專利名稱：電動交通工具的電池殘余電量估測方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種電池電量估測方法，尤指一種利用開路電壓法修正庫倫檢測法的電動交通工具的電池殘余電量估測。
背景技術：
現(xiàn)有的電動交通工具于動態(tài)下多是利用庫倫檢測法進行殘電量的估測，該庫倫檢測法又稱為安培小時法或積分法，是較為普遍的電容量檢測法，并且較能在交通工具于動態(tài)下進行估測，請配合圖5所示，當電池在進行充電動作時，由初始的電池電量進行安培小時法的累加，獲得任何充電時刻電池的電量，又當電池放電時，另由電池的初始電量進行安
培小時法遞減，電池電量以表示，基于能量守衡的概念下，因庫倫檢測法具有一
定的準確度，故充電時的安培小時法累加值應等于放電時的安培小時法遞減值，但因檢測電路元件制程產(chǎn)生的誤差值、量測分辨率、量測取樣率等問題，使得交通工具于每一次的充放電過程中，該庫倫檢測法皆會產(chǎn)生有累積誤差，隨著使用時間的增長，該累積誤差將會愈大，使交通工具所顯示的電池殘余電量顯示值非電池真正剩余電量，而令使用者無法正確的得知交通工具所存的殘電量，進而造成使用上的不便；綜上所述皆為本發(fā)明所欲解決的技術問題點。有鑒于此，本發(fā)明人于多年從事相關產(chǎn)品的制造開發(fā)與設計經(jīng)驗，針對上述的目標，詳加設計與審慎評估后，終得一確具實用性的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術存在的上述缺失，提供一種電動交通工具的電池殘余電量估測方法。該電動交通工具的電池殘余電量估測方法是利用庫倫檢測法取得電池殘余電量，當該電池靜置一適當時間，且電池殘余電量與電池修正電量產(chǎn)生差值時，使用電池修正電量修正電池殘余電量，透過開路電壓估測法修正產(chǎn)生累積誤差的庫倫檢測法，以提高庫倫檢測法于動態(tài)量測的準確度；且電池殘余電量估測可進行電池芯于每階段的離散程度檢測，當檢測值超過設定值時啟動自我調(diào)整機制對電池修正電量進行修正；而當電池進行較長時間充電時進行修正，將原有電池特性以曲線回歸法方式建立修正方程式；以上述方法透過開路電壓估測法修正產(chǎn)生累積誤差的庫倫檢測法，以提高電池殘余電量估測準確度。本發(fā)明的主要目的在于，該開路電壓估測法為一種修正型開路電壓法，又該修正型開路電壓法先估測電池內(nèi)多個電池芯的電壓值,挑選電池芯中特性相對穩(wěn)定的取樣范圍，將取樣范圍加總平均再乘于總電池芯數(shù)，通過修正型開路電壓法能挑選實際具代表電量的電池芯，以透過開路電壓估測法修正產(chǎn)生累積誤差的庫倫檢測法，進而實際反映出電壓值。本發(fā)明的次要目的在于，該交通工具主要利用庫倫檢測法取得電池殘余電量，并于滿足修正條件下使用電池修正電量修正電池殘余電量，以提高庫倫檢測法于動態(tài)量測的準確度。本發(fā)明的另一目的在于，該開路電壓法在電池完全充放電時，可進行電池芯于每階段的離散程度檢測，當檢測值超過設定值時啟動自我調(diào)整機制對電池修正電量進行修正，以提高開路電壓法的估測準確度。其它目的、優(yōu)點和本發(fā)明的新穎特性將從以下詳細的描述與相盼的附圖更加顯明。


圖1:是本發(fā)明的電量估測程序流程圖(一)。圖2:是本發(fā)明的修正型開路電量法的步驟流程圖。圖3:是本發(fā)明的電量估測程序流程圖(二)。圖4:是本發(fā)明的電池修正電量曲線的修正示意圖。圖5:是現(xiàn)有的庫倫檢測法的累積誤差的示意圖。主要元件符號說明本發(fā)明部份:10估測多個電 池芯電壓11挑選相對理想的取樣范圍12加總平均再乘于總電池芯數(shù)13比對電池特性曲線
具體實施例方式為使貴審查委員對本發(fā)明的目的、特征及功效能夠有更進一步的了解與認識，以下茲請配合詳述如后:先請由圖1所示觀之，一種電動交通工具的電池殘余電量估測，該交通工具主要利用庫倫檢測法取得電池殘余電量，庫倫檢測法的量測單位為安培小時(AH)，并對照電池總電量以百分比計算；且利用開路電壓估測法取得電池修正電量，而當交通工具靜止時，并于滿足修正條件下使用電池修正電量修正電池殘余電量，當該電池靜置一適當時間，以使其呈穩(wěn)定狀態(tài)，且電池殘余電量與電池修正電量產(chǎn)生差值時，即符合其滿足修正條件；其中，該電池呈穩(wěn)定狀態(tài)會受到環(huán)境溫度、電量、電位差及電壓等因素所影響，于滿足修正條件下，即可通過開路電壓估測法修正產(chǎn)生累積誤差的庫倫檢測法，以提高庫倫檢測法于動態(tài)量測的準確度。請參閱圖2所示觀之，該開路電壓估測法是為一種修正型開路電壓法，該量測單位為電壓(V)，并對照電池總電量以百分比計算，又該修正型開路電壓法估測步驟如下:步驟10:先估測電池內(nèi)多個電池芯的電壓值。步驟11:于電池芯中挑選特性相對穩(wěn)定的取樣范圍，其中，該電池芯可等效置換為電池組；該電池芯的取樣范圍是可依照電池芯整體電量分布及離散程度而定，例如可由常態(tài)分布進行取樣。步驟12:將取樣范圍加總平均再乘于總電池芯數(shù)，通過修正型開路電壓法能挑選實際具代表電量的電池芯，進而實際反映出電壓值，又該取樣范圍能通過電池芯的離散程度進行調(diào)整。步驟13:比對電池特性曲線取得電池修正電量，其中，該電池特性曲線為電池全新狀態(tài)下所測量取得的充放電特性。再進一步說明，再請由圖3所示觀之，隨著電池芯數(shù)量多且經(jīng)過多次充放電后，電池特性已與原來的特性不同，且該電池的總電容量將會減少，導致電池電壓離散情況明顯，此時即可進行自我調(diào)整機制修改電池修正電量，以依據(jù)電池特性與不同使用情況，如充放電次數(shù)進行修正。如圖4所示觀之，該圖中縱向軸Vtotal表示為電池總電量，而該橫向軸SOC表示為電池殘余電量，該配合電池特性曲線所得電池修正電量曲線為VI，將實際電池總電量(Vtotal)由330V至290V的區(qū)間視為100 %，當電池使用為完全充電時，該電池修正電量曲線修正至V2曲線處，由此將原有電池特性以曲線回歸法方式建立修正方程式，其中，該修正型開路電壓法在電池充放電時，可進行電池芯于每階段的離散程度檢測，并啟動自我調(diào)整機制對電池修正電量進行修正，該自我調(diào)整機制是調(diào)整電池芯中特性相對穩(wěn)定的取樣范圍，使檢測值等于設定值，而達到控制離散程度的效果，其中，離散程度檢測是可以計算總電池芯平均值，且與個別電池芯相減，并將個別電壓差值加總，以設為檢測值，當該檢測值大于設定值時，進行修正型開路電壓曲線調(diào)整；此外，亦可利用設定一電壓范圍，將不在電壓范圍內(nèi)的電池芯進行數(shù)量統(tǒng)計，以設為檢測值，當該檢測值大于設定值時，進行修正型開路電壓曲線調(diào)整。由上述具體實施例的結構，可得到下述的效益:(一)該交通工具主要利用庫倫檢測法取得電池殘余電量，且利用開路電壓估測法取得電池修正電量，并于滿足修正條件下使用電池修正電量修正電池殘余電量，即透過開路電壓估測法修正產(chǎn)生累積誤差的庫倫檢測法，以提高庫倫檢測法于動態(tài)量測的準確度；(二)該開路電壓估測法為一種修正型開路電壓法,該修正型開路電壓法先估測電池內(nèi)多個電池芯的電壓值,挑選電池芯中特性相對穩(wěn)定的取樣范圍進行加總平均再乘于總電池芯數(shù)，通過修正型開路電壓法能挑選實際具代表電量的電池芯，進而實際反映出電壓值；(三)該開路電壓法在電池完全充放電時，進行電池芯于每階段的離散程度檢測，當檢測值超過設定值時啟動自我調(diào)整機制對電池修正電量進行修正，以提高開路電壓法的估測準確度。綜上所述，本發(fā)明確實已達突破性的結構設計，而具有改良的發(fā)明內(nèi)容，同時又能夠達到產(chǎn)業(yè)上的利用性與進步性，且本發(fā)明未見于任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條的規(guī)定，依法提出發(fā)明專利申請。以上所述，僅為本發(fā)明的一較佳實施例而已，當不能以的限定本發(fā)明實施的范圍；即大凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其方法為: 該交通工具利用庫倫檢測法取得電池殘余電量，并利用開路電壓估測法取得電池修正電量，當該電池靜置一適當時間，且電池殘余電量與電池修正電量產(chǎn)生差值時，使用電池修正電量修正電池殘余電量，透過開路電壓估測法修正產(chǎn)生累積誤差的庫倫檢測法，以提高庫倫檢測法于動態(tài)量測的準確度。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其特征在于，該開路電壓估測法為一種修正型開路電壓法，又該修正型開路電壓法先估測電池內(nèi)多個電池芯的電壓值，挑選電池芯中特性相對穩(wěn)定的取樣范圍，將取樣范圍加總平均再乘于總電池芯數(shù)，比對電池特性曲線取得電池修正電量。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其特征在于，該電池靜置適當時間為使電池靜置至呈穩(wěn)定狀態(tài)，該電池呈穩(wěn)定狀態(tài)會受到環(huán)境溫度、電量、電位差及電壓的因素所影響。
4.根據(jù)權利要求2所述的電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其特征在于，該電池芯能等效置換為電池組。
5.根據(jù)權利要求2所述的電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其特征在于，該電池芯中特性相對穩(wěn)定的取樣范圍能依照電池芯整體電量分布及離散程度而定。
6.根據(jù)權利要求2所述的電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其特征在于，該修正型開路電壓法在電池進行較長時間充電時，進行電池芯于每階段的離散程度檢測，當檢測值超過設定值時，啟動自我調(diào)整機制對電池修正電量進行修正。
7.根據(jù)權利要求6所述的電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其特征在于，該離散程度檢測是計算總電池芯平均值，且與個別電池芯相減，并將個別電壓差值加總，以設為檢測值，該檢測值大于設定值時，進行修正型開路電壓曲線調(diào)整。
8.根據(jù)權利要求7所述的電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其特征在于，該離散程度檢測是設定一電壓范圍，將不在電壓范圍內(nèi)的電池芯進行數(shù)量統(tǒng)計，以設為檢測值，該檢測值大于設定值時，進行修正型開路電壓曲線調(diào)整。
9.根據(jù)權利要求6所述的電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其特征在于，該自我調(diào)整機制是調(diào)整電池芯中特性相對穩(wěn)定的取樣范圍，使檢測值等于設定值，而達到控制離散程度的效果。
全文摘要
本發(fā)明是關于一種電動交通工具的電池殘余電量估測方法，其是利用庫倫檢測法取得電池殘余電量，并于滿足修正條件下使用開路電壓法輔助修正庫倫檢測法，并依據(jù)電池特性與不同使用情況以開路電壓法修正庫倫檢測法；且該交通工具的電池殘余電量估測可進行電池芯于每階段的離散程度檢測，當檢測值超過設定啟動自我調(diào)整機制對電池修正電量進行修正；而當電池進行較長時間充電時，將原有電池特性以曲線回歸法方式建立修正方程式，用以提高電池殘余電量估測準確度。
文檔編號G01R31/36GK103176129SQ20111042898
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者翁國樑, 邱奕超, 許家興 申請人:財團法人車輛研究測試中心