一種快速測定電池參數的方法
2023-06-07 07:14:31 1
專利名稱：一種快速測定電池參數的方法
技術領域：
本發明涉及電路測量和電池參數測試，特別涉及一種快速測定電池參數的方法。
背景技術：
目前，現有電池測試方案包括如下幾種一、高率放電計(放電叉)；這種方法的原理就是使用高率放電計對電池進行短路，然後進行5s以上的大電流放電，再根據放電後的電壓判斷電池的好壞。這種方法存在以下缺點I.放電時間長，對電池損害大，並且十分危險，容易造成事故；
2.無法連續測量，電池被放電後須重新充電再測,重複性差；3.高率放電計內部的金屬絲髮出大量的熱，需要冷卻後才能進行下一次測量；4.高率放電計在放電過程中電阻變化大，測量結果不準確；5.測量結果由人工根據經驗來判斷，測量結果不可靠；6.高率放電計內部的金屬絲容易損壞。二、交流電導法；電導的測量是通過給電池一個AC脈動電流，然後測量電池反饋的AC電壓，然後根據電壓和電流計算出電導，並根據電導判斷出電池的相關參數。這種方法存在以下缺點I.電路複雜，調試過程麻煩，造價高昂；2.內部軟體計算過程複雜，需要速度較快的處理器；3.交流信號小，容易受幹擾，導致測量結果不可靠；
發明內容
鑑於上述測量方法存在的技術缺陷，本發明提供了一種操作方便，測量結果快速準確的電池參數方法。本發明的具體技術方案如下一種快速測定電池參數的方法，包括如下步驟(I)處理器控制驅動電路接通電子開關，延時100 500us，關閉電子開關，然後採集電池兩端的電壓，記作Vtl;(2)處理器控制驅動電路接通電子開關，延時100 500us，關閉電子開關，然後採集電池兩端的電壓，記作V1;(3)根據公式cca = Vtl/(V1-Vtl) *k，計算出冷啟動電流，其中k是跟硬體電路有關的係數，k取值I 1000 ；(4)延時約800us後，採集電池兩端的電壓，記作V2 ；(5)由V。，V1, V2以及cca判斷電池的狀態。上述方案中，所述步驟(5)的具體判斷過程為當Vtl大於Vsl並且測得的cca大於電池原始的cca的4/5時，則電池處於良好狀態；當Vtl大於Vsl並且測得的cca小於或等於電池原始的cca的4/5時，則電池處於已經損壞；當Vtl大於等於Vs2，則需要對測量所得的cca進行折算，折算公式如下cca2 = {[v0-vs2]*0. 75+20}*cca/100 ；如果電池cca≥cca2，則電池良好，但是需要充電；如果cca Vs2。本發明方法的優點與有益效果I.能夠減少測量時間，對電池的損害小；2.操作方便，測量結果快速可靠；3.降低了外接因素對測量過程的幹擾，使得測量結果準確；4.測量時間短能夠提高工作效率，並且可以連續快速測量；5.測量儀器結構簡單，成本低。
以下結合附圖
和具體實施方式
來進一步說明本發明。圖I為本發明方法所涉及的測量設備的總體框圖。圖2為本發明方法所涉及的測量設備中電子開關的電路圖。圖3為本發明方法所涉及的測量設備中驅動電路的電路圖。圖4為本發明方法所涉及的測量設備中電壓採集電路的電路圖。圖5為本發明方法中步驟I後得到的Vtl波形圖。圖6為本發明方法中步驟2後得到的Vtl和V1波形圖。圖7為本發明方法中步驟4後得到的\、V1和V2波形圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。本發明方法的原理為當電池老化後，導致電池的內阻增大，進而導致冷啟動電流等相關參數變差。儘管這些冷啟動電流參數是和內阻相關的，但是本發明並不直接測量蓄電池的內阻。而是測量蓄電池放電前後的電壓以及電壓變化，從而計算出冷啟動電流等相關參數。如圖I所示，方法中測量儀器設備主要由處理器I、電壓採集電路2、驅動電路3、 電子開關4以及其他相關電路5組成。其中電壓採集電路2與電子開關4還連接被檢電池 6。如圖2所示，電子開關由一個能夠承受大電流的MOS管組成，他的作用是控制電池進行放電。
如圖3所示，驅動電路由於單片機的I/O 口無法直接驅動MOS管，需要使用專門的驅動電路開控制MOS管的導通與截止。 如圖4所示，電壓採集電路由兩個分壓電阻組成，用於採集電池兩端的電壓。圖中 R22、R26以及Wl構成分壓電路，D3和D4用於保護AD模塊(單片機自帶)的輸入接口，C8 為濾波電容。另外，處理器是整個系統的核心，他處理整個系統的所有事務，如電池電壓的採集、按鍵的輸入、顯示輸出等任務。還有其他相關電路主要包括電源、按鍵以及顯示電路
坐寸ο結合上述測量儀器，該方法的具體步驟如下I.處理器控制驅動電路接通電子開關，延時100 500us，關閉電子開關，然後採集電池兩端的電壓，記作Vtl，其波形如圖5所示；2.處理器控制驅動電路接通電子開關，延時100 500us，關閉電子開關，然後採集電池兩端的電壓，記作V1，其波形如圖6所示；3.根據公式^ca = Vtl/ (V1-Vci) *k,計算出冷啟動電流,其中k是跟硬體電路有關的係數，k取值I 1000 ；4.延時約800us後，採集電池兩端的電壓，記作V2，其波形如圖7所示；5.由V。，V1, V2以及cca判斷電池的狀態。具體判斷過程為當Vtl大於Vsl並且測得的cca大於電池原始的cca的4/5時，則電池處於良好狀態；當Vtl大於Vsl並且測得的cca小於或等於電池原始的cca的4/5時，則電池處於已經損壞；當Vtl大於等於Vs2，則需要對測量所得的cca進行折算，折算公式如下cca2 = {[v0-vs2]*0. 75+20}*cca/100 ；如果電池cca彡cca2，則電池良好，但是需要充電；如果cca Vs2。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種快速測定電池參數的方法，包括如下步驟 (1)處理器控制驅動電路接通電子開關，延時100 500US，關閉電子開關，然後採集電池兩端的電壓，記作Vtl; (2)處理器控制驅動電路接通電子開關，延時100 500us，關閉電子開關，然後採集電池兩端的電壓，記作V1 ； (3)根據公式cca= Vtl/(V1-Vtl)*!^計算出冷啟動電流，其中k是跟硬體電路有關的係數，k取值I 1000 ； (4)延時約800us後，採集電池兩端的電壓，記作V2； (5)由V。，VpV2以及cca判斷電池的狀態。
2.根據權利要求I的，其特徵在於，所述步驟(5)的具體判斷過程為 當Vtl大於Vsl並且測得的cca大於電池原始的cca的4/5時，則電池處於良好狀態； 當Vtl大於Vsl並且測得的cca小於或等於電池原始的cca的4/5時，則電池處於已經損壞； 當Vtl大於等於Vs2，則需要對測量所得的cca進行折算，折算公式如下cca2 ={[v0-vs2]*0. 75+20}*cca/100 ； 如果電池cca≥cca2，則電池良好，但是需要充電； 如果cca Vs2。
全文摘要
本發明公開了一種快速測定電池參數的方法，包括如下步驟(1)處理器控制驅動電路接通電子開關，延時100～500us，關閉電子開關，然後採集電池兩端的電壓，記作V0；(2)處理器控制驅動電路接通電子開關，延時100～500us，關閉電子開關，然後採集電池兩端的電壓，記作V1；(3)根據公式cca＝V0/(V1-V0)*k，計算出冷啟動電流，其中k是跟硬體電路有關的係數，k取值1～1000；(4)延時約800us後，採集電池兩端的電壓，記作V2；(5)由V0，V1、V2以及cca判斷電池的狀態。
文檔編號G01R31/36GK102707235SQ20121013911
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月2日 優先權日2012年5月2日
發明者馮旭棟, 朱龍, 瀋吉人 申請人:杭州迅安達電器有限公司