[发明专利]快速电池剩余电量估计系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池的技术领域，尤其涉及一种快速电池剩余电量估计系统及其方法。

背景技术

随着各种电能储能设备的迅猛发展，对电池剩余电量的估计开始受到了人们的重视。只有对电池剩余电量进行准确的估计，才能让使用者及时了解电池剩余使用时间，从而消除在电池使用过程中对电能不足的顾虑。

特别地，目前世界各国都在关注环保和能源危机两个问题。相对于传统的燃油汽车，电动汽车可实现零排放。因此，电动汽车将成为未来汽车工业的发展方向。在电动汽车中，电池直接作为能量供给部件，其工作状态的好坏直接关系到整个汽车的行驶安全性。因此，需要全程对电池剩余电量进行准确的估计。具体地，在电池产品出厂前对电池剩余电量进行估计，能够保证电池出厂的质量；在电池使用过程中对电池剩余电量进行估计，可以及时掌握准确的电能信息，预测后续可使用的时间并及时进行充电；在电池性能随着日常使用而逐渐衰退过程中，对电池剩余电量的准确估计可以预测电池剩余寿命，提前做好更换新电池，回收旧电池的计划安排，从而减少不必要的充电能耗，避免漏液等突发失效情况，提高电池使用的安全性和可靠性。因此，对电池剩余电量的进行快速准确的估计具有非常重要的应用价值和现实意义。

现有技术中的电池剩余电量估计方法包括开路电压法、安时法、库仑计数和阻抗法等。然而，开路电压法估计电池剩余电量时，电池须静置较长时间以达到稳定状态，故只适用于电动汽车在停车状态下的电池剩余电量估计。而安时法则容易受到电流测量精度的影响，在高温或电流波动剧烈的情况下，电池剩余电量估计的精度很差，不能满足实际应用的需求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种快速电池剩余电量估计系统及其方法，根据对电池进行快速充放电测试得到的电池的相关参数来估计电池的剩余电量，其速度快，准确度高。

为实现上述目的，本发明提供了一种快速电池剩余电量估计系统，包括：

电池充放电控制模块，其与电池相连，并从所述电池中取得电池型号及历史信息；

电池测试模型库，其与所述电池充放电控制模块相连，供其提取与所述电池型号及历史信息匹配的快速充电放电测试序列、电压特征提取模型参数、电流特征提取模型参数和剩余电量分析模型参数；

电压特征提取模块，其与所述电池充放电控制模块相连，并计算所述电池的电压特征；

电流特征提取模块，其与所述电池充放电控制模块相连，并计算所述电池的电流特征；

剩余电量分析模块，其与所述电压特征提取模块、电流特征提取模块和电流充放电控制模块相连，并根据所述电压特征和电流特征，计算所述电池的剩余电量；

以及电池剩余电量存储显示模块，其与所述剩余电量分析模块和电池测试模型库相连，用于存储和显示所述电池的剩余电量信息。

上述的快速电池剩余电量估计系统，其中，所述电池测试模型库中包含有与所述电池型号和历史信息相匹配的快速充电放电测试序列、电压特征提取模型参数、电流特征提取模型参数和剩余电量分析模型参数。

上述的快速电池剩余电量估计系统，其中，所述电池为干电池、蓄电池、燃料电池或动力电池。

上述的快速电池剩余电量估计系统，其中，所述电池剩余电量存储显示模块包括液晶显示器。

另外，本发明还提供一种快速电池剩余电量估计方法，包括如下步骤：

提取电池的电池型号及历史信息；

根据所述电池的电池型号及历史信息，在电池测试模型库中提取与所述电池型号及历史信息相对应快速充电放电测试序列、电压特征提取模型参数、电流特征提取模型参数和剩余电量分析模型参数；

根据所述快速充电放电测试序列，对所述电池进行快速充放电测试；

在所述快速充放电测试过程中，采集所述电池的电压、电流信息；

根据所述电池的电压、电流信息估计所述电池的剩余电量；

显示并存储所述电池的剩余电量信息。

上述的快速电池剩余电量估计方法，其中，还包括根据所述电池剩余电量信息更新所述电池测试模型库。

上述的快速电池剩余电量估计方法，其中，所述电池测试模型库中的电压特征提取模型参数、电流特征提取模型参数和剩余电量分析模型参数通过对样品电池进行快速充放电测试取得的。

进一步地，上述的快速电池剩余电量估计方法，其中，所述快速充放电测试在电池剩余电量的任意节点处进行。

上述的快速电池剩余电量估计方法，其中，所述电池为干电池、蓄电池、燃料电池或动力电池。