[发明专利]一种铅酸电池剩余电量计算方法及监控系统

说明书

本发明公开了一种铅酸电池剩余电量计算方法及监控系统，方法包括：当电池处于闲置状态时，基于开路电压法和电池闲置时长分段计算当前时刻的剩余电量；当当前时刻采集到的电池电压小于前一时刻的剩余电量等效电压时，通过动态更新放电时间来计算当前时刻的剩余电量；当当前时刻采集到的电池电压大于前一时刻的剩余电量等效电压时，判断当前时刻采集到的电池电压是否大于等于电池单体复位电压与电池单体个数的乘积；当当前时刻采集到的电池电压等于前一时刻的剩余电量等效电压时，将当前时刻的剩余电量设置为前一时刻的剩余电量。本发明能够动态更新放电时间及利用电池闲置长分段校正剩余电量，因此在不同负载工况下可以提供较高的测量精度。

技术领域

本发明涉及SOC技术领域，特别是一种铅酸电池剩余电量计算方法及监控系统。

背景技术

当前叉车SOC的计算方法主要有以下两种：

a、开路电压+经验法的结合：具体为采用开路电压法和3分钟下降1％电量(经验)结合来计算叉车的实时剩余电量，这个方法的优点是算法简单，可移植性强。但这种方法的放电时间是固定值，比较适合于仓储车；实际现场数据表明，对于平衡重车等叉车在不同负载工况下，电池放电时间可相差数倍，算法精度较低，会出现较大误差；

b、开路电压+时间积分法：该方法计算精度较高，但对控制器和传感器要求非常高，算法复杂，门槛较高。这种方法一方面对控制器计算性能要求高，另一方面对电流传感器精度要求高，导致硬件成本增加；且一旦传感器精度出现问题，计算将出现较大误差。

综上，开路电压法一般仅适用于电池无负载时使用，此时计算精度较高，但当电池输出电流驱动负载时，只能借用经验法对剩余电量作估算，这不可避免引入累计误差。当电池从使用或充电转换为闲置过程时，电池电压需要一定时间才能充分稳定，一般需要1～2个小时，附图1显示了一组从使用到闲置电池电压随时间变化的曲线，由此可以看出闲置电池电压与闲置时长相关。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种铅酸电池剩余电量计算方法及监控系统，能够动态更新放电时间及利用电池闲置长分段校正剩余电量，因此在不同负载工况下可以提供较高的测量精度。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明一种铅酸电池剩余电量计算方法，包括：当电池处于闲置状态时，基于开路电压法和电池闲置时长分段计算当前时刻的剩余电量；当当前时刻采集到的电池电压小于前一时刻的剩余电量等效电压时，通过动态更新放电时间来计算当前时刻的剩余电量。

优选的，所述当电池处于闲置状态时，基于开路电压法和电池闲置时长分段计算当前时刻的剩余电量，具体包括：

判断前一时刻电池剩余电量是否处于满电，若是，将当前时刻电池剩余电量也设置为满电；否则，判断电池持续闲置时长；

若持续闲置时长小于第一预设值，使用均值法计算当前时刻电池剩余电量；所述均值法为取当前时刻之前若干时刻的剩余电量平均值进行计算；

若持续闲置时长大于等于所述第一预设值且小于第二预设值，基于开路电压法的计算结果和均值法的计算结果之和获取当前时刻电池剩余电量；求和时，开路电压法计算结果取值权重小于均值法的计算结果权重；

若持续闲置时长大于等于所述第二预设值，基于开路电压法的计算结果和均值法的计算结果之和获取当前时刻电池剩余电量；求和时，开路电压法计算结果取值权重大于等于均值法的计算结果权重。

优选的，若持续闲置时长大于等于所述第一预设值且小于第二预设值，基于开路电压法计算时，引用一定的补偿电压。

优选的，所述放电时间基于电池剩余寿命；所述剩余寿命表示蓄电池能够继续使用的寿命次数。