一種蓄電池容量的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蓄電池容量檢測方法，給蓄電池施加一雙脈沖電流信號，測量不同時刻該雙脈沖電流信號產生的電壓響應及其一階導數(shù)，利用不同公式計算蓄電池的電源電動勢的變化以及蓄電池極板上的電容和電阻，進而計算出蓄電池容量。本發(fā)明方法采用直接在蓄電池兩端施加雙脈沖電流信號，不需要對蓄電池進行放電就可以檢測其容量，檢測的結果經驗證精確可靠。
【專利說明】一種蓄電池容量的檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種蓄電池容量的檢測方法，該方法不需要對蓄電池進行放電就能檢 測出蓄電池容量。
【背景技術】
[0002] 隨著能源的日漸緊缺和環(huán)境污染的愈加嚴峻，電動汽車以其優(yōu)越的環(huán)保和節(jié)能特 性，成為了汽車工業(yè)研究、開發(fā)和運用的熱點。電動汽車的一個重要動力組成部分是電池及 其充電模塊，其技術水平的高低對電動汽車產業(yè)的發(fā)展有著極其重要的影響。
[0003] 蓄電池作為電動汽車的主流電池，在確定其充電策略時，蓄電池本身的容量有著 非常重要的影響。所以需要在其預充電階段確定蓄電池容量。傳統(tǒng)蓄電池容量的檢測方法 需要對蓄電池進行放電測試，一般操作比較復雜，而且所需的時間很長。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提出一種蓄電池容量的檢測方法。 該方法不需要對蓄電池放電就能檢測蓄電池容量，測量簡單，檢測速度快，而且通過多次檢 測結果較為精確。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開如下技術方案：
[0006] 一種蓄電池容量檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0007] (1)給蓄電池施加一雙脈沖電流信號，雙脈沖電流信號的幅值為I，雙脈沖電流信 號的占空比為50%，雙脈沖電流信號的脈沖寬度為T ;定義以下幾個時刻：初始時刻h ;雙 脈沖電流信號從0上升為I的時刻;雙脈沖電流信號從I開始下降的時刻t2 ;雙脈沖電 流信號從I下降為〇的時刻t3 ;雙脈沖電流信號再次從0開始上升的時刻t4 ;雙脈沖電流 信號再次從0上升為I的時刻t5;雙脈沖電流信號再次開始下降的時刻t6;
[0008] (2)分別測量t2、t3、t4、t 5、t6時刻雙脈沖電流信號產生的各對應的電壓響 應值 E。、Up U2、U3、U4、U5、U6 及其相應的一階導數(shù) dEQ/dtQ、dUi/dti、dU2/dt2、dU 3/dt3、dU4/dt4、 dU5/dt5> dU6/dt6 ；
[0009] (3)利用不同公式計算蓄電池的電源電動勢、蓄電池極板上的電容和電阻，進而計 算出蓄電池容量：
[0010] 1)蓄電池極板上的電容按三次計算取平均值，計算方程式為：
[0011]
【權利要求】
1. 一種蓄電池容量檢測方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 給蓄電池施加一雙脈沖電流信號，雙脈沖電流信號的幅值為I，雙脈沖電流信號的 占空比為50%，雙脈沖電流信號的脈沖寬度為T ;定義以下幾個時刻：初始時刻h ;雙脈沖 電流信號從0上升為I的時刻h ;雙脈沖電流信號從I開始下降的時刻t2 ;雙脈沖電流信 號從I下降為〇的時刻t3 ;雙脈沖電流信號再次從0開始上升的時刻t4 ;雙脈沖電流信號 再次從0上升為I的時刻t5 ;雙脈沖電流信號再次開始下降的時刻t6 ; (2) 分別測量h、h、t2、t3、t4、t5、t 6時刻雙脈沖電流信號產生的各對應的電壓響應值 E0、Up U2、U3、U4、U5、U6 及其相應的一階導數(shù) dEQ/dtQ、dU/dtp dU2/dt2、dU3/dt3、dU4/dt 4、dU5/ dt5、dU6/dt6 ; (3) 利用不同公式計算蓄電池的電源電動勢、蓄電池極板上的電容和電阻，進而計算出 蓄電池容量： 1) 蓄電池極板上的電容按三次計算取平均值，計算方程式為： ^ I G =-；- 一 dU.ldt.協(xié) i / J 式中A表示ti時刻蓄電池極板上的電容，I表示電流脈沖的幅值； Cl =--- dU^_dU_ 方程二 dL clL 式中：C2表示t3時刻蓄電池極板上的電容，I表示電流脈沖的幅值； c3-_I_ ~ dU： du 方程三 dt, dt. 式中：C3表示t5時刻蓄電池極板上的電容，I表示電流脈沖的幅值； 將方程一、方程二和方程三的計算結果，取其平均值，得： C=(Ci+C2+C3)/3 方程四 根據(jù)方程四能夠精確得到蓄電池極板上的電容C ; 2) 蓄電池極板上的電阻的計算方程式為： R- u'-u_ i-、du:-du、xC 方程五 dt' dt, 3) 蓄電池的電源電動勢的變化量按二次計算取平均值，方程式為： ? ,jj \ ΑΕ^υ,-?,- I-^xC xR 方程六 V dii J 式中：AEi表示h時刻到t2時刻蓄電池的電源電動勢的變化量； Ar, fdus ?υΛ ^ n AEi = t/s -U, - ------ xCxR 方程七 6 5 〔電 dt, J 式中：λε2表示t5時刻到t6時刻蓄電池的電源電動勢的變化量； 將方程五和方程六的計算結果取其平均值，得： AF +AF- 方程八 根據(jù)方程八能夠精確得到蓄電池的電源電動勢變化量ΛΕ ; (4)計算蓄電池容量： SOC^ +1AE-U +AU 方程九 AU 式中：SOC表示蓄電池容量，E。表示蓄電池的初始電動勢，即h時刻所測的電壓值，U# 表不蓄電池的規(guī)格電壓，AU表不蓄電池由滿電量變?yōu)榭针娏繒r其電源電動勢的變化量，其 表達式如下式： Αυ^ΑΕχΑ/?方程十 / X Γ 式中：ΑΗ表示蓄電池的規(guī)格容量，I表示雙脈沖電流信號的幅值，Τ表示雙脈沖電流信 號的脈沖寬度。
【文檔編號】G01R31/36GK104297695SQ201410631450
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權日:2014年11月11日
【發(fā)明者】孫偉鋒, 張?zhí)? 付君宇, 刁龍, 錢欽松, 陸生禮, 時龍興 申請人:東南大學