[发明专利]一种锂电池电量检测的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池电量测量技术领域，尤其涉及一种锂电池电量检测的方法及其装置。

背景技术

锂电池电量的检测，目前普遍采用的是分段电压检测法和专用芯片检测法。

分段电压检测法，利用预先把电池电压分段根据AD采样得到的电压和电量的关系曲线，通过测量电池的电压，参照原来的曲线就可以估算出电池电量。但是分段电压检测法的不足之处在于：电池端电压在容量间隔划分较粗（10%或20%一格）的情况下往往作为电池剩余容量判断的标准。但由于电池本身的特性，小电流放电和大电流放电对电压造成的影响会有较大的差异。如麻醉机工作在待机模式、涡轮呼吸机在待机模式下都可以认为小电流放电。小电流放电使电池端电压缓慢下降，一般不会出现上升的趋势。当工作在较高的呼吸频率时，各种电磁阀频繁动作，导致大电流放电使电池端电压瞬间急速下降，而当大电流结束后恢复小电流时，电池端电压又回升到某个电压值。如果容量阈值电压恰好处于该电压附近时，将导致电池容量反而上升的不合理现象。当电池电量趋于耗尽时电池电压会迅速下降导致关机而关机后电池电压由于浮电而又迅速回升导致机器反复重启关机。

专用芯片检测法则是采用专用芯片，如bq2650X与bq27X00等芯片，通过检测电压、温度、电流来检测电池电量信息。其拥有一个运行电池电量检测算法的内部微处理器，这些算法将对锂电池的自放电、老化、湿度和放电率进行补偿。这但是种检测方法的不足之处在于专用芯片的成本高，只针对固定电芯数量的电池。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种锂电池电量检测的方法及其装置，既能有效避免在负载变化时显示容量的变化及由于浮电导致的频繁重启,同时还能保证检测成本低廉且精度高，并且可检测多芯串并联电池组。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂电池电量检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：第一步对电池进行标校，通过数据采集处理模块将电池的总电量QS及经过采样得到的各采样点的标校参数值存入数据存储单元；第二步正常使用经过标校后的电池，并通过所述数据采集处理模块实时采集电池电流I及所述第一参数的实时参数值，通过电流I与时间的积分运算得到实时消耗的电量Q；第三步将所述实时参数值与对应的标校参数值进行比较，如果实时参数值与对应的测量值差值小于预设值，则总电量QS与实时消耗的电量Q的差值ΔQ即为该电池实时的剩余电量；如果实时参数值与对应的测量值差值大于预设值，则重复上述步骤。

其中第一步中所述标校采用以恒定电流I0对电池进行放电的方法进行，至放电结束得到电池总电量值QS，QS=I0 T，其中T为至放电结束所耗费的时间。

其中第一步中的所述标校参数值包括第一参数的测量值以及第二参数的计算值。

优选的其中所述第一参数为电池电压，其测量值在标校过程中记为Uc；所述第二参数为电池剩余电量，其计算值在标校过程中记为Qc，其中Qc=QS-I0t，其中t为从开始放电至进行该次采样所经历的放电时间。

优选的其中所述第一参数为电池电压，其测量值在标校过程中记为Uc；所述第二参数为电池剩余电量，其计算值在标校过程中记为Qc；第一步中所述采样按以下方式进行，设定采样次数N，计算得到时间步长Δt，Δt=T／N，从恒流放电开始之后每隔时间Δt，采集当前电压测量值Uc，并计算得到当前剩余电量计算值Qc，Qc=QS-I0 nΔt，1<n≤N，且n为整数。

其中第三步中所述的对应的标校参数值按如下方式选取，将总电量QS与实时消耗的电量Q的差值ΔQ与存储在数据存储单元中的各采样点的第二参数的计算值Qc进行比较，找到与差值ΔQ最接近的计算值Qc，从而得到该计算值Qc所对应的采样点的第一参数的测量值Uc，即为所述的对应的标校参数值。

附图说明

图1是本发明对电池标校的流程示意图

图2是本发明在电池正常使用过程中进行实时采样的流程示意图

图3是本发明对采样结果进行分析比对的流程示意图

图4是MCU功能示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

第一实施例，采用如下的方法对锂电池的电量进行检测：