本发明涉及蓄电池测试技术领域，尤其是涉及蓄电池剩余容量估算方法及系统。
背景技术：
对于很多行业的后备电源使用者来说，最想知道的是所使用的蓄电池组目前的剩余容量，但是交流停电后不能支撑太长时间。
目前测试蓄电池剩余容量最直接方法是通过核对性放电，得出蓄电池实际容量。然而此方法需要将蓄电池组从系统中脱开进行放电，一般做一次需要10小时左右，所以此方法费时费力，并且影响系统运行安全，更重要的是不能实时在线跟踪蓄电池的容量。目前另一种被广泛应用的方法是通过测量蓄电池内阻来预估容量，但内阻仅仅反映了蓄电池的健康状态，不能定量的反映蓄电池组的容量。
因此，目前还没有一种有效的方法去跟踪监测蓄电池剩余容量。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供蓄电池剩余容量估算方法及系统，以提高对蓄电池剩余容量监测的准确性和安全性。
第一方面，本发明实施例提供了一种蓄电池剩余容量估算方法，其中，包括：
对蓄电池进行监测，获取参数信息，其中，所述参数信息包括第一参数信息和第二参数信息；
根据所述参数信息，判断所述蓄电池在预设时间段内是否按照预设容量进行放电；
如果没有，则选择内阻估算法对所述第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量；
如果有，则选择电压估算法对所述第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述对蓄电池进行监测，获取参数信息包括：
对所述蓄电池的内阻进行监测，得到当前内阻值；
对所述蓄电池进行瞬间放电，得到瞬间放电曲线；
通过对所述瞬间放电曲线进行数值读取，得到最低电压，其中，所述第一参数信息包括所述当前内阻值和所述最低电压。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第二参数信息包括放电结束电压，所述对蓄电池进行监测，获取参数信息还包括：
对所述蓄电池的放电过程进行监测，得到带载放电曲线；
对所述带载放电曲线进行数值读取，得到放电结束电压，其中，所述第二参数信息包括所述放电结束电压。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述选择内阻估算法对所述第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量包括：
根据下式计算所述第一电池剩余容量：
cr1＝((rstd/rt)2/1.4)×(vl/ve)×100％
其中，cr1为所述第一电池剩余容量，rstd为蓄电池标准内阻值，rt为当前内阻值，vl为最低电压，ve为电动势电压。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述选择电压估算法对所述第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量包括：
根据下式计算所述第二电池剩余容量：
cr2＝(cr1+cex+(vdc-vst)×λ)/2
其中，cr2为所述第二电池剩余容量，cr1为前次估算的电池剩余容量，cex为所述蓄电池已放出的容量，vdc为放电结束电压，vst为放电截止电压，λ为电压容量系数。
第二方面，本发明实施例还提供一种蓄电池剩余容量估算系统，其中，包括：
监测单元，用于对蓄电池进行监测，获取参数信息，其中，所述参数信息包括第一参数信息和第二参数信息；
控制单元，用于根据所述参数信息，判断所述蓄电池在预设时间段内是否按照预设容量进行放电，并在没有的情况下，选择内阻估算法对所述第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量，在有的情况下，选择电压估算法对所述第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述监测单元包括内阻监测模块；
所述内阻监测模块，用于对所述蓄电池的内阻进行监测，得到当前内阻值；
对所述蓄电池进行瞬间放电，得到瞬间放电曲线；
通过对所述瞬间放电曲线进行数值读取，得到最低电压，其中，所述第一参数信息包括所述当前内阻值和所述最低电压。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述监测单元还包括电压监测模块；
所述电压监测模块，用于对所述蓄电池的放电过程进行监测，得到带载放电曲线；
对所述带载放电曲线进行数值读取，得到放电结束电压，其中，所述第二参数信息包括所述放电结束电压。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述选择内阻估算法对所述第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量包括：
根据下式计算所述第一电池剩余容量：
cr1＝((rstd/rt)2/1.4)×(vl/ve)×100％
其中，cr1为所述第一电池剩余容量，rstd为蓄电池标准内阻值，rt为当前内阻值，vl为最低电压，ve为电动势电压。
结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述选择电压估算法对所述第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量包括：
根据下式计算所述第二电池剩余容量：
cr2＝(cr1+cex+(vdc-vst)×λ)/2
其中，cr2为所述第二电池剩余容量，cr1为前次估算的电池剩余容量，cex为所述蓄电池已放出的容量，vdc为放电结束电压，vst为放电截止电压，λ为电压容量系数。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供的蓄电池剩余容量估算方法及系统，包括监测单元对对蓄电池进行监测，获取参数信息，其中，参数信息包括第一参数信息和第二参数信息，控制单元根据参数信息，判断蓄电池在预设时间段内是否按照预设容量进行放电，如果没有，则选择内阻估算法对第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量，如果有，则选择电压估算法对第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量。本发明可以提高对蓄电池剩余容量监测的准确性和安全性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的蓄电池剩余容量估算方法流程；
图2为本发明实施例二提供的一种蓄电池剩余容量估算系统示意图；
图3为本发明实施例二提供的蓄电池剩余容量分析模型示意图；
图4为本发明实施例三提供的另一种蓄电池剩余容量估算系统示意图。
图标：
100-监测单元；110-内阻监测模块；120-电压监测模块；200-控制单元；300-充电机；400-蓄电池组。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，测试蓄电池剩余容量最直接方法是通过核对性放电，得出蓄电池实际容量。然而此方法需要将蓄电池组从系统中脱开进行放电，一般做一次需要10小时左右，所以此方法费时费力，并且影响系统运行安全，更重要的是不能实时在线跟踪蓄电池的容量。另一种被广泛应用的方法是通过测量蓄电池内阻来预估容量，但内阻仅仅反映了蓄电池的健康状态，不能定量的反映蓄电池组的容量。可见，还没有一种有效的方法去跟踪监测蓄电池剩余容量。
基于此，本发明实施例提供的蓄电池剩余容量估算方法及系统，可以提高对蓄电池剩余容量监测的准确性和安全性。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的蓄电池剩余容量估算方法进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的蓄电池剩余容量估算方法流程。
通过对蓄电池组的单体电压、单体内阻、瞬间放电曲线以及蓄电池组带载放电曲线进行监测并得到相关的数据，对相关的数据按照一定的模型进行分析后估算出剩余容量。
参照图1，具体的蓄电池剩余容量估算方法包括如下步骤：
步骤s110，对蓄电池进行监测，获取参数信息，其中，参数信息包括第一参数信息和第二参数信息；
具体的，第一参数信息是与内阻监测相关的信息：蓄电池的内阻监测模块每月自动监测每节电池的内阻以及对每节电池进行瞬间放电，并记录内阻值及瞬间放电曲线；第二参数信息是与放电电压相关的参数信息：蓄电池的电压监测您看监测电池放电过程中的每节电池电压的带载放电曲线，并记录数据。
也就是说，该步骤包括如下内容：首先，对蓄电池的内阻进行监测，得到当前内阻值；其次，对蓄电池进行瞬间放电，得到瞬间放电曲线；最后，通过对瞬间放电曲线进行数值读取，得到最低电压，这里的最低电压是瞬间放电的最低点电压。其中，第一参数信息包括当前内阻值和最低电压。
该步骤还包括如下内容：首先，对蓄电池的放电过程进行监测，得到带载放电曲线；其次，对带载放电曲线进行数值读取，得到放电结束电压，这里的放电结束电压是放电结束时的该节电池电压。其中，第二参数信息包括放电结束电压。
步骤s120，根据参数信息，判断蓄电池在预设时间段内是否按照预设容量进行放电；如果没有，则执行步骤s131；如果有，则执行步骤s132；
具体的，预设时间段为三个月，预设容量为20％额定容量以上。
步骤s131，选择内阻估算法对第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量；
读取到上述的参数信息并通过判断后，如果蓄电池组在最近的三个月内没有进行过20％额定容量以上的放电，则在内阻监测模块进行内阻监测和瞬间放电后，控制单元选择内阻估算法对第一参数进行计算，得到每节电池的剩余容量，即根据公式(1)计算第一电池剩余容量：
cr1＝((rstd/rt)2/1.4)×(vl/ve)×100％(1)
其中，cr1为第一电池剩余容量，rstd为蓄电池标准内阻值，可以从蓄电池制造厂家取得，rt为该节电池实际的当前内阻值，vl为瞬间放电的最低电压，ve为电动势电压，一般2v电池的电动势电压为2.2v，12v电池的电动势电压为13.2v。
步骤s132，选择电压估算法对第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量。
读取到上述的参数信息并通过判断后，如果蓄电池组在最近的三个月内没有进行过至少一次20％额定容量以上的放电，则控制单元选择电压估算法对第二参数进行计算，得到每节电池的剩余容量，即根据公式(2)计算第二电池剩余容量：
cr2＝(cr1+cex+(vdc-vst)×λ)/2
其中，cr2为第二电池剩余容量，cr1为前次估算的电池剩余容量，cex为该节蓄电池已放出的容量，vdc为放电结束电压，vst为放电截止电压，一般2v电池的放电截止电压为1.8v，12v电池的放电截止电压为10.8v，λ为电压容量系数，可查表取得。
另外，上述涉及的容量是采用百分比的形式。
实施例二，
图2为本发明实施例二提供的一种蓄电池剩余容量估算系统示意图。
参照图2，蓄电池剩余容量估算系统包括充电机300，对蓄电池组400进行充电；电压监测模块120，监测蓄电池组400放电过程中的每节电池电压放电曲线，并记录数据；内阻监测模块110，每月自动监测每节电池的内阻以及对每节电池进行瞬间放电，并记录内阻值及瞬间放电曲线，也可手动进行一次瞬间放电或内阻测试；控制单元200，对从蓄电池的电压监测模块120与内阻监测模块110读得的数据进行分析，估算出电池的剩余容量。每进行一次内阻测试或瞬间放电或电池组放电后，控制单元200都会自动分析一次电池的剩余容量。
参照图3，监测单元100对蓄电池组400进行监测并取得带载放电曲线、瞬间放电曲线、内阻和电压，控制单元200对带载放电曲线、瞬间放电曲线、内阻和电压进行分析，输出每节电池的剩余容量。整个分析模型建在控制单元200内部，无需后台软件支持。
实施例三：
图4为本发明实施例三提供的另一种蓄电池剩余容量估算系统示意图。
参照图4，蓄电池剩余容量估算系统包括监测单元100和控制单元200：
监测单元100，用于对蓄电池进行监测，获取参数信息，其中，参数信息包括第一参数信息和第二参数信息；
控制单元200，用于根据参数信息，判断蓄电池在预设时间段内是否按照预设容量进行放电，并在没有的情况下，选择内阻估算法对第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量，在有的情况下，选择电压估算法对第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量。
根据本发明的示例性实施例，监测单元100包括内阻监测模块110；
内阻监测模块110，用于对蓄电池的内阻进行监测，得到当前内阻值；
对蓄电池进行瞬间放电，得到瞬间放电曲线；
通过对瞬间放电曲线进行数值读取，得到最低电压，其中，第一参数信息包括当前内阻值和最低电压。
根据本发明的示例性实施例，监测单元100还包括电压监测模块120；
电压监测模块120，用于对蓄电池的放电过程进行监测，得到带载放电曲线；
对带载放电曲线进行数值读取，得到放电结束电压，其中，第二参数信息包括放电结束电压。
根据本发明的示例性实施例，选择内阻估算法对第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量包括：
根据下式计算第一电池剩余容量：
cr1＝((rstd/rt)2/1.4)×(vl/ve)×100％
其中，cr1为第一电池剩余容量，rstd为蓄电池标准内阻值，rt为当前内阻值，vl为最低电压，ve为电动势电压。
根据本发明的示例性实施例，选择电压估算法对第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量包括：
根据下式计算第二电池剩余容量：
cr2＝(cr1+cex+(vdc-vst)×λ)/2
其中，cr2为第二电池剩余容量，cr1为前次估算的电池剩余容量，cex为蓄电池已放出的容量，vdc为放电结束电压，vst为放电截止电压，λ为电压容量系数。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供的蓄电池剩余容量估算方法及系统，包括监测单元对对蓄电池进行监测，获取参数信息，其中，参数信息包括第一参数信息和第二参数信息，控制单元根据参数信息，判断蓄电池在预设时间段内是否按照预设容量进行放电，如果没有，则选择内阻估算法对第一参数进行计算，得到第一电池剩余容量，如果有，则选择电压估算法对第二参数进行计算，得到第二电池剩余容量。本发明可以提高对蓄电池剩余容量监测的准确性和安全性。
本发明实施例所提供的蓄电池剩余容量估算系统，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，蓄电池剩余容量估算系统实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的蓄电池剩余容量估算方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的蓄电池剩余容量估算方法的步骤。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明实施例所提供的进行蓄电池剩余容量估算方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。