專利名稱：電池系統(tǒng)的電壓測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)，尤其涉及一種電池系統(tǒng)的電壓測定方法。
背景技術(shù)：
電池系統(tǒng)通常由多個單體電池及電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)組成，多個單體電池以串聯(lián)、并聯(lián)或串并混聯(lián)的方式集成在電池系統(tǒng)內(nèi)，電池管理系統(tǒng)用于對多個單體電池的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和管理，提高電池系統(tǒng)的性能，防止過度充電或過度放電，延長電池系統(tǒng)的使用壽命。電池系統(tǒng)性能的評價指標(biāo)中，電池系統(tǒng)的電壓是一個非常重要的技術(shù)指標(biāo)，表示電池系統(tǒng)能輸出的標(biāo)稱電壓，便于用戶根據(jù)用電設(shè)備所需的電壓選用適當(dāng)?shù)碾姵叵到y(tǒng)作為電源。但目前對電池系統(tǒng)的電壓進(jìn)行標(biāo)定通常采用將單體電池的電壓乘以串聯(lián)的單體電池的數(shù)量，作為電池系統(tǒng)的電壓。但由于制造工藝、材料及環(huán)境溫度等因素會導(dǎo)致個別單體電池的電壓有偏差，因此不能保證電池系統(tǒng)中所有單體電池的電壓都相等，故采用上述方法對電池系統(tǒng)的電壓進(jìn)行標(biāo)定會產(chǎn)生誤差。因此需要一種新的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，以準(zhǔn)確測定電池系統(tǒng)的電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電池系統(tǒng)的電壓測定方法，用以準(zhǔn)確測定電池系統(tǒng)的電壓。本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池系統(tǒng)的電壓測定方法，包括:檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量和實(shí)際電量；通過所述實(shí)際能量除以所述實(shí)際電量得到所述電池系統(tǒng)的電壓。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過檢測電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量和實(shí)際電量，并將所述實(shí)際能量除以所述實(shí)際電量得到所述電池系統(tǒng)的電壓，能夠準(zhǔn)確地測定電池系統(tǒng)的電壓。且上述實(shí)施例提供的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)客觀地對不同型號、不同體系的電池系統(tǒng)的電壓進(jìn)行測定，準(zhǔn)確反映出電池系統(tǒng)的電壓特性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法的另一流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法的又一流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法的又一流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法的流程圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法的另一流程圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法的又一流程圖，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法的又一流程圖。如圖1-4所示，電池系統(tǒng)的電壓測定方法包括:步驟10、檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際
能量和實(shí)際電量。步驟20、通過實(shí)際能量除以實(shí)際電量得到電池系統(tǒng)的電壓。在設(shè)定功率密度條件下對充滿電的電池系統(tǒng)進(jìn)行放電，即:將放電負(fù)載與充滿電的電池系統(tǒng)連接，按照設(shè)定放電條件進(jìn)行放電。該放電條件可以為采用設(shè)定放電電流進(jìn)行放電、或設(shè)定功率密度進(jìn)行放電以及設(shè)定其他放電條件對電池系統(tǒng)進(jìn)行放電。本實(shí)施例采用設(shè)定功率密度對電池系統(tǒng)進(jìn)行放電，其中設(shè)定功率密度可以為體積功率密度或質(zhì)量功率密度，若設(shè)定功率密度采用體積功率密度，則需要知曉電池系統(tǒng)的體積，將電池系統(tǒng)的體積與體積功率密度相乘，得到功率值作為參數(shù)，通過放電負(fù)載的輸入部件設(shè)置該功率值；若設(shè)定功率密度采用質(zhì)量功率密度，則需要知曉電池系統(tǒng)的質(zhì)量，將電池系統(tǒng)的質(zhì)量與質(zhì)量功率密度相乘，得到功率值作為參數(shù)，通過放電負(fù)載的輸入部件設(shè)置該功率值。本實(shí)施例采用質(zhì)量功率密度作為設(shè)定功率密度來實(shí)現(xiàn)放電過程，若已知該電池系統(tǒng)的質(zhì)量，可以直接與設(shè)定功率密度相乘得到功率值，若未知該電池系統(tǒng)的質(zhì)量，則需要先執(zhí)行步驟30:步驟30、測量電池系統(tǒng)的質(zhì)量。采用稱量設(shè)備測量電池系統(tǒng)的質(zhì)量，然后將測量得到的電池系統(tǒng)的質(zhì)量與設(shè)定功率密度相乘得到功率值，通過放電負(fù)載的輸入設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)以設(shè)定的質(zhì)量功率密度來完成放電過程。其中設(shè)定質(zhì)量功率密度可根據(jù)電池型號或質(zhì)量的不同來進(jìn)行具體設(shè)定，范圍可以從2W/Kg至200W/Kg，優(yōu)選可以為20W/Kg。在電池系統(tǒng)開始放電直至完成放電的過程中，檢測放出的實(shí)際能量和實(shí)際電量，其中，對實(shí)際能量的測量可采用多種方法，例如采用以下方法:步驟101、測量電池系統(tǒng)在完成放電過程中多個時點(diǎn)的放電電壓和放電電流。步驟102、根據(jù)放電時間對放電電壓和放電電流進(jìn)行積分計(jì)算，得到實(shí)際能量。具體可以為:從電池系統(tǒng)開始放電至放電完畢的整個過程中，在多個時點(diǎn)對放電電壓和放電電流進(jìn)行測量，得到時間t對應(yīng)的電壓值U(t)和電流值I (t)。相鄰兩個時點(diǎn)之間的時間間隔越短，得到的放電電壓值和放電電流值越精確，使得測量結(jié)果越接近真實(shí)的數(shù)值。對放電電壓進(jìn)行測量的過程可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的電壓傳感器進(jìn)行檢測，對放電電流進(jìn)行測量的過程可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的電流傳感器進(jìn)行檢測，電壓傳感器和電流傳感器分別將檢測到的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)分析和計(jì)算設(shè)備，對采樣電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。同時要記錄電池系統(tǒng)從開始放電至放電完畢所用的放電時間T，即放電電流輸出的時間。根據(jù)放電時間T對測量得到的電壓和電流進(jìn)行積分計(jì)算，則電池系統(tǒng)在完成放電過程中放出的能量W為:W = ^U{l)I(l)dl`
即為電池系統(tǒng)放出的能量，也即電池系統(tǒng)的實(shí)際能量。對實(shí)際電量的測量也有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，例如采用以下方法:步驟103、測量電池系統(tǒng)在完成放電的過程中多個時點(diǎn)的放電電流；步驟104、根據(jù)放電時間對放電電流進(jìn)行積分計(jì)算，得到實(shí)際電量。具體可以為:從電池系統(tǒng)開始放電至放電完畢的整個過程中，在多個時點(diǎn)對放電電流進(jìn)行測量，得到時間t對應(yīng)的電流值I(t)。相鄰兩個時點(diǎn)之間的時間間隔越短，得到的放電電流值越精確，使得測量結(jié)果越接近真實(shí)的數(shù)值。對放電電流進(jìn)行測量的過程可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的電流傳感器進(jìn)行檢測，并將檢測得到的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)分析和計(jì)算設(shè)備，對采樣電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。同時要記錄電池系統(tǒng)從開始放電至放電完畢所用的放電時間T，即放電電流輸出的時間。根據(jù)放電時間T對測量得到的電流進(jìn)行積分計(jì)算，則電池系統(tǒng)在完成放電過程中放出的電量Q為:
權(quán)利要求
1.一種電池系統(tǒng)的電壓測定方法,其特征在于,包括: 檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量和實(shí)際電量; 通過所述實(shí)際能量除以所述實(shí)際電量得到所述電池系統(tǒng)的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，所述檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量包括: 測量所述電池系統(tǒng)在完成放電過程中多個時點(diǎn)的放電電壓和放電電流； 根據(jù)放電時間對所述放電電壓和放電電流進(jìn)行積分計(jì)算，得到所述實(shí)際能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，所述檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量包括: 測量所述電池系統(tǒng)在完成放電的過程中多個時點(diǎn)的實(shí)際功率； 根據(jù)放電時間對所述實(shí)際功率進(jìn)行積分計(jì)算，得到所述實(shí)際能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，所述檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量包括: 通過電能表測量所述電池系統(tǒng)在完成放電的過程中放出的實(shí)際能量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，所述檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際電量包括: 測量所述電池系統(tǒng)在完成放電的過程中多個時點(diǎn)的放電電流； 根據(jù)放電時間對所述放電電流進(jìn)行積分計(jì)算，得到所述實(shí)際電量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，所述檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際電量包括: 通過電量計(jì)測量所述電池系統(tǒng)在完成放電的過程中的實(shí)際電量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，在檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量和實(shí)際電量之前，還包括: 測量所述電池系統(tǒng)的質(zhì)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，在檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量和實(shí)際電量之前，還包括: 將所述電池系統(tǒng)充滿電。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，所述設(shè)定放電條件為設(shè)定功率密度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，所述設(shè)定功率密度為設(shè)定質(zhì)量功率密度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，其特征在于，所述設(shè)定質(zhì)量功率密度為20W/Kg。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池系統(tǒng)的電壓測定方法，包括檢測充滿電的電池系統(tǒng)在設(shè)定放電條件下完成放電的過程中放出的實(shí)際能量和實(shí)際電量；通過所述實(shí)際能量除以所述實(shí)際電量得到所述電池系統(tǒng)的電壓。本發(fā)明提供的電池系統(tǒng)的電壓測定方法，能夠準(zhǔn)確地測定電池系統(tǒng)的電壓，且能夠?qū)崿F(xiàn)客觀地對不同型號、不同體系的電池系統(tǒng)的電壓進(jìn)行測定，準(zhǔn)確反映出電池系統(tǒng)的電壓特性。
文檔編號G01R31/36GK103149536SQ20131004418
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者吳智強(qiáng), 周虎, 陳維, 孫璐, 陳志偉 申請人:普天新能源有限責(zé)任公司