[發明專利]一種動力電池組電量計量系統

有效

• 申請號: 201410087638.3
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103901349A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 陳坤華;孫玉坤;黃永紅;項倩雯
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R22/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發明涉及一種電量計量系統，更具體地說，涉及一種動力電池組電量計量系統。

背景技術

電動汽車、混合動力汽車等車型是減少能源使用、降低尾氣排放的重要手段，該類車型全部或部分以動力電池組提供能量，但至今仍無對動力電池組準確電量計量方法。同樣以動力電池組供電的設備也需要進行電量計量，以確定電池組實時電量。目前使用的基于動力電池組電壓計量方法存在變電流情況下難以準確計量問題；基于電池組安時計量方法存在電池電壓達到下限值時難以準確計量問題，且上述兩種方法均不具備通用性和對動力電池組自放電計量。

中國專利申請號201110237088.5，申請公布日為2013年3月6日，發明創造名稱為：動力電池的監控系統，該申請案涉及一種動力電池的監控系統，包括：獲取模塊，用于獲取多個單體電池、多個電池模塊和電池包的狀態數據，其中狀態數據包括電池電壓、電池電流、電池溫度和電池電量；解析模塊，用于對狀態數據進行解析，并生成波形圖；以及顯示模塊，用于對解析出的狀態數據和波形圖進行顯示，且包括電壓波形控件、表盤控件和溫度計控件，其中電壓波形控件用于顯示多個電池模塊和電池包的電壓波形，表盤控件用于顯示電池包的實時電壓值和實時電流值以及多個單體電池的實時電壓值，溫度計控件用于顯示多個單體電池的實時溫度值。該申請案通過采集CAN總線上的動力電池的狀態數據，實現動力電池狀態的實時監控、數據信息存儲、提示報警，有效避免了安全隱患，但其不足之處在于：該申請案中沒有公開電池電量的具體計量方法，仍然不能解決動力電池組電量難以準確計量、現有計量方法不具通用性和自放電計量的問題。

中國專利申請號201210146786.9，申請公布日為2012年12月5日，發明創造名稱為：一種動力電池電量計量裝置，該申請案涉及一種動力電池電量計量裝置，包括用于給驅動電機提供電源并由直流充電機充電的動力電池，還包括用于采集動力電池充放電電流的電流采樣模塊、用于采集動力電池充放電電壓的電壓采樣模塊、用于對電壓采樣模塊和電流采樣模塊的輸出信號進行轉換并輸出到處理器模塊的電能計量模塊、用于讀取電量計量單元測量的數據并對動力電池的充放電狀態數據信息進行處理的處理器模塊和用于數據傳送的外部接口。該申請案在一定程度上解決了一般計量裝置的量程范圍小、精度低的問題，提高了費用結算的準確性，但其不足之處在于：該申請案的電能計量采用積分法，通過對某一時間段內電池總電壓和工作電流之積分別進行累計，該方法由于未考慮充放電效率和電池工作溫度的影響，缺少對溫度的矯正，因此，獲得的電能計量值仍然存在較大的誤差。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有動力電池組電量計量誤差大、不具通用性和自放電計量的不足，提供一種動力電池組電量計量系統，采用本發明的技術方案，利用能量法計量動力電池組的電量，通用性強、量程寬、精度高、溫度漂移小，適用于各種動力電池組的供能應用場合。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種動力電池組電量計量系統，包括動力電池組，還包括電壓檢測模塊、電流檢測模塊、溫度檢測模塊、電量計算模塊、液晶顯示模塊和歷史數據存儲模塊，所述的電壓檢測模塊檢測動力電池組的端口電壓，并送入電量計算模塊；所述的電流檢測模塊檢測動力電池組的充電/放電電流，并送入電量計算模塊；所述的溫度檢測模塊檢測動力電池組的工作溫度，并送入電量計算模塊；所述的電量計算模塊根據上述檢測的端口電壓、充電/放電電流和工作溫度計算動力電池組的實時電量；所述的液晶顯示模塊顯示動力電池組的實時電量；所述的歷史數據存儲模塊存儲動力電池組的歷史電量。

更進一步地，所述的電量計算模塊包括內阻計算單元、溫度補償單元、開路電壓計算單元、功率計算單元、積分計算單元和電量計量單元；根據電壓檢測模塊檢測得到的端口電壓，通過內阻計算單元查表獲得動力電池組的內阻；根據溫度檢測模塊檢測得到的工作溫度和上述的內阻，通過溫度補償單元查表對動力電池組的內阻進行溫度補償，得到溫度補償內阻；根據電流檢測模塊檢測得到的充電/放電電流和上述的溫度補償內阻，通過開路電壓計算單元得出動力電池組的開路電壓；根據電流檢測模塊檢測得到的充電/放電電流和上述的開路電壓，通過功率計算單元計算得出動力電池組的輸入/輸出功率；該輸入/輸出功率通過積分計算單元對時間積分，得出動力電池組的輸入/輸出電量，并通過電量計量單元計算得到動力電池組的實時電量。