CN102226834A - 基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法 - Google Patents

基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法 Download PDF

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CN102226834A CN2011100798658A CN201110079865A CN102226834A CN 102226834 A CN102226834 A CN 102226834A CN 2011100798658 A CN2011100798658 A CN 2011100798658A CN 201110079865 A CN201110079865 A CN 201110079865A CN 102226834 A CN102226834 A CN 102226834A
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Abstract

本发明涉及一种基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法，包括下述步骤：第一，待测电池初次容量或预估容量
Figure DEST_PATH_IMAGE001
模糊分类；第二，根据容量分类建立电池标准放电曲线；第三，计算待测电池放电电压
Figure 339391DEST_PATH_IMAGE002
分类参数；第四，根据换算规则得到放电曲线；第五，计算待测电池当前容量。本发明提供的基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法是一种蓄电池使用过程中的容量判断方法,可以在电池放电过程中，通过短时放电即能得知电池的容量，做到在短时间内简单、有效的判断电池的性能。

Description

基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法
技术领域
本发明涉及一种蓄电池容量判断方法，尤其涉及一种基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法。
背景技术
随着人类对自身生存环境的重视，对现代文明带来的巨大副作用危机的理解，对将来人类社会工业文明及物质文明的重新定义和认识的改变，人们深刻意识到发展经济必须遵循两大原则：环境保护和不可再生资源的合理使用。电动自行车、电动工具、电动汽车等正是顺应这两大主题概念而产生和发展的社会产品，是人类对自身保护的使然，是人与自然关系正确处理的必然。
蓄电池在电力通信行业中主要作为后备电池组使用。电动自行车、电动工具、电动汽车等应用领域也都需要将单体电池串联成组使用，以适应高电压的需求。不论何种使用环境下，电池最重要的性能标准为电池的容量。作为电池容量的检验标准，核对性容量放电测试是最为标准的、有效的电池性能测试方法，它能真实反映电池所具有的放电能力。但遗憾的是，核对性容量放电测试工作量非常大，操作麻烦，放电时间长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种蓄电池使用过程中的容量判断方法,可以在电池放电过程中，通过短时放电即能得知电池的容量，做到在短时间内简单有效的判断电池的性能。
为解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法，包括下述步骤：
（一）待测电池初次容量或预估容量                                               
Figure 279644DEST_PATH_IMAGE002
模糊分类：
将标称容量区间为
Figure 196785DEST_PATH_IMAGE004
的容量平均分成四类：第一类为(95%，105%]标称容量、第二类为(85%～95%]标称容量、第三类为(75%～85%]标称容量、第四类为[65%～75%]标称容量，根据待测电池初次容量或预估容量
Figure 38839DEST_PATH_IMAGE002
通过下述容量隶属度函数（1）得到容量分类参数
Figure 434048DEST_PATH_IMAGE006
：
Figure 812202DEST_PATH_IMAGE008
..............（1），
其中
Figure 696981DEST_PATH_IMAGE002
为待测电池初次容量或预估容量；由于蓄电池的特性，小于80%标称容量的电池可以判定为失效，因此选择标称容量区间范围为
Figure 964015DEST_PATH_IMAGE004
；
（二）根据容量分类建立电池标准放电曲线：
按照上述四个容量分类建立第一类标称容量下标准放电曲线
Figure 225232DEST_PATH_IMAGE010
、第二类标称容量下标准放电曲线
Figure 956427DEST_PATH_IMAGE012
、第三类标称容量下标准放电曲线和第四类标称容量下标准放电曲线；
（三）计算待测电池放电电压
Figure 64301DEST_PATH_IMAGE018
分类参数：
分别计算待测电池
Figure 587686DEST_PATH_IMAGE020
时刻放电电压与四类电池标准放电曲线
Figure 383790DEST_PATH_IMAGE022
在时刻放电电压
Figure 928483DEST_PATH_IMAGE024
的接近度并得到接近度参数， 
Figure 54888DEST_PATH_IMAGE026
根据电压隶属度函数公式（2）计算而得：
Figure 196019DEST_PATH_IMAGE028
..................（2），
其中
Figure 693997DEST_PATH_IMAGE030
，为四个参量中的最小值，表示待测电池放电过程的某一时刻；
（四）根据换算规则得到放电曲线：
根据上述的容量分类参数
Figure 921957DEST_PATH_IMAGE006
和接近度参数
Figure 336757DEST_PATH_IMAGE026
通过换算规则计算当前电池容量分类参数
Figure 279306DEST_PATH_IMAGE034
，对应于四类标称容量下标准放电曲线中的一种，所述换算规则如下表一的模糊规则表所示：
表一
Figure 200174DEST_PATH_IMAGE036
Figure 236525DEST_PATH_IMAGE038
Figure 412292DEST_PATH_IMAGE040
=1 1 1 2 2
Figure 685644DEST_PATH_IMAGE006
=2		 1 2 2 3
Figure 32312DEST_PATH_IMAGE006
=3		 2 2 3 3
Figure 5691DEST_PATH_IMAGE006
=4		 3 3 4 4
（五）计算待测电池当前容量：
根据待测电池当前放电电压
Figure 33690DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 277589DEST_PATH_IMAGE034
对应的标准放电曲线计算待测电池当前容量。
优选地，所述电池标准放电曲线
Figure 529579DEST_PATH_IMAGE044
为同一类容量区间内不同容量电池多次完整放电曲线的平均曲线。
优选地，所述待测电池初次容量为待测电池未进行放电容量判断时已知的电池容量。
本发明提供的基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法是一种蓄电池使用过程中的容量判断方法,可以在电池放电过程中，通过短时放电即能得知电池的容量，做到在短时间内简单、有效的判断电池的性能。
附图说明
图1是本发明的工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明，但本发明的保护范围并不限于此。
参照图1，本发明的基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法，包括下述步骤：
（一）待测电池初次容量或预估容量
Figure 491719DEST_PATH_IMAGE002
模糊分类：
将标称容量区间为的容量平均分成四类：第一类为(95%，105%]标称容量、第二类为(85%～95%]标称容量、第三类为(75%～85%]标称容量、第四类为[65%～75%]标称容量，根据待测电池初次容量或预估容量
Figure 923279DEST_PATH_IMAGE002
通过下述容量隶属度函数（1）得到容量分类参数
Figure 346171DEST_PATH_IMAGE006
：
Figure 733290DEST_PATH_IMAGE008
..............（1），
其中
Figure 165408DEST_PATH_IMAGE002
为待测电池初次容量或预估容量；所述待测电池初次容量为待测电池未进行放电容量判断时已知的电池容量。
（二）根据容量分类建立电池标准放电曲线：
按照上述四个容量分类建立第一类(95%，105%]标称容量下标准放电曲线
Figure 56004DEST_PATH_IMAGE010
、第二类(85%～95%]标称容量下标准放电曲线
Figure 915375DEST_PATH_IMAGE012
、第三类(75%～85%]标称容量下标准放电曲线
Figure 85063DEST_PATH_IMAGE014
和第四类[65%～75%]标称容量下标准放电曲线
Figure 258555DEST_PATH_IMAGE016
；所述电池标准放电曲线
Figure 331554DEST_PATH_IMAGE044
为同一类容量区间内不同容量电池多次完整放电曲线的平均曲线。
（三）计算待测电池放电电压
Figure 361827DEST_PATH_IMAGE018
分类参数：
分别计算待测电池
Figure 457959DEST_PATH_IMAGE020
时刻放电电压
Figure 231879DEST_PATH_IMAGE018
与四类电池标准放电曲线在
Figure 799706DEST_PATH_IMAGE020
时刻放电电压的接近度并得到接近度参数
Figure 757484DEST_PATH_IMAGE026
， 
Figure 742757DEST_PATH_IMAGE026
根据电压隶属度函数公司（2）计算而得：
Figure 114833DEST_PATH_IMAGE028
..................（2），其中
Figure 746409DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 799816DEST_PATH_IMAGE032
为四个参量中的最小值，
Figure 701913DEST_PATH_IMAGE020
表示待测电池放电过程的某一时刻；
（四）根据换算规则得到放电曲线：
根据上述的容量分类参数
Figure 182573DEST_PATH_IMAGE006
和接近度参数
Figure 537331DEST_PATH_IMAGE026
，基于模糊规则建立模糊规则表，通过该换算规则计算当前电池容量分类参数
Figure 456745DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 151032DEST_PATH_IMAGE034
对应于四类标称容量下标准放电曲线中的一种，所述换算规则如下表一的模糊规则表所示：
表一
Figure 366375DEST_PATH_IMAGE036
Figure 869217DEST_PATH_IMAGE040
Figure 480327DEST_PATH_IMAGE042
Figure 568369DEST_PATH_IMAGE006
=1		 1 1 2 2
Figure 897719DEST_PATH_IMAGE006
=2		 1 2 2 3
Figure 680909DEST_PATH_IMAGE006
=3		 2 2 3 3
=4 3 3 4 4
（五）计算待测电池当前容量：
根据待测电池当前放电电压和对应的标准放电曲线计算待测电池当前容量。

Claims (3)

1.一种基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法，其特征在于包括下述步骤： 
（一）待测电池初次容量或预估容量                                                
Figure 46297DEST_PATH_IMAGE001
模糊分类：
将标称容量区间为
Figure 209294DEST_PATH_IMAGE002
的容量平均分成四类：第一类为(95%，105%]标称容量、第二类为(85%～95%]标称容量、第三类为(75%～85%]标称容量、第四类为[65%～75%]标称容量，根据待测电池初次容量或预估容量通过下述容量隶属度函数（1）得到容量分类参数
Figure 331151DEST_PATH_IMAGE003
：
Figure 102536DEST_PATH_IMAGE004
..............（1），
其中
Figure 769141DEST_PATH_IMAGE001
为待测电池初次容量或预估容量；
（二）根据容量分类建立电池标准放电曲线：
按照上述四个容量分类建立第一类标称容量下标准放电曲线
Figure 847955DEST_PATH_IMAGE005
、第二类标称容量下标准放电曲线
Figure 532883DEST_PATH_IMAGE006
、第三类标称容量下标准放电曲线
Figure 38951DEST_PATH_IMAGE007
和第四类标称容量下标准放电曲线
Figure 192852DEST_PATH_IMAGE008
；
（三）计算待测电池放电电压
Figure 262308DEST_PATH_IMAGE009
分类参数：
分别计算待测电池
Figure 614792DEST_PATH_IMAGE010
时刻放电电压
Figure 495023DEST_PATH_IMAGE009
与四类电池标准放电曲线
Figure 932957DEST_PATH_IMAGE011
在
Figure 540525DEST_PATH_IMAGE010
时刻放电电压
Figure 13095DEST_PATH_IMAGE012
的接近度并得到接近度参数
Figure 798648DEST_PATH_IMAGE013
， 
Figure 723879DEST_PATH_IMAGE013
根据电压隶属度函数公式（2）计算而得：
..................（2），
其中
Figure 462214DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 684248DEST_PATH_IMAGE016
为四个参量中的最小值，
Figure 96774DEST_PATH_IMAGE010
表示待测电池放电过程的某一时刻；
（四）根据换算规则得到放电曲线：
根据上述的容量分类参数
Figure 46145DEST_PATH_IMAGE003
和接近度参数
Figure 227727DEST_PATH_IMAGE013
通过换算规则计算当前电池容量分类参数
Figure 620663DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 707436DEST_PATH_IMAGE017
对应于四类标称容量下标准放电曲线中的一种，所述换算规则如下表一的模糊规则表所示：
表一
Figure 273547DEST_PATH_IMAGE018
Figure 873472DEST_PATH_IMAGE020
Figure 470980DEST_PATH_IMAGE021
Figure 575202DEST_PATH_IMAGE003
=1 1 1 2 2 =2 1 2 2 3
Figure 653065DEST_PATH_IMAGE003
=3 2 2 3 3
Figure 261901DEST_PATH_IMAGE003
=4 3 3 4 4
（五）计算待测电池当前容量：
根据待测电池当前放电电压
Figure 373076DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 383758DEST_PATH_IMAGE017
对应的标准放电曲线计算待测电池当前容量。
2.根据权利要求1所述的一种基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法，其特征在于，所述电池标准放电曲线
Figure 538664DEST_PATH_IMAGE022
为同一类容量区间内不同容量电池多次完整放电曲线的平均曲线。
3.根据权利要求1所述的一种基于模糊分类技术的蓄电池容量判断方法，其特征在于，所述待测电池初次容量为待测电池未进行放电容量判断时已知的电池容量。
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