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一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测方法及系统.pdf

摘要
申请专利号:

CN201310590934.0

申请日:

2013.11.21

公开号:

太阳城集团CN103630846A

公开日:

2014.03.12

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G01R 31/36申请公布日:20140312|||实质审查的生效IPC(主分类):G01R 31/36申请日:20131121|||公开
IPC分类号: G01R31/36 主分类号: G01R31/36
申请人: 华南理工大学; 云南电网公司
发明人: 戴栋; 张敏; 李述文; 张建伟; 曹敏
地址: 510640 广东省广州市天河区五山路381号
优先权:
专利代理机构: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 蔡茂略
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法律状态
申请(专利)号:

CN201310590934.0

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2017.03.01|||2014.04.09|||2014.03.12

法律状态类型:

太阳城集团发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测方法及系统,其方法是首先将恒定交流电流稳压源连接到蓄电池的两端,然后通过峰值保持器采集蓄电池两端的交流电压峰值及流过蓄电池的交流电流峰值,并利用相位检测电路监测交流电压信号与交流电流信号之间的相位差,最后,把采集到的交流电流、电压峰值及其相位差输送到单片机进行数据处理,即可得到蓄电池的剩余电量,将测量所得到的蓄电池剩余电量值实时显示出来,便实现可视化的蓄电池剩余电量实时在线监测。在采用以上方案后,本发明实现了蓄电池剩余电量高精度、可视化、实时的智能在线监测。

权利要求书

权利要求书
1.  一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测方法,其特征在于:首先将恒定交流电流信号源连接到蓄电池的两端,然后通过峰值保持器采集蓄电池两端的交流电压峰值及流过蓄电池的交流电流峰值,并利用相位检测电路监测交流电压信号与交流电流信号之间的相位差,最后,把采集到的交流电流、电压峰值及其相位差输送到单片机进行数据处理,即可得到蓄电池的剩余电量,将测量所得到的蓄电池剩余电量值实时显示出来,便实现可视化的蓄电池剩余电量实时在线监测。

2.  根据权利要求1所述的一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将蓄电池充满电,然后以固定的放电率对蓄电池进行放电,实时记录放电过程中蓄电池内阻和剩余电量的值,当蓄电池放电完毕,就可得到蓄电池完整的放电曲线,将此曲线存入EEPROM中;
2)将恒定交流电流信号源连接到蓄电池的两端,为蓄电池施加恒定的交流电流信号,之后测量在蓄电池两端的交流电压幅值US及流过蓄电池的交流电流幅值IS,然后根据公式:即得到蓄电池的交流阻抗Z;
3)测量施加在蓄电池两端的交流信号与其在蓄电池上的交流电压响应之间的相位差θ,根据蓄电池的交流阻抗与其内阻之间的关系:
R=|Z|cosθUSIScosθ]]>
便可得到蓄电池的内阻值,其中θ为对应的阻抗角;
4)单片机根据测得的蓄电池内阻值,依据存储在EEPROM中的蓄电池放电曲线,通过查表便可得到蓄电池的剩余电量;
5)将测量所得到的蓄电池剩余电量值显示于LCD液晶屏上,实现可视化的蓄电池剩余电量实时在线监测,同时,如果所监测得到的蓄电池剩余电量低于设定的下限阀值时,进行声光报警。

3.  根据权利要求2所述的一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测方法,其特征在于:所述步骤2)中的交流电压幅值US、交流电流幅值IS是采用峰值保持器采集,且采集后的交流电压幅值US、交流电流幅值IS经过放大调理后与所述步骤3)中的相位差θ送入多路切换开关,并通过A/D转换器转换为对应的数字信号后送入单片机进行计算处理,进而才得到蓄电池的内阻值。

4.  一种实现权利要求1所述的基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测方法的系统,其特征在于:包括恒定交流电流信号源、用于保持蓄电池两端的交流电压信号在转换太阳城集团内不变的第一峰值保持器、用于保持流过蓄电池的交流电流信号在转换太阳城集团内不变的第二峰值保持器、用于监测蓄电池的交流电压信号与交流电流信号之间的相位差的相位检测模块、放大电路模块、多路切换开关、A/D转换器、单片机、用于显示蓄电池剩余电量值的显示器,其中,所述恒定交流电流信号源连接到蓄电池的两端,所述第一峰值保持器、第二峰值保持器和相位检测模块分别与所述蓄电池连接,所述第一峰值保持器和第二峰值保持器经过各自相应的放大电路模块后连接多路切换开关,所述相位检测模块连接所述多路切换开关,所述多路切换开关经过A/D转换器后与单片机连接,所述单片机连接有显示器。

5.  根据权利要求4所述的一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测系统,其特征在于:所述单片机连接有声光报警器,用于蓄电池剩余电量低于设定的下限阀值时,进行声光报警。

6.  根据权利要求4所述的一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测系统, 其特征在于:所述第一峰值保持器和第二峰值保持器为PKD01峰值保持器。

7.  根据权利要求5所述的一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测系统,其特征在于:所述声光报警器包括有蜂鸣器、发光二极管、三极管,其中,所述蜂鸣器和发光二极管分别由各自相应的三极管驱动。

8.  根据权利要求4所述的一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测系统,其特征在于:所述单片机为MSP430F149单片机。

9.  根据权利要求4所述的一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测系统,其特征在于:所述放大电路模块采用OP07放大器。

10.  根据权利要求4所述的一种基于内阻法的蓄电池剩余电量在线监测系统,其特征在于:所述显示器为LCD液晶屏。

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