一种动力电池剩余充电时间估算方法技术

本发明专利技术提供一种基于温升模型的剩余充电时间估算方法，在充电开始时刻，利用温升模型估算在充电过程中的温升，同时在充电过程中会根据实际温升对估算的温升进行实时修正，同时考虑了老化后的状态，可以极大地提高剩余充电时间估算的精度，同时也会提高客户的满意度，提升产品的竞争力。提升产品的竞争力。提升产品的竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池剩余充电时间估算方法


[0001]本专利技术涉及新能源电动汽车领域，特别是涉及电动汽车动力电池充电过程中剩余充电时间估算的方法及系统

技术介绍

[0002]随着电动车使用的逐渐增加，充电问题也受到越来越多的用户关注，由于电动汽车电池的特性，电池充电需要较长时间，因此，显示一个准确的剩余充电时间对提高用户体验与满意度是具有很大帮助的。目前市场上绝大部分车辆采用的剩余充电时间估算方法是简单的基于不同阶数电流来进行计算，或考虑了温升但不能实时更新，且针对老化后的电芯没有考虑，导致剩余充电时间的估算结果和实际充电结果会有很大的偏差，降低了用户的体验。
[0003]现有技术有公开过一种动力电池充电时间估计方法，包括将电池充电过程划分为多个充电阶段、获取不同充电阶段的充电信息、获取电池在不同温度下的电压
‑
电荷状态曲线、获取电池开始充电时的初始状态信息、获取电池每个充电阶段的温升、获取电池每个充电阶段的充电量、计算各个阶段的充电时间，获取总充电时间。该方法在开始时计算了温升，但没有考虑到理论计算温升与实际电池温升差别，在计算过程中没有实时修正，导致充电时间计算会有一定误差，同时该方法没有考虑到电池老化后电池容量降低的影响，也会导致误差的增加，
[0004]另有一种剩余充电时间估算方法，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。该方法在每次达到估算上限温度后才会重新计算，没有做到实时更新计算温度，导致时间估算会存在一定偏差，
[0005]还有一种考虑温升的充电时间估算方法，包括：通过BMS获取当前电池的剩余电量；将电池充电分为若干个阶段，通过BMS获取第一阶段的初始充电温度；获取各个阶段的温升，从而计算出各个阶段的初始充电温度；根据各个阶段的初始充电温度获取充电允许的最大电流；根据最大电流计算出各个阶段的充电时间；将各个阶段的通电时间相加得出总体充电时间。该方法在考虑温升时是采用了固定值，没有采用温升模型，在实际环境中，随着电池的老化，固定值计算的温升与实际温升会有较大差别，导致充电时间估算误差会很高，且不存在实时更新，也会进一步增加估算时间误差，

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的以上不足，本专利技术提供一种动力电池剩余充电时间估算方
法，有效提升剩余充电时间估算精度，提供用户体验。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术提出一种动力电池剩余充电时间的估算方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1，计算初始显示剩余充电时间t0：
[0010]在进入到充电模式后，BMS采集当前状态下的各参数，包括环境温度T
envir
、最高单体电压U
maxc
、最低单体电压U
minc
、最高电池温度T
maxc
、最低电池温度T
minc
；根据最高单体电压U
maxc
判断当前电池所处的阶数k，依据电池充电策略表，查表确定当前阶状态下对应的需求电流I
k
，并计算该阶段充电时间t
k
；将t
k
带入温升模型中，得到该阶结束时的各单体温度T
cell(j,k)
；选取所有单体温度的最高温度为下一阶段初始温度T
maxk
，在第k+1阶中根据T
maxk
和电池充电策略表确定的需求电流I
k+1
，计算预测时间t
k+1
并带入到温升模型中，计算该阶段结束时的温度T
cell(j,k+1)
，同时以该阶段的最高温度作为更下一阶段的初始温度T
max(j,k+1)
，以此类推，直至达到满充电压或满充SOC，则得到初始显示剩余充电时间t0＝t
k
+t
k+1
+
……
+t
n
。
[0011]步骤2，实时计算剩余充电时间t：
[0012]在充电过程中，BMS实时采集电池电压、温度及当前电流，如果当前状态满足最高单体电压U
max
≥截止电压U
ter
且持续一定时间，该时间是依据电池性能制定，不同电池时间稍有不同，一般＜1s，则完成充电，剩余充电时间t＝0；如果不满足，则判断当前时刻实际最高温度T
maxa
与温升模型预测的温度T
maxk
是否相同，若相同，则按照步骤1的初始显示剩余充电时间计算方式计算剩余充电时间t；若不相同，则根据当前实际最高温度修正估算温度，即预测的温度T
maxk
，带入温升模型中重新进行计算，同时更新此后阶段所有温度并重新进行计算剩余充电时间，直至充电结束。在此过程中，在实际温度有变化时就会判断和计算一次，实时更新，保证理论计算温度和实际温度相同，最大限度提升估算准确率。
[0013]进一步，在以上估算方法中，所述充电策略表是根据充电阶数和温度制定，在不同充电阶数和温度下对应有不同的电流值，策略表用于剩余充电时间计算时电流查询；所述充电阶数时将充电过程划分为多个充电段，即k阶，不同电池可设定为不同值，每一个充电段为一阶，在一阶内为恒流充电。
[0014]以上技术方案可见，本专利技术提供的基于温升模型的剩余充电时间估算方法，在充电开始时刻，利用温升模型估算在充电过程中的温升，同时在充电过程中会根据实际温升对估算的温升进行实时修正，同时考虑了老化后的状态，极大提高了剩余充电时间估算的精度，同时也会提高客户的满意度，提升了产品的竞争力。
[0015]本专利技术中所涉及的充电不限于交流充电或直流充电，且在不同温度下均适用。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的剩余充电时间计算逻辑示意图；
[0017]图2为本专利技术的剩余充电时间计算过程更新逻辑示意图。
具体实施方式
[0018]为了便于本领域相关技术人员更好的理解本专利技术方案，下面将结合附图对本专利技术作详细的描述说明。描述内容较为详细完整，但并不能理解为对本专利技术专利范围的限制，对
于本领域的技术人员来说，基于本专利技术如下实施例明显的变形以及其它替换形式均属于本专利技术的保护范畴。
[0019]实施例1:
[0020]为了实施本专利技术所述的方法，需要先制定充电策略表，预先存储到控制器汇中，该表的情况如下：
[0021]将充电过程划分为多个充电段(k阶，不同电池可设定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池剩余充电时间估算方法，其特征在于，包括步骤：步骤1，计算初始显示剩余充电时间t0：在进入到充电模式后，BMS采集当前状态下的各参数，包括最高单体电压U
maxc
、最低单体电压U
minc
、最高电池温度T
maxc
、最低电池温度T
minc
；根据最高单体电压判断当前电池所处的阶数k，依据电池充电策略表，查表确定当前阶状态下对应的需求电流I
k
，并计算该阶段充电时间t
k
；将t
k
带入温升模型中，得到该阶结束时的各单体温度T
cell(j,k)
；选取所有单体温度的最高温度为下一阶段初始温度T
maxk
，在第k+1阶中根据T
maxk
和电池充电策略表确定的需求电流I
k+1
，计算预测时间t
k+1
并带入到温升模型中，计算该阶段结束时的温度T
cell(j,k+1)
，同时以该阶段的最高温度作为更下一阶段的初始温度T
max(j,k+1)
，以此类推，直至达到满充电压或满充SOC，则得到初始显示剩余充电时间t0＝t
k
+t
k+1
+
……
+t
n
；步骤2，实时计算剩余充电时间t：在充电过程中，BMS实时采集电池电压、温度及当前电流，如果当前状态满足最高单体电压U
max
≥截止电压U
ter
且持续一定时间，则完成充电，剩余充电时间t＝0；如果不满足，则判断当前时刻实际最高温度T
maxa
与温升模型预测的温度T
maxk
是否相同，若相同，则按照步骤1的初始显示剩余充电时间计算方式计算剩余充电时间t；若不相同，则根据当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：江振文，陈建行，丁灿，龚攀，
申请(专利权)人：重庆长安新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：