CN210376623U - 电池剩余容量估计系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池剩余容量估计系统。包括控制器、电压检测模块、容量估计模块和电流获取模块，所述电压检测模块，用于检测所述电池所输出的母线电压并将其发送至所述容量估计模块；所述电流获取模块，用于获取所述负载所需的工作电流并将其发送至所述容量估计模块；所述容量估计模块，用于根据所述电池的母线电压和所述负载所需的工作电流，计算确定所述电池的剩余能量；以及，所述容量估计模块，还用于根据所述电池的剩余能量控制所述控制器的通断。可以确保电池在运行过程中对负载功率稳定供电，同时能够估计电池的剩余容量，获取电池剩余使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电池估计系统技术领域，具体涉及一种电池剩余容量估计系统。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高，易于实现对非线性负载供电等特点，在电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等应用领域具有良好的前景。
尽管锂离子电池具有上述优势，但是，锂离子电池的参数敏感性较强，对大功率负载动态供给时难以估计其剩余容量，对于锂离子电池来说，如何充分发挥锂离子电池的优势，在运行过程中达到对负载功率稳定供电的同时能够估计锂离子电池剩余容量，获取锂离子电池剩余使用寿命是本领域技术人员正在面对的技术难题。
为了保证锂离子电池能够适应大功率负载稳定供电的同时能够估计锂离子电池的剩余容量，获取锂离子电池剩余使用寿命，亟需针对上述的锂离子电池设计一款剩余容量估计系统。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电池剩余容量估计系统。
本实用新型提供一种电池剩余容量估计系统，包括：
控制器，所述控制器的输入端与电池的输出端电连接，所述控制器的输出端用于与负载电连接；
电压检测模块，所述电压检测模块的输入端与所述电池的输出端电连接；
容量估计模块，所述容量估计模块的输入端与所述电压检测模块的输出端电连接，所述容量估计模块的输出端与所述控制器的输入端电连接；
电流获取模块，所述电流获取模块的输入端用于与所述负载电连接，所述电流获取模块的输出端与所述容量估计模块的输入端电连接；其中，
所述电压检测模块，用于检测所述电池所输出的母线电压并将其发送至所述容量估计模块；
所述电流获取模块，用于获取所述负载所需的工作电流并将其发送至所述容量估计模块；
所述容量估计模块，用于根据所述电池的母线电压和所述负载所需的工作电流，计算确定所述电池的剩余能量；以及，
所述容量估计模块，还用于根据所述电池的剩余能量控制所述控制器的通断。
可选地，所述容量估计模块包括输出能量计算子模块、荷电状态计算子模块和剩余容量计算子模块，所述输出能量计算子模块与所述电压检测模块、所述电流获取模块和所述荷电状态计算子模块均电连接，所述剩余容量计算子模块与所述荷电状态计算子模块均电连接；其中，
所述输出能量估算子模块，用于根据所述电池的母线电压和所述负载所需的工作电流，计算得到所述电池的输出能量；
所述荷电状态计算子模块，用于根据所述电池的输出能量，计算得到所述电池的荷电状态；
所述剩余容量计算子模块，用于根据所述电池的荷电状态，计算得到所述电池的剩余容量。
可选地，所述电池的剩余容量满足下述关系式：
Cu＝Ci-D(t)Ci；
其中，Cu为所述电池的剩余容量，Ci为所述电池的初始容量，D(t)为所述电池的容量退化因子。
可选地，所述电池的容量退化因子满足下述关系式：
其中，SOC(t)为所述电池的荷电状态，SOCref(t)为不同时刻的荷电状态参考值，T为SOCref(t)荷电状态参考的平均时间，s为退化因子系数。
可选地，所述电池包括锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、三元电池或石墨烯电池。
本实用新型的电池剩余容量估计系统。其首先检测所述电池所输出的母线电压以及获取所述负载所需的工作电流，其次，根据所述电池的母线电压和所述负载所需的工作电流，计算确定所述电池的剩余能量。最后，根据所述电池的剩余能量控制所述控制器的通断。可以确保电池在运行过程中对负载功率稳定供电，同时能够估计电池的剩余容量，获取电池剩余使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的电池剩余容量估计系统的结构示意图；
图2为本实用新型第二实施例的电池剩余容量估计系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型涉及一种电池剩余容量估计系统100，该剩余容量估计系统100包括控制器110、电压检测模块120、容量估计模块130和电流获取模块140。其中，所述控制器110的输入端与电池200的输出端电连接，所述控制器110的输出端与负载300电连接。所述电压检测模块120的输入端与所述电池200的输出端电连接。所述容量估计模块130的输入端与所述电压检测模块120的输出端电连接，所述容量估计模块130的输出端与所述控制器110的输入端电连接。所述电流获取模块140的输入端与所述负载300电连接，所述电流获取模块140的输出端与所述容量估计模块130的输入端电连接。
其中，所述电压检测模块120，用于检测所述电池200所输出的母线电压并将其发送至所述容量估计模块130。所述电流获取模块140，用于获取所述负载300所需的工作电流并将其发送至所述容量估计模块130。所述容量估计模块130，用于根据所述电池200的母线电压和所述负载300所需的工作电流，计算确定所述电池200的剩余能量。所述容量估计模块130，还用于根据所述电池200的剩余能量控制所述控制器110的通断。
本实施例的电池剩余容量估计系统100，通过所设置的电压检测模块120、容量估计模块130和电流获取模块140，可以确保电池在运行过程中对负载功率稳定供电，同时能够估计电池的剩余容量，获取电池剩余使用寿命。
如图2所示，所述容量估计模块130包括输出能量计算子模块131、荷电状态计算子模块132和剩余容量计算子模块133。所述输出能量计算子模块131与所述电压检测模块120、所述电流获取模块140和所述荷电状态计算子模块132均电连接，所述剩余容量计算子模块133与所述荷电状态计算子模块132均电连接。所述输出能量估算子模块131，用于根据所述电池200的母线电压和所述负载300所需的工作电流，计算得到所述电池200的输出能量。所述荷电状态计算子模块132，用于根据所述电池200的输出能量，计算得到所述电池200的荷电状态。所述剩余容量计算子模块133，用于根据所述电池200的荷电状态，计算得到所述电池200的剩余容量。
本实施例的电池剩余容量估计系统100，其容量估计模块130包括输出能量计算子模块131、荷电状态计算子模块132和剩余容量计算子模块133，其通过电池200的母线电压和所述负载300所需的工作电流，计算得到所述电池200的输出能量，并根据所述电池200的输出能量，计算得到所述电池200的荷电状态，最后根据所述电池200的荷电状态，计算得到所述电池200的剩余容量，可以更加精准地确定电池200的剩余容量，从而可以根据电池200的剩余容量控制控制器110的开通和关断，有效提高电池200的使用寿命，适用于负载功率稳定供电的应用场合。
可选地，所述电池的剩余容量满足下述关系式：
Cu＝Ci-D(t)Ci；
其中，Cu为所述电池的剩余容量，Ci为所述电池的初始容量，D(t)为所述电池的容量退化因子。
可选地，所述电池的容量退化因子满足下述关系式：
其中，SOC(t)为所述电池的荷电状态，SOCref(t)为不同时刻的荷电状态参考值，T为SOCref(t)荷电状态参考的平均时间，s为退化因子系数，退化因子系数s根据电池电化学性能确定。
可选地，所述电池包括锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、三元电池或石墨烯电池。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种电池剩余容量估计系统，其特征在于，包括：
控制器，所述控制器的输入端与电池的输出端电连接，所述控制器的输出端用于与负载电连接；
电压检测模块，所述电压检测模块的输入端与所述电池的输出端电连接；
容量估计模块，所述容量估计模块的输入端与所述电压检测模块的输出端电连接，所述容量估计模块的输出端与所述控制器的输入端电连接；
电流获取模块，所述电流获取模块的输入端用于与所述负载电连接，所述电流获取模块的输出端与所述容量估计模块的输入端电连接；其中，
所述电压检测模块，用于检测所述电池所输出的母线电压并将其发送至所述容量估计模块；
所述电流获取模块，用于获取所述负载所需的工作电流并将其发送至所述容量估计模块；
所述容量估计模块，用于根据所述电池的母线电压和所述负载所需的工作电流，计算确定所述电池的剩余能量；以及，
所述容量估计模块，还用于根据所述电池的剩余能量控制所述控制器的通断。
2.根据权利要求1所述的估计系统，其特征在于，所述容量估计模块包括输出能量计算子模块、荷电状态计算子模块和剩余容量计算子模块，所述输出能量计算子模块与所述电压检测模块、所述电流获取模块和所述荷电状态计算子模块均电连接，所述剩余容量计算子模块与所述荷电状态计算子模块均电连接；其中，
所述输出能量计算子模块，用于根据所述电池的母线电压和所述负载所需的工作电流，计算得到所述电池的输出能量；
所述荷电状态计算子模块，用于根据所述电池的输出能量，计算得到所述电池的荷电状态；
所述剩余容量计算子模块，用于根据所述电池的荷电状态，计算得到所述电池的剩余容量。
3.根据权利要求1或2所述的估计系统，其特征在于，所述电池的剩余容量满足下述关系式：
Cu＝Ci-D(t)Ci；
其中，Cu为所述电池的剩余容量，Ci为所述电池的初始容量，D(t)为所述电池的容量退化因子。
4.根据权利要求3所述的估计系统，其特征在于，所述电池的容量退化因子满足下述关系式：
其中，SOC(t)为所述电池的荷电状态，SOCref(t)为不同时刻的荷电状态参考值，T为SOCref(t)荷电状态参考的平均时间，s为退化因子系数。
5.根据权利要求1或2所述的估计系统，其特征在于，所述电池包括锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、三元电池或石墨烯电池。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110018420A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-07-16 | 江苏吉意信息技术有限公司 | 电池剩余容量估计系统和电池剩余容量估计方法 |
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2019
- 2019-05-07 CN CN201920644448.5U patent/CN210376623U/zh not_active Expired - Fee Related
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