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一種鉛酸動力電池管理方法

文檔序號:7361116閱讀:249來源:國知局
一種鉛酸動力電池管理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鉛酸動力電池管理方法,包括通過兩線制收發(fā)模塊采集鉛酸動力電池的參數數據;將所述參數數據發(fā)送至主動模塊中;接收所述參數數據并對所述參數數據進行處理;將所述處理結果發(fā)送至顯示器中;接收所述處理結果與預存值比對;顯示比對無誤的處理結果。本發(fā)明提供的一種鉛酸動力電池管理方法,該方法可以使檢測結果準確同時可顯示合理使用電池方法充分延長電池使用壽命。
【專利說明】—種鉛酸動力電池管理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池管理方法,特別涉及一種鉛酸動力電池管理方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]以蓄電池作為能源的電動汽車是解決汽車大氣污染最有效的方案。近幾年來我國各種電動自行車、摩托車、汽車、觀光車等運輸工具的大規(guī)模產業(yè)化進展受到全世界的關注。
[0004]鉛酸蓄電池行業(yè)與電力、交通、信息等產業(yè)發(fā)展息息相關,在汽車、觀光車、電動車等運輸工具和大型不間斷供電電源系統中處于重要地位,是社會生產經營活動和人類生活中不可或缺的。我國蓄電池行業(yè)規(guī)模龐大,應用廣泛,鑒于鉛酸蓄電池的使用不當帶來的問題(如硫化、容量減小、使用壽命縮短等),實現蓄電池的智能化管理顯得非常必要。
[0005]電動車蓄電池管理系統是一個集監(jiān)測、控制與管理為一體的的電氣測控系統。
[0006]早期的電池管理系統一般只具有監(jiān)測電池電壓、溫度、電流的簡單功能。隨著先進電池在電動車中應用的推廣,對電池管理系統的要求越來越高,電池管理系統的功能也越來越強。電動車事業(yè)的蓬勃發(fā)展,給電池管理技術的發(fā)展帶來強大動力。人們對電池的認識增強,對電池的管理也日趨有效,電池管理系統已經從監(jiān)控系統逐漸向管理系統轉變。國內對電動車的發(fā)展極為重視,早在1992年就把電動車的開發(fā)發(fā)展列入國家的“八五”重點科技攻關項目,針對電池管理系統以及充電機系統進行了長期深入的研究開發(fā),在BMS方面取得很大的突破,與國外水平也較為接近,研制產品在純電動和混合動力電動車上得到大量使用,但電池管理技術還并不成熟。電動汽車的發(fā)展及產業(yè)化,對動力蓄電池管理系統將具有巨大的市場需求,同時技術上也將提出更高的要求。這些研究主要是在一些高校,他們依托自己的科技優(yōu)勢,聯合一些大的汽車生產商和電池供應商共同開展研究。如同濟大學和北京星恒電池有限公司的鋰離子電池管理系統主要功能有:電流、電壓及電池模塊溫度的采集,SOC估計,自動均衡,事故處理與記錄等。北京交通大學自1993年起一直致力于電池管理系統研究,在SOC估算方面,先后采用了 OCV-SOC對應關系、安時計量加自放電、充電效率等修正,以及采用雙卡爾曼濾波的預測方法(成功的運用到二汽混合動力電動汽車);經過多年的努力,北京交通大學電池管理系統具有性能穩(wěn)定、可靠性好、檢測精度高、功能齊備、方便耐用等優(yōu)點。隨著近十年來電動汽車研究和使用的不斷升溫,國外一些大的汽車生產商和電池供應商針對各種電池作了大量研究及試驗,總結出電池的數學模型,并成功開發(fā)出許多電池管理系統裝在車上試用。如德國的BADICHEQ系統能同時對20個電池單元進行電壓、電流和溫度測量,能根據電池單元對主充電機的充電電流進行控制,能用一個小的充電機對單個電池進行均衡充電,能儲存歷史數據和與PC機進行數據通信,可以顯示電池剩余電量以及可以對各種異常進行報警。美國Villanova大學和US Nanocorp公司多年對各種類型電池的SOC進行基于模糊邏輯的預測。國外關于電池荷電狀態(tài)SOC的研究大多是通過測量電池的電流、電壓等外界參數找出SOC與這些參數的關系,以間接的測出電池的SOC值。目前常用的有開路電壓法、容量累計法、電池內阻法等,同時一些復雜的算法如神經網絡和卡爾曼濾波法也在逐步研究和發(fā)展。
[0007]車用電池在線SOC估算是公認的國際性難題,眾多國內外專家學者先后提出了許多解決辦法。已經從最初的 OCV — SOCCopen cir-cuit voltage-state of charge)、庫倫計量以及溫度、充放電倍率、充電效率修正或綜合以上部分或全部進行SOC的估算。先進的算法也相繼出現,如模糊邏輯算法模型、自適應神經模糊推斷模型、卡爾曼濾波估計模型算法以及新出現的線性模型法和阻抗光譜法等。雖然人們進行了大量的努力,但是效果并不理想,都存在缺陷,不能達到實際使用的要求。這主要是因為電池組的SOC與溫度、充放電倍率、前一時刻充放電狀態(tài)、極化效應、電池壽命等因素相關,而且表現出很強的非線性,給SOC實時在線估算帶來很大的困難。人們開始意識到電池的內部工作機理和外特性綜合考慮,對電池進行建模才是解決電池SOC估算的根本辦法。
[0008]電池的SOC估算和SOH評估還不能滿足車輛和電池實際需求是當前電池管理系統最大的缺陷,這直接影響到電池的性能和電池壽命以及電動汽車的駕駛性能和電動車事業(yè)的推廣。所以從電池的內部機理和外特性出發(fā),從電池的電化學、熱學以及電學對電池進行綜合建模及其模型參數的自適應識別技術、利用電池模型對電池的SOC估算及SOH評估技術、電池優(yōu)化充放電控制算法及均衡充電技術是電池管理系統亟待解決的問題,也是今后的主要發(fā)展方向。隨著高科技的飛速發(fā)展,微電子技術已經被廣泛應用到各個科學領域。
[0009]發(fā)明人在研究的過程中發(fā)現,由于蓄電池充放電過程的復雜性,電池管理系統不能全程監(jiān)測蓄電池的電壓、電流、溫度和充放電的累計值,因此不能確保蓄電池不會因過度充電和過度放電而折壽,電池管理系統也不能給出比較準確的蓄電池剩余電量(S0C -State Of Charge)估計。
[0010]

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明提供一種鉛酸動力電池管理方法,該方法可以克服現有技術的不足,使檢測結果準確同時可顯示合理使用電池方法充分延長電池使用壽命。
[0012]本發(fā)明實施例提供的一種鉛酸動力電池管理方法,包括:
通過兩線制收發(fā)模塊采集鉛酸動力電池的參數數據;
將所述參數數據發(fā)送至主動模塊中;
接收所述參數數據并對所述參數數據進行處理;
將所述處理結果發(fā)送至顯示器中;
接收所述處理結果與預存值比對;
顯示比對無誤的處理結果。
[0013]所述接收所述處理結果與預存值比對,當所述處理結果超出預定值時報警。
[0014]所述超出預定值為出現過壓、過流、欠壓或高溫等異常情況。
[0015]述接收所述處理結果與預存值比對,當所述處理結果符合預定值時將所述處理結果顯不。
[0016]本發(fā)明提供一種鉛酸動力電池管理方法,該方法可以克服現有技術的不足,使檢測結果準確同時可顯示合理使用電池方法充分延長電池使用壽命。[0017]
【具體實施方式】
[0018]下面對本發(fā)明實施例的【具體實施方式】進行詳細描述:
該方法主要包括以下步驟:
包括:
通過兩線制收發(fā)模塊采集鉛酸動力電池的參數數據;
將所述參數數據發(fā)送至主動模塊中;
接收所述參數數據并對所述參數數據進行處理;
將所述處理結果發(fā)送至顯示器中;
接收所述處理結果與預存值比對;
顯示比對無誤的處理結果。
[0019]所述接收所述處理結果與預存值比對,當所述處理結果超出預定值時報警。
[0020]所述超出預定值為出現過壓、過流、欠壓或高溫等異常情況。
[0021]述接收所述處理結果與預存值比對,當所述處理結果符合預定值時將所述處理結果顯不。
[0022]本發(fā)明提供一種鉛酸動力電池管理方法,該方法可以克服現有技術的不足,使檢測結果準確同時可顯示合理使用電池方法充分延長電池使用壽命。
[0023]現以STC89C52和DS2438為主要芯片,對鉛酸蓄電池電壓、電流、溫度、和剩余電量的實時監(jiān)測,并通過采集到的信號可實現系統的自我保護,使得該系統能提高蓄電池的使用壽命,降低維護成本,也可以給駕車人員提供有用信息。
[0024]觀光車蓄電池每組由6節(jié)每節(jié)12V的電池串聯組成。由于各單節(jié)電池存在差異,而電池組的性能由最差的單節(jié)電池決定,所以檢測系統需要檢測每節(jié)蓄電池的狀態(tài)。由于串聯的各個蓄電池的直流電位不共地,不能直接掛在單一總線上傳輸數據,所以每個DS2438數據采集板要采取光耦隔離措施,并將單線制改為收、發(fā)兩線制,分別掛在收、發(fā)兩根線上與單片機進行通信。電池采樣數據送至單片機處理,處理結果通過液晶顯示,當檢測到電池異常時,通過蜂鳴器發(fā)出報警信號。
[0025]采集模塊主要使用DS2438對電池的各種參數進行采集,芯片需緊貼電池以采集電池溫度。觀光車蓄電池組是由6塊每塊12V的電池串聯而成,總電壓為72V。由于串聯的各個蓄電池的直流電位不共地,不能掛接在單一總線上傳輸數據,所以每個DS2438采集板需要采取光耦隔離措施,將單線制改為收、發(fā)兩線制,分別掛接在線上。這里使用的光耦是6N135。
[0026]通過以上的實施方式的描述,本領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現,當然也可以通過硬件,但很多情況下前者是更佳的實施方式?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來,該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機,服務器,或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。
[0027]以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例,但是,本發(fā)明并非局限于此,任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種鉛酸動力電池管理方法,其特征在于,包括以下步驟: 通過兩線制收發(fā)模塊采集鉛酸動力電池的參數數據; 將所述參數數據發(fā)送至主動模塊中; 接收所述參數數據并對所述參數數據進行處理; 將所述處理結果發(fā)送至顯示器中; 接收所述處理結果與預存值比對; 顯示比對無誤的處理結果。
2.根據權利要求1所述的一種鉛酸動力電池管理方法,其特征在于,所述接收所述處理結果與預存值比對,當所述處理結果超出預定值時報警。
3.根據權利要求2所述的一種鉛酸動力電池管理方法,其特征在于,所述超出預定值為出現過壓、過流、欠壓或高溫等異常情況。
4.根據權利要求1所述的一種鉛酸動力電池管理方法,其特征在于,述接收所述處理結果與預存值比對,當所述處理結果符合預定值時將所述處理結果顯示。
【文檔編號】H02J7/00GK103730929SQ201310701737
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】郭毅鋒, 黃麗敏, 雷安池 申請人:廣西科技大學
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