一種主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置與方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電壓調節(jié)裝置，特別是涉及主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置。
【背景技術】
[0002]電池受到內部阻抗的影響，在有電流負載的情況下會產生過電壓(充電中)或降電壓(放電中)。在這種情況下，無法通過測量電壓確定電池的充電狀態(tài)。即使去除電流負載之后，根據溫度和電池本身的性能差異，必須等待I至2小時，測量電壓才會恢復到開路電壓。長時間的等待時間在電池的實際應用中往往無法實現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術問題是如何提供一種使電池在去除負載之后的短時間內恢復到開路電壓，方便對電池的測量和使用。提高測量精度，縮短測量時間的電壓調節(jié)裝置和方法。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:提供一種主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，包括:充放電調節(jié)機構、電壓源、電池、用于測量電池電流變化的電流計、用于測量電池電壓變化方向并判斷過電壓或者降電壓狀態(tài)的電壓計、模擬數(shù)字信號轉換器、用于計算得出開路電壓所在區(qū)間并且給出對沖電流值的邏輯控制器和數(shù)字模擬信號轉換器；
所述模擬數(shù)字信號轉換器與邏輯控制器、電壓計、電流計之間電性連接，將電壓計的測量值通過模擬數(shù)字信號轉換器被轉換為數(shù)碼信號后發(fā)送至邏輯控制器；
所述電壓源與電池、電流計之間串聯(lián)連接，所述電壓源與數(shù)字模擬信號轉換器、邏輯控制器之間電性連接，邏輯控制器的對沖電流值通過數(shù)碼模擬轉換器轉換為模擬信號對沖電流值發(fā)送至充放電調節(jié)機構，充放電調節(jié)機構發(fā)出的模擬信號對沖電流用于改變電池電壓的原始變化速率。
[0005]在一個較佳實施例中，所述電壓計的測量值包括電壓變化速率和溫度。
[0006]本發(fā)明采用的另外一個技術方案是，提供一種主動式調節(jié)電池電壓至開路電壓的方法，包括所述的主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，且包括以下操作步驟，(I)通過電壓計測量此時電池電壓變化方向，并判斷電池是否處于過電壓或者降電壓狀態(tài)，并存儲電壓計的測量值。
[0007](2)將電壓計的測量值通過模擬數(shù)字信號轉換器被轉換為數(shù)碼信號后發(fā)送至邏輯控制器，邏輯控制器根據收到的電壓測量值計算得出開路電壓所在區(qū)間并且給出對沖電流值。
[0008](3)所述的對沖電流值通過數(shù)碼模擬轉換器轉換為模擬信號對沖電流值發(fā)送至充放電調節(jié)機構。
[0009 ] (4 )充放電調節(jié)機構發(fā)出的對沖電流值對沖電流改變電池電壓的原始變化速率。
[0010]在一個較佳實施例中，在步驟(4)中，當電池電壓達到開路電壓區(qū)間在電壓變化方向的邊界值時，去除模擬信號對沖電流并重復上述過程直至對沖電流小于C/100，電池達到平衡狀態(tài)并顯示開路電壓。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:使電池在去除負載之后的短時間內恢復到開路電壓，方便對電池的測量和使用。提高測量精度，縮短測量時間。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置一具體實施例的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置一具體實施例的電壓調節(jié)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]請參閱圖1-2，在本發(fā)明的一個具體實施例中提供一種主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，所述的主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置包括:充放電調節(jié)機構、電壓源、電池、用于測量電池電流變化的電流計、用于測量電池電壓變化方向并判斷過電壓或者降電壓狀態(tài)的電壓計、模擬數(shù)字信號轉換器、用于計算得出開路電壓所在區(qū)間并且給出對沖電流值的邏輯控制器和數(shù)字模擬信號轉換器。
[0015]所述模擬數(shù)字信號轉換器與邏輯控制器、電壓計、電流計之間電性連接，將電壓計的測量值通過模擬數(shù)字信號轉換器被轉換為數(shù)碼信號后發(fā)送至邏輯控制器；
所述電壓源與電池、電流計之間串聯(lián)連接，所述電壓源與數(shù)字模擬信號轉換器、邏輯控制器之間電性連接，邏輯控制器的對沖電流值通過數(shù)碼模擬轉換器轉換為模擬信號對沖電流值發(fā)送至充放電調節(jié)機構，充放電調節(jié)機構發(fā)出的模擬信號對沖電流用于改變電池電壓的原始變化速率。所述電壓計的測量值包括電壓變化速率和溫度。
[0016]本發(fā)明還提供一種主動式調節(jié)電池電壓至開路電壓的方法，包括所述的主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，且包括以下操作步驟。
[0017](I)通過電壓計測量此時電池電壓變化方向，并判斷電池是否處于過電壓或者降電壓狀態(tài)，并存儲電壓計的測量值。
[0018](2)將電壓計的測量值通過模擬數(shù)字信號轉換器被轉換為數(shù)碼信號后發(fā)送至邏輯控制器，邏輯控制器根據收到的電壓測量值計算得出開路電壓所在區(qū)間并且給出對沖電流值。
[0019](3)所述的對沖電流值通過數(shù)碼模擬轉換器轉換為模擬信號對沖電流值發(fā)送至充放電調節(jié)機構。
[0020](4 )充放電調節(jié)機構發(fā)出的對沖電流值對沖電流改變電池電壓的原始變化速率。在步驟(4)中，當電池電壓達到開路電壓區(qū)間在電壓變化方向的邊界值時，去除模擬信號對沖電流并重復上述過程直至對沖電流小于C/100，電池達到平衡狀態(tài)并顯示開路電壓。
[0021]在一個具體實施例中，主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置組成部分為:充放電調節(jié)機構/電壓源，電流計，電壓計，邏輯控制器，模擬數(shù)字信號轉換器，數(shù)字模擬信號轉換器。
[0022]工作原理:在電池去除負載之后可連接到本裝置，通過電壓計測量此時電池電壓變化方向，便可以判斷是否處于過電壓或者降電壓狀態(tài)。這些測量值通過模擬數(shù)碼信號轉換器被轉換為數(shù)碼信號后發(fā)送至邏輯控制器。根據電壓變化速率和溫度，邏輯控制器計算得出開路電壓所在區(qū)間并且給出對沖電流值。這一數(shù)值通過數(shù)碼模擬轉換器轉換為模擬信號發(fā)送至充放電調節(jié)機構。充放電調節(jié)機構發(fā)出的對沖電流改變電池電壓的原始變化速率。當電池電壓達到開路電壓區(qū)間在電壓變化方向的邊界值時，去除對沖電流并重復上述過程直至對沖電流小于C/100。此時電池達到平衡狀態(tài)并顯示開路電壓。
[0023]因此，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(1)使電池在去除負載之后的短時間內恢復到開路電壓，方便對電池的測量和使用。提高測量精度，縮短測量時間；
(2)通過主動調節(jié)縮短電池恢復到平衡狀態(tài)的時間，可大大縮短對電池充電狀態(tài)的測量并且成倍的提高測量的準確性；
(3)在電池頻繁充放電之后，幫助準確判斷實際充電狀態(tài)可使電池單體間的均衡更加高效，提高電池的安全性能和電動汽車的行駛里程；
(4)在電池長期使用之后，可通過準確判斷單體的充電狀態(tài)測量電池容量等關鍵參數(shù)，調整電池的使用區(qū)間，延緩電池的老化。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，其特征在于，包括:充放電調節(jié)機構、電壓源、電池、用于測量電池電流變化的電流計、用于測量電池電壓變化方向并判斷過電壓或者降電壓狀態(tài)的電壓計、模擬數(shù)字信號轉換器、用于計算得出開路電壓所在區(qū)間并且給出對沖電流值的邏輯控制器和數(shù)字模擬信號轉換器； 所述模擬數(shù)字信號轉換器與邏輯控制器、電壓計、電流計之間電性連接，將電壓計的測量值通過模擬數(shù)字信號轉換器被轉換為數(shù)碼信號后發(fā)送至邏輯控制器； 所述電壓源與電池、電流計之間串聯(lián)連接，所述電壓源與數(shù)字模擬信號轉換器、邏輯控制器之間電性連接，邏輯控制器的對沖電流值通過數(shù)碼模擬轉換器轉換為模擬信號對沖電流值發(fā)送至充放電調節(jié)機構，充放電調節(jié)機構發(fā)出的模擬信號對沖電流用于改變電池電壓的原始變化速率。2.根據權利要求1所述的主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，其特征在于，所述電壓計的測量值包括電壓變化速率和溫度。3.—種主動式調節(jié)電池電壓至開路電壓的方法，包括權利要求1-2中任意一項所述的主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，其特征在于，還包括以下操作步驟: (1)通過電壓計測量此時電池電壓變化方向，并判斷電池是否處于過電壓或者降電壓狀態(tài)，并存儲電壓計的測量值； (2)將電壓計的測量值通過模擬數(shù)字信號轉換器被轉換為數(shù)碼信號后發(fā)送至邏輯控制器，邏輯控制器根據收到的電壓測量值計算得出開路電壓所在區(qū)間并且給出對沖電流值； (3)所述的對沖電流值通過數(shù)碼模擬轉換器轉換為模擬信號對沖電流值發(fā)送至充放電調節(jié)機構； (4)充放電調節(jié)機構發(fā)出的對沖電流值對沖電流改變電池電壓的原始變化速率。4.根據權利要求3所述的主動式調節(jié)電池電壓至開路電壓的方法，其特征在于，在步驟(4)中，當電池電壓達到開路電壓區(qū)間在電壓變化方向的邊界值時，去除模擬信號對沖電流并重復上述過程直至對沖電流小于C/100，電池達到平衡狀態(tài)并顯示開路電壓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，包括：充放電調節(jié)機構、電壓源、電池、用于測量電池電流變化的電流計、用于測量電池電壓變化方向并判斷過電壓或者降電壓狀態(tài)的電壓計、模擬數(shù)字信號轉換器、用于計算得出開路電壓所在區(qū)間并且給出對沖電流值的邏輯控制器和數(shù)字模擬信號轉換器。通過上述方式，本發(fā)明提供的主動式調節(jié)電池電壓之開路電壓的裝置，使電池在去除負載之后的短時間內恢復到開路電壓，方便對電池的測量和使用。提高測量精度，縮短測量時間。
【IPC分類】G01R31/36, G01R1/02
【公開號】CN105572427
【申請?zhí)枴緾N201610106073
【發(fā)明人】朱琦, 陳笛
【申請人】蘇州碧歐新能源科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年2月26日