一种电池剩余容量测量方法及装置制造方法及图纸

技术编号:9007252 阅读:170 留言:0更新日期:2013-08-08 02:21
本发明专利技术提供了一种电池剩余容量测量方法及装置,通过电池电流检测以确定是否启动剩余电量检测过程,然后进行电池回跳电压的检测和温度检测,再通过判断电池回跳电压是否大于等于阈值,进行不同的计算方法及温度修正,得到修正后的剩余容量SOC2;本发明专利技术公开的电池剩余容量测量方法及装置,只需电池电流检测为零即可检测电池回跳电压并进行计算,不需要长时间的静置以得到开路电压之后再进行电池剩余容量的计算,解决了静置时间长的问题;而且本发明专利技术中当检测到电池电流一旦为零,即可启动对电池回跳电压及环境温度的检测,对电池剩余容量进行计算,实现了电池剩余容量的在线测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力电池容量检测
,尤其涉及一种电池剩余容量测量方法及>J-U装直。
技术介绍
动力电池目前广泛应用于电力、交通、邮电等诸多领域,成为系统的关键部件之一,其可靠运行直接影响到整套设备的性能及运行,而运行中常因蓄电池剩余容量无法准确预测造成损失或者重大事故。因此蓄电池剩余容量(主要用荷电状态SOC衡量)的准确预测成为电池管理中最基本和最首要的任务。SOC预测方法主要有开路电压法,是通过检测蓄电池的开路电压进而计算S0C。通过检测蓄电池的开路电压,得到此时开路电压与蓄电池充分放电时的开路电压差值,与蓄电池充满电与充分放电时的开路电压差值做比,得到蓄电池此时的剩余容量S0C。计算公式为=其中Vm为电池开路电压,Va为充满电时的开路电压,Vb为充分放电时的开路电压。开路电压法虽然计算公式简单,但是需要蓄电池长时间静置到稳定状态才能测取开路电压Vm ;并且,采用开路电压法计算蓄电池剩余容量SOC时,需要蓄电池长时间处于空载状态,因此不能实现在线测量。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供了一种电池剩余容量测量方法及装置,以解决静置时间长及不能实现在线测量的问题。为了实现上述目的,现提出的方案如下:一种电池剩余容量测量方法,包括:检测电池电流;当判断所述电池电流为零,采集电池回跳电压和电池所处环境的温度;根据所述电池回跳电压确定电池剩余容量值SOC2计算公式;根据所述电池所处环境的温度以及电池回跳电压确定修正方式;采用所述确定的电池剩余容量值SOC2计算公式计算得到电池剩余容量值SOC2,并采用所述确定的修正方式修正计算得到的电池剩余容量值soc2。优选的,所述根据所述 电池回跳电压确定电池剩余容量值SOC2计算公式,包括:判断所述电池回跳电压是否大于等于阈值;当判断所述电池回跳电压大于等于阈值时,采用公式SOC2 = (0.0052Ut3-0.1887Ut+2.3034Ut-9.394) X IO4计算得到电池剩余容量值SOC2 ;当判断所述电池回跳电压小于阈值时,采用公式SOC2 = -0.0249(7; +1.0225(/, - 8.2236计算得到电池剩余容量值 S0C2。优选的,所述根据所述电池所处环境的温度以及电池回跳电压确定修正方式,包括:获取所述电池所处环境的温度;计算所述电池所处环境的温度和基准温度的差值;当判断所述电池回跳电压大于等于阈值时,采用第一预设对应关系得到电池回跳电压确定修正方式,当判断所述电池回跳电压小于阈值时,采用第二预设对应关系得到电池回跳电压确定修正方式,所述第一预设对应关系和第二预设对应关系为所述差值和电池剩余容量值SOC2修正量的对应关系。优选的,所述电池剩余容量测量方法还包括:判断所述修正后的电池剩余容量值SOC2是否小于15% ;当判断所述修正后的电池剩余容量值SOC2小于15%时,报警。优选的,所述电池剩余容量测量方法还包括:显示所述修正后的电池剩余容量值SOC2。一种电池剩余容量测量装置,包括:电流检测电路、电压检测电路、温度检测电路和控制器,其中:所述电流检测电路用于检测电池电流,将电池电流信号输出至所述控制器;所述电压检测电路用于当判断所述电池电流为零,检测电池回跳电压,将电池回跳电压信号输出至所述控制器;所述温度检测电路用于当判断所述电池电流为零,检测所述电池所处环境的温度,将温度信号输出至所述控制器;所述控制器用于接收电池回跳电压信号、电池电流信号以及电池所处环境的温度信号,根据所述电池回跳电压确定电池剩余容量值SOC2计算公式;根据所述电池所处环境的温度以及电池回跳电压确定修正方式;采用所述确定的电池剩余容量值SOC2计算公式计算得到电池剩余容量值SOC2,并采用所述确定的修正方式修正计算得到的电池剩余容量值SOC2。优选的,所述控制器为89S51单片机;所述89S51单片机的P14、P15、P16以及P17 口与所述电压检测电路相连;所述89S51单片机的P32 口与所述电流检测电路相连;所述89S51单 片机的P33 口与所述温度检测电路相连。优选的,所述电压检测电路包括:运算放大器LM324、A/D芯片MCP3208、第一电阻、第二电阻、第三电阻与第四电阻;所述运算放大器LM324的负相输入端接收所述电池回跳电压信号,所述电池回跳电压信号经由所述第一电阻进入所述运算放大器LM324的负相输入端;所述运算放大器LM324的正相输入端接收IOV基准电压信号,所述IOV基准电压信号经由所述第二电阻进入所述运算放大器LM324的正相输入端;所述运算放大器LM324的正相输入端与输出端相连,所述正相输入端与输出端之间连接所述第三电阻,所述运算放大器LM324的输出端发送模拟信号至所述A/D芯片MCP3208 ;所述运算放大器LM324的负相输入端与所述第四电阻相连,所述第二电阻的另一端接地;所述运算放大器LM324的正相控制端接15V基准电压信号;所述运算放大器LM324的负相控制端接地;所述A/D芯片MCP3208的I 口接收所述运算放大器LM324发送的模拟信号,9 口与14 口相连并接地,10 口接所述控制器的P17 口,11 口接所述控制器的P16 口,12 口输出数字信号并接所述控制器的P15 口,13 口接所述控制器的P14 口,16 口接5V基准电压信号。优选的,所述电流检测电路包括第五电阻与第六电阻:所述第五电阻接收所述电池电流信号,所述第五电阻的另一端与所述第六电阻相连,所述第六电阻的另一端接地,所述第五地电阻与所述第六电阻的连接点与所述控制器相连。优选的,所述温度检测电路包括:数字温度传感器DS18B20与第七电阻:所述数字温度传感器DS18B20的VCC端连接电压VCC相连;所述数字温度传感器DS18B20的DQ端与所述第七电阻相连,所述第七电阻的另一端与所述控制器相连,并连接电压VCC ;所述数字温度传感器DS18B20的GND端接地。优选的,所述电池剩余容量测量装置还包括显示电路,所述显示电路用于接收所述控制器传送的动力电池剩余容量信号并显示;所述显示电路包括:三合一共阴LED数码管、4511译码器、7404反相器、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻;所述三合一共阴LED数码管的12 口与所述7404反相器的2 口相连,所述三合一共阴LED数码管的9 口与所述7404反相器的4 口相连,所述三合一共阴LED数码管的8 口与所述7404反相器的6 口相连;所述7404 反相器的I 口与所述控制器的P20 口相连,所述7404反相器的3 口与所述控制器的P21 口相连,所述7404反相器的5 口与所述控制器的P22相连;所述4511译码器的7 口与所述控制器的P24 口相连,所述4511译码器的I 口与所述控制器的P25 口相连,所述4511译码器的2 口与所述控制器的P26 口相连,所述4511译码器的6 口与所述控制器的P27 口相连,所述4511译码器的3 口与4 口相连并接5V电压信号,所述4511译码器的5 口接地,所述4511译码器的13 口与所述第八电阻相连,并与所述三合一共阴LED数码管的11 口相连,所述4511译码器的12 口与所述第九电阻相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池剩余容量测量方法,其特征在于,包括:检测电池电流;当判断所述电池电流为零,采集电池回跳电压和电池所处环境的温度;根据所述电池回跳电压确定电池剩余容量值SOC2计算公式;根据所述电池所处环境的温度以及电池回跳电压确定修正方式;采用所述确定的电池剩余容量值SOC2计算公式计算得到电池剩余容量值SOC2,并采用所述确定的修正方式修正计算得到的电池剩余容量值SOC2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈伦琼庄志红李蓓
申请(专利权)人:湖南工业大学
类型:发明
国别省市:

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