專利名稱：一種電動(dòng)汽車電池組直流電阻測(cè)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車電池組內(nèi)阻的測(cè)算方法。
背景技術(shù)：
單體電池的直流內(nèi)阻(R)測(cè)試方法相對(duì)較為簡(jiǎn)單，通過同步的采樣電池的端電壓 (U)和電池的工作電流(I)，并利用圖1所示的電池的電流變化對(duì)應(yīng)的電壓變化得到電池的直流內(nèi)阻。計(jì)算方法為電池的直流內(nèi)阻R= (U2-U1)/ (11-12)。但是當(dāng)電池串聯(lián)成組后，流過各個(gè)單體電池的電流完全一樣，所以電池組一般只采集一個(gè)電流，而所有單體電池的電壓均要采集，為了節(jié)省成本，一般不采用多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路對(duì)單體電池進(jìn)行并行采樣，而是采用輪流巡檢的采樣模式，遮掩那個(gè)就存在了單體電池電壓采樣和電流采樣不同步的問題，對(duì)于傳統(tǒng)便攜式設(shè)備而言，由于電池的電流變化慢(如圖2)，所以單體電池的電壓和電流不同步帶來的電池直流內(nèi)阻估算精度影響小， 可以忽略不計(jì)。采樣不同步造成電池的內(nèi)阻變?yōu)镽’ = (U2’ -Ul)/(11-12)，內(nèi)阻誤差為 AR=R' -R= (U2' -U2)/ (11-12)。但是，當(dāng)電池組應(yīng)用于電動(dòng)汽車時(shí)，電池組的電流快速變化，所以電壓和電流不同步的時(shí)候，電池組的直流內(nèi)阻估算將出現(xiàn)很大的誤差。參見圖3。采樣不同步造成電池的內(nèi)阻變?yōu)镽，，= (U2，，-U2)/(I1_I2)，內(nèi)阻誤差為 AR=R，，-R=(U2，，_U2)/ (11-12)?？梢姡?當(dāng)電池組的電流變化較快時(shí)，電池組的直流內(nèi)阻檢測(cè)誤差將會(huì)明顯增加，甚至導(dǎo)致錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明可有效消除采集電壓和電流時(shí)由于時(shí)間延遲造成的直流內(nèi)阻測(cè)算誤差大的技術(shù)問題，提供一種測(cè)算準(zhǔn)確的電動(dòng)汽車電池組直流電阻測(cè)算方法。本發(fā)明采用如下方案實(shí)現(xiàn)
一種電動(dòng)汽車電池組直流電阻測(cè)算方法，該測(cè)算方法包括如下步驟
1)、取一定時(shí)間周期τ，采集該周期T內(nèi)電池電壓最大值toax和電壓最小值tolin；
2)、采集該周期T內(nèi)電池電流最大值Imax和電流最小值Liiin；
3)、利用如下公式測(cè)算出電池組直流電阻R,R = (Umax — Umin) / (Imax — Imin)。其中，所述的時(shí)間周期T為電壓與電流同步時(shí)差的整數(shù)倍。其中，所述的電池電壓最大值Umax、電壓最小值toin、電池電流最大值Imax、電流最小值bin測(cè)算過程具體如下
a、測(cè)算開始，此時(shí)電池電壓最大值Umax等于電池電壓當(dāng)前值、電池電壓最小值^iin也等于電池電壓當(dāng)前值，電池電流最大值Imax等于電池電流當(dāng)前值、電池電流最小值Lnin也等于電池電流當(dāng)前值，內(nèi)置計(jì)算器歸零；
b、判斷計(jì)數(shù)器時(shí)間值是否小于時(shí)間周期T，如果計(jì)數(shù)器時(shí)間值是小于時(shí)間周期T，則判斷新一次電壓采樣是否完成，如果新一次電壓采樣已經(jīng)完成，且新一次電壓值大于電池電壓最大值，則電池電壓最大值Umax等于新一次電壓值；如果新一次電壓值不大于電池電壓最大值，則判斷新一次電壓值是否小于電池電壓最小值，如果新一次電壓值小于電池電壓最小值，則電池電壓最小值^iin等于新一次電壓值；由此完成電池電壓最大值Umax與電池電壓最小值toin的采集；如果新一次電壓值不小于電池電壓最小值，則進(jìn)入下一步的新一次電流采集；如果計(jì)數(shù)器時(shí)間值不小于時(shí)間周期T，則直接跳至步驟d ；
C、如果新一次電壓采樣沒有完成，則進(jìn)入新一次電流采集過程，首先判斷新一次電流采樣是否完成，如果新一次電流采樣完成，則判斷新一次電流值是否大于電池電流最大值， 如果新一次電流最大值大于電池電流最大值，則電池電流最大值Imax等于新一次電流值， 如果新一次電流最大值不大于電池電流最大值，則判斷新一次電流值是否小于電池電流最小值，如果新一次電流值小于電池電流最小值，則電池電流最小值kin等于新一次電流值，由此完成電池電流最大值Imax、電池電流最小值Liiin的采集；如果新一次電流值不小于電池電流最小值，則進(jìn)入b步驟進(jìn)行循環(huán)；如果新一次電流采集沒有完成，則進(jìn)入b步驟進(jìn)行循環(huán)；
d、根據(jù)公式R = (Umax — Umin) / (Imax — Imin)測(cè)算出電池直流內(nèi)阻值。本發(fā)明揭示的方法避免了電池電壓、電流采樣不同步導(dǎo)致的電池直流內(nèi)阻估算誤差增加的問題，實(shí)現(xiàn)了電池直流內(nèi)阻的有效測(cè)算，測(cè)算準(zhǔn)確度高。


圖1為現(xiàn)有單體電池直流內(nèi)阻與電壓變化、電流變化關(guān)系曲線圖2為檢測(cè)不同步情況下電池直流內(nèi)阻與電壓變化、電流變化關(guān)系曲線圖； 圖3為電動(dòng)汽車工況下電池直流內(nèi)阻與電壓變化、電流變化關(guān)系曲線圖； 圖4為電動(dòng)汽車工況下電池電壓、電流采樣延遲導(dǎo)致電動(dòng)汽車電池工作電壓和電流不同步的電池電壓電流波形圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例流程圖。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述
如附圖4為由于采樣延遲導(dǎo)致電動(dòng)汽車電池組工作電壓和電流不同步的電池電壓電流波形。從圖可知，電池的電壓和電流出現(xiàn)明顯的不同步性。如果采用傳統(tǒng)的將電壓電流變化值直接估算電池的直流內(nèi)阻將會(huì)出現(xiàn)明顯的差異?？紤]電池組電壓和電流之間的采樣延遲，選擇多倍采樣延遲的時(shí)間周期T為同步性判斷周期，如選擇10倍同步時(shí)差(該同步時(shí)差通過檢測(cè)周期和通訊延遲計(jì)算得到，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)，在此不作詳述)作為1個(gè)時(shí)間周期T。與直接采樣電壓電流的方式不同，本專利將電壓和電流檢測(cè)的值進(jìn)行比較，獲取同步性判斷周期內(nèi)的電壓最大值Umax和電壓最小值^iin以及電流的最大值Imax和電流最小值Imin，然后采用在這個(gè)同步性判斷周期時(shí)間內(nèi)得到的電流最大值Imax和最小值hin以及電壓最大值Umax和最小值^iin對(duì)電池組的直流內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)算，即電池的直流內(nèi)阻R= (Umax-Umin)/(Imax-Imin)。具體步驟如附圖5所示，為
a、測(cè)算開始，此時(shí)電池電壓最大值Umax等于電池電壓當(dāng)前值、電池電壓最小值^iin也等于電池電壓當(dāng)前值，電池電流最大值Imax等于電池電流當(dāng)前值、電池電流最小值Liiin也等于電池電流當(dāng)前值，內(nèi)置計(jì)算器歸零；
b、判斷計(jì)數(shù)器時(shí)間值是否小于時(shí)間周期T，如果計(jì)數(shù)器時(shí)間值是小于時(shí)間周期T，則判斷新一次電壓采樣是否完成，如果新一次電壓采樣已經(jīng)完成，且新一次電壓值大于電池電壓最大值，則電池電壓最大值Umax等于新一次電壓值；如果新一次電壓值不大于電池電壓最大值，則判斷新一次電壓值是否小于電池電壓最小值，如果新一次電壓值小于電池電壓最小值，則電池電壓最小值^iin等于新一次電壓值；由此完成電池電壓最大值Umax與電池電壓最小值toin的采集；如果新一次電壓值不小于電池電壓最小值，則進(jìn)入下一步的新一次電流采集；如果計(jì)數(shù)器時(shí)間值不小于時(shí)間周期T，則直接跳至步驟d ；
C、如果新一次電壓采樣沒有完成，則進(jìn)入新一次電流采集過程，首先判斷新一次電流采樣是否完成，如果新一次電流采樣完成，則判斷新一次電流值是否大于電池電流最大值， 如果新一次電流最大值大于電池電流最大值，則電池電流最大值Imax等于新一次電流值， 如果新一次電流最大值不大于電池電流最大值，則判斷新一次電流值是否小于電池電流最小值，如果新一次電流值小于電池電流最小值，則電池電流最小值kin等于新一次電流值，由此完成電池電流最大值Imax、電池電流最小值Liiin的采集；如果新一次電流值不小于電池電流最小值，則進(jìn)入b步驟進(jìn)行循環(huán)；如果新一次電流采集沒有完成，則進(jìn)入b步驟進(jìn)行循環(huán)；
d、根據(jù)公式R = (Umax — Umin) / (Imax — Imin)測(cè)算出電池直流內(nèi)阻值。
以上為本發(fā)明的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車電池組直流電阻測(cè)算方法，其特征在于，該測(cè)算方法包括如下步驟1)、取一定時(shí)間周期τ，采集該周期T內(nèi)電池電壓最大值Umax和電壓最小值toin；2)、采集該周期T內(nèi)電池電流最大值Imax和電流最小值Liiin；3)、利用如下公式測(cè)算出電池組直流電阻R,R = (Umax — Umin) / (Imax — Imin)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車電池組直流電阻測(cè)算方法，其特征在于，所述的時(shí)間周期T為電壓與電流同步時(shí)差的整數(shù)倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車電池組直流電阻測(cè)算方法，其特征在于，所述的電池電壓最大值Umax、電壓最小值toin、電池電流最大值Imax、電流最小值hin測(cè)算過程具體如下a、測(cè)算開始，此時(shí)電池電壓最大值Umax等于電池電壓當(dāng)前值、電池電壓最小值^iin也等于電池電壓當(dāng)前值，電池電流最大值Imax等于電池電流當(dāng)前值、電池電流最小值Liiin也等于電池電流當(dāng)前值，內(nèi)置計(jì)算器歸零；b、判斷計(jì)數(shù)器時(shí)間值是否小于時(shí)間周期T，如果計(jì)數(shù)器時(shí)間值是小于時(shí)間周期T，則判斷新一次電壓采樣是否完成，如果新一次電壓采樣已經(jīng)完成，且新一次電壓值大于電池電壓最大值，則電池電壓最大值Umax等于新一次電壓值；如果新一次電壓值不大于電池電壓最大值，則判斷新一次電壓值是否小于電池電壓最小值，如果新一次電壓值小于電池電壓最小值，則電池電壓最小值^iin等于新一次電壓值；由此完成電池電壓最大值Umax與電池電壓最小值toin的采集；如果新一次電壓值不小于電池電壓最小值，則進(jìn)入下一步的新一次電流采集；如果計(jì)數(shù)器時(shí)間值不小于時(shí)間周期T，則直接跳至步驟d ；C、如果新一次電壓采樣沒有完成，則進(jìn)入新一次電流采集過程，首先判斷新一次電流采樣是否完成，如果新一次電流采樣完成，則判斷新一次電流值是否大于電池電流最大值， 如果新一次電流最大值大于電池電流最大值，則電池電流最大值Imax等于新一次電流值， 如果新一次電流最大值不大于電池電流最大值，則判斷新一次電流值是否小于電池電流最小值，如果新一次電流值小于電池電流最小值，則電池電流最小值kin等于新一次電流值，由此完成電池電流最大值Imax、電池電流最小值Liiin的采集；如果新一次電流值不小于電池電流最小值，則進(jìn)入b步驟進(jìn)行循環(huán)；如果新一次電流采集沒有完成，則進(jìn)入b步驟進(jìn)行循環(huán)；d、根據(jù)公式R = (Umax — Umin) / (Imax — Imin)測(cè)算出電池直流內(nèi)阻值。
全文摘要
一種電動(dòng)汽車電池組直流電阻測(cè)算方法，該測(cè)算方法包括如下步驟1)取一定時(shí)間周期T，采集該周期T內(nèi)電池電壓最大值Umax和電壓最小值Umin；2)采集該周期T內(nèi)電池電流最大值Imax和電流最小值Imin；3)利用如下公式測(cè)算出電池組直流電阻R，R＝(Umax－Umin)/(Imax－Imin)。本發(fā)明揭示的方法避免了電池電壓、電流采樣不同步導(dǎo)致的電池直流內(nèi)阻估算誤差增加的問題，實(shí)現(xiàn)了電池直流內(nèi)阻的有效測(cè)算，測(cè)算準(zhǔn)確度高。
文檔編號(hào)G01R27/08GK102520255SQ201110393460
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者劉飛, 文鋒, 阮旭松 申請(qǐng)人:惠州市億能電子有限公司