蓄电池剩余容量检测系统设计

季国栋，王文理

（河北大学 电子信息工程学院，河北 保定 071000）

0 引言

蓄电池剩余容量是指蓄电池在当前状态下还可以输出的电量，通常用电池荷电状态SOC（State of Charge）来反应电池的剩余容量情况[1]。定义为电池在一定放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。常用预测蓄电池剩余电量方法有：密度法、开路电压法、放电法、内阻法、安时积分法[2-3]。这些传统的检测方法各有其应用场合。放电法适用于对蓄电池进行额定容量测试，不能进行快速检测，放电结束需及时充电；密度法适用于开口式的蓄电池，无法对密封的阀控式铅酸蓄电池进行检测；开路电压法利用蓄电池端电压和剩余电量的对应关系以达到对待测电池的估算，方法简单，由于蓄电池存在蓄电，故此方法误差较大；安时法也是对待测电池进行放电测试来检测其容量，与放电法类似，这种检测方法不能用于蓄电池剩余容量检测。蓄电池内阻越小输出电流越大，与蓄电池的容量及完好性有密切关系，可以用内阻法来预测和评估蓄电池的性能[3-4]。

1 检测方案选择及其设计原理

与市场上采用恒流放电法检测蓄电池额定容量的方法不同，本文目的在于设计一个功能灵活、检测时间短的便携式仪表，只需要对电池的容量及性能进行快速估计以确定是否符合要求。综合考虑以上各种测量方法的优缺点，最终提出恒流放电法和开路电压法相结合的方案，简称为恒流放电-端电压测量法。……