專利名稱：蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域，特別是涉及蓄電池的測試方法。
對于蓄電池的日常維護過程中，在有意識地對蓄電池進行放電、充電的情況下，對于蓄電池所處狀態(tài)是可以明確獲知的。但對于處于平常工作過程中的蓄電池狀態(tài)，如果不借助于一些數(shù)據(jù)參量和有效的判斷方法，是無法得到蓄電池的確切狀態(tài)的，這樣就造成無法準確了解蓄電池目前的性能，對于蓄電池本身造成的影響有可能是因為過度放電而損壞，更嚴重的影響有可能是直接造成負載得不到供電而停止工作，在通訊領(lǐng)域它的直接結(jié)果就是通訊癱瘓。
目前，蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法，通常是根據(jù)直接采集得到的蓄電池充放電電流來判斷，充放電電流大于零為充電，等于零為浮充，小于零為放電。這種方法的缺點在于沒有考慮采集時可能出現(xiàn)的誤差，而且沒有采用多次判斷，這樣造成的直接影響是誤判，誤判造成的最直接的影響是提供了錯誤的維護依據(jù)，還有可能造成蓄電池的過度放電，兩者影響的最壞情況有可能是造成蓄電池損壞。另外也因為沒有采用靈活的記錄方式來存儲整個充放電過程中的數(shù)據(jù)，造成最終無法正確完成充放電曲線的描繪，無法準確了解到蓄電池的性能，而充放電曲線正是反映蓄電池性能的一個重要手段，正確地了解蓄電池的性能，才能夠?qū)π铍姵剡M行有效維護，達到延長使用壽命，從而降低成本。
本發(fā)明的目的就是提供一種能夠克服上述缺點，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)正確判斷蓄電池充放電狀態(tài)，并能夠靈活存儲充放電數(shù)據(jù)，為蓄電池充放電曲線的描繪提供充裕而不冗余數(shù)據(jù)的蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是通過掃描蓄電池得到蓄電池的充放電電流，各蓄電池單體電壓值以及蓄電池總電壓值；記錄當前最新的若干次(如20次)掃描得到的蓄電池的充放電電流、蓄電池單體電壓數(shù)據(jù)以及蓄電池總電壓值，掃描得到這些數(shù)據(jù)時的時間也同時記錄；對這些數(shù)據(jù)進行多次(如3次以上)分析判斷以確定蓄電池的充放電狀態(tài)；在狀態(tài)確定以后，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)向前追溯，找到充放電電流數(shù)據(jù)的變化開始點，確定為蓄電池狀態(tài)的起始點。
在整個蓄電池充放電過程中，對于數(shù)據(jù)的存儲采用定時存儲和動態(tài)存儲相結(jié)合即如果定時時間到就存儲，或者定時時間未到但充放電電流、蓄電池電壓的變化較大時存儲，這樣就在保證分析蓄電池時所需數(shù)據(jù)的同時減少數(shù)據(jù)冗余。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述。


圖1是一次完整的蓄電池充放電過程示意圖。
圖2是本發(fā)明的判斷過程示意圖。
如圖1所示在一次完整的蓄電池充放電過程中，蓄電池的狀態(tài)分為三種情況浮充，充電和放電，在市電正常并且蓄電池各單體電壓正常的情況下，蓄電池處于浮充狀態(tài)，此時蓄電池工作電流為零；而一旦市電停電，則開始由蓄電池負責(zé)給負載供電，此時開始蓄電池放電，蓄電池放電電流迅速由零變?yōu)樨撝担诜烹婋娏髯優(yōu)橐欢ǖ呢撝抵?，向負的方向變化很快。到一定負?此數(shù)值與蓄電池的性能以及各種參數(shù)如蓄電池容量等有關(guān))之后，蓄電池放電電流變化趨緩，在這段時間里，蓄電池單體電壓和總電壓是逐漸變小的；在市電來電后，蓄電池充電電流又開始急劇變化，不過此時是趨于正值不斷變大，同樣，蓄電池充電電流在達到一個正的一定值時，又開始向小的方向變化，整個變化的過程仍然是開始時變化較快，逐漸趨緩，直到達到浮充狀態(tài)，在該段時間里單體電池電壓和總電壓是增長的。
結(jié)合圖1，本發(fā)明的具體判斷處理流程如圖2所示定時通過掃描與蓄電池相連的用于測量蓄電池數(shù)據(jù)的采集模塊，得到蓄電池的充放電電流、蓄電池單體電壓以及蓄電池總電壓值，掃描的最佳時間間隔是1至6秒；對這些數(shù)據(jù)進行先記錄最新的20條帶時間標簽的數(shù)據(jù)，而且這20條數(shù)據(jù)隨著掃描的進行不斷更新，也就是說在系統(tǒng)判斷過程中這20條數(shù)據(jù)一定是當前最新的20條，掃描得到這些數(shù)據(jù)時的時間也同時記錄；當蓄電池的充放電電流開始變?yōu)樨撝担藭r我們?yōu)榱朔乐挂恍┮馔獾那闆r，不能立即判斷得出蓄電池已經(jīng)是放電狀態(tài)的結(jié)論，而是開始放電記數(shù)，在接下來的一次掃描中，如果蓄電池工作電流又變?yōu)榱?，則認為上次的蓄電池充放電電流負值為一次意外，將放電記數(shù)歸零。反之，如果此次掃描的得到的蓄電池充放電電流仍為負值，則繼續(xù)蓄電池放電記數(shù)；一般當蓄電池放電記數(shù)達到3次以上，判斷為蓄電池已經(jīng)處于放電狀態(tài)，此時需要采取回溯技術(shù)，即查詢所記錄的當前最新20條蓄電池運行數(shù)據(jù)，找到變?yōu)檫B續(xù)負值的前一次掃描時間判定為蓄電池開始放電時刻，并且將放電開始后的蓄電池運行數(shù)據(jù)(包括蓄電池的充放電電流、蓄電池單體電壓以及蓄電池總電壓值)和時間信息全部存儲備用；隨后的掃描中，一旦掃描得到蓄電池工作電流已經(jīng)變?yōu)檎?，仍然采用類似放電開始判斷的方法，采用多次記數(shù)，防止充電狀態(tài)開始時間的誤判，最終確定蓄電池的充電狀態(tài)以及充電狀態(tài)的開始時間；對于從充電到浮充狀態(tài)的判斷，采用的方法是兩個條件同時滿足則認為是已經(jīng)從充電狀態(tài)變化為浮充狀態(tài)，條件一是目前為充電狀態(tài)，條件二是充放電電流數(shù)值已經(jīng)接近于零。
在整個充放電過程中，對于數(shù)據(jù)存儲，從存儲空間的節(jié)約和祛除數(shù)據(jù)冗余方面的考慮，除了放電和充電開始那段時間由于蓄電池工作電流變化劇烈，每次掃描得到的數(shù)據(jù)都存儲以外，對于其他時間段內(nèi)蓄電池運行數(shù)據(jù)的存儲，采用動態(tài)存儲的方法，即在如下兩種條件下之一成立時存儲前次存儲的蓄電池工作電流和本次掃描的蓄電池工作電流相差超過基準值(基準值＝可調(diào)節(jié)系數(shù)*蓄電池單體個數(shù)*蓄電池容量，可調(diào)節(jié)系數(shù)的經(jīng)驗值為0.002，一般參考各廠家蓄電池質(zhì)量的差異以及蓄電池使用時間的區(qū)別設(shè)此參數(shù))，或者上次存儲的蓄電池總電壓和本次掃描得到的總電壓相差超過上述的基準值。這樣既保證了分析蓄電池充放電時曲線的平滑性，又不致于存儲過多的冗余數(shù)據(jù)。
本發(fā)明采用記錄帶時間標簽的數(shù)據(jù)保證了在狀態(tài)判時所需的資源、通過多次判斷防止誤判，保證了狀態(tài)確定后有向前追溯狀態(tài)起始點的準確性，同時對于數(shù)據(jù)的處理采用根據(jù)變化率來確定是否存儲，一方面保證了在描繪曲線、性能分析時所需的數(shù)據(jù)資源，另一方面有可以減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲資源；本發(fā)明在綜合考慮蓄電池的各種參數(shù)的同時也考慮了在實際使用過程中的特殊情況如蓄電池的質(zhì)量、使用時間等因素，可以直觀地了解到蓄電池的性能，從而對蓄電池進行一些有效的維護，延長蓄電池的使用壽命、節(jié)約運行成本，保證負載設(shè)備正常運行。
權(quán)利要求
1.蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法，首先掃描蓄電池的充放電電流、各蓄電池單體電壓值以及蓄電池總電壓值；記錄當前最新的若干次掃描得到的蓄電池的充放電電流、蓄電池單體電壓數(shù)據(jù)以及蓄電池總電壓值，同時記錄掃描得到這些數(shù)據(jù)時的時間；對這些數(shù)據(jù)進行多次分析判斷以確定蓄電池的充放電狀態(tài)；在狀態(tài)確定以后，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)向前追溯，找到充放電電流數(shù)據(jù)的變化開始點，確定為蓄電池狀態(tài)的起始點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法，其特征在于在整個蓄電池充放電過程中，對于數(shù)據(jù)的存儲采用定時存儲和動態(tài)存儲相結(jié)合即定時時間到時存儲，或者定時時間未到但充放電電流、蓄電池電壓的變化較大時存儲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法，其特征在于所述的掃描蓄電池的充放電電流、各蓄電池單體電壓值以及蓄電池總電壓值的時間間隔是1至6秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法，其特征在于記錄當前最新的20次掃描得到的蓄電池的充放電電流、蓄電池單體電壓數(shù)據(jù)以及蓄電池總電壓值，掃描得到這些數(shù)據(jù)時的時間也同時記錄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法，其特征在于對掃描得到的數(shù)據(jù)要進行3次以上分析判斷以確定蓄電池的充放電狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法，其特征在于所述的動態(tài)存儲是在前次存儲的蓄電池工作電流和本次掃描的蓄電池工作電流相差超過基準值時或者上次存儲的蓄電池總電壓和本次掃描得到的總電壓相差超過上述的基準值時存儲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法，其特征在于所述的基準值＝可調(diào)節(jié)系數(shù)*蓄電池單體個數(shù)*蓄電池容量。
全文摘要
蓄電池充放電狀態(tài)的判斷方法,涉及蓄電池的測試方法,通過掃描蓄電池得到蓄電池的充放電電流,各蓄電池單體電壓值以及蓄電池總電壓值;記錄當前最新的若干次掃描得到數(shù)據(jù)和得到這些數(shù)據(jù)時的時間;對這些數(shù)據(jù)進行多次分析判斷以確定蓄電池的充放電狀態(tài);然后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)向前追溯,找到充放電電流數(shù)據(jù)的變化開始點,確定為蓄電池狀態(tài)的起始點。能夠防止誤判并可直觀了解蓄電池的性能,從而對蓄電池進行一些有效的維護,延長蓄電池的使用壽命、節(jié)約運行成本,保證負載設(shè)備正常運行。
文檔編號H01M10/48GK1389950SQ01113068
公開日2003年1月8日 申請日期2001年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月31日
發(fā)明者向穩(wěn)新 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司