CN108254700A - 电池直流内阻测算方法 - Google Patents

电池直流内阻测算方法 Download PDF

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Abstract

一种电池直流内阻测算方法，包括如下步骤：10.检测到当前电池的电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0；20.在预定时间T内，检测电池的电流和电压w次，计算每次电流变化的平均值和电压变化的平均值；30.利用如下公式测算出电池直流内阻DCIRn，；40.重复上述步骤10至30，得到若干电池直流内阻DCIR1......DCIRn，将DCIR1......DCIRn按照取值大小顺序排列，选取取值排列在中间的DCIRm作为当前电池直流内阻。本发明通过在预定时间T内，检测电池的电流和电压多次，计算每次电流变化的平均值和电压变化的平均值，进一步得出预定时间T内的电池直流内阻，将得到若干个电池直流内阻按照取值大小顺序排列，选取取值排列在中间的电池直流内阻作为当前电池直流内阻，具有误差小、测算准确和测算效率高等优点。

Description

电池直流内阻测算方法
技术领域
本发明涉及电池内阻计算技术领域，尤其是涉及一种电池直流内阻测算方法。
背景技术
现有的内阻测试，都是测试的交流的内阻，根据交流的内阻来判断电池的健康状态；可每次的测试都需要用测试设备，才能测出电池的交流内阻；而且随着循环次数的增加，交流内阻的变化范围并不大，因此单纯用交流内阻判断电池的健康状态就显的比较单一。
为此，人们发明了通过获取电池的直流内阻，来判断电池的健康状态，从而进一步判断该电池组是否可以继续使用的方法。如专利号CN201110393460.1公布一种获取电池组直流内阻的算法，其专利是取一定时间周期T，采集该周期T内电池电压最大值Umax和电压最小值Umin，采集该周期T内电池电流最大值Imax和电流最小Imin，利用如下公式测算出电池组直流电阻R，R＝(Umax－Umin)/(Imax－Imin)。
但是该专利会存在其它缺陷：1.取的一定时间T，当在T这段时间内，电池组没有电压电流的变化，则Umax＝Umin,Imax＝Imin，这时候如果也按照该专利进行计算，则误差较大，而且其值也不对。2.因电池组的负载是动态的，即Imax和Imin是变化的，同时Umax和Umin也是变化的，这时候单独的采用Imax-Imin就会给电池组的直流内阻带来比较大的误差。如：在一段时间内，电池的负载电流是从1A变化到10A，步进假设是1A，则此时的Imax＝10A,Umin＝Vmin,即电流最大的时候，电压最小；Imin＝1A,Umax＝Vmax，电流最小的时候，电压最大。因此根据该专利，在T的这段时间内，得到的内阻值为
R＝(Umax-Umin)/(Imax-Imin)＝(Umax1-Umin1)/(10-1)＝(Umax-Umin)/9，此专利适用于测试恒流的负载；一旦负载是动态的，则会存在比较大的误差。3.同时在获取完直流电阻R后，软件也没有对获取到的R进行处理，误差比较大。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种误差小和测算准确的电池直流内阻测算方法。
本发明的技术方案是：提供一种电池直流内阻测算方法，包括如下步骤：
10.检测到当前电池的电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0,n为大于1的整数；
20.在预定时间T内，检测电池的电流和电压w次，计算每次电流变化的平均值和电压变化的平均值w为大于1的整数；
30.利用如下公式测算出电池直流内阻DCIRn，
40.重复上述步骤10至30，得到若干电池直流内阻DCIR1......DCIRn，将DCIR1......DCIRn按照取值大小顺序排列，选取取值排列在中间的DCIRm作为当前电池直流内阻，m≤n，m为大于等于1的整数。
作为对本发明的改进，在执行上述步骤10前，还包括步骤9，获取当前电池的电流Inow，将电流Inow和当前存储的电流Ibefore进行比较，得到ΔIn＝Inow-Ibefore。
作为对本发明的改进，在上述步骤10中，当检测到当前电池的电流变化值ΔIn小于等于额定电流变化值I0时，重复上述步骤9。
作为对本发明的改进，在上述步骤20中，当电流变化值ΔIn大于额定电流变化值ID时，计时器启动计时预定时间T，在预定时间T内，检测电池的电流w次，并且计算每次电流变化的平均值 It是计时开始时电池的电流值，Imw是在第n次计时预定时间T内，检测电池的电流w次，第w次的电池的电流值。
作为对本发明的改进，在上述步骤20中，当电流变化值ΔIn大于额定电流变化值ID时，计时器启动计时预定时间T，在预定时间T内，检测电池的电压w次，并且计算每次电压变化的平均值 Ut是计时开始时电池的电压值，Unw是在第n次计时预定时间T内，检测电池的电压w次，第w次的电池的电压值。
作为对本发明的改进，在上述步骤40中，将DCIR1......DCIRn按照取值从大到小或从小到大顺序排列。
作为对本发明的改进，当n为奇数时，选取取值排列在中间的DCIRm作为当前电池直流内阻。
作为对本发明的改进，当n为偶数时，有两个电池直流内阻的取值排列在中间，在这两个取值中任意选取其中一个值DCIRm作为当前电池直流内阻。
本发明通过在预定时间T内，检测电池的电流和电压多次，计算每次电流变化的平均值和电压变化的平均值，进一步得出预定时间T内的电池直流内阻，将得到若干个电池直流内阻按照取值大小顺序排列，选取取值排列在中间的电池直流内阻作为当前电池直流内阻，即使负载是动态变化的，测算出来的结果的误差也比较小，具有误差小、测算准确和测算效率高等优点。
附图说明
图1是本发明的流程原理示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
请参见图1，图1所揭示的是一种电池直流内阻测算方法，包括如下步骤：
10.检测到当前电池的电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0,n为大于1的整数；
20.在预定时间T内，检测电池的电流和电压w次，计算每次电流变化的平均值和电压变化的平均值w为大于1的整数；
30.利用如下公式测算出电池直流内阻DCIRn，
40.重复上述步骤10至30，得到若干电池直流内阻DCIR1......DCIRn，将DCIR1......DCIRn按照取值大小顺序排列，选取取值排列在中间的DCIRm作为当前电池直流内阻，m≤n，m为大于等于1的整数。
在本方法中，在执行上述步骤10前，还包括步骤9，获取当前电池的电流Inow，将电流Inow和当前存储的电流Ibefore进行比较，得到ΔIn＝Inow-Ibefore。
在本方法的上述步骤10中，当检测到当前电池的电流变化值ΔIn小于等于额定电流变化值I0时，重复上述步骤9。ΔIn小于等于I0，可以认为当前电池的电流变化很小，可以忽略不计，不能执行步骤10，需要重复上述步骤9。在重复上述步骤9的时候，当检测到当前电池的电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0时，可以认为当前电池的电流变化很大，执行下述步骤20。需要说明的是，I0的取值范围在大于等于80mA到小于等于150mA之间，I0可以是80mA、90mA、100mA、110mA、120mA、130mA、140mA或150mA，I0的取值范围可以根据实际需要进行选择，并不局限于上述范围。
在本方法的上述步骤20中，计时预定时间T，预定时间T的取值范围可以是大于等于5S到小于等于30S之间，预定时间T可以是5S、10S、15S、20S、25S或30S，预定时间T的取值范围可以根据实际需要进行选择，并不局限于上述范围。
在本方法的上述步骤20中，当电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0时，计时器启动计时预定时间T，在预定时间T内，检测电池的电流w次，并且计算每次电流变化的平均值 It是计时开始时电池的电流值，Inw是在第n次计时预定时间T内，检测电池的电流w次，第w次的电池的电流值。也就是说，在预定时间T内，检测电池的电流w次，将检测到的w次电流值加起来，再减去w个It，就得到w次电流变化的总量，然后变化的总量除以w次，就得到每次电流变化的平均值
例如，It为1A，检测电池的电流5次，In1为1.2A，In2为1.6A，In2为2.0A，In4为2.2A，In5为2.4A，根据公式， 也就是说，每次电流变化的平均值为0.88A。上述数据只是举例说明，本发明不限于此。
n为大于1的整数，的意思是第一次计时预定时间T内每次电流变化的平均值，的意思是第二次计时预定时间T内每次电流变化的平均值，的意思是第三次计时预定时间T内每次电流变化的平均值，的意思是第四次计时预定时间T内每次电流变化的平均值……的意思是第n次计时预定时间T内每次电流变化的平均值。
在本方法的上述步骤20中，当电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0时，计时器启动计时预定时间T，在预定时间T内，检测电池的电压w次，并且计算每次电压变化的平均值 Ut是计时开始时电池的电压值，Unw是在第n次计时预定时间T内，检测电池的电压w次，第w次的电池的电压值。也就是说，在预定时间T内，检测电池的电压w次，将检测到的w次电压值加起来，再减去w个Ut，就得到w次电压变化的总量，然后变化的总量除以w次，就得到每次电压变化的平均值
例如，Ut为1V，检测电池的电压5次，Un1为2.2V，Un2为2.6V，Un3为3.0V，Un4为3.2V，Un5为3.4V，根据公式， 也就是说，每次电压变化的平均值为1.88V。上述数据只是举例说明，本发明不限于此。
n为大于1的整数，的意思是第一次计时预定时间T内每次电压变化的平均值，的意思是第二次计时预定时间T内每次电压变化的平均值，的意思是第三次计时预定时间T内每次电压变化的平均值，的意思是第四次计时预定时间T内每次电压变化的平均值……的意思是第n次计时预定时间T内每次电压变化的平均值。
在本方法的上述步骤30中，利用如下公式测算出电池直流内阻DCIRn，例如，则DCIRn＝2.14Ω。
在本方法的上述步骤40中，重复上述步骤10至30，得到若干电池直流内阻DCIR1......DCIRn。需要说明的是，在重复上述步骤10至30的过程中，还包括步骤9，每次测算电池直流内阻DCIRn时，都需要检测到当前电池的电流变化值ΔIn是否大于额定电流变化值I0，只有检测到当前电池的电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0时,计时器才启动。n为大于1的整数，DCIR1的意思是第一次测出的电池直流内阻；DCIR2的意思是第二次测出的电池直流内阻；DCIR3的意思是第三次测出的电池直流内阻；DCIR4的意思是第四次测出的电池直流内阻……DCIRn的意思是第n次测出的电池直流内阻。
在本方法的上述步骤40中，将DCIR1......DCIRn按照取值从大到小或从小到大顺序排列。当n为奇数时，选取取值排列在中间的DCIRm作为当前电池直流内阻，m≤n，m为大于等于1的整数。例如，n为5，表示有5个电池直流内阻，即测了5次电池直流内阻，将DCIR1......DCIR5按照取值从大到小或从小到大顺序排列，选取取值排列在第三的位置上的DCIRm作为当前电池直流内阻，DCIRm可以是DCIR1......DCIR5中任何一个取值。
当n为偶数时，有两个电池直流内阻的取值排列在中间，在这两个取值中任意选取其中一个值DCIRm作为当前电池直流内阻，m≤n，m为大于等于1的整数。例如，n为6，表示有6个电池直流内阻，即测了6次电池直流内阻，将DCIR1......DCIR6按照取值从大到小或从小到大顺序排列，分别有一个电池直流内阻排列在第三和第四的位置上，可以选取排列在第三的位置上的DCIRm作为当前电池直流内阻，或者可以选取排列在第四的位置上的DCIRm作为当前电池直流内阻，DCIRm可以是DCIR1......DCIR6中任何一个取值。
本发明通过在预定时间T内，检测电池的电流和电压多次，计算每次电流变化的平均值和电压变化的平均值，进一步得出预定时间T内的电池直流内阻，将得到若干个电池直流内阻按照取值大小顺序排列，选取取值排列在中间的电池直流内阻作为当前电池直流内阻，即使负载是动态变化的，测算出来的结果的误差也比较小，具有误差小、测算准确和测算效率高等优点。
需要说明的是，针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地解释本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (8)

1.一种电池直流内阻测算方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.检测到当前电池的电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0,n为大于1的整数；
20.在预定时间T内，检测电池的电流和电压w次，计算每次电流变化的平均值和电压变化的平均值w为大于1的整数；
30.利用如下公式测算出电池直流内阻DCIRn，
40.重复上述步骤10至30，得到若干电池直流内阻DCIR1……DCIRn，将DCIR1……DCIRn按照取值大小顺序排列，选取取值排列在中间的DCIRm作为当前电池直流内阻，m≤n，m为大于等于1的整数。
2.根据权利要求1所述的电池直流内阻测算方法，其特征在于：在执行上述步骤10前，还包括步骤9，获取当前电池的电流Inow，将电流Inow和当前存储的电流Ibefore进行比较，得到ΔIn＝Inow-Ibefore。
3.根据权利要求2所述的电池直流内阻测算方法，其特征在于：在上述步骤10中，当检测到当前电池的电流变化值ΔIn小于等于额定电流变化值I0时，重复上述步骤9。
4.根据权利要求1或2所述的电池直流内阻测算方法，其特征在于：在上述步骤20中，当电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0时，计时器启动计时预定时间T，在预定时间T内，检测电池的电流w次，并且计算每次电流变化的平均值 It是计时开始时电池的电流值，Inw是在第n次计时预定时间T内，检测电池的电流w次，第w次的电池的电流值。
5.根据权利要求1或2所述的电池直流内阻测算方法，其特征在于：在上述步骤20中，当电流变化值ΔIn大于额定电流变化值I0时，计时器启动计时预定时间T，在预定时间T内，检测电池的电压w次，并且计算每次电压变化的平均值 Ut是计时开始时电池的电压值，Unw是在第n次计时预定时间T内，检测电池的电压w次，第w次的电池的电压值。
6.根据权利要求1或2所述的电池直流内阻测算方法，其特征在于：在上述步骤40中，将DCIR1……DCIRn按照取值从大到小或从小到大顺序排列。
7.根据权利要求1或2所述的电池直流内阻测算方法，其特征在于：当n为奇数时，选取取值排列在中间的DCIRm作为当前电池直流内阻。
8.根据权利要求1或2所述的电池直流内阻测算方法，其特征在于：当n为偶数时，有两个电池直流内阻的取值排列在中间，在这两个取值中任意选取其中一个值DCIRm作为当前电池直流内阻。
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