一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包，涉及电池、电池管理及电动汽车领域，为解决电池充电过程中计算得到的剩余电量的准确性低的问题。该电池充电时的剩余电量计算方法，包括：获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线；在充电电压曲线近似线性上升阶段取得预设基准电压，并获取对应的基准剩余电量；获取待测电池充电电压曲线进入近似线性上升阶段的当前充电电压；根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数；利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池当前充电状态下的当前剩余电量，补偿系数将当前充电电压与预设基准电压的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池、电池管理及电动汽车领域，尤其涉及一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包。
技术介绍
随着工业技术的发展，电池也作为动力源应用于越来越多的领域中。SOC(StateofCharge，荷电状态，也称剩余电量)是指电池在一定的放电倍率下，剩余电量和相同条件下额定容量的比值，电池管理系统会对电池的剩余电量进行计算，用户查看到的是显示的计算得到的剩余电量，使用户能够在对电池充电时，通过查看显示的剩余电量，得知电池的充电进度。目前，一般采用安时法或开路电压法来计算剩余电量，但由于安时法采用积分实时测量充入电池和从电池放出的能量，对电池的电量进行长时间的记录和监测，从而计算得到电池的剩余电量。但安时法没有考虑电池内部电量和电池状态的关系，使得计算得到的剩余电量与实际的剩余电量之间的误差较大。而开路电压法需要将电池长时间静置，待电池达到电压稳定状态时，才能够计算出较准确的剩余电量。但使用开路电压法计算电池的剩余电量过程中，电池静置至电压稳定的时间无法准确确定，常常在电池还未达到电压稳定状态时计算电压，此时计算得到的剩余电量和实际的剩余电量之间误差也较大。若计算得到的剩余电量与实际的剩余电量之间的误差较大，在电池充电过程中，出现因计算得到的剩余电量较大导致电池电量无法充满的现象，比如，实际的剩余电量为97％，计算得到的剩余电量为100％，电池默认剩余电量为100％时，电池已充满电，停止充电，但实际电池电量无法充满。在电池充电过程中，还可能出现因计算得到的剩余电量较小导致的显示给用户的剩余电量发生跳变的现象，比如，实际的剩余电量为99％，计算得到的剩余电量为96％，当实际的剩余电量达到100％时，电池默认计算得到的剩余电量为100％，则显示的剩余电量会从96％跳变到100％。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包，能够在电池充电过程中提高计算电池的剩余电量的准确性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种电池充电时的剩余电量计算方法，包括：获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段；在该充电电压曲线的近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取预设基准电压对应的基准剩余电量；获取待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压；根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数；利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，补偿系数用于将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差。结合第一方面，在第一方面的第一种可能性中，根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数，包括：将当前充电电压与预设基准电压的电压差，占满充截止电压与预设基准电压的电压差的比例，作为补偿系数。结合第一方面的第一种可能性，在第一方面的第二种可能性中，利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，包括：利用补偿系数对剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；将基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。结合第一方面，在第一方面的第三种可能性中，上述电池充电的剩余电量计算方法还包括：判断当前充电电压是否大于等于预设基准电压；当判定当前充电电压大于等于预设基准电压时，执行根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数的步骤。结合第一方面，在第一方面的第四种可能性中，在取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压之前，还包括：周期性采集待测电池的充电电压；根据周期性采集的待测电池的充电电压，判断待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。结合第一方面或第一方面的第一种至第四种可能性中的任意一种可能性，在第一方面的第五种可能性中，待测电池包括多个电芯，待测电池的当前充电电压为多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电池充电时的剩余电量计算装置，包括：第一获取模块，被配置为获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段；第二获取模块，被配置为在该充电电压曲线的近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取预设基准电压对应的基准剩余电量；第三获取模块，被配置为获取待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压；系数确定模块，被配置为根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数；计算模块，被配置为利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，补偿系数用于将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差。结合第二方面，在第二方面的第一种可能性中，系数确定模块还被配置为：将当前充电电压与预设基准电压的电压差，占满充截止电压与预设基准电压的电压差的比例，作为补偿系数。结合第二方面的第一种可能性，在第二方面的第二种可能性中，计算模块还被配置为：利用补偿系数对剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；将基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。结合第二方面，在第二方面的第三种可能性中，上述电池充电的剩余电量充电计算装置，还包括：第一判断模块，被配置为判断当前充电电压是否大于等于预设基准电压；系数确定模块被配置为当第一判断模块判定当前充电电压大于等于预设基准电压时，根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数。结合第二方面，在第二方面的第五种可能性中，上述电池充电的剩余电量充电计算装置，还包括：采集模块，被配置为周期性采集待测电池的充电电压；第二判断模块，被配置为根据周期性采集的待测电池的充电电压，判断待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。结合第二方面或第二方面的第一种至第四种可能性中的任意一种可能性，在第二方面的第五种可能性中，上述待测电池包括多个电芯，待测电池的当前充电电压为多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压。第三方面，本专利技术实施例提供了一种电池包，包括上述方案中的电池充电时的剩余电量计算装置。本专利技术实施例提供的电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包，根据待测电池的满充截止电压、预设基准电压以及在待测电池当前充电状态下的充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压，确定能够将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量的之间的剩余电量差的补偿系数，利用补偿系数和基准剩余电量，计算得到待测电池的当前剩余电量，由于获取的待测电池的当前充电电压和预设基准电压均为待测电池的充电曲线进入近似线性上升阶段中的电压，因此当前充电电压和预设基准电压不会发生跳变，均很稳定，根据稳定的当前充电电压和预设基准电压，能够得到准确的补偿系数，利用补偿系数和基准剩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电时的剩余电量计算方法，包括：获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段；在该充电电压曲线的所述近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取所述预设基准电压对应的基准剩余电量；获取所述待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压；根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数；利用所述补偿系数和所述基准剩余电量，计算所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，所述补偿系数用于将所述当前充电电压与所述预设基准电压之间的电压差转换为所述当前剩余电量与所述基准剩余电量之间的剩余电量差。

【技术特征摘要】
1.一种电池充电时的剩余电量计算方法，包括：获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段；在该充电电压曲线的所述近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取所述预设基准电压对应的基准剩余电量；获取所述待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压；根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数；利用所述补偿系数和所述基准剩余电量，计算所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，所述补偿系数用于将所述当前充电电压与所述预设基准电压之间的电压差转换为所述当前剩余电量与所述基准剩余电量之间的剩余电量差。2.根据权利要求1所述的电池充电时的剩余电量计算方法，其中，根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数，包括：将所述当前充电电压与所述预设基准电压的电压差，占所述满充截止电压与所述预设基准电压的电压差的比例，作为所述补偿系数。3.根据权利要求2所述的电池充电时的剩余电量计算方法，其中，利用所述补偿系数和所述基准剩余电量，计算所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，包括：利用所述补偿系数对剩余电量100％与所述基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与所述基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；将所述基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。4.根据权利要求1所述的电池充电时的剩余电量计算方法，还包括：判断所述当前充电电压是否大于等于所述预设基准电压；当判定所述当前充电电压大于等于所述预设基准电压时，则执行根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数的步骤。5.根据权利要求1所述的电池充电时的剩余电量计算方法，其中，在取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压之前，还包括：周期性采集所述待测电池的充电电压；根据周期性采集的所述待测电池的充电电压，判断所述待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池充电时的剩余电量计算方法，其中，所述待测电池包括多个电芯，所述待测电池的当前充电电压为所述多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压。7.一种电池充电时的剩余电量计算装置，包括：第一获取模...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭俐，时玉帅，熊娜娜，卢艳华，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35