电池组放电状态监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电池组放电状态监测方法及系统，方法包括在放电状态下，实时采样电池组的总电压、电池组内串联的各单节电池的电压；根据实时采样的各总电压、以及预定的总电压变化参考值，确定电池组当前的总电压变化趋势参数，实时监测当前的总电压变化趋势参数是否等于或大于预定的总电压变化趋势阈值；根据实时采样的各单节电池的电压，以电池组内每两单节电池为一组，实时监测各分组内两单节电池之间的放电电压差值与该分组对应的放电电压差值参考值之间的差值绝对值是否等于或大于第一压差阈值；如果当前的总电压变化趋势参数等于或大于预定的总电压变化趋势阈值的出现的次数及分布、以及每两单节电池对应的差值绝对值等于或大于当前的第一压差阈值出现的次数及分布，均达到预定的预警条件时，判定电池组处于放电极限状态。

【技术实现步骤摘要】
电池组放电状态监测方法及系统
本专利技术涉及一种电池组放电状态监测方法及系统。
技术介绍
随着经济和科技的不断发展，无人机的用途和功能越来越丰富，应用的行业也越来越广，包括消费类无人机、安防类无人机、测绘类无人机和植保类无人机等。但无一例外，他们一直都面临着一个很大的风险点，就是由于电池的电量估算精准度问题，没有对电池的剩余电量进行精确估算而不能在剩余电量不够时准确控制无人机返航，导致无人机在空中飞行忽然没有了放电能力，继而无人机直接从高空中坠落，也就是业界俗称的″炸机″。炸机的危害可想而知，几乎都是飞机摔毁，这不仅造成了很大的经济损失，同时还存在着很大的安全隐患。所以如何准确的去判断无人机电池的续航能力成为了行业内一个亟待解决的问题。目前行业大部分的做法就是用开漏电压法、电流积分法或者阻抗跟踪算法去估算电池的剩余电量。但由于无人机使用环境的不确定性，可能是在温度特别低的地方，可能是在空气很稀薄的地方，以及飞行途中的大电流的波动，这样就会造成无人机电量计很难准确的判断此时的可用剩余电量，所以近一两年无人机炸机事件也在频频发生。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的之一在于提供一种电池组放电状态监测方法及系统，该技术方案对电池组的放电极限状态监测更加精确。第一方面，本专利技术实施例提供的电池组放电状态监测方法，包括：在放电状态下，实时采样电池组的总电压、电池组内串联的各单节电池的电压；根据实时采样的各所述总电压、以及预定的总电压变化参考值，确定所述电池组当前的总电压变化趋势参数，实时监测当前的所述总电压变化趋势参数是否等于或大于预定的总电压变化趋势阈值；根据实时采样的各单节电池的电压，以所述电池组内每两单节电池为一组，实时监测各分组内两单节电池之间的放电电压差值与该分组对应的放电电压差值参考值之间的差值绝对值是否等于或大于第一压差阈值；如果当前的所述总电压变化趋势参数等于或大于预定的总电压变化趋势阈值的出现的次数及分布、以及每两单节电池对应的所述差值绝对值等于或大于当前的第一压差阈值出现的次数及分布，均达到预定的预警条件时，判定所述电池组处于放电极限状态。可选地，所述总电压变化参考值按以下确定：在所述电池组处于稳定放电状态时，采样电池组的各总电压，根据预定时长内的电池组的所述总电压变化量，确定所述总电压变化参考值，所述总电压变化参考值与所述总电压变化量正向相关。可选地，所述电池组是否处于所述稳定放电状态按以下确定：如果所述电池组内当前电压最小的单节电池的电压小于预定的电压阈值，且等于或大于单节电池的放电标称电压，则判定所述电池组当前处于稳定放电状态。所述电压阈值小于单节电池的满充电压，大于所述放电标称电压。可选地，所述满充电压为4.2V。可选地，所述放电标称电压为3.7V。可选地，所述电压阈值为：3.8V。可选地，采样电池组的各总电压，根据预定时长内的电池组的所述总电压变化量，确定所述总电压变化参考值，包括：S1：计算当前学习周期内的采样的各所述总电压的平均值，作为当前所述学习周期的总电压平均值；S2：计算当前所述学习周期的总电压平均值相对于上一学习周期的总电压平均值的下降幅度：BatGap＝BatPreV-BatCurrentV，BatPreV为：当前所述学习周期的总电压平均值，BatCurrentV为：上一学习周期的总电压平均值，BatGap为：当前所述学习周期的总电压平均值相对于上一学习周期的总电压平均值的下降幅度；S3：计算总电压变化幅度累计值：BatGapAll＝BatGapAll+BatGap，BatGapAll为：所述总电压变化幅度累计值，BatGapAll的初始值为零；S4：所述学习周期计数加一，所述学习周期计数的初始值为零；如果所述学习周期计数小于预定的学习周期阈值，或者，所述电池组内当前电压最小的单节电池的电压值等于或大于单节电池的放电标称电压，则返回S1，否则，执行S5；S5：按以下函数式确定总电压变化参考值：BatLearnGap＝BatGapAll/LearnCount，BatLearnGap为：所述总电压变化参考值。可选地，根据实时采样的各所述总电压、以及预定的总电压变化参考值，确定所述电池组当前的总电压变化趋势参数，包括：以当前采样周期的所述总电压相对于上一采样周期的所述总电压之间的总电压变化幅度与所述总电压变化趋势参考的比值，作为所述电池组当前的总电压变化趋势参数。可选地，各两单节电池对应的放电电压差值参考值按以下确定：在所述电池组处于稳定放电状态时，采样电池组中各单节电池的电压，在各采样周期内，计算电池组内的每分组内两单节电池之间的放电电压差值，对每两单节电池，以M个采样周期内，该分组内两单节电池之间的放电电压差值的平均值，作为该两单节电池的所述放电电压差值参考值。可选地，所述电池组处于稳定放电状态按以下确定：如果所述电池组内当前电压最小的单节电池的电压小于预定的电压阈值，且等于或大于单节电池的放电标称电压，则判定所述电池组当前处于稳定放电状态。可选地，如果当前的所述总电压变化趋势参数等于或大于预定的总电压变化趋势阈值的出现的次数及分布、以及每两单节电池对应的所述差值绝对值等于或大于当前的第一压差阈值出现的次数及分布，均达到预定的预警条件时，判定所述电池组处于放电极限状态，包括：如果连续出现所述总电压变化趋势参数等于或大于所述总电压变化趋势阈值的次数，等于或大于预定的第一预警计数阈值，并且，ExceptCount(i，j)＝＞M，并且ExceptCount(i，j)＝＞M的分组的组数大于预定的组数上限，则判定所述电池组处于所述放电极限状态，i、j分别为单节电池的序号，i、j均为小于N的自然数，i≠j，N为电池组中串联的单节电池总节数，ExceptCount(i，j)为：由第i节电池与第j节电池构成的分组(i，j)对应的第二预警计数，当每监测到一分组内两单节电池之间的放电电压差值与所述分组对应的放电电压差值参考值之间的差值绝对值等于或大于当前的第一压差阈值时，所述ExceptCount(i，j)加一。可选地，根据所述电池组内当前电压最小的单节电池的电压、以及所述电池组当前的放电电流，确定所述第一压差阈值，所述第一压差阈值与所述电池组内当前电压最小的单节电池的电压、以及所述电池组的当前输出电流分别正向相关。可选地，所述第一压差阈值按以下函数式确定：CellGap_ref1＝DetalI＊a1+(minCellV-minCellVref)/b1，其中CellGap_ref1为所述第一压差阈值，Detall为当前的放电电流，a为预定的电流权重系数，minCellV为当前电池组中最小的单节电池电压值，minCellVref为预定的单节电池电压下限参考值，b为电压权重系数。可选地，a＝2，minCellVref＝3200mV，b＝20。可选地，还包括：当每监测到所述第i节电池与第j节电池放电电压差值与所述第i节电池与第j节电池对应的放电电压差值参考值之间的差值绝对值等于或小于当前的第二压差阈值时，所述ExceptCount(i，j)清零，所述第二压差阈值小于第一压差阈值。可选地，根据所述电池组内当前电压最小的单节电池的电压、以及所述电池组当前的放电电流，确定所述第二压差阈值，所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组放电状态监测方法，其特征是，包括：在放电状态下，实时采样电池组的总电压、电池组内串联的各单节电池的电压；根据实时采样的各所述总电压、以及预定的总电压变化参考值，确定所述电池组当前的总电压变化趋势参数，实时监测当前的所述总电压变化趋势参数是否等于或大于预定的总电压变化趋势阈值；根据实时采样的各单节电池的电压，以所述电池组内每两单节电池为一组，实时监测各分组内两单节电池之间的放电电压差值与该分组对应的放电电压差值参考值之间的差值绝对值是否等于或大于第一压差阈值；如果当前的所述总电压变化趋势参数等于或大于预定的总电压变化趋势阈值的出现的次数及分布、以及每两单节电池对应的所述差值绝对值等于或大于当前的第一压差阈值出现的次数及分布，均达到预定的预警条件时，判定所述电池组处于放电极限状态。

【技术特征摘要】
1.一种电池组放电状态监测方法，其特征是，包括：在放电状态下，实时采样电池组的总电压、电池组内串联的各单节电池的电压；根据实时采样的各所述总电压、以及预定的总电压变化参考值，确定所述电池组当前的总电压变化趋势参数，实时监测当前的所述总电压变化趋势参数是否等于或大于预定的总电压变化趋势阈值；根据实时采样的各单节电池的电压，以所述电池组内每两单节电池为一组，实时监测各分组内两单节电池之间的放电电压差值与该分组对应的放电电压差值参考值之间的差值绝对值是否等于或大于第一压差阈值；如果当前的所述总电压变化趋势参数等于或大于预定的总电压变化趋势阈值的出现的次数及分布、以及每两单节电池对应的所述差值绝对值等于或大于当前的第一压差阈值出现的次数及分布，均达到预定的预警条件时，判定所述电池组处于放电极限状态。2.根据权利要求1所述的电池组放电状态监测方法，其特征是，所述总电压变化参考值按以下确定：在所述电池组处于稳定放电状态时，采样电池组的各总电压，根据预定时长内的电池组的所述总电压变化量，确定所述总电压变化参考值，所述总电压变化参考值与所述总电压变化量正向相关。3.根据权利要求2所述的电池组放电状态监测方法，其特征是，所述电池组是否处于所述稳定放电状态按以下确定：如果所述电池组内当前电压最小的单节电池的电压小于预定的电压阈值，且等于或大于单节电池的放电标称电压，则判定所述电池组当前处于稳定放电状态；所述电压阈值小于单节电池的满充电压，大于所述放电标称电压。4.根据权利要求3所述的电池组放电状态监测方法，其特征是，所述满充电压为4.2V。5.根据权利要求3所述的电池组放电状态监测方法，其特征是，所述放电标称电压为3.7V。6.根据权利要求3所述的电池组放电状态监测方法，其特征是，所述电压阈值为：3.8V。7.根据权利要求1所述的电池组放电状态监测方法，其特征是，采样电池组的各总电压，根据预定时长内的电池组的所述总电压变化量，确定所述总电压变化参考值，包括：S1：计算当前学习周期内的采样的各所述总电压的平均值，作为当前所述学习周期的总电压平均值；S2：计算当前所述学习周期的总电压平均值相对于上一学习周期的总电压平均值的下降幅度：BatGap＝BatPreV-BatCurrentV，BatPreV为：当前所述学习周期的总电压平均值，BatCurrentV为：上一学习周期的总电压平均值，BatGa...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓刚，李湘波，邓昕，金祖胜，
申请(专利权)人：深圳市格瑞普智能电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44