CN105760656B - 一种电池剩余充电时间估算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电池剩余充电时间估算方法，通过预设充电数据，检测当前的环境温度T及对应的恒压充电充入的电量SOC1及恒压充电时间t2，计算恒流充电阶段的时间t1，进而获得总剩余充电时间t＝t1+t2。电池在实际的充电过程中，自动识别当前的充电倍率，并在充电进入恒压阶段时刻起至电池完全充满过程中，自动计算当前充电倍率下的恒压充电时间t2和恒压充入电量SOC1，并保存到存储器中并对系统预设值进行更新。如此电池能够记录当前倍率下的恒压充电时间t2和恒压充入电量SOC1，在下次使用该充电倍率进行充电时，使用该值进行剩余充电时间估算，从而能够更加准确的反映电池的剩余充电时间。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池、储能电池技术领域，具体涉及一种电池剩余充电时间估算方法。
背景技术
剩余充电时间，是指当电池处于充电状态时，充电装置为电池从当前电量开始充电到充满电量结束所需的充电时间。随着电池系统的普遍使用，对电池充电时间的估算提出了更高的要求，除了能够实时显示剩余充电时间外，对估算的精度也提出了更高的要求。
传统的电池剩余充电时间的获取方法主要有如下方式：其中一种是根据单位电量所需的充电时间和电池的当前电量，获取该电池的充电剩余时间；另一种是根据电池出厂前预设的电量参照信息和电池的当前电量，获取该电池的充电剩余时间。
由于电池受环境因素的影响较大，不同环境下的电池，其剩余充电时间差异较大。上述电池剩余充电时间的获取方法是一种粗略的估算方法，并不能更加准确的反应电池的剩余充电时间。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电池剩余充电时间估算方法，从而能够更加准确的反映电池的剩余充电时间。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种电池剩余充电时间估算方法，过程如下：
A1预设充电数据：预设不同环境温度T下对应的恒压充电的充电倍率H，以及不同充电倍率H下恒压充电充入的电量SOC1及恒压充电时间t2；
A2检测当前的环境温度T，并根据当前环境温度T读取对应的电池充电倍率H，以及当前充电倍率H下对应的恒压充电充入的电量SOC1及恒压充电时间t2；
A3计算恒流充电阶段的时间t1:
t1＝C0/I0 (1)
其中，恒流充电的电流I0＝K*C (2)
K为温度系数，C为电池实际容量,
恒流充电充入的容量C0＝(1–SOC1–SOC)*C (3)
SOC为电池充电前剩余电量；
A4根据恒压充电的时间t2和恒流充电的时间t1计算总剩余充电时间t，其中，总剩余充电时间t＝t1+t2 (4)
因此，总剩余充电时间t＝(1–SOC1–SOC)/K+t2。
优选的，还包括根据实际充电过程中记录的充电数据更新预设的充电数据或更新上一次更新的充电数据的自学习步骤A5。
优选的，所述自学习步骤A5的过程如下：
A51计算实际充电过程中恒压充电阶段当前充电倍率下的实际恒压充电时间t2’和实际恒压充入电量SOC1’；
A52将计算结果对预设的数据或上一次更新的数据进行更新，供下一次总剩余充电时间估算使用。
优选的，所述步骤A2过程如下：检测当前的环境温度T0，并根据当期环境温度T0读取预设充电数据中或最新更新的充电数据中的恒压充电的时间t2及恒压充电充入的电量SOC1，
所述总剩余充电时间的计算采用预设充电数据或最新更新的充电数据进行计算。
优选的，所述自学习步骤A5还包括：
判断计算的实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值是否超过预设的时间阈值△t2，和/或实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值是否超过预设的电量阈值△SOC1；
若实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值超过预设的时间阈值△t2，和/或实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值超过预设的电量阈值△SOC1，则丢弃该次计算的实际恒压充电时间t2’和实际恒压充入电量SOC1’否则执行步骤A52。
优选的，所述预设的时间阈值△t2为5min。
优选的，所述预设的时间阈值△t2为10min。
优选的，所述预设的时间阈值△t2为15min。
优选的，所述预设的电量阈值△SOC1为0.5％。
优选的，所述预设的电量阈值△SOC1为0.8％。
本发明提供的电池剩余充电时间估算方法，电池在实际的充电过程中，自动识别当前的充电倍率，并在充电进入恒压阶段时刻起至电池完全充满过程中，自动计算当前充电倍率下的恒压充电时间t2’和恒压充入电量SOC1’，并对系统预设值进行更新，如此能够及时更新当前倍率下的恒压充电时间t2和恒压充入电量SOC1，在下次使用该充电倍率进行充电时，使用最新更新的充电数据进行剩余充电时间估算，从而能够更加准确的反映电池的剩余充电时间。
附图说明
图1为本发明实施例1电池剩余充电时间估算方法的主要流程图；
图2为本发明实施例1电池自学习进行充电数据更新的流程图；
图3为本发明实施例2电池自学习进行充电数据更新的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
参考图1，一种电池剩余充电时间估算方法，用于对电池的剩余充电时间进行估算，其采用恒流充电及恒压充电的方法获得剩余充电时间。
电池剩余充电时间估算方法过程如下：
A1预设充电数据：预设不同环境温度T下对应的恒压充电的充电倍率H，以及不同充电倍率H下恒压充电充入的电量SOC1及恒压充电时间t2；
A2检测当前的环境温度T，并根据当前环境温度T读取对应的电池充电倍率H，以及当前充电倍率H下对应的恒压充电充入的电量SOC1及恒压充电时间t2；
A3计算恒流充电阶段的时间t1:
t1＝C0/I0 (1)
其中，恒流充电的电流I0＝K*C (2)
K为温度系数，C为电池实际容量,
恒流充电充入的容量C0＝(1–SOC1–SOC)*C (3)
SOC为电池充电前剩余电量；
A4根据恒压充电的时间t2和恒流充电的时间t1计算总剩余充电时间t，其中，总剩余充电时间t＝t1+t2 (4)
因此，总剩余充电时间t＝(1–SOC1–SOC)/K+t2。
作为实施例的优选方式，所述电池剩余充电时间估算方法还包括自学习步骤A5：
A5根据实际充电过程中记录的充电数据更新预设的充电数据或更新上一次更新的充电数据。参考图2，自学习的过程为：
a1计算实际充电过程中恒压充电阶段当前充电倍率下的实际恒压充电时间t2’和实际恒压充入电量SOC1’；
a2判断计算的实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值是否超过预设的时间阈值△t2；所述预设的时间阈值△t2可以设为5min、10min、15min。
a3判断计算的实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值是否超过预设的电量阈值△SOC1；所述预设的电量阈值△SOC1可以设为0.5％、0.8％。
若实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值超过预设的时间阈值△t2且实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值超过预设的电量阈值△SOC1则执行步骤a4，否则执行步骤a5。
a4丢弃该次计算的实际恒压充电时间t2’和实际恒压充入电量SOC1’。
a5将计算结果对预设的数据或上一次更新的数据进行更新，供下一次总剩余充电时间估算使用。
在步骤A1中，由于电池在不同温度环境下，充电倍率存在较大的差异，在电池出厂前，需要预设不同充电倍率下对应的恒压充电时间t2和恒压充入电量SOC1。如0.1C、0.2C、0.3C等不同充电倍率下对应的恒压充电时间t2和恒压充入电量SOC1。如下表所示：
| T(温度/℃) | 0 | 5 | 15 | 45 |
| H(充电倍率) | 0.1C | 0.2C | 0.3C | 0.3C |
| t2(恒压充电时间/h) | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| SOC1(恒压充入电量/％) | 2 | 2 | 2 | 2 |
在步骤A2中：检测当前的环境温度T0，并根据当期环境温度T0读取预设充电数据中或最新更新的充电数据中的恒压充电的时间t2及恒压充电充入的电量SOC1，所述总剩余充电时间的计算采用预设充电数据或最新更新的充电数据进行计算。
进一步的，在步骤A5的自学习过程中，在电池实际充电过程中，由于可能存在不完全充满的情况，则无法自学习到当次的恒压充电时间t2和恒压充入电量SOC1。遇到此种情况，则保持上一次数据不做更新。即，丢弃该次计算值。
本发明提供的电池剩余充电时间估算方法，电池在实际的充电过程中，自动识别当前的充电倍率，并在充电进入恒压阶段时刻起至电池完全充满过程中，自动计算当前充电倍率下的恒压充电时间t2’和恒压充入电量SOC1’，并对系统预设值进行更新，如此能够及时更新当前倍率下的恒压充电时间t2和恒压充入电量SOC1，在下次使用该充电倍率进行充电时，使用最新更新的充电数据进行剩余充电时间估算，从而能够更加准确的反映电池的剩余充电时间。
实施例2
本实施例是本发明一种电池剩余充电时间估算方法的另一种实施方式，参考图3，该实施例与实施例1的区别技术特征为自学习的过程，本实施例中的自学习过程为：
b1计算实际充电过程中恒压充电阶段当前充电倍率下的实际恒压充电时间t2’和实际恒压充入电量SOC1’；
b2判断计算的实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值是否超过预设的时间阈值△t2；
b3判断计算的实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值是否超过预设的电量阈值△SOC1；
若实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值超过预设的时间阈值△t2或实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值超过预设的电量阈值△SOC1则执行步骤b4，否则执行步骤b5。
b4丢弃该次计算的实际恒压充电时间t2’和实际恒压充入电量SOC1’。
b5将计算结果对预设的数据或上一次更新的数据进行更新，供下一次总剩余充电时间估算使用。
在实际应用过程中，自学习的过程也可以只依据计算的实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值是否超过预设的时间阈值△t2的条件来判断是否进行数据更新，也可以只依据判断计算的实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值是否超过预设的电量阈值△SOC1的条件来判断是否进行数据更新。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电池剩余充电时间估算方法，其特征在于，过程如下：
A1预设充电数据：预设不同环境温度T下对应的恒压充电的充电倍率H，以及不同充电倍率H下恒压充电充入的电量SOC1及恒压充电时间t2；
A2检测当前的环境温度T，并根据当前环境温度T读取对应的电池充电倍率H，以及当前充电倍率H下对应的恒压充电充入的电量SOC1及恒压充电时间t2；
A3计算恒流充电阶段的时间t1:
t1＝C0/I0 (1)
其中，恒流充电的电流I0＝K*C (2)
K为温度系数，C为电池实际容量,
恒流充电充入的容量C0＝(1–SOC1–SOC)*C (3)
SOC为电池充电前剩余电量；
A4根据恒压充电的时间t2和恒流充电的时间t1计算总剩余充电时间t，其中，总剩余充电时间t＝t1+t2 (4)
因此，总剩余充电时间t＝(1–SOC1–SOC)/K+t2；
还包括根据实际充电过程中记录的充电数据更新预设的充电数据或更新上一次更新的充电数据的自学习步骤A5；
所述自学习步骤A5的过程如下：
A51计算实际充电过程中恒压充电阶段当前充电倍率下的实际恒压充电时间t2’和实际恒压充入电量SOC1’；
A52将计算结果对预设的数据或上一次更新的数据进行更新，供下一次总剩余充电时间估算使用。
2.根据权利要求1所述的电池剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述步骤A2过程如下：检测当前的环境温度T0，并根据当期环境温度T0读取预设充电数据中或最新更新的充电数据中的恒压充电的时间t2及恒压充电充入的电 量SOC1，
所述总剩余充电时间的计算采用预设充电数据或最新更新的充电数据进行计算。
3.根据权利要求2所述的电池剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述自学习步骤A5还包括：
判断计算的实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值是否超过预设的时间阈值△t2，和/或实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值是否超过预设的电量阈值△SOC1；
若实际恒压充电时间t2’与预设的恒压充电时间t2或最新更新的恒压充电时间t2的差值超过预设的时间阈值△t2，和/或实际恒压充入电量SOC1’与预设的恒压充入电量SOC1或最新更新的实际恒压充入电量SOC1的差值超过预设的电量阈值△SOC1，则丢弃该次计算的实际恒压充电时间t2’和实际恒压充入电量SOC1’否则执行步骤A52。
4.根据权利要求3所述的电池充电时间估算方法，其特征在于，所述预设的时间阈值△t2为5min。
5.根据权利要求3所述的电池充电时间估算方法，其特征在于，所述预设的时间阈值△t2为10min。
6.根据权利要求3所述的电池充电时间估算方法，其特征在于，所述预设的时间阈值△t2为15min。
7.根据权利要求3所述的电池充电时间估算方法，其特征在于，所述预设的电量阈值△SOC1为0.5％。
8.根据权利要求3所述的电池充电时间估算方法，其特征在于，所述预设的电量阈值△SOC1为0.8％。
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