專利名稱：一種估算鋰離子動力電池組剩余可用容量的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電池管理技術領域，特別涉及一種估算鋰離子動力電池組剩余可用容 量的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
目前，鋰離子動力電池組剩余可用容量的估算方法有(1)測量電池電解液的有效質(zhì)量通過測量電池電解液的有效質(zhì)量計算SOC(剩余容量)值。該方法對于可直接測 量電解液質(zhì)量的鉛酸電池比較適合，理論上可以精確測量S0C。但目前純電動及混合動力應 用場合主要使用鎳氫電池和鋰電池，均為封閉結(jié)構(gòu)，沒有有效的手段能在線精確測量出電 池電解液的有效質(zhì)量，不存在實際應用價值。(2)安時積分計算方法這是測量SOC的基本方法，計算公式為
權(quán)利要求
一種估算鋰離子動力電池組剩余可用容量的方法，其特征在于包含以下步驟(1)得到鋰離子電池總的可用容量的值A在鋰離子電池的充電階段，不斷地檢測電池模塊中的每一節(jié)鋰離子電池充電的電流以及記錄相應的鋰離子電池充電所用的時間；采用安時積分法，計算鋰離子電池開始放電時的總的可用容量，從而得到鋰離子電池總的可用容量的值A；安時積分法計算公式為其中，a表示開始充電的時刻，b表示充電結(jié)束的時刻，i表示某時刻下的充電電流，t表示充電時間，dt表示時間積分；(2)得到鋰離子電池剩余可用容量的百分率a在鋰離子電池放電過程中，不斷地檢測每節(jié)鋰離子電池的開路電壓和電壓降ΔV；通過開路電壓確定電池所處的使用階段使用初期、使用中期、使用末期；通過電壓降ΔV來選擇計算剩余可用容量百分率所用的曲線函數(shù)使用初期和使用末期選擇拋物線曲線函數(shù)，使用中期選擇斜率直線函數(shù)；得到鋰離子電池剩余可用容量的百分率a；(3)得到鋰離子電池剩余可用容量的使用效率不斷地檢測電池模塊中的每個鋰離子電池當前所處的溫度，利用溫度與剩余可用容量之間的關系，得到當前溫度下電池剩余可用容量的使用效率；(4)得到鋰離子電池的剩余可用容量；鋰離子電池總的可用容量值A、剩余可用容量的百分率a、剩余可用容量的使用效率，三個值的乘積得到鋰離子電池當前的剩余可用容量。(5)得到電池組剩余可用總?cè)萘?；電池組中的剩余可用總?cè)萘繛殡姵亟M中的每個電池剩余可用容量之和。FSA00000247260900011.tif,FSA00000247260900012.tif,FSA00000247260900013.tif,FSA00000247260900014.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述溫度與剩余可用容量之間的關系能 通過如下所示的公式確定r)/3.4=0.005y+2.8, y為溫度值。
3.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的系統(tǒng)，包含MCU中央控制單元和電池組模塊，其特征在 于該系統(tǒng)還包含用于監(jiān)測電池組信息的電壓、電流和溫度監(jiān)控模塊，電壓、電流和溫度監(jiān) 控模塊與電池組模塊中每節(jié)電池通過檢測電路連接；電壓、電流和溫度監(jiān)控模塊將監(jiān)測到 的信息反饋至MCU中央控制單元，MCU中央控制單元將估算得到的鋰離子動力電池組剩余 可用容量輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的MCU中央控制單元集成有安時積 分集成芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的檢測電路包括溫度傳感器、電壓傳 感器和電流傳感器，溫度傳感器貼在每節(jié)鋰離子電池的壁上，電壓傳感器和電流傳感器與 鋰離子電池并聯(lián)，電壓傳感器和電流傳感器再與PWM串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述反饋的方式為紅外通信或光纖通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)還含有用于顯示估算得到的 鋰離子動力電池組剩余可用容量值的顯示模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開一種估算鋰離子動力電池組剩余可用容量的方法和系統(tǒng)。該方法通過記錄充電過程中電流值和充電所用的時間，采用安時積分法計算鋰離子電池開始放電時的總的可用容量，從而得到鋰離子電池總的可用容量的值A；記錄放電過程中開路電壓和電壓降ΔV，通過電壓降ΔV來選擇計算剩余可用容量百分率所用的曲線函數(shù)，得到鋰離子電池剩余可用容量的百分率a；利用溫度與剩余可用SOC之間的關系，得到當前溫度下電池剩余可用容量SOC的使用效率；所有電池的A*a*相加即為鋰離子電池組的剩余可用容量。實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)為包含用于監(jiān)測電池組信息的電壓、電流和溫度監(jiān)控模塊，此監(jiān)控模塊將監(jiān)測到的信息反饋至MCU，MCU將估算得到的鋰離子動力電池組剩余可用容量輸出。
文檔編號G01R31/36GK101975927SQ201010265668
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者李偉善, 李小平, 譚春林, 邱顯煥 申請人:華南師范大學