剩余充电时间估算方法、装置、系统和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种剩余充电时间估算方法、装置、系统和存储介质。该方法包括：确定充电请求电流和对应的电池温变速率；估算电池从荷电状态估算起始值充电至对应的荷电状态估算区间的上限值所需第一预估时间值；估算电池从温度估算起始值变化至对应的温度估算区间的上限值所需第二预估时间值；确定新的荷电状态估算起始值、新的荷电状态估算区间、新的温度估算起始值和新的温度估算区间，直到对应的荷电状态估算区间的上限值为目标荷电状态，且较小预估时间值为估算得到的第一预估时间值；累加获取的每个预估时间较小值，得到电池充电至目标荷电状态的剩余充电预估时间值。根据本发明专利技术实施例提供的方法，可以提高剩余充电时间估算精度。

Estimation method, device, system and storage medium of remaining charge time

【技术实现步骤摘要】
剩余充电时间估算方法、装置、系统和存储介质
本专利技术涉及动力电池
，尤其涉及剩余充电时间估算方法、装置、系统和存储介质。
技术介绍
传统动力电池一般在充电时采用恒流充电加恒压充电两步进行，恒流充电是以恒定电流充入电池一定电量，电压逐渐上升。当电压达到电池的截止电压时，切换会恒压充电，电流逐渐下降。传统动力电池的剩余充电时间估算通常是基于安时积分法，用所需充入的电量及充电电流来估算达到满充时的时间，并且在充电过程中利用不断校正的荷电状态值(StateofCharge，SOC)或者电压值来调整当前的请求充电电流，当电池温度在低温或者低SOC下会对剩余充电时间的估算带来较大误差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种剩余充电时间估算方法、装置、系统和存储介质，考虑充电过程中温度变化对电池充电时间的影响，提高剩余充电时间估算精度，防止估计的剩余充电时间跳变。根据本专利技术实施例的一方面，提供一种剩余充电时间估算方法，包括：获取荷电状态估算起始值和温度估算起始值，确定与荷电状态估算起始值和温度估算起始值对应的充电请求电流值和对应的电池温变速率；确定荷电状态估算起始值对应的荷电状态估算区间，基于对应的充电请求电流值，估算电池从荷电状态估算起始值充电至对应的荷电状态估算区间的上限值所需第一预估时间值；确定温度估算起始值对应的温度估算区间，基于对应的电池温变速率，估算电池从温度估算起始值变化至对应的温度估算区间的上限值所需第二预估时间值；基于第一预估时间值和第二预估时间值中的预估时间较小值，确定新的荷电状态估算起始值、新的荷电状态估算区间、新的温度估算起始值和新的温度估算区间，直到对应的荷电状态估算区间的上限值为目标荷电状态，且较小预估时间值为估算得到的第一预估时间值；累加获取的每个预估时间较小值，得到电池充电至目标荷电状态的剩余充电预估时间值。根据本专利技术实施例的另一方面，提供一种剩余充电时间估算装置，包括：初始值获取模块，用于获取荷电状态估算起始值和温度估算起始值，确定与荷电状态估算起始值和温度估算起始值对应的充电请求电流值和对应的电池温变速率；第一时间预估模块，用于确定荷电状态估算起始值对应的荷电状态估算区间，基于对应的充电请求电流值，估算电池从荷电状态估算起始值充电至对应的荷电状态估算区间的上限值所需第一预估时间值；第二时间预估模块，用于确定温度估算起始值对应的温度估算区间，基于对应的电池温变速率，估算电池从温度估算起始值变化至对应的温度估算区间的上限值所需第二预估时间值；预估区间更新模块，用于基于第一预估时间值和第二预估时间值中的预估时间较小值，确定新的荷电状态估算起始值、新的荷电状态估算区间、新的温度估算起始值和新的温度估算区间，直到对应的荷电状态估算区间的上限值为目标荷电状态，且较小预估时间值为估算得到的第一预估时间值；预估时间累加模块，用于累加获取的每个预估时间较小值，得到电池充电至目标荷电状态的剩余充电预估时间值。根据本专利技术实施例的再一方面，提供一种剩余充电时间估算系统，包括：存储器和处理器；该存储器用于存储程序；该处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行上述的剩余充电时间估算方法。根据本专利技术实施例的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的剩余充电时间估算方法。根据本专利技术实施例中的剩余充电时间估算方法、装置、系统和存储介质，在基于充电请求电流计算剩余充电时间的基础上，增加电池温度变化对充电剩余时间计算的影响，使得电池剩余充电时间的估算更准确，从而解决了在充电时对锂离子电池系统达到目标SOC的剩余时间估计不准确的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是示出根据本专利技术实施例的剩余充电时间估算方法的流程图；图2是示出根据本专利技术一实施例提供的剩余充电时间估算装置的结构示意图；图3是示出可以实现根据本专利技术实施例的剩余充电时间估算方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利技术实施例中的电池可以为正极和负极均能脱出且接收载能粒子的电池，比如锂离子电池等，在此并不限定。从规模而言，本专利技术实施例中描述的电池可以为电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在此同样不做限定。作为一个示例，当动力电池为锂离子电池时，本专利技术实施例的剩余充电时间估算方法可以适用于采用锂离子动力电池作为动力系统的电动汽车或单独的锂离子动力电池系统或产品或锂离子电池储能系统或产品等。在本专利技术实施例中，当电池与充电设备连接后，电池系统进行自检，检测是否已正确连接充电设备，是否已收齐温度监测信号。当所有信号联通并输出正常时，开启充电模式。在本专利技术实施例中，开启充电模式后，在每个剩余充电时间估算阶段，剩余充电时间预估模块(以下可以简称为预估模块)可以从电池采样数据中获取电池当前温度，从SOC估算模块中获取当前SOC值，并以当前电池温度作为温度估算起始点，以当前SOC值作为荷电状态估算起始点。另外，本专利技术实施例中的电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)可以将采样的电池的电压值作为估算剩余充电时间的输入，将采样的电池的电流值和电压值去估算SOC，再根据SOC与电池开路电压(OpenCircuitVoltage，OCV)之间的相关性，将SOC转换为OCV以估算剩余充电时间。由于充电过程中可以不断校正的SOC值或者电压值来调整当前的请求充电电流，这种方法没有考虑充电过程中温度变化对电池充电效果的影响，在低温或者低SOC下会带来较大误差。本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述剩余充电时间估算方法包括：/n获取荷电状态估算起始值和温度估算起始值，确定与所述荷电状态估算起始值和所述温度估算起始值对应的充电请求电流值和对应的电池温变速率；/n确定所述荷电状态估算起始值对应的荷电状态估算区间，基于所述对应的充电请求电流值，估算电池从所述荷电状态估算起始值充电至所述对应的荷电状态估算区间的上限值所需第一预估时间值；/n确定所述温度估算起始值对应的温度估算区间，基于所述对应的电池温变速率，估算所述电池从所述温度估算起始值变化至对应的温度估算区间的上限值所需第二预估时间值；/n基于所述第一预估时间值和所述第二预估时间值中的预估时间较小值，确定新的荷电状态估算起始值、新的荷电状态估算区间、新的温度估算起始值和新的温度估算区间，直到所述对应的荷电状态估算区间的上限值为目标荷电状态，且所述较小预估时间值为估算得到的第一预估时间值；/n累加获取的每个预估时间较小值，得到所述电池充电至所述目标荷电状态的剩余充电预估时间值。/n

【技术特征摘要】
1.一种剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述剩余充电时间估算方法包括：
获取荷电状态估算起始值和温度估算起始值，确定与所述荷电状态估算起始值和所述温度估算起始值对应的充电请求电流值和对应的电池温变速率；
确定所述荷电状态估算起始值对应的荷电状态估算区间，基于所述对应的充电请求电流值，估算电池从所述荷电状态估算起始值充电至所述对应的荷电状态估算区间的上限值所需第一预估时间值；
确定所述温度估算起始值对应的温度估算区间，基于所述对应的电池温变速率，估算所述电池从所述温度估算起始值变化至对应的温度估算区间的上限值所需第二预估时间值；
基于所述第一预估时间值和所述第二预估时间值中的预估时间较小值，确定新的荷电状态估算起始值、新的荷电状态估算区间、新的温度估算起始值和新的温度估算区间，直到所述对应的荷电状态估算区间的上限值为目标荷电状态，且所述较小预估时间值为估算得到的第一预估时间值；
累加获取的每个预估时间较小值，得到所述电池充电至所述目标荷电状态的剩余充电预估时间值。


2.根据权利要求1所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述获取荷电状态估算起始值和温度估算起始值，确定与所述荷电状态估算起始值和所述温度估算起始值对应的充电请求电流值和对应的电池温变速率，包括：
根据预设的充电请求电流与电池荷电状态和电池温度的第一对应关系，利用所述荷电状态估算起始值和所述温度估算起始值，确定所述对应的充电请求电流值；以及
根据电池温变速率至少与电池荷电状态和电池温度的第二对应关系，利用所述荷电状态估算起始值和所述温度估算起始值，确定所述对应的电池温变速率。


3.根据权利要求2所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，
所述第一对应关系包括：通过预设的充电请求电流二维查值表确定的充电请求电流与电池荷电状态和电池温度之间的对应关系；
所述第二对应关系包括：通过预设的第一电池温变速率查值表确定的电池温变速率与电池荷电状态和电池温度之间的对应关系，或者
通过预设的第二电池温变速率查值表确定的电池温变速率与电池荷电状态、电池温度和预设的充电系统加热散热功率之间的对应关系。


4.根据权利要求1所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述确定所述荷电状态估算起始值对应的荷电状态估算区间，基于所述对应的充电请求电流值，估算所述电池从所述荷电状态估算起始值充电至对应的荷电状态估算区间的上限值所需第一预估时间值，包括：
在预设的多个荷电状态变化区间中，将通过所述荷电状态估算起始值，和所述荷电状态估算起始值所属荷电状态变化区间的上限值确定的荷电状态区间，作为所述对应的荷电状态估算区间；
利用充电设备的输出电流值校正所述对应的充电请求电流值，确定校正后的与所述荷电状态估算起始值对应的实际充电电流值；
基于所述对应的实际充电电流值，估算所述电池从所述荷电状态估算起始值充电至所述对应的荷电状态估算区间的上限值所需第一预估时间值。


5.根据权利要求4所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述利用充电设备的输出电流值校正所述对应的充电请求电流值，确定校正后的与所述荷电状态估算起始值对应的实际充电电流值，包括：
所述电池充电开始后，在预定充电时间内监测电池温度、电池荷电状态、以及与监测的所述电池温度和所述电池荷电状态对应的充电设备实际输出电流；
确定与监测的所述电池温度和所述电池荷电状态对应的充电请求电流值；
计算所述对应的充电设备实际输出电流和所述对应的充电请求电流值的电流值比例关系；
利用所述电流比例关系和所述荷电状态估算起始值，确定所述荷电状态估算起始值对应的实际充电电流值。


6.根据权利要求1所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述确定所述温度估算起始值对应的温度估算区间，基于所述对应的电池温变速率，估算所述电池从所述温度估算起始值变化至对应的温度估算区间的上限值所需第二预估时间值，包括：
在预设的多个电池温度变化区间中，将通过所述温度估算起始值，和所述温度估算起始值所属电池温度变化区间的上限值确定的温度区间，作为所述对应的温度估算区间；
利用所述对应的电池温变速率，估算所述电池从所述温度估算起始值变化至所述对应的温度估算区间的上限值所需第二预估时间值。


7.根据权利要求1所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述基于所述第一预估时间值和所述第二预估时间值中的预估时间较小值，确定新的荷电状态估算起始值、新的荷电状态估算区间、新的温度估算起始值和新的温度估算区间，包括：
当所述预估时间较小值为所述第一预估时间值，
将所述荷电状态估算起始值所属荷电状态变化区间的下一个荷电状态变化区间作为所述新的荷电状态估算区间，所述新的荷电状态估算区间起始值为所述新的荷电状态估算起始值；以及
将所述温度估算区间的上限值作为新的温度估算区间的上限值，以及将利用所述第一预估时间值和所述对应的电池温变速率计算得到的温度值，作为新的温度估算起始值，以确定所述新的温度估算区间。

【专利技术属性】
技术研发人员：阮见，李世超，卢艳华，侯贻真，张伟，
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