[发明专利]一种电池脉冲充电的高精度数字化测量方法及测量系统

说明书

本发明公开了一种电池脉冲充电的高精度数字化测量方法及测量系统，属于脉冲充电技术领域，包括：S1、根据脉冲充电时间，利用频率生成器生成固定采样时钟信号和可调采样时钟信号；S2、检测可调采样时钟信号和固定采样时钟信号之间的相位差值并存储；S3、求取采样值间的差值并存储；S4、求取电压偏差值，并推导电压偏差值所对应的相位差；S5、利用采样到的数字化电压值与设置的电池电压最低值相比较，如果电压值存在相等的情况，则此数字化电压值所对应的采样时钟信号的整数个周期时间就是停充时间，如果电压值不存在相等的情况，则在固定采样时钟信号整数个周期时间的基础上增加相位差作为停充时间，进而计量脉冲充电的占空比。

技术领域

本发明属于脉冲充电技术领域，尤其是涉及一种电池脉冲充电的高精度数字化测量方法及测量系统。

背景技术

众所周知，脉冲充电法打破了传统的最佳充电电流曲线对电池充电的限制，在脉冲充电阶段，大电流脉冲使得电池电压迅速上升，而停充期增加了电池内部化学反应缓冲时间，消除电池浓度极化，使接下来的脉冲充电更加顺利。脉冲充电时电池电压迅速上升，设定的充电时间结束后，电压逐渐下降，当下降到设定电压时，下一个脉冲充电开始。随着脉冲充电的进行，停充时间逐渐延长，充电脉冲的占空比将不断变小，而当占空比达到规定值时，认为电池电量已经充满。

传统的脉冲充电中停充控制方法是根据脉冲充电的占空比的变化情况来衡量的。随着充电的进行，停充时间会逐渐变长，当占空比下降到某一范围时，认为电池已经充满，停止充电。占空比的计算式为：

式中，T₁为脉冲充电时间，且T₁为控制系统设定值，停充时间T₂为变化值，每次停充截止时刻以及停充时间的测量是电池脉冲充电法的关键。

显然：常见的脉冲充电过程中没有充分利用电池电压数字化采样中时钟采样信号的稳定相位变化特性及电压数字变化值与相位差变化值的关系，使得停充截止时刻及停充时间的测量精度无法进一步提高。

发明内容

针对以上的技术缺陷，本发明提供了一种电池脉冲充电的高精度数字化测量方法及测量系统，利用两个采样时钟信号间相位差的周期性变化以及电压采样值间电压差的周期性变化，数字化推导相位差以及两个采样时钟信号间的小频差，以此完成高精度的电池电压最低值的采样和脉冲充电占空比的计量，利用相位差、电压差的周期变化特性进行电压采样和脉冲充电占空比计量。

为实现上述技术目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明的第一目的是提供一种电池脉冲充电的高精度数字化测量方法，包括：

S1、根据脉冲充电时间，利用频率生成器生成固定采样时钟信号和可调采样时钟信号，所述脉冲充电时间内包含固定采样时钟信号的整数个周期；其中：所述固定采样时钟信号的频率f₁等于f₀+Δ₁；所述可调采样时钟信号的频率f₂等于f₀+Δ₂；f₀为频率标称值；Δ₁和Δ₂为频率偏差，且两者不相等；

S2、检测可调采样时钟信号和固定采样时钟信号之间的相位差值并存储；

S3、利用可调采样时钟信号和固定采样时钟信号分别对停充期内的电压进行数字化采样，求取采样值间的差值并存储，每个差值对应可调采样时钟信号和固定采样时钟信号间的相位差；

S4、利用固定采样时钟信号采样到的数字电压值与设置的停充期最低电压值相比较，求取电压偏差值Δu_min，并按照相位差与电压差值的对应关系，推导电压偏差值Δu_min所对应的相位差Δt_min；