一种电动车电池的剩余电量的获取方法及装置
技术领域
本发明涉及电动车技术领域,尤其涉及一种电动车电池的剩余电量的获取方法及装置。
背景技术
准确估算电动车电池的剩余电量(SOC)有助于避免电池过充电和过放电,防止电池损坏或快速老化。
传统的电动车电池的剩余电量估算采用电流积分法,电流积分法估算的电动车电池的剩余电量忽略了电池电压不一致、电池温度变化、道路工况复杂等因素对电动车电池的剩余电量的影响;也就是说,电流积分法估算的电动车电池的剩余电量只是一个理论值。
而实际应用场景里,由于制造工艺的误差,不可能保证电动车电池在充放电过程中都保持电压参数一致;由于电动车电池所处的环境温度不同,且电动车电池在充放电条件下电池内部的化学反应会导致温度升高,不可能保证电动车电池在充放电过程中都保持相同的温度;道路工况情况也不尽相同。此时采用电流积分法估算的电动车电池的剩余电量就不能真实的反应电动车电池的剩余容量,会存在较大的估算误差。
而电动车电池的剩余电量对用户而言,又是一项很重要的参数,所以现下急需一种能获得准确的电动车电池剩余电量的方法。
发明内容
鉴于此,本发明提供一种电动车剩余电量的检测方法及装置,该方法能获得较为准确的电动车电池的剩余电量。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种电动车电池的剩余电量的获取方法,包括:
预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系;
获取电动车电池的当前物理参数值;
根据所述数据关系,由所述电动车电池的当前物理参数值,获取电动车电池的当前剩余电量。
进一步地,所述电动车电池的物理参数包含第一物理参数、第二物理参数和第三物理参数。
进一步地,所述预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系,包括:
预设第1数据关系,所述第1数据关系为:在第一物理参数为第一预设值、第二物理参数分别为第二预设值和第三预设值的情况下,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
预设第2数据关系,所述第2数据关系为:在第一物理参数为第四预设值、第二物理参数分别为第二预设值和第三预设值的情况下,第三物理参数与剩余电量的数据关系。
进一步地,所述根据所述数据关系,由所述电动车电池的当前物理参数值,获取电动车电池的当前剩余电量,包括:
由所述第1数据关系,建立第11数据关系,所述第11数据关系为:第一物理参数为第一预设值、第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
由所述第2数据关系,建立第22数据关系,所述第22数据关系为:第一物理参数为第二预设值、第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
由所述第11数据关系和所述第22数据关系,建立第33数据关系,所述第33数据关系为:第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值、第一物理参数为所述电动车的当前第一物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
在所述第33数据关系中,由所述电动车的当前第三物理参数值,获得电动车的当前剩余电量。
进一步地,所述第一物理参数为电池的温度,第二物理参数为电池的电流,第三物理参数为电池的电压。
一种电动车电池的剩余电量的获取装置,包括:
数据关系预设模块,用于预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系;
当前物理参数值获取模块,用于获取电动车电池的当前物理参数值;
当前剩余电量获取模块,用于根据所述数据关系,由所述电动车电池的当前物理参数值,获取电动车电池的当前剩余电量。
进一步地,所述电动车电池的物理参数包含第一物理参数、第二物理参数和第三物理参数。
进一步地,所述数据关系预设模块包括:
第1数据关系预设单元,用于预设第1数据关系,所述第1数据关系为:在第一物理参数为第一预设值、第二物理参数分别为第二预设值和第三预设值的情况下,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
第2数据关系预设单元,用于预设第2数据关系,所述第2数据关系为:在第一物理参数为第四预设值、第二物理参数分别为第二预设值和第三预设值的情况下,第三物理参数与剩余电量的数据关系。
进一步地,所述当前剩余电量获取模块包括:
第11数据关系建立单元,用于由所述第1数据关系,建立第11数据关系,所述第11数据关系为:第一物理参数为第一预设值、第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
第22数据关系建立单元,用于由所述第2数据关系,建立第22数据关系,所述第22数据关系为:第一物理参数为第二预设值、第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
第33数据关系建立单元,用于由所述第11数据关系和所述第22数据关系,建立第33数据关系,所述第33数据关系为:第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值、第一物理参数为所述电动车的当前第一物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
当前剩余电量获取单元,用于在所述第33数据关系中,由所述电动车的当前第三物理参数值,获得电动车的当前剩余电量。
进一步地,所述第一物理参数为电动车电池的温度,第二物理参数为电动车电池的电流,第三物理参数为电动车电池的电压。
本发明有益效果:
本发明所述方法包括:预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系;获取电动车电池的当前物理参数值;根据所述数据关系,由所述电动车电池的当前物理参数值,获取电动车电池的当前剩余电量。本发明考虑了实际因素对电动车电池的剩余电量的影响,根据实际的测试数据,预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系;由该包含了实际因素影响的数据关系,逐步建立电动车电池的当前物理参数值与电动车电池的剩余电量之间的数据关系,进而获取电动车电池的当前剩余电量;本发明的预设数据为考虑了实际因素的测试数据,以此数据为基础,逐步获取到的电动车电池的当前剩余电量更接近电动车剩余电量的实际值。
附图说明
图1是本发明一种电动车电池的剩余电量的获取方法实施例一的流程图。
图2是本发明一种电动车电池的剩余电量的获取方法实施例二的流程图。
图3表示(0℃、4V)时电池电流与剩余电量的拟合线性关系。
图4是本发明一种电动车电池的剩余电量的获取装置实施例三的结构框图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下述文字中提及的剩余电量指电动车电池的剩余电量。
实施例一
图1是本发明一种电动车电池的剩余电量的获取方法实施例一的流程图。
参见图1,一种电动车电池的剩余电量的获取方法,包括:
S101、预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系;
步骤S101中,电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数有关,比如电动车电池的剩余电量与电动车电池的温度、电流、电压有关,在不同温度、不同电流和不同电压下,电动车电池的剩余电量值不同。本发明不需要预设剩余电量与每一组(温度、电流、电压)值之间的对应关系,只需要预设部分数据关系,通过后续S103的迭代换算,即可获得任意温度、任意电流、任意电压下的剩余电量值;比如,预设:
1、(0℃、90A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
(0℃、180A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
2、(10℃、90A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
(10℃、180A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
通过上述两组数据,可迭代换算获得任意温度、任意电流、任意电压下的剩余电量值。
上述两组数据为实际测试数据,以实际测试数据为基础,迭代换算出的任意情况下的剩余电量值更接近电动车剩余电量的实际值。
S102、获取电动车电池的当前物理参数值。
步骤S102,比如获取电动车电池的当前温度、电动车电池的当前电流和电动车电池的当前电压。
S103、根据所述数据关系,由所述电动车电池的当前物理参数值,获取电动车电池的当前剩余电量。
步骤S103,根据S101中预设的数据关系,获取S102中的当前物理参数值所对应的剩余电量。
具体的,假如S102中获取到一组电动车电池的当前物理参数值为(28℃、66A、4V);如何从S101预设的数据关系中获得(28℃、66A、4V)下的剩余电量?
第一步,从(0℃、90A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
(0℃、180A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
中,获得(0℃、66A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系;
同样地,从(10℃、90A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
(10℃、180A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
中,获得(10℃、66A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系;
第二步,从(0℃、66A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
(10℃、66A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系
中,获得(28℃、66A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系;
第三步,从(28℃、66A)下电池电压--剩余电量的对应数据关系中获得(28℃、66A、4V)下的剩余电量。
本发明考虑了实际因素对电动车电池的剩余电量的影响,根据实际的测试数据,预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系;由该包含了实际因素影响的数据关系,逐步建立电动车电池的当前物理参数值与电动车电池的剩余电量之间的数据关系,进而获取电动车电池的当前剩余电量;本发明的预设数据为考虑了实际因素的测试数据,以此数据为基础,逐步获取到的电动车电池的当前剩余电量更接近电动车剩余电量的实际值。
实施例二
实施例二在实施例一的基础上,以电动车电池的物理参数包括三个:第一物理参数、第二物理参数和第三物理参数,且令第一物理参数为电池温度、第二物理参数为电池电流、第三物理参数为电池电压为例,详细说明本发明的过程。
需要说明的是,本发明不局限于电动车电池的物理参数包括三个;也不局限于“第一物理参数为电池温度,第二物理参数为电池电流,第三物理参数为电池电压”的设定;只要在本发明所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或者替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。
图2是本发明一种电动车电池的剩余电量的获取方法实施例二的流程图。
S201、预设第1数据关系和第2数据关系。(0℃、90A)(0℃、180A)
步骤S201中,所述第1数据关系为:在电池温度为第一预设值、电池电流分别为第二预设值和第三预设值的情况下,电池电压与剩余电量的数据关系。
例如,预设电池温度为0℃、电池电流分别为90A和180A的情况下,电池电压与剩余电量的数据关系如下表所示;即第1数据关系用“表一”反映。
表一
所述第2数据关系为:在电池温度为第四预设值、电池电流分别为第二预设值和第三预设值的情况下,电池电压与剩余电量的数据关系;
例如,预设电池温度为10℃、电池电流分别为90A和180A的情况下,电池电压与剩余电量的数据关系如下表所示;即第2数据关系用“表二”反映。
表二
S202、获取电动车电池的当前物理参数值。
步骤S202中,假设获取到电动车电池的当前物理参数值分别为:电池温度为28℃、电池电流为66A、电池电压为4V。
S203、由所述第1数据关系,建立第11数据关系;由所述第2数据关系,建立第22数据关系。(0℃、66A)(10℃、66A)
步骤S203包括S203a和S203b,S203a和S203b不分先后执行。
S203a、由所述第1数据关系,建立第11数据关系,所述第11数据关系为:第一物理参数为第一预设值、第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系。
承接S201中的举例,S203a需要从第1数据关系即“表一”的数据中,获得“电池温度为0℃、电动车的当前电池电流66A时,电池电压与剩余电量的数据关系”。
可以将电池电流对剩余电量的影响关系拟合为线性关系。从“表一”中摘出“0℃、电池电压4V”时的数据:
90A--剩余电量90
180A--剩余电量100
以电池电流为横坐标,以剩余电量为纵坐标,建立坐标系,将上述数据表示在坐标系中,即得到(0℃、4V)时电池电流与剩余电量的拟合线性关系。
图3表示(0℃、4V)时电池电流与剩余电量的拟合线性关系。
如图3所示,点A表示(90A、90),点B表示(180A、100),经过AB的直线即为(0℃、4V)时电池电流与剩余电量的拟合线性关系,显然直线AB的方程式易求得,假设求得直线AB的方程式为y=kx+c(其中y表示剩余电量,x表示电池电流,k和c为已知量);根据该方程式,可求得任意x下的y值,即任意电池电流下的剩余电量。
综上所述,可求得(0℃、4V)时,任意电池电流下的剩余电量;(1)
同理,可求得(0℃、3V)时,任意电池电流下的剩余电量;(2)
同理,可求得(0℃、2V)时,任意电池电流下的剩余电量;(3)
承接上文,S203a需要获得“电池温度为0℃、电动车的当前电池电流66A时,电池电压与剩余电量的数据关系”;
在上述(1)式中,获得(0℃、4V)时、66A下的剩余电量Y1;(4)
在上述(2)式中,获得(0℃、3V)时、66A下的剩余电量Y2;(5)
在上述(3)式中,获得(0℃、2V)时、66A下的剩余电量Y3;(6)
调整上述(4)、(5)、(6)数据,得到“0℃、66A”时,电池电压与剩余电量的数据关系,如下表三所示:
表三
表三即为“第11数据关系”。
综上所述,S203a从“电池温度为0℃、电池电流分别为90A和180A的情况下,电池电压与剩余电量的数据关系”建立“电池温度为0℃、电池电流66A的情况下,电池电压与剩余电量的数据关系”;也即,S203a从“表一”建立“表三”。建立数据关系的方式有多种,本实施例将电池电流对剩余电量的影响关系拟合为线性关系,但本发明不将建立数据关系的方式仅局限于线性关系。
S203b、由所述第2数据关系,建立第22数据关系,所述第22数据关系为:第一物理参数为第二预设值、第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系;
步骤S203b与S203a类同,承接S201中的举例,S203b需要从第2数据关系即“表二”的数据中,获得“电池温度为10℃、电动车的当前电池电流66A时,电池电压与剩余电量的数据关系”。具体做法与S203a相同,此处不再赘述。假定,S203b从第2数据关系即“表二”的数据中,建立的第22数据关系,如下“表四”所示;
S204、由所述第11数据关系和所述第22数据关系,建立第33数据关系。所述第33数据关系为:第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值、第一物理参数为所述电动车的当前第一物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系;(28℃、66A)
步骤S204中,所述第11数据关系为(0℃、66A)下的“电池电压与剩余电量”的数据关系;所述第22数据关系为(10℃、66A)下的“电池电压与剩余电量”的数据关系;将第11数据关系与第22数据关系综合到一张表中,得到如下“表五”:
表五
“表五”表示:电池电压66A、电池温度分别为0℃和10℃的情况下,电池电压与剩余电量的数据关系。采用与S203a同样的方式,可从“电池电压66A、电池温度分别为0℃和10℃的情况下,电池电压与剩余电量的数据关系”建立“电池电压66A、电池温度为‘S202获取的电池温度为28℃’情况下,电池电压与剩余电量的数据关系”。所述“电池电压66A、电池温度为‘S202获取的电池温度为28℃’情况下,电池电压与剩余电量的数据关系”即为第33数据关系。用数据表格表示,S204从表五建立如下表六:
表六
“表六”表示第33数据关系。
S205、在所述第33数据关系中,由所述电动车的当前第三物理参数值,获得电动车的当前剩余电量。(28℃、66A、4V)
步骤S205中:如S204所述,第33数据关系为“电池电压66A、电池温度为‘S202获取的电池温度为28℃’情况下,电池电压与剩余电量的数据关系”,即第33数据关系中的“电池电压66A”“电池温度为28℃”已为电动车当前的电池电压和电池温度,则在第33数据关系中,查询‘S202获取的电池电压4V’所对应的剩余电量,获得的值即为“电池温度为28℃、电池电压66A、电池电压4V”时电动车的剩余电量,即电动车的当前剩余电量。
本实施例中预设的第1数据关系和第2数据关系为电动车剩余电量的实际的测试数据,本实施例以此实际的测试数据为基础,逐层拟合迭代出电动车在当前状态下的剩余电量值,通过这种方式获得的剩余电量值更接近电动车剩余电量的实际值,使得电动车剩余电量的估算更准确;且,采用这种逐层拟合迭代的方式,不需要预设较多的数据,就能迭代出电动车在任意状态下(任意电压、任意电流、任意温度等物理状态下)的剩余电量值,使得本发明更具实用性。
实施例三
实施例三为执行上述实施例一和实施例二所述方法的装置。
实施例三以电动车电池的物理参数包含第一物理参数、第二物理参数和第三物理参数为例进行说明。
图4是本发明一种电动车电池的剩余电量的获取装置实施例三的结构框图。
参见图4,一种电动车电池的剩余电量的获取装置,包括:
数据关系预设模块101,用于预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系。
所述数据关系预设模块101包括:
第1数据关系预设单元1011,用于预设第1数据关系,所述第1数据关系为:在第一物理参数为第一预设值、第二物理参数分别为第二预设值和第三预设值的情况下,第三物理参数与剩余电量的数据关系。
第2数据关系预设单元1012,用于预设第2数据关系,所述第2数据关系为:在第一物理参数为第四预设值、第二物理参数分别为第二预设值和第三预设值的情况下,第三物理参数与剩余电量的数据关系。
当前物理参数值获取模块102,用于获取电动车电池的当前物理参数值,包括第一物理参数值、第二物理参数值和第三物理参数值。
当前剩余电量获取模块103,用于根据所述数据关系预设模块101预设的数据关系,由所述当前物理参数值获取模块102获取的电动车电池的当前物理参数值,获取电动车电池的当前剩余电量。
所述当前剩余电量获取模块103包括:
第11数据关系建立单元1031,用于由所述第1数据关系,建立第11数据关系,所述第11数据关系为:第一物理参数为第一预设值、第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系。
第22数据关系建立单元1032,用于由所述第2数据关系,建立第22数据关系,所述第22数据关系为:第一物理参数为第二预设值、第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系。
第33数据关系建立单元1033,用于由所述第11数据关系和所述第22数据关系,建立第33数据关系,所述第33数据关系为:第二物理参数为所述电动车的当前第二物理参数值、第一物理参数为所述电动车的当前第一物理参数值时,第三物理参数与剩余电量的数据关系。
当前剩余电量获取单元1034,用于在所述第33数据关系中,由所述电动车的当前第三物理参数值,获得电动车的当前剩余电量。
在本实施例中,所述第一物理参数为电动车电池的温度,第二物理参数为电动车电池的电流,第三物理参数为电动车电池的电压。
本发明考虑了实际因素对电动车电池的剩余电量的影响,根据实际的测试数据,预设电动车电池的剩余电量与电动车电池的物理参数之间的数据关系;由该包含了实际因素影响的数据关系,逐步建立电动车电池的当前物理参数值与电动车电池的剩余电量之间的数据关系,进而获取电动车电池的当前剩余电量;本发明的预设数据为考虑了实际因素的测试数据,以此数据为基础,逐步获取到的电动车电池的当前剩余电量更接近电动车剩余电量的实际值。
本文中的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第1”、“第2”、“第11”、“第22”、“第33”仅仅是为了在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
需要声明的是,上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理,在本发明所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或者替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。