[发明专利]一种利用回跳电压在线估算单体铅酸蓄电池剩余容量方法

权利要求书

1.一种利用回跳电压在线估算单体铅酸蓄电池剩余容量方法，包括铅酸蓄电池和测试仪，其特征在于：所述测试仪包括单片机(1)、电压检测单元(2)、电流检测单元(3)、温度检测单元(4)、LED显示单元(5)和报警单元(6)，所述单片机(1)分别连接电压检测单元(2)、电流检测单元(3)、温度检测单元(4)、LED显示单元(5)和报警单元(6)；所述单片机(1)采用AT89S51单片机；所述电压检测单元(2)由LM324和A/D芯片MCP3208组成；所述温度检测单元(4)采用型号为DS18B20的数字温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种利用回跳电压在线估算单体铅酸蓄电池剩余容量方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、选择相同的放电率，放电至不同的深度，记录下切断放电回路瞬间的回跳电压值U_t；静置2个小时以后，以0.2C放电至10.5V，记录下放出的容量SOC₂；

B、在回跳电压Ut大于等于1.8V时，忽略放电率对SOC₂＝f(Ut)函数的影响，取部分实验数据，绘出函数关系曲线，并用最小二乘拟合该函数关系如下：

SOC₂＝(0.0052U_t³-0.1887U_t+2.3034U_t-9.394)×10⁴，计算出拟合曲线与实际值之间的最大误差为3.4186％；

C、对于回跳电压与剩余容量在U_t∈(0，11.8V)区间的关系，采用如下方法：对电池进行不同放电率下的完全放电，放电截止电压在10.5V，静置2小时后，再次进行0.2C完全放电，记录第二次放出的容量SOC₂，绘制回跳电压U_t与SOC₂的曲线图；在任意放电率下，回跳电压与SOC₂基本保持比例的关系；拟合出的函数关系如下：

D、在不同的放电率下，将环境温度提高到35度，观察回跳电压U_t与剩余容量SOC₂的变化情况，通过MATLAB的辅助计算，得到25℃和35℃两种情况下，相同回跳电压下的剩余容量差值最大出现在放电率为1C情况下，为10％，而在0.2C、0.5C和0.8C情况下分别为5.5％、5.0％和4.5％，得到回跳电压与剩余容量的函数关系，拟合函数为：

SOC₂＝-0.611U_t²+11.3223U_t+50.7508；计算出拟合曲线与实际曲线之间的最大误差为2.67％，即0.1897安时。

3.根据权利要求1所述的一种利用回跳电压在线估算单体铅酸蓄电池剩余容量方法，其特征在于：测试仪数据采集流程如下：

A、在回跳电压Ut大于灯条11.8V时，用

SOC₂＝(0.0052U_t³-0.1887U_t+2.3034U_t-9.394)×10⁴表示，考虑到温度对SOC的影响较大，进行如下温度补偿：以25度作为基准温度，温度每升高1度，SOC₂下调1％，即进入“温度修正1”环节；

B、在回跳电压Ut∈(0，11.8V)区间，用表示，考虑到温度的影响较小，温度每升高2度，SOC₂下调1％，即进入“温度修正2”环节；

C、当剩余容量SOC₂低于15％时，启动报警电路报警。