蓄电池剩余容量及健康状态快速检测方法和装置与流程

文档序号:13219484阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种蓄电池剩余容量及健康状态快速检测方法,其特征在于,包括如下步骤:1)使蓄电池通过一个可控的放电电路进行瞬间大电流放电,通过电流采样电路监测该过程中所述放电电路中的放电电流,并通过电压采样电路同步监测所述蓄电池的端电压,然后根据直流放电法测量所述蓄电池的内阻,其中,所述放电电路和所述电压采样电路与所述蓄电池的两接线柱并联,以便根据开尔文四线制测量法测量所述蓄电池的内阻,获取所述蓄电池的最大放电电流、负载电压和内阻数据;2)根据蓄电池的剩余容量SOC与蓄电池的最大放电电流、负载电压和内阻的关系模型,计算蓄电池的剩余容量SOC;3)根据蓄电池的健康状态SOH与蓄电池的剩余容量SOC和内阻的关系模型,预测蓄电池的健康状态SOH。2.根据权利要求1所述的蓄电池剩余容量及健康状态快速检测方法,其特征在于,所述蓄电池的剩余容量SOC与蓄电池的最大放电电流、负载电压和内阻的关系模型根据实验结果获得拟合数学模型得到;所述蓄电池的健康状态SOH与所述蓄电池的剩余容量SOC和内阻的关系模型根据实验结果获得拟合数学模型得到。3.根据权利要求2所述的蓄电池剩余容量及健康状态快速检测方法,其特征在于,所述蓄电池为铅酸蓄电池,所述蓄电池的剩余容量SOC与蓄电池的最大放电电流、负载电压和内阻的关系模型为:SOC=38.081e-(VLoad-12.81.163)2+8.671r-4.424+0.42710000e0.044Imax-2.588]]>所述蓄电池的健康状态SOH与所述蓄电池的剩余容量SOC和内阻的关系模型为:SOH=87.97+5.889r+1.848·SOC-0.5179r2-0.4092r·SOC上式中,VLoad为负载电压,r为蓄电池的内阻,Imax为蓄电池的最大放电电流。4.根据权利要求3所述的蓄电池剩余容量及健康状态快速检测方法,其特征\t在于,所述最大放电电流通过如下方式获取:采用直流放电法测量蓄电池内阻的过程中,使蓄电池通过一个由两条以上支路并联的放电回路放电,通过电流感应电路测量其中一条支路中的放电电流,根据所述电流感应电路的测量结果计算得出所述最大放电电流。5.一种蓄电池剩余容量及健康状态快速检测装置,其特征在于,包括作为控制中心的微处理机,还包括电压采样电路、电流采样电路、大电流放电电路、第一隔离驱动电路、第一电子开关;检测时,所述大电流放电电路和所述电压采样电路并联在所述蓄电池的两接线柱上,以便利用开尔文四线制测量法测量所述蓄电池的内阻,所述第一电子开关串联在所述大电流放电电路中,所述微处理机通过所述第一隔离驱动电路与所述第一电子开关相连,控制所述第一电子开关导通或关断,从而控制所述蓄电池是否通过所述大电流放电电路放电,所述电流采样电路与所述大电流放电电路相连,通过感应取电的方式测量所述大电流放电电路的放电电流,所述电流采样电路和所述电压采样电路的输出端分别与所述微处理机相连,分别将采集的电压信号、电流信号输出到所述微处理机;所述微处理机具有:状态预测判断模块:判断是否进行蓄电池状态预测;第一电子开关控制模块:在收到所述状态预测判断模块的预测开始指令后,通过所述第一隔离驱动电路控制所述第一电子开关短暂导通,使所述蓄电池通过所述大电流放电电路进行一个瞬间大电流放电,以便根据直流放电法测量所述蓄电池的内阻;数据获取模块:根据所述电压采样电路、电流采样电路的输入,获取上述大电流放电过程中,所述蓄电池的最大放电电流、负载电压和内阻数据;计算模块:根据预设的蓄电池的剩余容量SOC与蓄电池的最大放电电流、负载电压和内阻的关系模型,和蓄电池的健康状态SOH与蓄电池的剩余容量SOC和内阻的关系模型,计算蓄电池的剩余容量SOC和健康状态SOH。6.根据权利要求5所述的蓄电池剩余容量及健康状态快速检测装置,其特征在于,所述快速检测装置还包括BUCK放电电路,所述BUCK放电电路具有用于\t与所述蓄电池的两接线柱相连的接线端,所述快速检测装置还包括第二电子开关和第二隔离驱动电路,所述第二电子开关串联在所述BUCK放电电路中,所述微处理机通过所述第二隔离驱动电路与所述第二电子开关相连,控制所述第二电子开关导通或关断,从而控制所述蓄电池是否通过所述BUCK放电电路放电,所述电流采样电路还与所述BUCK放电电路相连,通过感应取电的方式测量所述BUCK放电电路的放电电流;所述微处理机还包括:完全放电测试判断模块:判断是否进行完全放电测试;第二电子开关控制模块:在收到所述完全放电测试判断模块的放电开始指令后,通过所述第二隔离驱动电路控制所述第二电子开关导通,使所述蓄电池通过所述BUCK放电电路进行常规恒流放电;截止电压判断模块:根据所述电压采样电路的输入判断所述蓄电池的端电压是否到达截止电压。7.根据权利要求6所述的蓄电池剩余容量及健康状态快速检测装置,其特征在于,所述微处理机还包括过电流保护模块,过电流保护模块,用于比较所述电流采样电路的输入与设定的电流限值,在所述电流采样电路的输入超过所述电流限值时,控制所述大电流放电电路或所述BUCK放电电路关断。8.根据权利要求7所述的蓄电池剩余容量及健康状态快速检测装置,其特征在于,所述BUCK放电电路由电感L1、L2、电容C1、二极管D1、电阻RL组成,所述电感L1、L2、电阻RL依次串联在所述BUCK放电电路的两接线端VIN+、VIN-之间,所述电容C1与所述电感L2和电阻RL组成的串联支路并联,所述二极管D1反向并联在所述电容C1与所述串联支路之间,所述第二电子开关Q2串联在所述电容C1和二极管D1的连接线路中。9.根据权利要求8所述的蓄电池剩余容量及健康状态快速检测装置,其特征在于,所述大电流放电电路由若干个并联的分流电阻构成,若干个所述分流电阻形成一个毫欧级的负载电路,所述电流采样电路与其中一个分流电阻串联。10.根据权利要求9所述的蓄电池剩余容量及健康状态快速检测装置,其特征在于,所述电压采样电路由精密电阻组成的分压网络和电压跟随器组成,所述分压网络的输出端与所述电压跟随器的输入端相连。
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1