Agv小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)相互串聯(lián)的電池組、多個(gè)與電池組對(duì)應(yīng)的相互串聯(lián)的充放電變換模塊以及中央控制模塊，充放電變換模塊集成有雙向DC/DC變換器，中央控制模塊用于將多個(gè)電池組均分為充電組和放電組，并將充電組中的各電池組分別與放電組中的各電池組進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)，并在啟動(dòng)充放電測(cè)試時(shí)，控制放電組中的各電池組通過(guò)充放電變換模塊分別對(duì)與之配對(duì)的各電池組充電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在一次充放電測(cè)測(cè)試循環(huán)中，完成一個(gè)電池組的充電測(cè)試和一個(gè)電池組的放電測(cè)試，提高了充放電測(cè)試過(guò)程的效率；同時(shí)，將放電組中電池組的能量用于對(duì)充電組中的電池組進(jìn)行充電，減少了放電測(cè)試過(guò)程中的能量消耗。
【專利說(shuō)明】AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池管理【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的涉及一種AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002](Automated Guided Vehicle，簡(jiǎn)稱AGV)，通常稱為AGV小車，指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。AGV小車在工業(yè)應(yīng)用中采用電池作為能量來(lái)源，自動(dòng)引導(dǎo)模式，是工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)提高工作效率，降低工作強(qiáng)度的有效手段。隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)?；妥詣?dòng)化的提高，對(duì)AGV小車的可靠性和續(xù)航能力要求越來(lái)越高。以鋰電池組(PACK)作為能量來(lái)源的AGV小車是AGV能源系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，如何提高鋰電池組本身的可靠性和續(xù)航能力，是AGV配套鋰電池組發(fā)展面臨的重要技術(shù)問(wèn)題。除了采用電池管理系統(tǒng)(BMS)對(duì)電池組進(jìn)行有效監(jiān)控、優(yōu)化管理和保護(hù)外，需要在電池組出廠時(shí)對(duì)電池組進(jìn)行充分測(cè)試和模擬驗(yàn)證，保證電池組出廠特性的最優(yōu)化，才能保證電池組適應(yīng)AGV小車的運(yùn)行要求，提高整體可靠性和續(xù)航能力。
[0003]電池組的出廠測(cè)試主要是通過(guò)充放電檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)完成的，而電池組的充放電檢測(cè)過(guò)程，需要對(duì)電池組進(jìn)行若干次的充電、放電，再充電，再放電的過(guò)程。一方面，在充放電過(guò)程中，對(duì)電池組參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，驗(yàn)證電池組充放電曲線滿足設(shè)計(jì)要求；同時(shí)，通過(guò)電池組的反復(fù)充放電來(lái)優(yōu)化電芯的化學(xué)特性，使電池在未來(lái)使用過(guò)程中的充放電特性相對(duì)穩(wěn)定。然而，電池組的充放電時(shí)間一般都比較長(zhǎng)，循環(huán)次數(shù)越多，耗時(shí)越長(zhǎng)，對(duì)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)不利，無(wú)法滿足實(shí)際使用需求；同時(shí)放電過(guò)程中的大部分能量都是通過(guò)制動(dòng)電阻消耗掉的，能耗很大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，以縮短充放電測(cè)試的時(shí)間，減少放電過(guò)程中的能量消耗。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0006]多個(gè)相互串聯(lián)的電池組；
[0007]多個(gè)與所述電池組對(duì)應(yīng)的相互串聯(lián)的充放電變換模塊，所述充放電變換模塊集成有雙向DC/DC變換器；以及
[0008]中央控制模塊，與所述電池組和所述充放電變換模塊連接，用于在系統(tǒng)初始化時(shí)，將多個(gè)所述電池組均分為充電組和放電組，并將所述充電組中的各所述電池組分別與所述放電組中的各所述電池組進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)，以及在啟動(dòng)充放電測(cè)試時(shí)，控制所述放電組中的各所述電池組通過(guò)所述充放電變換模塊分別對(duì)與之配對(duì)的所述充電組中的各所述電池組充電。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，首先中央控制模塊將多個(gè)電池組均分為充電組和放電組，然后將充電組中的各電池組分別與放電組中的各電池組進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)，實(shí)現(xiàn)一充一放的—對(duì)應(yīng)關(guān)系，之后，當(dāng)啟動(dòng)充放電測(cè)試時(shí)，中央控制模塊控制放電組中的各電池組通過(guò)充放電變換模塊中的雙向DC/DC變換器分別對(duì)與之配對(duì)的充電組中的各電池組充電，從而在一次充放電測(cè)測(cè)試循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電池組的充電測(cè)試和一個(gè)電池組的放電測(cè)試，相當(dāng)于縮短了充放電時(shí)間，提高了充放電測(cè)試過(guò)程的效率；同時(shí)，將放電組中電池組的能量用于對(duì)充電組中的電池組進(jìn)行充電，減少了放電測(cè)試過(guò)程中的能量消耗，達(dá)到了節(jié)能的目的。
[0010]較佳地，所述AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)還包括制動(dòng)電阻，所述中央控制模塊還包括第一切換單元，所述第一切換單元用于在所述放電組中的各所述電池組對(duì)所述充電組中配對(duì)的所述電池組進(jìn)行充電，且檢測(cè)到所述放電組中所述電池組的能量與電流大于與之配對(duì)的所述電池組所需的能量和電流時(shí)，將充放電過(guò)程切換為當(dāng)所述充電組中的所述電池組充滿電時(shí)，通過(guò)所述制動(dòng)電阻繼續(xù)消耗所述放電組中相應(yīng)的所述電池組的能量直至放電完成。
[0011]較佳地，所述AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)還包括充電機(jī)，所述中央控制模塊還包括第二切換單元，所述第二切換單元用于在所述放電組中的各所述電池組對(duì)所述充電組中配對(duì)的所述電池組進(jìn)行充電，且檢測(cè)到所述放電組中所述電池組的能量與電流小于與之配對(duì)的所述電池組所需的能量和電流時(shí)，將充放電過(guò)程切換為當(dāng)所述放電組中的所述電池組的能量消耗完時(shí)，通過(guò)所述充電機(jī)繼續(xù)為所述充電組中相應(yīng)的所述電池組充電直至充電完成。
[0012]較佳地，所述AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)還包括電池組管理模塊，所述中央控制模塊還包括安全測(cè)試單元，所述安全測(cè)試單元通過(guò)所述電池組管理模塊與所述電池組進(jìn)行通信，并在進(jìn)行所述充放電測(cè)試的同時(shí)執(zhí)行安全保護(hù)測(cè)試。
[0013]較佳地，所述安全保護(hù)測(cè)試包括單串電池組充電保護(hù)測(cè)試、多串電池組充電保護(hù)測(cè)試、單串電池組放電保護(hù)測(cè)試、多串電池組放電保護(hù)測(cè)試以及電池均衡測(cè)試。
[0014]較佳地，所述AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)還包括電池組管理模塊，所述中央控制模塊還包括安全測(cè)試單元，所述安全測(cè)試單元通過(guò)所述電池組管理模塊與所述電池組進(jìn)行通信，并在進(jìn)行所述充放電測(cè)試的同時(shí)執(zhí)行安全保護(hù)測(cè)試，所述安全保護(hù)測(cè)試包括單串電池組充電保護(hù)測(cè)試、多串電池組充電保護(hù)測(cè)試、單串電池組放電保護(hù)測(cè)試、多串電池組放電保護(hù)測(cè)試、電池均衡測(cè)試以及充電機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)測(cè)試。
[0015]較佳地，所述AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)還包括仿真模型建立模塊，用于根據(jù)AGV小車的工作特性進(jìn)行負(fù)載測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果建立AGV小車仿真模型。
[0016]較佳地，所述仿真模型建立模塊包括:
[0017]采集單元，用于采集多組AGV小車運(yùn)行時(shí)的AGV小車參數(shù)以及與所述AGV小車參數(shù)相關(guān)聯(lián)的電池組參數(shù)；
[0018]計(jì)算單元，用于根據(jù)所述AGV小車參數(shù)、所述電池組參數(shù)以及預(yù)設(shè)算法計(jì)算電池組性能參數(shù)，從而得到多組特征數(shù)據(jù)，每一組特征數(shù)據(jù)包括相關(guān)聯(lián)的所述AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及所述電池組性能參數(shù)；
[0019]生成單元，用于根據(jù)所述特征數(shù)據(jù)生成多維數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)表。
[0020]較佳地，所述AGV小車參數(shù)包括AGV小車的載重量、運(yùn)行速度、速度變化率、平均利用率以及負(fù)載類型修正因子，所述電池組參數(shù)包括所述電池組的溫度、電流、電壓、電流變化率以及電壓變化率。
[0021]較佳地,所述生成單元具體包括:
[0022]描點(diǎn)子單元，用于根據(jù)所述特征數(shù)據(jù)進(jìn)行電池組特性曲線描繪，生成電池組特性折線圖；
[0023]擬合子單元，用于將所述電池組特性折線圖擬合成電池組特性曲線圖；
[0024]分割子單元，用于根據(jù)所述載重量對(duì)所述電池組特性曲線圖進(jìn)行區(qū)段分割；
[0025]生成子單元，用于根據(jù)分割后的所述電池組特性曲線圖生成所述AGV小車仿真模型，所述AGV小車仿真模型中存儲(chǔ)有所述AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及所述電池組性能參數(shù)在不同值時(shí)的數(shù)據(jù)表。
[0026]通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0028]圖2為本發(fā)明AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0029]圖3為圖2中AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)的流程圖。
[0030]圖4為本發(fā)明AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0031]圖5為圖4中仿真模型建立模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0032]圖6為圖5中仿真模型建立模塊在建立仿真模型時(shí)的流程圖。
[0033]圖7a、7b、7c、7d分別為電池組性能參數(shù)與載重量、AGV小車平均利用率、AGV小車速度、電池組溫度之間的電池組特性曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。
[0035]請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明提供了一種AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)100，包括中央控制模塊10、多個(gè)相互串聯(lián)的電池組12以及多個(gè)與電池組對(duì)應(yīng)的相互串聯(lián)的充放電變換模塊14，充放電變換模塊14集成有雙向DC/DC變換器，中央控制模塊10與電池組12和充放電變換模塊14連接，用于在系統(tǒng)初始化時(shí)，將多個(gè)電池組12均分為充電組和放電組，并將充電組中的各電池組12分別與放電組中的各電池組12進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)，以及在啟動(dòng)充放電測(cè)試時(shí),控制放電組中的各電池組通過(guò)充放電變換模塊14分別對(duì)與之配對(duì)的充電組中的各電池組充電。
[0036]系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，首先中央控制模塊10將多個(gè)電池組12均分為充電組和放電組，然后將充電組中的各電池組12分別與放電組中的各電池組12進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)，實(shí)現(xiàn)一充一放的
--對(duì)應(yīng)關(guān)系，之后，當(dāng)啟動(dòng)充放電測(cè)試時(shí)，中央控制模塊10控制放電組中的各電池組12
通過(guò)充放電變換模塊14中的雙向DC/DC變換器分別對(duì)與之配對(duì)的充電組中的各電池組充電,從而在一次充放電測(cè)測(cè)試循環(huán),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電池組的充電測(cè)試和一個(gè)電池組的放電測(cè)試，提高了充放電測(cè)試過(guò)程的效率；同時(shí)，將放電組中電池組的能量用于對(duì)充電組中的電池組進(jìn)行充電，減少了放電測(cè)試過(guò)程中的能量消耗，達(dá)到了節(jié)能的目的。
[0037]請(qǐng)參考圖2，優(yōu)選的，AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)100與圖1所示實(shí)施例相比，還包括制動(dòng)電阻16和充電機(jī)18。相應(yīng)的，中央控制模塊10還包括第一切換單元和第二切換單元,第一切換單元用于在放電組中的電池組對(duì)充電組中的電池組進(jìn)行充電,且檢測(cè)到放電組中電池組12的能量與電流大于與之配對(duì)的電池組12所需的能量和電流時(shí)，將充放電過(guò)程切換為當(dāng)充電組中的電池組12充滿電時(shí)，通過(guò)制動(dòng)電阻16繼續(xù)消耗放電組中相應(yīng)的電池組的能量直至放電完成，第二切換單元用于在放電組中的電池組對(duì)充電組中的電池組進(jìn)行充電,且檢測(cè)到放電組中電池組12的能量與電流小于與之配對(duì)的電池組所需的能量和電流時(shí)，將充放電過(guò)程切換為當(dāng)放電組中的電池組12的能量消耗完時(shí)，通過(guò)充電機(jī)18繼續(xù)為充電組中相應(yīng)的電池組12充電直至充電完成。其中中央控制模塊10可以通過(guò)TCP/IP協(xié)議與計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
[0038]請(qǐng)參考圖3，為圖2中AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)100進(jìn)行充放電測(cè)試時(shí)的流程圖，如圖3所示，包括以下步驟:
[0039]步驟S101，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，中央控制模塊10將多個(gè)電池組12均分為放電組和A充電組B，并將放電組A中的各電池組分別與充電組B中的各電池組進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)；如，在充放電檢測(cè)系統(tǒng)下共有6個(gè)電池組，中央控制模塊10根據(jù)每一電池組的ID進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)，得到放電組A中的電池組Al、A2、A3分別與充電組B中的電池組B1、B2、B3——對(duì)應(yīng)；
[0040]步驟S102，當(dāng)啟動(dòng)充放電測(cè)試時(shí)，中央控制模塊10控制放電組A中的各電池組通過(guò)充放電變換模塊14中的雙向DC/DC變換器分別對(duì)與之配對(duì)的充電組B中的各電池組充電；如電池組Al對(duì)電池組BI充電，同理，電池組A2對(duì)電池組B2充電，電池組A3對(duì)電池組B3充電
[0041]步驟S103，依次檢測(cè)并判斷放電組A中各電池組的能量與電流是否大于、小于或等于與之配對(duì)的充電組B中電池組所需的能量和電流，若判斷結(jié)果為大于，執(zhí)行步驟S104，若判斷結(jié)果為等于，執(zhí)行步驟S105，若判斷結(jié)果為小于，執(zhí)行步驟S106 ；
[0042]步驟S104，當(dāng)充電組B中的電池組充滿電時(shí)，第一切換單元控制將充放電過(guò)程切換為通過(guò)制動(dòng)電阻16繼續(xù)消耗放電組A中相應(yīng)的電池組的能量直至放電完成；如當(dāng)電池組Al的能量與電流大于與之配對(duì)的電池組BI所需的能量和電流時(shí)，當(dāng)電池組BI充滿電時(shí)，通過(guò)制動(dòng)電阻16繼續(xù)消耗電池組Al的能量直至電池組Al放完電，同理，電池組A2與B2、電池組A3與B3如上所述；
[0043]步驟S105，當(dāng)放電組A中的電池組放完電或充電組B中的電池組充滿電時(shí)，完成一次充放電測(cè)試；
[0044]步驟S106，當(dāng)放電組A中的電池組的能量消耗完時(shí)，第二切換單元控制將充放電過(guò)程切換為通過(guò)充電機(jī)18繼續(xù)為充電組B中相應(yīng)的電池組充電直至充電完成；如當(dāng)電池組A2的能量與電流小于與之配對(duì)的電池組B2所需的能量和電流時(shí)，當(dāng)電池組A2放完電時(shí)，通過(guò)充電機(jī)18繼續(xù)為電池組B2充電直至電池組B2充滿電，同理，電池組Al與B1、電池組A3與B3如上所述。
[0045]由以上描述可知，本實(shí)施例中通過(guò)設(shè)置制動(dòng)電阻16和充電機(jī)18，使得在充放電測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)放電組A中某一電池組的能量與電流大于充電組B中與之配對(duì)的電池組所需的能量與電流時(shí)，可以在充電組B中的電池組充滿電時(shí)，通過(guò)制動(dòng)電阻16消耗放電組A中電池組的能量，當(dāng)放電組A中某一電池組的能量與電流小于充電組B中與之配對(duì)的電池組所需的能量與電流時(shí)，可以在放電組A中的電池組放完電時(shí)，通過(guò)充電機(jī)18繼續(xù)為充電組B中的電池組繼續(xù)充電，從而當(dāng)一個(gè)充放電測(cè)試循環(huán)完成時(shí)，相當(dāng)于同時(shí)完成了一個(gè)電池組的充電過(guò)程和一個(gè)電池組的放電過(guò)程，提高了充放電測(cè)試過(guò)程的效率，同時(shí)，整個(gè)充放電過(guò)程，是電池組12、充放電變換模塊14(雙向DC/DC變換器)、充電機(jī)18以及制動(dòng)電阻16之間的優(yōu)化協(xié)調(diào)控制過(guò)程，既保證了充放電過(guò)程的順利進(jìn)行并滿足了充放電技術(shù)要求，協(xié)調(diào)了能量的流向和消耗，減少了放電過(guò)程的能量浪費(fèi)，達(dá)到了節(jié)能的目的。
[0046]需要說(shuō)明的是，上述放電組A和充電組B是可以互換的，當(dāng)充電組B中的電池組充滿電時(shí),也可以通過(guò)充電組B中的電池組對(duì)放電組A中的電池組進(jìn)行充電。
[0047]再請(qǐng)參考圖4，圖4為本發(fā)明AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)100再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。如圖4所示，與圖2所示實(shí)施例相比，本發(fā)明AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)100還包括電池組管理模塊17以及仿真模型建立模塊19，中央控制模塊10還包括安全測(cè)試單元15，電池組管理模塊17與電池組12連接；安全測(cè)試單元15通過(guò)電池組管理模塊17與電池組12進(jìn)行通信，并在進(jìn)行充放電測(cè)試的同時(shí)執(zhí)行安全保護(hù)測(cè)試。具體的，安全保護(hù)測(cè)試包括單串電池組充電保護(hù)測(cè)試、多串電池組充電保護(hù)測(cè)試、單串電池組放電保護(hù)測(cè)試、多串電池組放電保護(hù)測(cè)試以及電池均衡測(cè)試。需要說(shuō)明的是，對(duì)于充電機(jī)18，還可以設(shè)置充電機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)測(cè)試。仿真模型建立模塊19用于根據(jù)AGV小車的工作特性進(jìn)行負(fù)載測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果建立AGV小車仿真模型。
[0048]具體的，如圖5所示，仿真模型建立模塊19包括:
[0049]采集單元190，用于采集多組AGV小車運(yùn)行時(shí)的AGV小車參數(shù)以及與AGV小車參數(shù)相關(guān)聯(lián)的電池組參數(shù)；其中，AGV小車參數(shù)包括AGV小車的載重量、運(yùn)行速度、速度變化率、平均利用率以及負(fù)載類型修正因子，電池組參數(shù)包括電池組的溫度、電流、電壓、電流變化率以及電壓變化率；
[0050]計(jì)算單元191，用于根據(jù)AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及預(yù)設(shè)算法計(jì)算電池組性能參數(shù)，從而得到多組特征數(shù)據(jù)，每一組特征數(shù)據(jù)包括相關(guān)聯(lián)的AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及電池組性能參數(shù)；
[0051]生成單元192，用于根據(jù)特征數(shù)據(jù)生成多維數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)表；更具體的，生成單元192包括:
[0052]描點(diǎn)子單元，用于根據(jù)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行電池組特性曲線描繪，生成電池組特性折線圖；
[0053]擬合子單元，用于將電池組特性折線圖擬合成電池組特性曲線圖；
[0054]分割子單元，用于根據(jù)載重量對(duì)電池組特性曲線圖進(jìn)行區(qū)段分割；
[0055]生成子單元，用于根據(jù)分割后的電池組特性曲線圖生成AGV小車仿真模型，AGV小車仿真模型中存儲(chǔ)有AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及電池組性能參數(shù)在不同值時(shí)的數(shù)據(jù)表。
[0056]其中，仿真模型建立模塊19的工作流圖如圖6所示，包括以下步驟:
[0057]步驟S201，通過(guò)采集單元190采集AGV小車參數(shù)以及與AGV小車參數(shù)相關(guān)聯(lián)的電池組參數(shù)；其中，AGV小車參數(shù)包括AGV小車的載重量η、運(yùn)行速度S、速度變化率as、平均利用率w以及負(fù)載類型修正因子C，電池組參數(shù)包括電池組的溫度Tm、電流1、電壓U、電流變化率Λ I以及電壓變化率AU ；
[0058]需要說(shuō)明的是，步驟S201中需要采集大量數(shù)據(jù)，如在AGV小車的載重量η、運(yùn)行速度S等參數(shù)在各個(gè)值時(shí)分別采集數(shù)據(jù)；
[0059]步驟S202，對(duì)采集到的AGV小車參數(shù)以及電池組參數(shù)進(jìn)行濾波；
[0060]步驟S203，通過(guò)計(jì)算單元191根據(jù)AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及預(yù)設(shè)算法計(jì)算電池組性能參數(shù)Z，從而得到多組特征數(shù)據(jù)；其中預(yù)設(shè)算法用F表示，如Z =F (n, s，as, Tm, I, Δ I, U, Δ U, w, C)，其中電池組性能參數(shù)Z用于評(píng)價(jià)電池組特性的優(yōu)劣，電池組性能參數(shù)Z大于90%為優(yōu)異,大于85%為合格,小于85%為不合格；
[0061]步驟S204，通過(guò)描點(diǎn)子單元根據(jù)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行電池組特性曲線描繪，生成電池組特性折線圖；
[0062]步驟S205，通過(guò)擬合子單元將電池組特性折線圖擬合成電池組特性曲線圖；如:經(jīng)過(guò)擬合后得到當(dāng)載重量η變化時(shí)，電池組性能參數(shù)Z與載重量η之間的電池組特性曲線圖如圖7a所示，電池組性能參數(shù)Z與AGV小車平均利用率之間的電池組特性曲線圖如圖7b所示，電池組性能參數(shù)Z與AGV小車的速度之間的電池組特性曲線圖如圖7c所示，電池組性能參數(shù)Z與電池組溫度之間的電池組特性曲線圖如圖7d所示。由圖7a至圖7d可知，電池組性能參數(shù)Z與預(yù)設(shè)算法中的多個(gè)相關(guān)參數(shù)(如載重量n、AGV小車的速度等)均相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)時(shí)可以用多維數(shù)組來(lái)表示電池組性能參數(shù)Z與其他變量(如載重量n、AGV小車的速度等)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0063]步驟S206，通過(guò)分割子單元根據(jù)載重量η對(duì)電池組特性曲線圖進(jìn)行區(qū)段分割；如根據(jù)AGV小車的載重量分為200kg-500kg、500kg-1000kg、1000kg-1500kg等幾個(gè)區(qū)段；
[0064]步驟S207，通過(guò)生成子單元根據(jù)分割后的電池組特性曲線圖生成AGV小車仿真模型，AGV小車仿真模型中存儲(chǔ)有AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及電池組性能參數(shù)在不同值時(shí)的數(shù)據(jù)表。AGV小車仿真模型中的該數(shù)據(jù)表反映了不同特性需求下各參量的模擬仿真值，在實(shí)際電池組負(fù)載特性測(cè)試中，實(shí)際采集數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)和模擬仿真值按照正態(tài)分布算法進(jìn)行系統(tǒng)比對(duì)，在特性設(shè)定區(qū)間內(nèi)比對(duì)的結(jié)果重復(fù)度越高，電池組性能參數(shù)Z的數(shù)值就越高，說(shuō)明電池組的特性越優(yōu)越，反之，則說(shuō)明電池組特性不良。
[0065]由于電池組特性的檢測(cè)，除了進(jìn)行全充全放測(cè)試外，還需要根據(jù)AGV小車的工作特性進(jìn)行負(fù)載測(cè)試，且只有在帶載情況下，才能達(dá)到和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境相近的充放電條件，才能對(duì)電池組進(jìn)行真正意義上的壓力測(cè)試。而本發(fā)明針對(duì)AGV小車這種特定對(duì)象，將影響電池組運(yùn)行特性的主要參數(shù)引入到AGV小車電池組負(fù)載特性的算法中，建立AGV小車仿真模型，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)AGV小車應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行充分測(cè)試。
[0066]以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
【權(quán)利要求】
1.一種AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個(gè)相互串聯(lián)的電池組； 多個(gè)與所述電池組對(duì)應(yīng)的相互串聯(lián)的充放電變換模塊，所述充放電變換模塊集成有雙向DC/DC變換器；以及 中央控制模塊，與所述電池組和所述充放電變換模塊連接，用于在系統(tǒng)初始化時(shí)，將多個(gè)所述電池組均分為充電組和放電組，并將所述充電組中的各所述電池組分別與所述放電組中的各所述電池組進(jìn)行自動(dòng)配對(duì)，以及在啟動(dòng)充放電測(cè)試時(shí)，控制所述放電組中的各所述電池組通過(guò)所述充放電變換模塊分別對(duì)與之配對(duì)的所述充電組中的各所述電池組充電。
2.如權(quán)利要求1所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括制動(dòng)電阻，所述中央控制模塊還包括第一切換單元，所述第一切換單元用于在所述放電組中的各所述電池組對(duì)所述充電組中配對(duì)的所述電池組進(jìn)行充電，且檢測(cè)到所述放電組中所述電池組的能量與電流大于與之配對(duì)的所述電池組所需的能量和電流時(shí)，將充放電過(guò)程切換為當(dāng)所述充電組中的所述電池組充滿電時(shí)，通過(guò)所述制動(dòng)電阻繼續(xù)消耗所述放電組中相應(yīng)的所述電池組的能量直至放電完成。
3.如權(quán)利要求1所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括充電機(jī)，所述中央控制模塊還包括第二切換單元，所述第二切換單元用于在所述放電組中的各所述電池組對(duì)所述充電組中配對(duì)的所述電池組進(jìn)行充電，且檢測(cè)到所述放電組中所述電池組的能量與電流小于與之配對(duì)的所述電池組所需的能量和電流時(shí)，將充放電過(guò)程切換為當(dāng)所述放電組中的所述電池組的能量消耗完時(shí)，通過(guò)所述充電機(jī)繼續(xù)為所述充電組中相應(yīng)的所述電池組充電直至充電完成。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括電池組管理模塊，所述中央控制模塊還包括安全測(cè)試單元，所述安全測(cè)試單元通過(guò)所述電池組管理模塊與所述電池組進(jìn)行通信，并在進(jìn)行所述充放電測(cè)試的同時(shí)執(zhí)行安全保護(hù)測(cè)試。
5.如權(quán)利要求4所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述安全保護(hù)測(cè)試包括單串電池組充電保護(hù)測(cè)試、多串電池組充電保護(hù)測(cè)試、單串電池組放電保護(hù)測(cè)試、多串電池組放電保護(hù)測(cè)試以及電池均衡測(cè)試。
6.如權(quán)利要求3所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括電池組管理模塊，所述中央控制模塊還包括安全測(cè)試單元，所述安全測(cè)試單元通過(guò)所述電池組管理模塊與所述電池組進(jìn)行通信，并在進(jìn)行所述充放電測(cè)試的同時(shí)執(zhí)行安全保護(hù)測(cè)試，所述安全保護(hù)測(cè)試包括單串電池組充電保護(hù)測(cè)試、多串電池組充電保護(hù)測(cè)試、單串電池組放電保護(hù)測(cè)試、多串電池組放電保護(hù)測(cè)試、電池均衡測(cè)試以及充電機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)測(cè)試。
7.如權(quán)利要求1所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括仿真模型建立模塊，用于根據(jù)AGV小車的工作特性進(jìn)行負(fù)載測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果建立AGV小車仿真模型。
8.如權(quán)利要求7所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真模型建立模塊包括: 采集單元，用于采集多組AGV小車運(yùn)行時(shí)的AGV小車參數(shù)以及與所述AGV小車參數(shù)相關(guān)聯(lián)的電池組參數(shù)； 計(jì)算單元，用于根據(jù)所述AGV小車參數(shù)、所述電池組參數(shù)以及預(yù)設(shè)算法計(jì)算電池組性能參數(shù)，從而得到多組特征數(shù)據(jù)，每一組特征數(shù)據(jù)包括相關(guān)聯(lián)的所述AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及所述電池組性能參數(shù)； 生成單元，用于根據(jù)所述特征數(shù)據(jù)生成多維數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)表。
9.如權(quán)利要求8所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述AGV小車參數(shù)包括AGV小車的載重量、運(yùn)行速度、速度變化率、平均利用率以及負(fù)載類型修正因子，所述電池組參數(shù)包括所述電池組的溫度、電流、電壓、電流變化率以及電壓變化率。
10.如權(quán)利要求9所述的AGV小車電池組高效充放電檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述生成單元具體包括: 描點(diǎn)子單元，用于根據(jù)所述特征數(shù)據(jù)進(jìn)行電池組特性曲線描繪，生成電池組特性折線圖； 擬合子單元，用于將所述電池組特性折線圖擬合成電池組特性曲線圖； 分割子單元，用于根據(jù)所述載重量對(duì)所述電池組特性曲線圖進(jìn)行區(qū)段分割； 生成子單元，用于根據(jù)分割后的所述電池組特性曲線圖生成所述AGV小車仿真模型，所述AGV小車仿真模型中存儲(chǔ)有所述AGV小車參數(shù)、電池組參數(shù)以及所述電池組性能參數(shù)在不同值時(shí)的數(shù)據(jù)表。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK104362711SQ201410640900
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】賀剛 申請(qǐng)人:廣東歐賽能源與自動(dòng)化技術(shù)有限公司