电池充电剩余时间计算方法及装置、车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池充电剩余时间计算方法及装置、车辆，该方法包括：获取电池的当前状态数据和充电桩的输出功率；在充电开始前，根据电池的当前状态数据及充电桩的输出功率，预测电池的充电过程及预估充电时间；充电过程包括温控阶段、阶梯电流充电阶段以及电压跟随阶段；在温控阶段，根据第一实际充电时间和预估充电时间得到充电剩余时间；在阶梯电流充电阶段，根据第一实际充电时间、第二实际充电时间和预估充电时间得到充电剩余时间；在电压跟随阶段，根据当前电压和预设的充电截止电压，计算充电剩余时间；采用分阶段预测的方法，解决温控阶段、电压跟随阶段难以预测的问题，能有效提高电动汽车的剩余充电时间的估算精度。有效提高电动汽车的剩余充电时间的估算精度。有效提高电动汽车的剩余充电时间的估算精度。

【技术实现步骤摘要】
电池充电剩余时间计算方法及装置、车辆


[0001]本专利技术涉及动力电池
，尤其涉及一种电池充电剩余时间计算方法及装置、车辆。

技术介绍

[0002]随着纯电动汽车越来越普及，充电问题越来越被重视，与燃油车的加油相时间相比，电动汽车的充电时间较长。用户充电时往往希望得到准确的当前充电剩余时间，充电剩余时间因其可直观显示用户需要等待的时间，是充电管理技术中的重要指标。充电剩余时间的准确估计同时也可为充电预约、远程提醒等功能提供时间依据。
[0003]充电剩余时间是指在电池处于充电状态时，通过算法计算出的电池从当前的电量充电至100％的电量所需的时间。现有的计算充电剩余时间的方法主要通过SOC与电池包容量，计算出剩余充电电量；然后根据实时充电电流与充电时间进行积分，得到实时充电电量；最后依据实时充电电量与剩余充电容量的比例关系得到充电剩余时间。
[0004]但是，在实际场景中，受环境温度、电网波动、充电方式、热管理等因素影响，充电时间计算值波动较大且不准确，导致充电剩余时间的估算误差较大。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种电池充电剩余时间计算方法及装置、车辆，其能有效提高电动汽车的剩余充电时间的估算精度。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电池充电剩余时间计算方法，包括：
[0007]获取电池的当前状态数据；
[0008]获取充电桩的输出功率；
[0009]在充电开始前，根据所述电池的当前状态数据及所述充电桩的输出功率，预测所述电池的充电过程及预估充电时间；其中，所述充电过程包括温控阶段、阶梯电流充电阶段以及电压跟随阶段；
[0010]在所述温控阶段，获取所述温控阶段的第一实际充电时间，并根据所述第一实际充电时间和所述预估充电时间，得到充电剩余时间；
[0011]在所述阶梯电流充电阶段，获取所述阶梯电流充电阶段的第二实际充电时间，并根据所述第一实际充电时间、所述第二实际充电时间和所述预估充电时间，得到充电剩余时间；
[0012]在所述电压跟随阶段，获取所述电池的当前电压，并根据所述当前电压和预设的充电截止电压，计算充电剩余时间。
[0013]作为上述方案的改进，所述根据所述电池的当前状态数据及所述充电桩的输出功率，预测所述电池的充电过程及预估充电时间，包括：
[0014]根据所述当前SOC、所述温升速率、所述温降速率以及所述当前电池温度，计算所述温控阶段对应的第一预估充电时长；
[0015]根据预设的工作温度和充电MAP，计算对应所述工作温度的第一SOC值，其中，所述工作温度为所述温控阶段结束时检测到的电池温度；
[0016]根据所述充电MAP、所述第一SOC值以及所述充电桩的输出功率，计算所述阶梯电流充电阶段对应的第二预估充电时长以及第二SOC值；其中，所述第二SOC值为所述阶梯电流充电阶段结束时所述电池的SOC；
[0017]获取所述电池在上一次电压跟随阶段对应的上次第三实际充电时长和上次第三预估充电时长；
[0018]根据所述第二SOC值、所述上次第三实际充电时长和所述上次第三预估充电时长，计算当前所述电压跟随阶段对应的第三预估充电时长；
[0019]根据所述第一预估充电时长、所述第二预估充电时长以及所述第三预估充电时长，计算所述预估充电时间。
[0020]作为上述方案的改进，所述根据所述当前SOC、所述温升速率、所述温降速率以及所述当前电池温度，计算所述温控阶段对应的第一预估充电时长，包括：
[0021]将所述当前SOC、所述温升速率、所述温降速率以及所述当前电池温度输入到预设的在线机器学习模型中，得到所述温控阶段对应的第一预估充电时长；
[0022]获取所述电池的在所述温控阶段的历史第一预估充电时长和历史第一实际充电时长；
[0023]根据所述历史第一预估充电时长和历史第一实际充电时长，采用预设的误差函数计算当前误差；
[0024]根据所述当前误差对所述在线机器学习模型的拟合系数进行迭代计算，得到所述在线机器学习模型的拟合系数更新值。
[0025]作为上述方案的改进，所述根据所述充电MAP、所述第一SOC值以及所述充电桩的输出功率，计算所述阶梯电流充电阶段对应的第二预估充电时长以及第二SOC值，包括：
[0026]根据所述充电MAP，计算所述电池在所述阶梯电流充电阶段的最大充电功率；
[0027]根据所述最大充电功率、所述输出功率、所述第一SOC值以及所述充电MAP，分阶段计算充电电流和对应阶段结束时的阶段SOC值；其中，末阶段结束时的阶段SOC值为所述第二SOC值；
[0028]根据各阶段对应的充电电流和对应阶段结束时的阶段SOC值计算各阶段的阶段充电时间，并根据各阶段的阶段充电时间计算所述阶梯电流充电阶段对应的第二预估充电时长。
[0029]作为上述方案的改进，所述根据所述最大充电功率、所述输出功率、所述第一SOC值以及所述充电MAP，分阶段计算充电电流和对应阶段结束时的阶段SOC值，包括：
[0030]在所述最大充电功率大于所述输出功率时，根据所述充电MAP分阶段计算充电电流，得到若干阶段对应的充电电流；并根据所述MAP和所述第一SOC值，计算各个阶段结束时阶段SOC值；
[0031]在所述最大充电功率小于等于所述输出功率时，根据所述输出功率计算当前阶段对应的充电电流；并根据上一阶段结束时的阶段SOC值和当前阶段的充电电流计算当前阶段结束时的阶段SOC值。
[0032]作为上述方案的改进，所述方法还包括：
[0033]根据所述第二SOC值、通过电压查表得到的进入所述电压跟随阶段时的标准SOC值以及进入所述电压跟随阶段时的控制电压，计算进入所述电压跟随阶段时的初始SOC值；
[0034]采用所述初始SOC值更新所述第二SOC值。
[0035]作为上述方案的改进，所述根据所述第二SOC值、所述上次第三实际充电时长和所述上次第三预估充电时长，计算当前所述电压跟随阶段对应的第三预估充电时长，包括：
[0036]根据所述上次第三实际充电时长和所述上次第三预估充电时长对所述上次第三预估充电时长进行迭代计算，得到所述电池从所述第二SOC值到目标SOC所需的第三预估充电时长。
[0037]作为上述方案的改进，所述根据所述当前电压和预设的充电截止电压，计算充电剩余时间，包括：
[0038]在所述电压跟随阶段，计算所述充电截止电压和所述当前电压的第一电压差值；
[0039]统计从进入所述电压跟随阶段时的控制电压升高到所述当前电压的升压时间；并根据所述升压时间、所述当前电压与进入所述电压跟随阶段时的控制电压的第二电压差值计算电压变化速率；
[0040]根据所述差值以及所述电压变化速率计算进入所述电压跟随阶段后的充电剩余时间。
[0041]第二方面，本专利技术实施例提供了一种电池充电剩余时间计算装置，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池充电剩余时间计算方法，其特征在于，包括：获取电池的当前状态数据；获取充电桩的输出功率；在充电开始前，根据所述电池的当前状态数据及所述充电桩的输出功率，预测所述电池的充电过程及预估充电时间；其中，所述充电过程包括温控阶段、阶梯电流充电阶段以及电压跟随阶段；在所述温控阶段，获取所述温控阶段的第一实际充电时间，并根据所述第一实际充电时间和所述预估充电时间，得到充电剩余时间；在所述阶梯电流充电阶段，获取所述阶梯电流充电阶段的第二实际充电时间，并根据所述第一实际充电时间、所述第二实际充电时间和所述预估充电时间，得到充电剩余时间；在所述电压跟随阶段，获取所述电池的当前电压，并根据所述当前电压和预设的充电截止电压，计算充电剩余时间。2.如权利要求1所述的电池充电剩余时间计算方法，其特征在于，所述当前状态数据包括：当前SOC、温升速率、温降速率、当前电池温度；所述根据所述电池的当前状态数据及所述充电桩的输出功率，预测所述电池的充电过程及预估充电时间，包括：根据所述当前SOC、所述温升速率、所述温降速率以及所述当前电池温度，计算所述温控阶段对应的第一预估充电时长；根据预设的工作温度和充电MAP，计算对应所述工作温度的第一SOC值，其中，所述工作温度为所述温控阶段结束时检测到的电池温度；根据所述充电MAP、所述第一SOC值以及所述充电桩的输出功率，计算所述阶梯电流充电阶段对应的第二预估充电时长以及第二SOC值；其中，所述第二SOC值为所述阶梯电流充电阶段结束时所述电池的SOC；获取所述电池在上一次电压跟随阶段对应的上次第三实际充电时长和上次第三预估充电时长；根据所述第二SOC值、所述上次第三实际充电时长和所述上次第三预估充电时长，计算当前所述电压跟随阶段对应的第三预估充电时长；根据所述第一预估充电时长、所述第二预估充电时长以及所述第三预估充电时长，计算所述预估充电时间。3.如权利要求2所述的电池充电剩余时间计算方法，其特征在于，所述根据所述当前SOC、所述温升速率、所述温降速率以及所述当前电池温度，计算所述温控阶段对应的第一预估充电时长，包括：将所述当前SOC、所述温升速率、所述温降速率以及所述当前电池温度输入到预设的在线机器学习模型中，得到所述温控阶段对应的第一预估充电时长；获取所述电池的在所述温控阶段的历史第一预估充电时长和历史第一实际充电时长；根据所述历史第一预估充电时长和历史第一实际充电时长，采用预设的误差函数计算当前误差；根据所述当前误差对所述在线机器学习模型的拟合系数进行迭代计算，得到所述在线机器学习模型的拟合系数更新值。4.如权利要求2所述的电池充电剩余时间计算方法，其特征在于，所述根据所述充电
MAP、所述第一SOC值以及所述充电桩的输出功率，计算所述阶梯电流充电阶段对应的第二预估充电时长以及第二SOC值，包括：根据所述充电MAP，计算所述电池在所述阶梯电流充电阶段的最大充电功率；根据所述最大充电功率、所述输出功率、所述第一SOC值以及所述充电MAP，分阶段计算充电电流和对应阶段结束时的阶段SOC值；其中，末阶段结束时的阶段SOC值为所述第二SOC值；根据各阶段对应的充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈显楚，
申请(专利权)人：广汽埃安新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：