一种在线测量蓄电池SOC的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在线测量蓄电池SOC的方法及装置，方法包括：使用蓄电池在线养护一体仪养护蓄电池组至少30天，测量并记录每节单体电池的电压和内阻；将电压最高的单体电池的电压和其它单体电池的电压做差值运算得到电压差值，将电压差值和研究设定的若干电压区间值作比较，得到电压差值具体落入的电压区间值，并根据落入的电压区间值，结合内阻修正，判定单体电池的SOC。本发明专利技术能够在线得知蓄电池组中每节单体电池的SOC，从而能够帮助维护人员及时的发现损坏的单体电池。

A method and device for measuring SOC of battery on line

【技术实现步骤摘要】
一种在线测量蓄电池SOC的方法及装置
本专利技术涉及蓄电池性能测试
，具体来说，涉及一种在线测量蓄电池SOC的方法及装置。
技术介绍
蓄电池荷电状态(StateofCharge，SOC)是描述蓄电池运行状态的重要参数，其常用电池剩余电量与电池实际容量的比值表示。SOC是蓄电池能量管理系统的一项主要检测参数，尤其蓄电池放电时准确SOC估计可为蓄电池剩余放电工作时间预测、安全预警、能量均衡控制与健康管理等提供科学依据。现有的蓄电池SOC估计方法主要分为计算法、拟合法及参数估计法。计算法又称安时积分法，通过采集蓄电池端电压与工作电流，利用充放电电荷量按时积分计算公式估算蓄电池SOC，该方法需要确定SOC初始值及精确测量电流值。拟合法首先利用各类拟合方法(如神经网络、支持向量机)离线建立蓄电池状态参数(如端电压、电流)或性能参数(如内阻、开路电压)和SOC的关系模型，然后基于蓄电池状态信号和拟合模型估计当前SOC值，拟合法需要离线训练数据、模型更新比较困难。因此，计算法和拟合法均不适用于SOC在线估计，即不适用于蓄电池在使用状态下的SOC估算或监控。另外，上述方法都比较复杂。在蓄电池组的实际使用过程中，蓄电池维护人员一般都不是蓄电池方面的专业人才，即使这类维护人员懂一些蓄电池相关的专业知识，但经过我们长时间在一线的调研实践可以得知的是，这类维护人员也没有足够的精力或者足够的责任心通过上述复杂的方法来估算蓄电池的SOC。因此，现有技术中亟需一种能够让不懂蓄电池的人知道当下蓄电池的性能，或者简单的说能够知道当下蓄电池能不能用的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种在线测量蓄电池SOC的方法及装置，以克服现有技术中存在的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种在线测量蓄电池SOC的方法，所述方法包括：1)使用蓄电池在线养护一体仪养护蓄电池组至少30天，测量并记录每节单体电池的电压和内阻；2)将电压最高的单体电池的电压和其它单体电池的电压做差值运算得到电压差值，并按照如下标准判定单体电池的SOC：对于计算得到的电压差值小于或等于15mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在90％-100％之间，且在这些蓄电池平均电压以下的单体群中找内阻最大的单体定义为SOC最小；对于计算得到的电压差值在16mv-30mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在80％-89％之间，且在这些蓄电池平均电压以下的单体群中找内阻最大的单体定义为SOC最小；对于计算得到的电压差值在31mv-60mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在70％-79％之间，且按照蓄电池的内阻的大小进行排序修正；对于计算得到的电压差值在61mv-90mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在60％-69％之间；对于计算得到的电压差值在91mv-120mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在50％-59％之间；对于计算得到的电压差值在121mv-150mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在40％-49％之间；对于计算得到的电压差值在151mv-180mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在30％-39％之间；对于计算得到的电压差值在181mv-210mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在20％-29％之间；对于计算得到的电压差值在211mv-240mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在10％-19％之间；对于计算得到的电压差值大于240mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC为0％。进一步的，步骤1)中依据如下方法测量蓄电池的内阻：测量蓄电池浮充状态下的静置电压；测量蓄电池脉冲除硫状态下的动态电压和流经蓄电池的脉冲电流；依据如下公式计算出蓄电池的内阻值：R0＝Vd-Vj/IC其中，R0为蓄电池内阻值，Vd为蓄电池的动态电压，Vj为蓄电池的静态电压，IC为流经蓄电池的脉冲电流。进一步的，步骤1)中对于电压为2V的单体电池，若测得的单体电池的电压小于1.8V或者大于2.5V，则直接判定该单体电池的SOC为0％；对于电压为12V的单体电池，若测得的单体电池的电压小于10.8V或者大于15V，则直接判定该单体电池的SOC为0％。一种在线测量蓄电池SOC的装置，所述装置包括：蓄电池在线养护一体仪，用于蓄电池的在线均充、浮充、在线脉冲除硫以及各种状态下的电流和电压信息的采集，并将采集的电流和电压信息发送给计算判断单元；计算判断单元，用于依据如下标准判定每个单体电池的SOC：对于计算得到的电压差值小于或等于15mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在90％-100％之间，且在这些蓄电池平均电压以下的单体群中找内阻最大的单体定义为SOC最小；对于计算得到的电压差值在16mv-30mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在80％-89％之间，且在这些蓄电池平均电压以下的单体群中找内阻最大的单体定义为SOC最小；对于计算得到的电压差值在31mv-60mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在70％-79％之间，且按照蓄电池的内阻的大小进行排序修正；对于计算得到的电压差值在61mv-90mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在60％-69％之间；对于计算得到的电压差值在91mv-120mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在50％-59％之间；对于计算得到的电压差值在121mv-150mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在40％-49％之间；对于计算得到的电压差值在151mv-180mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在30％-39％之间；对于计算得到的电压差值在181mv-210mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在20％-29％之间；对于计算得到的电压差值在211mv-240mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在10％-19％之间；对于计算得到的电压差值大于240mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC为0％；显示单元，用于显示计算得到的每节单体电池的SOC。进一步的，还包括蓄电池内阻计算单元，用于依据如下方法计算每节单体电池的内阻：测量蓄电池浮充状态下的静置电压；测量蓄电池脉冲除硫状态下的动态电压和流经蓄电池的脉冲电流；依据如下公式计算出蓄电池的内阻值：R0＝Vd-Vj/IC其中，R0为蓄电池内阻值，Vd为蓄电池的动态电压，Vj为蓄电池的静态电压，IC为流经蓄电池的脉冲电流。进一步的，所述计算判断单元还用于：对于电压为2V的单体电池，若测得的单体电池的电压小于1.8V或者大于2.5V，则直接判定该单体电池的SOC为0％；对于电压为12V的单体电池，若测得的单体电池的电压小于10.8V或者大于15V，则直接判定该单体电池的SOC为0％。本专利技术的有益效果：本专利技术能够使蓄电池维护人员在线得知蓄电池组中每节单体电池的SOC，直观的得知蓄电池的性能，进而直接的判断蓄电池是否还能够被使用；另外，本专利技术不仅能够给出蓄电池当前的评估结论，还能对蓄电池过去的进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在线测量蓄电池SOC的方法，其特征在于，所述方法包括：/n1)使用蓄电池在线养护一体仪养护蓄电池组至少30天，测量并记录每节单体电池的电压和内阻；/n2)将电压最高的单体电池的电压和其它单体电池的电压做差值运算得到电压差值，并按照如下标准判定单体电池的SOC：/n对于计算得到的电压差值小于或等于15mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在90％-100％之间，且在这些蓄电池平均电压以下的单体群中找内阻最大的单体定义为SOC最小；/n对于计算得到的电压差值在16mv-30mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在80％-89％之间，且在这些蓄电池平均电压以下的单体群中找内阻最大的单体定义为SOC最小；/n对于计算得到的电压差值在31mv-60mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在70％-79％之间，且按照蓄电池的内阻的大小进行排序修正；/n对于计算得到的电压差值在61mv-90mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在60％-69％之间；/n对于计算得到的电压差值在91mv-120mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在50％-59％之间；/n对于计算得到的电压差值在121mv-150mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在40％-49％之间；/n对于计算得到的电压差值在151mv-180mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在30％-39％之间；/n对于计算得到的电压差值在181mv-210mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在20％-29％之间；/n对于计算得到的电压差值在211mv-240mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在10％-19％之间；/n对于计算得到的电压差值大于240mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC为0％。/n...

【技术特征摘要】
1.一种在线测量蓄电池SOC的方法，其特征在于，所述方法包括：
1)使用蓄电池在线养护一体仪养护蓄电池组至少30天，测量并记录每节单体电池的电压和内阻；
2)将电压最高的单体电池的电压和其它单体电池的电压做差值运算得到电压差值，并按照如下标准判定单体电池的SOC：
对于计算得到的电压差值小于或等于15mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在90％-100％之间，且在这些蓄电池平均电压以下的单体群中找内阻最大的单体定义为SOC最小；
对于计算得到的电压差值在16mv-30mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在80％-89％之间，且在这些蓄电池平均电压以下的单体群中找内阻最大的单体定义为SOC最小；
对于计算得到的电压差值在31mv-60mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在70％-79％之间，且按照蓄电池的内阻的大小进行排序修正；
对于计算得到的电压差值在61mv-90mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在60％-69％之间；
对于计算得到的电压差值在91mv-120mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在50％-59％之间；
对于计算得到的电压差值在121mv-150mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在40％-49％之间；
对于计算得到的电压差值在151mv-180mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在30％-39％之间；
对于计算得到的电压差值在181mv-210mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在20％-29％之间；
对于计算得到的电压差值在211mv-240mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC在10％-19％之间；
对于计算得到的电压差值大于240mv的蓄电池，判定这些蓄电池的SOC为0％。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中依据如下方法测量蓄电池的内阻：
测量蓄电池浮充状态下的静置电压；
测量蓄电池脉冲除硫状态下的动态电压和流经蓄电池的脉冲电流；
依据如下公式计算出蓄电池的内阻值：
R0＝Vd-Vj/IC
其中，R0为蓄电池内阻值，Vd为蓄电池的动态电压，Vj为蓄电池的静态电压，IC为流经蓄电池的脉冲电流。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中对于电压为2V的单体电池，若测得的单体电池的电压小于1.8V或者大于2.5V，则直接判定该单体电池的SOC为0％；对于电压为12V的单体电池，若测得的单体电池的电压小于10.8V或者大于15V，则直接判定该单体电池的SOC为0％。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永强，王振伟，任戈，史建文，
申请(专利权)人：太格尔技术天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12