(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911014080.5
(22)申请日 2019.10.23
(71)申请人 上海施能电器设备有限公司
地址 201316 上海市浦东新区航头镇航鸣
路22号
(72)发明人 葛宏斌 何俊杰 罗水强
(74)专利代理机构 上海天翔知识产权代理有限
公司 31224
代理人 吕伴
(51)Int.Cl.
G01R 31/3835(2019.01)
G01R 31/379(2019.01)
H01M 10/44(2006.01)
(54)发明名称
酸蓄电池充足判断方法
(57)摘要
本发明公开的一种基于Wsa充电曲线电压变
化率实现的铅酸蓄电池充足判断方法，包括如下
步骤二：计算N次的电压变化率Delta Ui；步骤
三：用堆栈方法，连续存储N次电压变化率；步骤
四：对堆栈中的N次电压变化率数值进行判断，确
定是否出现了A阶段的峰值；步骤四：当A阶段的
峰值出现后，所有的电压变化率i逐渐减小，当电
压变化率连续小于等于设定的数值时，且趋向性
时间超过设定的时间时，就满足充足关机条件，
充电控制器停止继续充电；步骤五：如果电压变
化率出现连续负方向数值增加，说明蓄电池已经
处于过充电状态，
提前满足充电关机条件。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 110824365 A 2020.02.21
C N 110824365
A
1.一种基于Wsa充电曲线电压变化率实现的铅酸蓄电池充足判断方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：按照设定的充电电压采样时间间隔，连续记录N个充电电压采样数值Un，采样间隔时间＝DT/N；这个存储区域的采样值，采用堆栈方法存储，保证存储区域始终有N次最新的采样数值。
步骤二：计算N次的电压变化率：Delta Ui＝Un -U1，其中Un为最近一次电压采样值，U1为前N次的电压采用值；
步骤三：用堆栈方法，连续存储N次电压变化率Delta Ui；
步骤四：对堆栈中的N次电压变化率Delta Ui数值进行判断，确定是否出现了A阶段的峰值；
步骤四：当A阶段的峰值出现后，所有的电压变化率Delta Ui逐渐减小，当电压变化率Delta Ui连续小于等于设定的数值时，且趋向性时间超过设定的时间时，就满足充足关机条件，充电控制器停止继续充电；
步骤五：如果电压变化率Delta Ui出现连续负方向数值增加，说明蓄电池已经处于过充电状态，提前满足充电关机条件。
2.如权利要求1所述的一种基于Wsa充电曲线电压变化率实现的铅酸蓄电池充足判断方法，其特征在于，步骤三中，所述堆栈方法如下：程序定时读取输出电压数值，计算前后二次电压差值，将当次计算的电压差值数值依次存储到指定的数据区域。 3.如权利要求1所述的一种基于Wsa充电曲线电压变化率实现的铅酸蓄电池充足判断方法，其特征在于，步骤四中，当电压变化率Delta Ui连续小于等于设定的数值时并趋向于零，且趋向性时间超过设定的时
间时，就满足充足关机条件，充电控制器停止继续充电。
权 利 要 求 书1/1页CN 110824365 A
一种基于Wsa充电曲线电压变化率实现的铅酸蓄电池充足判
断方法
技术领域
[0001]本发明涉及铅酸蓄电池充电技术领域，特别涉及一种基于Wsa充电曲线电压变化率实现的铅酸蓄电池充足判断方法。
背景技术
[0002]图1所示的富液式铅酸蓄电池Wsa充电曲线，充电电流是由漏磁变压器与蓄电池的负载特性确定的，充电开始时，蓄电池电压低、充电电流大，充电末期，蓄电池电压高，充电电流数值小。“充电末期”分为A、B二段，A段蓄电池电压逐渐快速上升，不同DT周期的蓄电池电压变化率会出现一个峰值；B 段蓄电池电压趋于平缓，在蓄电池接近充足关机的时间段内，充电电压基本稳定在一个数值范围内，在这一段时间内，不同DT周期的电压变化率逐步趋于零。因此，采用合适的方法，方便、准确的判断充电末期电压变化率，是保证 Wsa充电曲线充足顺利关断的关键。
发明内容
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中铅酸蓄电池充足判断方法所存在的不足而提供一种基于Wsa充电曲线电压变化率实现的铅酸蓄电池充足判断方法。[0004]本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
[0005]一种基于Wsa充电曲线电压变化率实现的铅酸蓄电池充足判断方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一：按照设定的充电电压采样时间间隔，连续记录N个充电电压采样数值Un，采样间隔时间＝DT/N；这个存储区域的采样值，采用堆栈方法存储，保证存储区域始终有N 次最新的采样数值。
[0007]步骤二：计算N次的电压变化率：Delta Ui＝Un-U1，其中Un为最近一次电压采样值，U1为前n次的电压采样值；
[0008]步骤三：用堆栈方法，连续存储N次电压变化率Delta Ui；
[0009]步骤四：对堆栈中的N次电压变化率Delta Ui数值进行判断，确定是否出现了A阶段的峰值；
[0010]步骤四：当A阶段的峰值出现后，所有的电压变化率Delta Ui逐渐减小，当电压变化率Delta Ui连续小于等于设定的数值时，且趋向性时间超过设定的时间时，就满足充足关机条件，充电控制器停止继续充电；
[0011]步骤五：如果电压变化率Delta Ui出现连续负方向数值增加，说明蓄电池已经处于过充电状态，提前满足充电关机条件。
[0012]在本发明的一个优选实施例中，步骤三中，所述堆栈方法如下：程序定时读取输出电压数值，计算前后二次电压差值，将当次计算的电压差值数值依次存储到指定的数据区域。
[0013]在本发明的一个优选实施例中，步骤四中，当电压变化率Delta Ui连续小于等于设定的数值时并趋向于零，且趋向性时间超过设定的时间时，就满足充足关机条件，充电控制器停止继续充电。
[0014]由于采用了如上的技术方案，本发明充分利用蓄电池充电末期的内阻特性，准确实现蓄电池的充足判断，满足不同内阻特性的铅酸蓄电池充足控制要求，在Wsa充电曲线上，实现了准确的充足控制要求，是一种近乎自然的充电控制方法。
附图说明
[0015]图1为富液式铅酸蓄电池Wsa充电曲线的示意图。
[0016]图2为Wsa充电曲线电压差法充足判断的统计分析示意图。图2中15M DT、 25M DT、35M DT、45M DT，分别为15分钟、25分钟、35分钟、45分钟内连续的电压变化率。
具体实施方式
[0017]以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。
[0018]参见图2，经过对大量Wsa充电曲线的电压曲线进行电压变化率统计发现，在充电末期，电压变化率有以下显著的特点：充电末期开始A阶段时，电压变化率有明显的峰值出现，峰值之后的B阶段，电压变化率逐渐减小，最后趋向于零。电压变化率曲线，不同周期(DT)变化率曲线是有差异的，随着DT增加，A阶段出现峰值的时刻逐步延后，B阶段曲线趋向零的开始时刻同步变化； DT周期时间越短，峰值与趋向于零的时刻越早；选择一种合适的变化趋势的曲线，对判断的结果的准确性至关重要。
[0019]本发明的一种基于Wsa充电曲线电压变化率实现的铅酸蓄电池充足判断方法，在选择一种合适的变化率求取时间(DT)后，充电控制的嵌入式控制系统，分以下步骤实施充足判断控制：
[0020]步骤一：按照设定的充电电压采样时间间隔，连续记录N个充电电压采样数值Un，采样间隔时间＝DT/N；这个存储区域的采样值，采用堆栈方法存储，保证存储区域始终有N 次最新的采样数值。
[0021]步骤二：计算N次的电压变化率：Delta Ui＝Un-U1，其中Un为最近一次电压采样值，U1为前N次的电压采用值；
[0022]步骤三：用堆栈方法，连续存储N次电压变化率Delta Ui；
[0023]步骤四：对堆栈中的N次电压变化率Delta Ui数值进行判断，确定是否出现了A阶段的峰值；
[0024]步骤四：当A阶段的峰值出现后，所有的电压变化率Delta Ui逐渐减小，当电压变化率Delta Ui连续小于等于设定的数值时(趋向于零)，且趋向性时间超过设定的时间时，就满足充足关机条件，充电控制器停止继续充电；
[0025]步骤五：如果电压变化率Delta Ui出现连续负方向数值增加，说明蓄电池已经处于过充电状态，提前满足充电关机条件。
[0026]所述堆栈方法如下:
[0027]程序中固定60个数据区域，程序定时读取输出电压数值，计算前后二次电压差值，将当次计算的电压差值数值依次存储到这个指定的数据区域。
[0028]软件每半分钟读取一个充电电压差值数据，将之前的60个数据向前递推一次，使最早开始读到的数据(栈中尾数据)移除出栈，把最新读取到的一个电池电压数据移动到60个数据栈阵列首元素(Un)中；
[0029]取出这60个数据的最大值，确定这个数值是否是A阶段的峰值；
[0030]如果是峰值出现，程序开始以下判断：
[0031]比较60个数据阵列，如果首尾两个数据相差小于0.15伏或首数据(Un)小于尾数据(U1)，并且连续5分钟有十次首尾两个数据相差小于0.15伏或首数据小于尾数据，则断定电池已经充足，停止充电。
[0032]如果栈中首数据大于尾数据0.15伏，则：
[0033]再每半分钟读取一个电池电压差值数据，将之前的60个数据向前递推一次，使最开始读到的数据(栈中尾数据)移除出栈，将最新读取到的一个电池电压数据移动到60个数据栈阵列首元素(Un)中，再次进行首尾两个数据比较直到连续十次首尾两个数据相差小于0.15伏或首数据小于尾数据，则断定电池已经充足，停止充电
[0034]此时上式中N＝10，n＝60。
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