一种车载蓄电池用电信息的测量和分析方法及分析设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例是关于电力系统交/直流充电技术，更特定地是关于一种通过车载 方式进行用户用电行为分析和测量的方法。
【背景技术】
[0002] 车载蓄电池作为一种移动电源，其提供电源来驱动交流AC后直流DC电动马达来 供给车辆行驶动力，其耗电完毕后需要进行蓄电池充电。现有技术对车载蓄电池的充放电 测量和分析技术亟待完善。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题就是提供一种车载蓄电池用电信息的测量和分析方 法，以车载方式测量车载蓄电池的直流（DC)耗电量及用电质量，更好地维护车载蓄电池的 使用能力，对车辆使用行为做出准确的分析，掌握车载用户的出行和驾驶方式。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种车载蓄电池用电信息的测 量和分析方法，包括：
[0005] 1)对车载蓄电池的电能放电侧的DC电流进行测量，提取其中的电流信息分量IDE， 并对DC电压进行测量，提取其中的电压信息分量V de;
[0006] 2)将所述电流信息分量Ide通过滤波与增益单元分解为第一电流信息部分I DE PART1 和第二电流信息部分IDE_PART2，并将其调试为可供A/D转换电路读取的模拟电信号；
[0007] 3)测量所述第一电流信息部分Ide parti和第二电流信息部分IDE PART2;
[0008] 4)根据所述第一电流信息部分IDE_pARTJP电压信息分量V DE测量出第一瞬态耗电 量PlWTl，并根据所述第二电流信息部分IDtLPWH!和电压信息分量V D[J?J量出第二瞬态耗电量 f*INST2;
[0009] 5)根据第一瞬态耗电量PinstJiJ量出第一平均耗电分量P INST_pART1，并根据第二瞬态 耗电量P INST2 测量出第二平均耗电分量P INST-PART2;
[0010] 6)根据所述的第一平均耗电分量PINST_pART1和第二平均耗电分量P INST_pART；^量出平 均总耗电量Ρτ;
[0011] 7)通过时钟单元计算前述步骤的时间周期T ;
[0012] 8)根据所述的第一平均耗电分量？^ ?^和所得出的时间周期T测量第一电能转 移量Pm1，并根据第二平均耗电分量PINST_ PART2和所得出的时间周期测量T第二电能转移量 PtRS2 ;
[0013] 9)根据第一电能转移量Ptrsi和第二电能转移量P ^计算平均电能总转移量P TR; 以及
[0014] 10)将平均总耗电量Pt与平均电能总转移量P TR进行比较以得出用电质量数据。
[0015] 进一步地，在步骤2)中，电流信息分量Ide满足关系式：I DE _ I DE_PART1 i IdE_PART2。
[0016] 进一步地，在步骤5)中，第一平均耗电分量Pinst parti是由以下关系式得出：
[0017]
[0018] 其中W为取样周期，N为对电能放电侧进行信号采集的采集周期；同样地，由以下 关系式得出：
[0019]
，
[0020] 进而在步骤6)中，平均总耗电量Pt满足关系式：
[0021]
O
[0022] 进一步地，在步骤8)中，第一电能转移量Ptrsi满足关系式：
[0023] ，.
[0024] 其中Δ τ为对所提取的电量信息分量Ide的分量因数；同样地，第一电能转移量 Ptrsi满足关系式：
[0025]
[0026] 在另一个实施例中，设计一种车载蓄电池用电信息的分析设备，其输出端电耦接 车载移动设备以输出用电信息数据，设备包括：
[0027] 放电侧取电端，对车载蓄电池的DC电流进行测量，提取其中的电流信息分量IDE， 并对DC电压进行测量，提取其中的电压信息分量V de;
[0028] 滤波与增益单元，连接所述的放电侧取电端，将所述电流信息分量Ide分解为第一 电流信息部分I DE_PART1和第二电流信息部分I DE_PART2，并将其调试为可供A/D转换电路读取的 模拟电信号；
[0029] A/D转换电路，连接所述的滤波与增益单元，用于将模拟电信号转换为数字信号；
[0030] 单片机，接收所述数字信号，用于测量所述第一电流信息部分Ide parti和第二电流 信息部分IDE_PART2;根据所述第一电流信息部分I DE_p?m和电压信息分量V DE测量出第一瞬态 耗电量Pinsti，并根据所述第二电流信息部分IDE_PART2和电压信息分量V [)[；测量出第二瞬态耗 电量PlNST2;根据第一瞬态耗电量P INSTl测量出第一平均耗电分量P INST+PAKTl，并根据第二瞬态 耗电量Pinst2测量出第二平均耗电分量P 根据所述的第一平均耗电分量P ΙΕΤ_ΡΜΤ1和 第二平均耗电分量PlFCT+PWre测量出平均总耗电量P T;以及
[0031] 时钟单元，连接所述单片机，计算单片机对电能放电侧进行信号采集的采集周期 和信号取样周期。
[0032] 在一个实施例中，所述的单片机进一步连接车载移动设备，以得出用电质量数据 并在车载移动设备的用户界面上进行提示。
[0033] 本发明的技术效果是显而易见的，本发明不同于常规技术仅对电池充电侧进行电 量测量的方式，在车载终端上附接有蓄电池组的测量设备，能够做到即时分析和测量，并能 够在车载终端上进行实时显示和控制。同时，鉴于车载用电行为是不均匀稳定的，通过本发 明的方式可以做到精确测量，以准确提示车载用户电量情况，方便用户及时充电或实施道 路救援请求。
【附图说明】
[0034] 图1示意性绘示出本发明测量蓄电池组的电量曲线图；
[0035] 图2为本发明设备的主要结构原理框图。
【具体实施方式】
[0036] 参照图1和图2,为了进一步详细绘示本发明车载蓄电池（或车载蓄电池组）用电 信息的测量和分析方法，给出一个关于车载蓄电池的电量曲线图形，其中：
[0037] 1)对车载蓄电池的电能放电侧的DC电流进行测量，提取其中的电流信息分量IDE， 对电量曲线分为k个区间，其中图示的△ T1为对所提取的电量信息分量Ide的分量因数 (0〈i〈k)，Δ τ可按照时域进行分隔，Δ τ的长度可相同或不同，并通过对DC电压进行测 量，提取其中的电压信息分量Vde;
[0038] 2)如图1所示，因为电量曲线呈现不规则状态，这主要归因于在车辆（电动汽车） 行驶的过程中的行驶速度并非完全平均加速或匀速，因此在突然加速或减速的过程中，电 量会呈现骤增或骤减，因此不能够采用常规的计量方式。一般技术是直接在对电池充电的 过程中对充入的电能进行计量和计费，但是这样的方法极为繁琐且误差较大。在本发明的 一个实施例中，对电量曲线进行无限近似处理，在图示的第A 1"_的时域内，将所述时域 区间与电流曲线的交叉点处，将电流信息分量Ide分解为第一电流信息部分I DE_PART1和第二 电流信息部分IDE_PART2，通过两个电流信号的代数和得出此区间内的电流信息分量，并将此 分量经过滤波和电流增益调试为可供A/D转换电路读取的模拟电信号；
[0039] 在图1中，其中W为信号样本的取样周期，N为对电能放电侧进行信号采集的采集 周期，W和N的取值可以由车载计算设备进行设定，例如对于图示的一个周期，W = 1，当然， W的值越大，则说明取样结果越精确；
[0040] 3)测量所述第一电流信息部分Ide parti和第二电流信息部分IDE PART2;
[0041] 4)根据所述第一电流信息部分IDE_pARTJP电压信息分量V raJIlJ量出第一瞬态耗电量 PlNSTl， 即满足关系式 ：PINSTl _ I DE_PART1 · Vdeo 并根据所述第二电流信息部分 IdE_PART2 和电压信 息分量VDjJ?J量出第二瞬态耗电量P INST2，即满足关系式 ：PINST2 - I DE-PART2 · Vde;
[0042] 5)根据第一瞬态耗电量Pinsti测量出第一平均耗电分量P INST PART1，并根据第二瞬态 耗电量P INST2 测量出第二平均耗电分量P INST-PART2;
[0043] 6)根据所述的第一平均耗电分量PINST_PART1和第二平均耗电分量P INST_PART；^量出平 均总耗电量PT;
[0044] 7)通过时钟单元计算前述步骤的时间周期T1，例如图1中所示在1\后，车辆行驶 速度趋近于匀速，则节点M之前可以作为一个样本周期；
[0045] 8)根据所述的第一平均耗电分量？^』^和所得出的时间周期T测量第一电能转 移量Pm 1，并根据第二平均耗电分量PINST_PART2和所得出的时间周期测量T第二电能转移量 PtRS2 ;
[0046] 9)根据