【技术实现步骤摘要】
一种高精度电池组充电剩余时间估算方法及系统
本专利技术涉及电气
，尤其涉及一种高精度电池组充电剩余时间估算方法及系统。
技术介绍
随着电池技术的不断发展，可充电电池正得到越来越广泛的应用，无论是手机、可穿戴设备还是汽车等领域都在广泛而大量的使用可充电电池。可充电电池在为生活带来极大便利的同时也必然带来对电池充电这一必须操作。在充电过程中，最主要影响使用体验的就是充电时间，用户自然希望能够准确得知设备剩余充电时间从而能够从容安排。然而目前对于待充电设备充电时的剩余充电时间还没有具体而可靠的方法来进行估算，只能依靠剩余充电电量除以充电电流来粗略估计。使用这种粗略估计的方法在理想状况下能够得到较接近充电时间，但在实际充电过程中，随着电池自身的升温，充电电流将会随之减小，从而导致多次计算的剩余充电时间并不会如预想的一样随充电时间增加线性减少，极端情况甚至会出现越充电剩余时间越多的反馈。由于在制作过程中的工艺等原因，即使是同批次、同型号的电池，也存在容量、内阻等方面的差异，并且在长期的使用过程中，连续的充放电循环也会导致...
【技术保护点】
1.一种高精度电池组充电剩余时间估算方法，包括以下步骤：/nA、基于充电过程中的充电参数建立电池组充电热仿真模型库文件进而得到电池组充电生热模型，并基于牛顿冷却定律得边界条件得到电池组充电散热模型，结合电池组充电生热模型和电池组充电散热模型建立电池组热模型；/nB、通过电池组使用的历史情况估算电池组开始充电时的荷电状态，所述历史情况包括电池组放电时间、当前电压、开路电压、放电电流；/nC、根据电池组开始充电时的荷电状态以及电池组总安时数计算电池组待充电安时数；/nD、根据电池组电池单体电压变化将充电过程分为恒流阶段与恒压阶段；所属恒流阶段为电池电压未达到电池单体电压充满时最...
【技术特征摘要】
1.一种高精度电池组充电剩余时间估算方法，包括以下步骤：
A、基于充电过程中的充电参数建立电池组充电热仿真模型库文件进而得到电池组充电生热模型，并基于牛顿冷却定律得边界条件得到电池组充电散热模型，结合电池组充电生热模型和电池组充电散热模型建立电池组热模型；
B、通过电池组使用的历史情况估算电池组开始充电时的荷电状态，所述历史情况包括电池组放电时间、当前电压、开路电压、放电电流；
C、根据电池组开始充电时的荷电状态以及电池组总安时数计算电池组待充电安时数；
D、根据电池组电池单体电压变化将充电过程分为恒流阶段与恒压阶段；所属恒流阶段为电池电压未达到电池单体电压充满时最大电压的充电阶段；所述恒压阶段为电池电压达到电池单体电压充满时最大电压后的充电阶段；
E、结合步骤A所得电池组热模型预测电池组恒流阶段充电时温度上升值进而计算恒流阶段充电时间；
F、利用恒压阶段电流下降曲线计算恒压阶段充电时间；
G、根据获得的恒流阶段充电时间和恒压阶段充电时间采用分段积分法累加计算电池组剩余充电时间。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括以下分步骤：
A1、根据实际充电试验中的充电电压、充电电流、充电时间、电池组内各点温度建立电池组充电热仿真模型库文件；
A2、通过电池组充电热仿真模型库文件结合由正负极耳单位体积的生热速率所构建的电池单体生热速率模型建立电池组充电生热模型，所述电池组充电生热模型通过电池组的充电电压、充电电流和充电时间计算电池组温度；
A3、通过牛顿冷却定律得边界条件得到电池组充电散热模型；
A4、结合联立电池组充电生热模型以及电池组充电散热模型得到电池组热模型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括采用一阶RC等效电路模型的线性离散化，通过迭代方法计算得到电池组开始充电时的荷电状态最优值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤E包括以下分步骤：
E1、将所述恒流阶段进一步分为若干充电分阶段；设定充电分阶段的电池组温度阈值，根据所述电池组温度阈值设定各阈值范围内的可用充电电流；
E2、针对某一充电分阶段，使用步骤A得到的电池组热模型预测该阶段内电池组充电过程中温度升高值并计算该充电分阶段的充电时间；若在该阶段充电过程中电池组温度的升温未触及电池组温度阈值，为在该阶段充电过程中可用充电电流未降低，则直接...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨世春，陈宇航，闫啸宇，张军兵，冯松，华旸，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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