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专利号: 201210570003X
申请人: 重庆长安汽车股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种蓄电池电量检测装置,其特征在于:包括微处理器、通讯模块(6)、电源模块(8)和温度传感器(10),所述电源模块(8)与微处理器连接,为微处理器提供正常的工作电压;

所述温度传感器(10)与蓄电池接触,用于检测蓄电池的温度;

所述微处理器的输入端分别与蓄电池正极(9)以及温度传感器(10)连接,用于采集蓄电池的电压及温度,将采集的电压及温度进行处理,并输出蓄电池电量;

所述通讯模块(6)与微处理器的输出端连接,将蓄电池电量传出。

2.根据权利要求1所述的蓄电池电量检测装置,其特征在于:所述微处理器包括模数转换模块(11)、电压变化率计算模块(1)、放电电流计算模块(2)、内阻计算模块(5)、内部电动势计算模块(3)和蓄电池电量计算模块(4);

所述模数转换模块(11)的输入端分别与蓄电池正极(9)以及温度传感器(10)连接,用于采集蓄电池的电压以及温度传感器(10)检测的蓄电池温度;

所述模数转换模块(11)的输出端分别与电压变化率计算模块(1)、放电电流计算模块(2)、内阻计算模块(5)、内部电动势计算模块(3)和蓄电池电量计算模块(4)的输入端连接,将采集的蓄电池电压信号分别输入电压变化率计算模块(1)、蓄电池电量计算模块(4)和内部电动势计算模块(3),将采集的蓄电池温度信号分别输入放电电流计算模块(2)和内阻计算模块(5);

所述电压变化率计算模块(1)的输出端与放电电流计算模块(2)的输入端连接,所述电压变化率计算模块(1)根据两次采样的蓄电池电压,计算出单位时间电压的变化量,得到电压变化率,并将该电压变化率输入放电电流计算模块(2);

放电电流计算模块(2)的输出端与内部电动势计算模块(3)的输入端连接,所述放电电流计算模块(2)根据电压变化率和蓄电池温度,通过查二维数据表得到蓄电池的放电电流,并将该放电电流输入内部电动势计算模块(3);

所述内阻计算模块(5)的输出端与内部电动势计算模块(3)的输入端连接,所述内阻计算模块(5)根据蓄电池温度,通过查一维表得到蓄电池内阻,并将该蓄电池内阻输入内部电动势计算模块(3);

所述内部电动势计算模块(3)的输出端与蓄电池电量计算模块(4)的输入端连接,所述内部电动势计算模块(3)根据蓄电池的放电电流、蓄电池内阻、蓄电池电压计算蓄电池的内部电动势,并将该内部电动势输入蓄电池电量计算模块(4);

所述蓄电池电量计算模块(4)根据蓄电池的内部电动势和蓄电池温度,通过查二维表得到蓄电池电量。

3.根据权利要求1所述的蓄电池电量检测装置,其特征在于:所述通讯模块(6)通过LIN总线将蓄电池电量输入发动机控制器、车身控制器和车载电源管理控制器。

4.根据权利要求1至3任一所述的蓄电池电量检测装置,其特征在于:所述电源模块(8)采用MC33905电源芯片,或LM2576T-5电源芯片,或LM1593电源芯片。

5.根据权利要求1至3任一所述的蓄电池电量检测装置,其特征在于:所述微处理器采用 MPC5634单片机,或MSP430单片机,或MC68HC912DG128A单片机。

6.根据权利要求1至3任一所述的蓄电池电量检测装置,其特征在于:所述通讯模块(6)采用TJA1020LIN收发器,或TJA1027LIN收发器,或MPC2003LIN收发器。

7.根据权利要求1至3任一所述的蓄电池电量检测装置,其特征在于:所述温度传感器(10)采用WR型热电偶,或WZPM-201热电偶,或WRNY-133热电偶,或WZPK热电偶。

8.一种用根据权利要求1至7任一所述的蓄电池电量检测装置的检测方法,其步骤如下:步骤一、微处理器通过模数转换模块(11)采集蓄电池电压和蓄电池温度;

步骤二、所述电压变化率计算模块(1)根据模数转换模块(11)两次采样的蓄电池电压,计算出单位时间电压的变化量,即得到电压变化率,电压变化率的计算公式如下:电压变化率 = (本周期蓄电池电压-上一周期蓄电池电压)/运算周期;

步骤三、所述放电电流计算模块(2)根据电压变化率和蓄电池温度,通过查二维数据表得到蓄电池放电电流,该二维数据表由蓄电池的在不同温度和不同放电电流条件下的电压变化曲线,计算线性变化段的电压变化率得到;

步骤四、所述内阻计算模块(5)根据蓄电池温度,通过查一维表得到蓄电池内阻,该一维表为蓄电池的温度-内阻关系曲线;

步骤五、所述内部电动势计算模块(3)根据蓄电池的放电电流、蓄电池内阻、蓄电池电压计算蓄电池的内部电动势,内部电动势的计算公式如下:蓄电池的内部电动势=蓄电池电压+蓄电池放电电流×蓄电池内阻;

步骤六、所述蓄电池电量计算模块(4)根据蓄电池的内部电动势和蓄电池温度,通过查二维表得到蓄电池电量,该二维表为不同温度下的蓄电池开路电压与蓄电池电量的关系曲线;

步骤七、所述蓄电池电量通过通讯模块(6)输出。

9.根据权利要求8所述的检测方法,其特征在于:所述步骤三中的二维数据表的获取步骤如下:A、在不同温度和恒流放电电流条件下,测试并记录每个时刻蓄电池的电压数据;

B、针对记录的每组蓄电池电压数据,计算出线性段的电压随时间的变化率的平均值;

C、温度数据点、放电电流数据点和对应的第B步计算得到的电压变化率构成二维数据表,X轴为电压化率,Y轴为温度,Z轴为放电电流。

10.根据权利要求8所述的检测方法,其特征在于:所述步骤七中,所述通讯模块(6)通过LIN总线送入发动机控制器、车身控制器和车载电源管理控制器。