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基于充電電流變化的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量方法和裝置的制造方法_2

文檔序號(hào):9234166閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
充電恢復(fù)到初始的完全充電狀態(tài)所需 電量的比值。上述優(yōu)化區(qū)間可W通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)先確定。當(dāng)充電參數(shù)位于該優(yōu)化區(qū)間內(nèi)時(shí),可 W按照下式確定優(yōu)化的充電電流:
[0050]Ic=kXp"s〇c (3)
[0051]
[005引該里,I。為充電電流,P為充電參數(shù),S0C為蓄電池的荷電狀態(tài),k為根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定 的大于0的常數(shù)。
[0053] 上面所謂的"合適的變化"指的是適于精確測(cè)量蓄電池內(nèi)阻的充電電流的變化。汽 車行駛過(guò)程中,各種因素都有可能導(dǎo)致充電電流的變化,例如包括但不限于行駛狀態(tài)變化 (例如加速、減速、上坡和下坡等),用電負(fù)載(例如汽車空調(diào)器、音響和車窗升降電機(jī)等)的開(kāi) 啟和關(guān)閉。該些因素的變化所引起的充電電流的變化呈現(xiàn)為不同的形式,例如充電電流可 能會(huì)急劇上升或下降,緩慢上升或下降,W及振蕩上升或下降等。在深入研究的基礎(chǔ)上,本 發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)過(guò)快或過(guò)慢的變化W及過(guò)于頻繁的振蕩都會(huì)影響到蓄電池內(nèi)阻測(cè)量的 精度,最好排除在外。為此,本發(fā)明的發(fā)明人提出下列條件作為"合適的變化"的判據(jù):
[0054] 條件1);如果在第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi),蓄電池的充電電流的最大變化幅度介于第一闊 值與第二闊值之間,則判定發(fā)生"合適的變化"。
[0055] 條件2);如果在第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi),充電電流的波峰的出現(xiàn)次數(shù)小于第一闊值,則判 定發(fā)生"合適的變化"。
[0056] 上述條件是擇一性的,即,滿足其中的任一條件即可確定為是"合適的變化"。
[0057] 對(duì)于條件1),可W采用下列方式確定充電電流的變化值和由其導(dǎo)致的蓄電池電 壓的變化值:將充電電流在第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的最大變化幅度作為所述充電電流的變化值 AI,并且將所述第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻的蓄電池兩端的電壓作為Ui,將所述第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng) 結(jié)束時(shí)刻再加上一個(gè)滯后時(shí)間處的蓄電池兩端的電壓作為&。
[0058] 對(duì)于條件2),可W采用下列方式確定充電電流的變化值和由其導(dǎo)致的蓄電池電 壓的變化值:將第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)充電電流的波峰值和波谷值取平均作為充電電流的變化值 AI,并且將第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻的蓄電池兩端的電壓作為Ui,將第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻 的蓄電池兩端的電壓作為&。該里第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的開(kāi)始時(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于充電電流開(kāi)始變化的時(shí) 刻。
[0059] 由于充電電流變化的情況在汽車行駛過(guò)程中往往頻繁出現(xiàn),因此可W在不對(duì)汽車 電氣系統(tǒng)產(chǎn)生人為擾動(dòng)的情況下及時(shí)了解內(nèi)阻的變化。此外,由于引入了 "合適的變化"的 概念,因此內(nèi)阻測(cè)量的精度大大提高。
[0060] 圖2為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置的框圖。圖2所示的蓄電池 內(nèi)阻電路40包括微控制器410、電流檢測(cè)電路420和電壓檢測(cè)電路430等。
[0061] 如圖2所示,汽車發(fā)電機(jī)10與蓄電池20相連W向蓄電池20充電。另一方面,汽 車發(fā)電機(jī)10還向用電負(fù)載30供電。另外,用電負(fù)載30還可由蓄電池20供電。
[0062] 在圖2所示的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置40中,電流檢測(cè)電路420配置為測(cè)量蓄電池20 的充電電流并且將測(cè)量結(jié)果輸出至微控制器410,電壓檢測(cè)電路430配置為測(cè)量蓄電池20 兩端的瞬時(shí)電壓并將測(cè)量結(jié)果輸出至微控制器410。微控制器410被配置為根據(jù)改變的充 電電流和所引起的電池端電壓的變化值,按照上面所描述的方式計(jì)算出充電參數(shù)和相應(yīng)的 蓄電池內(nèi)阻,此處不再費(fèi)述。
[0063] 圖3為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量方法的流程圖。為闡述方便起 見(jiàn),該里假設(shè)利用圖2所示的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的方法。但是需要指出的 是,本發(fā)明的原理并不局限于特定類型和結(jié)構(gòu)的控制設(shè)備。
[0064] 如圖3所示,在步驟S310,電流檢測(cè)電路420和電壓檢測(cè)電路430開(kāi)始分別測(cè)量蓄 電池的充電電流和蓄電池兩端的電壓。接著在步驟S320,微控制器410根據(jù)電流檢測(cè)電路 420和電壓檢測(cè)電路430提供的測(cè)量結(jié)果判斷蓄電池的充電電流是否發(fā)生"合適的變化", 如果發(fā)生,則進(jìn)入步驟S330,否則繼續(xù)等待。
[0065] 在步驟S330,微控制器410按照上面描述的方式確定蓄電池的充電參數(shù)P。隨后 進(jìn)入步驟S340,微控制器410將充電參數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的蓄電池的內(nèi)阻。
[0066] 雖然已經(jīng)展現(xiàn)和討論了本發(fā)明的一些方面,但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí) 至IJ;可W在不背離本發(fā)明原理和精神的條件下對(duì)上述方面進(jìn)行改變,因此本發(fā)明的范圍將 由權(quán)利要求W及等同的內(nèi)容所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在汽車行進(jìn)過(guò)程中測(cè)量蓄電池內(nèi)阻的方法,其特征在于,包括下列步驟: 測(cè)量蓄電池的充電電流和電壓; 確定所述蓄電池的充電電流是否發(fā)生設(shè)定模式的變化; 如果確定發(fā)生設(shè)定模式的變化,則按照下列方式確定所述蓄電池的充電參數(shù):這里,P為充電參數(shù),Ui和U2分別為充電電流發(fā)生變化前后所述蓄電池兩端的電壓,AI為充電電流的變化值;以及 將所述充電參數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的蓄電池的內(nèi)阻。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,按照下列方式執(zhí)行確定所述蓄電池的充電電流 是否發(fā)生設(shè)定模式的變化的步驟:如果在第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi),充電電流的最大變化幅度介于 第一閾值與第二閾值之間,則確定發(fā)生變化。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中,將所述最大變化幅度作為所述充電電流的變化 值A(chǔ)I,并且將所述第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻的蓄電池兩端的電壓作為&,將所述第一預(yù)設(shè)時(shí) 長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻再加上一個(gè)滯后時(shí)間處的蓄電池兩端的電壓作為U2。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,按照下列方式執(zhí)行確定所述蓄電池的充電電流 是否發(fā)生設(shè)定模式的變化的步驟:如果在第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi),充電電流的波峰的出現(xiàn)次數(shù)小 于第一閾值,則確定發(fā)生變化。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,將所述第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)充電電流的波峰值和波 谷值取平均作為所述充電電流的變化值△〗,并且將所述第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻的蓄電池 兩端的電壓作為A,將所述第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)結(jié)束時(shí)刻的蓄電池兩端的電壓作為U2。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,根據(jù)下式,從所述充電參數(shù)確定相應(yīng)的蓄電池的 內(nèi)阻: R = a Xp+運(yùn)Xp3-soc 這里,R為蓄電池的內(nèi)阻,P為充電參數(shù),SOC為蓄電池的荷電狀態(tài),a和運(yùn)為根據(jù)實(shí) 驗(yàn)確定的大于〇的常數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,當(dāng)所述充電參數(shù)位于預(yù)先確定的優(yōu)化區(qū)間內(nèi)時(shí), 按照下式確定優(yōu)化的充電電流: Ic = kXp1+S0C 這里,I。為充電電流,P為充電參數(shù),S0C為蓄電池的荷電狀態(tài),k為根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定的大 于〇的常數(shù)。8. -種蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置,包括: 電流檢測(cè)電路,其配置為測(cè)量蓄電池的充電電流; 電壓檢測(cè)電路,其配置為測(cè)量蓄電池兩端的電壓;以及 與所述電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路耦合的微控制器,其被配置為確定是否發(fā)生變 化,并且如果確定發(fā)生設(shè)定模式的變化,則按照下列方式確定所述蓄電池的充電參數(shù):這里,P為充電參數(shù),A和U2分別為充電電流發(fā)生變化前后所述蓄電池兩端的電壓,AI 為充電電流的變化值,所述微控制器還被配置為將所述充電參數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的蓄電池的內(nèi) 阻。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置,其中,所述微控制器配置為按照下列 方式確定所述蓄電池的充電電流是否發(fā)生設(shè)定模式的變化:如果在第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi),充電 電流的最大變化幅度介于第一閾值與第二閾值之間,則確定發(fā)生變化。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置,其中,所述微控制器配置為按照下 列方式確定所述蓄電池的充電電流是否發(fā)生設(shè)定模式的變化的步驟:如果在第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng) 內(nèi),充電電流的波峰的出現(xiàn)次數(shù)小于第一閾值,則確定發(fā)生變化。11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置,其中,所述微控制器配置為根據(jù)下 式,從所述充電參數(shù)確定相應(yīng)的蓄電池的內(nèi)阻: R = a Xp+運(yùn)Xp3-soc 這里,R為蓄電池的內(nèi)阻,P為充電參數(shù),SOC為蓄電池的荷電狀態(tài),a和運(yùn)為根據(jù)實(shí) 驗(yàn)確定的大于〇的常數(shù)。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置,其中,當(dāng)所述充電參數(shù)位于預(yù)先確 定的優(yōu)化區(qū)間內(nèi)時(shí),按照下式確定優(yōu)化的充電電流: Ic = kXp1+S0C 這里,I。為充電電流,P為充電參數(shù),S0C為蓄電池的荷電狀態(tài),k為根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定的大 于〇的常數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車電子技術(shù),特別涉及一種在汽車行進(jìn)過(guò)程中,基于充電電流的變化對(duì)蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量的方法和實(shí)現(xiàn)該方法的蓄電池內(nèi)阻測(cè)量裝置。按照本發(fā)明的在汽車行進(jìn)過(guò)程中測(cè)量蓄電池內(nèi)阻的方法包括下列步驟:測(cè)量蓄電池的充電電流和電壓;確定所述蓄電池的充電電流是否發(fā)生設(shè)定模式的變化;如果確定發(fā)生設(shè)定模式的變化,則確定所述蓄電池的充電參數(shù);以及將所述充電參數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的蓄電池的內(nèi)阻。
【IPC分類】G01R27/14, G01R31/36
【公開(kāi)號(hào)】CN104950181
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410125604
【發(fā)明人】鄧恒, 王全起, 王笑益, 張崇生
【申請(qǐng)人】上海汽車集團(tuán)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2014年3月31日
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