电池剩余电量测量方法与系统的制作方法

文档序号:8222547阅读:673来源:国知局
电池剩余电量测量方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电池管理系统技术领域,特别是涉及电池剩余电量测量方法与系统。
【背景技术】
[0002] 在当今的高科技时代,移动电话、PDA、笔记本电脑、医疗设备以及测量仪器等便携 式设备可谓随处可见。随着便携式应用越来越多的向多样化、专有化、个性化方面发展,有 一点却始终未变,那就是所有的便携式设备均靠电池供电。电池是一种广泛使用的电池,准 确估计电池的S0C(stateofcharge,荷电状态),一直以来都是电池管理系统中最关键的 技术。由于S0C的估计受电池非线性特性以及其他很多因素的影响,因此提高S0C估计的 精度一直是电池管理系统的一个难点。
[0003] 目前电池管理系统的S0C采用电流积分法(时安法)进行估算,该算法简单,占用 内存小,但是需要准确知道积分起点,故易产生累积误差。开路电压法虽然能够比较精确地 估计电池S0C,但只能在电路开路时才能使用,很难实用。

【发明内容】

[0004] 基于此,有必要针对现有电池S0C测量方法存在较大误差的问题,提供一种能够 实现电池S0C精准测量的电池剩余电量测量方法与系统。
[0005] -种电池剩余电量测量方法,包括步骤:
[0006] 根据电池特性,获得电池在恒定温度状态下S0C与电池端电压值成线性关系的第 一S0C区间,并记录第一S0C区间的两个端点值SOCJPsocb,在恒定温度不同充放电流下, 测量电池S0C为50(;时,电池端电压值,测量电池S0C为socb时,电池的端电压值,利用二 维线性插值算法,获得恒定温度不同充放电流下S0C与电池端电压的对应关系;
[0007] 根据电池特性,获得电池在充放电流恒定状态下S0C与电池端电压值成线性关系 的第二S0C区间,并记录第二S0C区间的两个端点值SOCjPsocm,在恒定充放电流不同温 度下,测量电池S0C为50(;时,电池端电压值,测量电池S0C为50(^时,电池的端电压值,利 用二维线性插值算法,获得恒定充放电流不同温度下S0C与电池端电压的对应关系;
[0008] 选取所述电池在恒定温度状态下S0C与电池端电压值成线性关系的第一S0C区间 与所述电池在恒定充放电流状态下S0C与电池端电压值成线性关系的第二S0C区间重合的 区间,记录为第三S0C区间;
[0009] 在所述第三S0C区间内,整合S0C、充放电流、温度与电池端电压的对应关系,测量 电池的充放电流、当前温度以及端电压值;
[0010] 根据所述第三S0C区间内,整合S0C、充放电流、温度与电池端电压的对应关系和 电池的充放电流、当前温度以及端电压值,计算当前电池第一测量值,记为电压法S0CE;
[0011] 采用电流积分法对电池进行soc测量,计算充放电流恒定状态下电池的第二测量 S0C值,记为电流积分法S0Cc;
[0012] 对所述电压法socE和所述电流积分法socc加权整合,整合获得电池的soc值,其 加权整合公式具体为:
[0013] SOC =c7SOCi.:+n-5)soc(,其中,3为加权系数,5e[0.1],且当S0C无限接 近所述第三S0C区间的两个端点值中任意一个时,3无限接近1 ;
[0014] 其中,所述电池为镍氢电池或锂电池。
[0015] 一种电池剩余电量测量系统,包括:
[0016] 恒定温度不同充放电流处理模块,用于根据电池特性,获得电池在恒定温度状态 下S0C与电池端电压值成线性关系的第一S0C区间,并记录第一S0C区间的两个端点值soca 和S0Cb,在恒定温度不同充放电流下,测量电池S0C为50(;时,电池端电压值,测量电池S0C 为socb时,电池的端电压值,利用二维线性插值算法,获得恒定温度不同充放电流下S0C与 电池端电压的对应关系;
[0017] 恒定充放电流不同温度处理模块,用于根据电池特性,获得电池在充放电流恒定 状态下S0C与电池端电压值成线性关系的第二S0C区间,并记录第二S0C区间的两个端点 值SOCjPS0Cm,在恒定充放电流不同温度下,测量电池S0C为socnW,电池端电压值,测量 电池S0C为socm时,电池的端电压值,利用二维线性插值算法,获得恒定充放电流不同温度 下S0C与电池端电压的对应关系;
[0018] 重合模块,用于选取所述电池在恒定温度状态下S0C与电池端电压值成线性关系 的第一S0C区间与所述电池在恒定充放电流状态下S0C与电池端电压值成线性关系的第二 S0C区间重合的区间,记录为第三S0C区间;
[0019] 测量模块,用于在所述第三S0C区间内,整合S0C、充放电流、温度与电池端电压的 对应关系,测量电池的充放电流、当前温度以及端电压值;
[0020] 电压法计算模块,用于根据所述第三S0C区间内,整合S0C、充放电流、温度与电池 端电压的对应关系和电池的充放电流、当前温度以及端电压值,计算当前电池第一测量值, 记为电压法S0CE;
[0021] 电流积分发计算模块,用于采用电流积分法对电池进行S0C测量,计算充放电流 恒定状态下电池的第二测量S0C值,记为电流积分法S0Cc;
[0022] 加权整合模块,用于对所述电压法S0CE和所述电流积分法S0C。加权整合,整合获 得电池的S0C值,其加权整合公式具体为:
[0023]
【主权项】
1. 一种电池剩余电量测量方法,其特征在于,包括步骤: 根据电池特性,获得电池在恒定温度状态下SOC与电池端电压值成线性关系的第一 SOC区间,并记录第一 SOC区间的两个端点值SOCJP SOCb,在恒定温度不同充放电流下,测 量电池 SOC为50(;时,电池端电压值,测量电池 SOC为SOCb时,电池的端电压值,利用二维 线性插值算法,获得恒定温度不同充放电流下SOC与电池端电压的对应关系; 根据电池特性,获得电池在充放电流恒定状态下SOC与电池端电压值成线性关系的第 二SOC区间,并记录第二SOC区间的两个端点值SOCdP SOCm,在恒定充放电流不同温度下, 测量电池 SOC为50(;时,电池端电压值,测量电池 SOC为SOC ^时,电池的端电压值,利用二 维线性插值算法,获得恒定充放电流不同温度下SOC与电池端电压的对应关系; 选取所述电池在恒定温度状态下SOC与电池端电压值成线性关系的第一 SOC区间与 所述电池在恒定充放电流状态下SOC与电池端电压值成线性关系的第二SOC区间重合的区 间,记录为第三SOC区间; 在所述第三SOC区间内,整合S0C、充放电流、温度与电池端电压的对应关系,测量电池 的充放电流、当前温度以及端电压值; 根据所述第三SOC区间内,整合S0C、充放电流、温度与电池端电压的对应关系和电池 的充放电流、当前温度以及端电压值,计算当前电池第一测量值,记为电压法SOCe; 采用电流积分法对电池进行SOC测量,计算充放电流恒定状态下电池的第二测量SOC 值,记为电流积分法SOCc; 对所述电压法SOCe和所述电流积分法SOC。加权整合,整合获得电池的SOC值,其加权 整合公式具体为: soc = dsocE+(i-a S(X\_,其中,0为加权系数,0e[o,η,且当S0c无限接近所 述第三SOC区间的两个端点值中任意一个时,(5无限接近1 ; 其中,所述电池为镍氢电池或锂电池。
2. 根据权利要求1所述的电池剩余电量测量方法,其特征在于,所述在恒定温度不同 充放电流下,测量电池 SOC为50(;时,电池端电压值,测量电池 SOC为SOCb时,电池的端电 压值,利用二维线性插值算法,获得恒定温度不同充放电流下SOC与电池端电压的对应关 系具体包括步骤: 所述在恒定温度不同充放电流下,测量电池 SOC为50(;时,电池端电压值,测量电池 SOC为SOCb时,电池的端电压值,利用二维线性插值算法,获得恒定温度不同充放电流下 SOC与电池端电压的对应关系具体包括步骤: 测量恒定温度M个不同充放电流下,电池 SOC为50(;时,电池端电压值以及电池 SOC为 SO
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