CN107703458B - 动力电池的剩余电量修正方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种动力电池的剩余电量修正方法、装置、车辆及存储介质，所述方法包括：获取上一时刻剩余电量的真实值；获取所述上一时刻剩余电量的显示值；根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定当前时刻的剩余电量的显示值；其中，所述动力电池经过一段时间的放电，放电后的剩余电量的真实值与放电后的剩余电量的显示值均等于所述预设剩余电量的收敛值。通过上述方案，有效的解决了动力电池在使用过程中剩余电量的显示值的跳变，提高了驾驶员的体验。

Description

动力电池的剩余电量修正方法、装置、车辆及存储介质

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体地，涉及一种动力电池的剩余电量修正方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术

动力电池的剩余电量(state of charge，SOC)，是动力电池的一个关键参数，能够表征动力电池的使用状态。在相关技术中，车辆在上电时采用开路电压查表的方法来确定上电时的SOC值，在动力电池充放电的过程中，采用安时积分法或其他方法来确定SOC值。

在车辆运行过程中，如果出现动力电池长时间处于静置状态，如车辆在处于停车状态且较长时间未下电时，此时的SOC值可能根据开路电压法重新确定，导致动力电池在使用过程中出现SOC值的跳变。因此，相关技术中存在动力电池使用过程中SOC值出现跳变的技术问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种动力电池的剩余电量修正方法、装置、车辆及存储介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种动力电池的剩余电量修正方法，所述方法包括：

获取上一时刻剩余电量的真实值；

获取所述上一时刻剩余电量的显示值；

根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定当前时刻的剩余电量的显示值；

其中，所述动力电池经过一段时间的放电，放电后的剩余电量的真实值与放电后的剩余电量的显示值均等于所述预设剩余电量的收敛值。

可选地，所述根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定当前时刻的剩余电量的显示值，包括：

根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及所述预设剩余电量的收敛值，确定修正因子；

根据所述修正因子，所述动力电池的工作电流，确定所述当前时刻的剩余电量的显示值。

可选地，所述根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及所述预设剩余电量的收敛值，确定修正因子，包括：

采用以下公式确定所述修正因子：

其中，η为所述修正因子，SOC_displaypre为所述上一时刻剩余电量的显示值，SOC_realpre为所述上一时刻剩余电量的真实值，SOC₀为所述预设剩余电量的收敛值。

可选地，所述根据修正因子，所述动力电池的工作电流，确定所述当前时刻的剩余电量的显示值，包括：

采用以下公式确定所述当前时刻的剩余电量的显示值：

其中，soc_display为所述当前时刻的剩余电量的显示值，SOC_store为所述车辆上次下电时存储的剩余电量的显示值，η为所述修正因子，I为所述动力电池的工作电流，C为所述动力电池的电池容量，t为时间。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种动力电池的剩余电量修正装置，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为获取上一时刻剩余电量的真实值；

第二获取模块，被配置为获取所述上一时刻剩余电量的显示值；

第一处理模块，被配置为根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定当前时刻的剩余电量的显示值；

其中，所述动力电池经过一段时间的放电，放电后的剩余电量的真实值与放电后的剩余电量的显示值均等于所述预设剩余电量的收敛值。

可选地，所述第一处理模块，包括：

修正因子确定子模块，被配置为根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及所述预设剩余电量的收敛值，确定修正因子；

处理子模块，被配置为根据所述修正因子，所述动力电池的工作电流，确定所述当前时刻的剩余电量的显示值。

可选地，所述修正因子确定模块，包括：

第一确定子模块，被配置为采用以下公式确定所述修正因子：

其中，η为所述修正因子，SOC_displaypre为所述上一时刻剩余电量的显示值，SOC_realpre为所述上一时刻剩余电量的真实值，SOC₀为所述预设剩余电量的收敛值。

可选地，所述处理子模块，包括：

第二确定子模块，被配置为采用以下公式确定所述当前时刻的剩余电量的显示值：

其中，soc_display为所述当前时刻的剩余电量的显示值，SOC_store为所述车辆上次下电时存储的剩余电量的显示值，η为所述修正因子，I为所述动力电池的工作电流，C为所述动力电池的电池容量，t为时间。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括本公开第二方面所提供的动力电池的剩余电量修正装置。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开第一方面所提供的动力电池的剩余电量修正方法的步骤。

本公开中的技术方案，通过上一时刻剩余电量的真实值，上一时刻剩余电量的显示值，以及预设剩余电量的收敛值来确定当前时刻的剩余电量的显示值，由于上一时刻剩余电量的真实值以及上一时刻剩余电量的显示值在经过相同时间后在预设剩余电量的收敛值处完成收敛，即，本公开中的剩余电量的显示值向剩余电量的真实值逼近，直到剩余电量的显示值与剩余电量的真实值相等，有效的解决了动力电池在使用过程中的SOC值跳变，提高了驾驶员的体验。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施例示出的一种动力电池的剩余电量修正方法的流程图。

图2是本公开一示例性实施例示出的步骤S13的实现方式流程图。

图3是本公开一示例性实施例示出的上一时刻剩余电量的显示值与上一时刻剩余电量的真实值的收敛原理示意图。

图4是本公开一示例性实施例示出的一种动力电池的剩余电量修正装置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，为本公开一示例性实施例示出的一种动力电池的剩余电量修正方法，该方法包括以下步骤。

在步骤S11中，获取上一时刻剩余电量的真实值；

在步骤S12中，获取所述上一时刻剩余电量的显示值；

在步骤S13中，根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定当前时刻的剩余电量的显示值；

其中，所述动力电池经过一段时间的放电，放电后的剩余电量的真实值与放电后的剩余电量的显示值均等于所述预设剩余电量的收敛值。

在本公开中，可以每隔一预设时间，获取一次剩余电量的真实值以及剩余电量的显示值，如每隔10ms获取一次，或者每隔15ms获取一次，本公开不做具体限定。

在一个实施例中，每获取一次剩余电量的真实值以及剩余电量的显示值后，可以将其存储在存储器中。当需要获取上一时刻剩余电量的显示值以及上一时刻剩余电量的真实值时，直接在存储器中读取对应的SOC值。

在另一实施例中，可以根据预设的公式来计算所需时刻的剩余电量的真实值以及剩余电量的显示值。例如，所述上一时刻对应为t₀时刻，可以根据预设的公式来计算t₀时刻的剩余电量的真实值以及t₀时刻的剩余电量的显示值。

在另一实施例中，可以根据剩余电量的时间变化曲线来获取剩余电量的真实值。例如，存储器中存储有剩余电量的真实值随时间变化的曲线，在确定了与所述上一时刻对应的时间为t₀后，直接在曲线上查找与t₀对应的剩余电量的真实值。

当然，除了上述方法，还可以根据其他方法来获取上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值，本公开不做具体限定。

在本公开中，为了使剩余电量的真实值向剩余电量的显示值逼近，设置有预设剩余电量的收敛值，所述动力电池经过一段时间的放电后，放电后的剩余电量的真实值与放电后的剩余电量的显示值在预设剩余电量的收敛值处完成收敛。所述预设剩余电量的收敛值可以是固定的，也可以是实时变化的。

在一个实施例中，所述预设剩余电量的收敛值为固定的，如30％，则剩余电量的显示值和剩余电量的真实值在30％处收敛，所述预设电量的收敛值可以根据动力电池的电芯类型以及整车需求进行设置。

在另一实施例中，所述预设剩余电量的收敛值为上一时刻剩余电量的真实值和上一时刻剩余电量的显示值中的较小者的一半。例如，上一时刻剩余电量的真实值为56％，上一时刻剩余电量的显示值为58％，那么预设剩余电量的收敛值为56％的一半，即28％。由于剩余电量的真实值和剩余电量的显示值是时刻改变的，因此，预设剩余电量的收敛值也是动态变化的。

根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定当前时刻的剩余电量的显示值。在一个实施例中，根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值确定修正因子，根据修正因子来对电量的变化进行修正，确定当前时刻的剩余电量的显示值。

可选地，所述方法还包括：根据车辆上电时的开路电压或所述车辆上次下电时存储的剩余电量的真实值，确定所述车辆上电时的剩余电量的真实值；以及获取所述车辆上次下电时的剩余电量的显示值，作为所述车辆上电时的剩余电量的显示值。

目前，由于车辆上电时显示的剩余电量，可能是直接显示的剩余电量的真实值，而不同时段确定剩余电量真实值的方法可能不同，比如当车辆在下电时，显示的剩余电量为采用安时积分方法计算出的剩余电量，当车辆再次上电时，根据开路电压方法获取的剩余电量可能与上次下电时的剩余电量有明显不同，进而导致用户上电时看到的剩余电量与之前下电时看到的剩余电量之间存在较大的偏差。

本公开中，在车辆上电时，获取剩余电量的真实值可以包括两种方式。第一种方式，通过开路电压来获取剩余电量的真实值，即根据开路电压和剩余电量的对应表，确定车辆上电时的剩余电量的真实值。第二种方式，将车辆上次下电时存储的剩余电量的真实值作为车辆上电时的剩余电量的真实值。上述两种方式可以根据动力电池的类型进行选择，在一个实施例中，动力电池为三元材料的锂离子电池，可以采用开路电压来获取剩余电量的真实值。在另一实施例中，动力电池为磷酸铁锂类型的锂离子电池，由于该种电池在剩余电量处于中间阶段(例如剩余电量为50％)时，采用开路电压的方法获取剩余电量的真实值并不准确，因此，可以采用第二种方式作为车辆上电时的剩余电量的真实值。

当然，除了上述两种方式，还可以采用其他方法来获取车辆上电时的剩余电量的真实值，本公开不做具体限定。

为了避免车辆在上电时剩余电量的显示值与上次下电时剩余电量的显示值出现跳变，可以将车辆上电时剩余电量的显示值设置为车辆上次下电时的剩余电量的显示值。例如，车辆在上次下电时保存的剩余电量的显示值为68％，那么在车辆再次上电时，读取该值，并将68％作为上电时剩余电量的显示值。在车辆上电运行后，可以进一步执行上述步骤S11-步骤S13，进而逐步缩小显示值与真实值之间的差距。通过这样的方式，车辆上下电后不会出现剩余电量显示值跳变的情况，同时还可以避免出现剩余电量的显示值跳变的情况，提升了用户体验。

可选地，所述方法还包括：在所述车辆的运行过程中，根据所述车辆上电时的剩余电量的真实值，以及所述动力电池的工作电流，确定所述车辆的剩余电量的真实值。

在本公开中，随着动力电池的充放电，剩余电量的真实值随时间发生变化，剩余电量的真实值可以根据以下公式确定：

其中，SOC_real为剩余电量的真实值，SOC_int为车辆刚上电时的剩余电量的真实值，SOC_int可以通过上述开路电压、电芯特性或其他算法确定，I为动力电池的工作电流，C为动力电池的电池容量，t为时间。

如图2所示，为本公开一示例性实施例示出的步骤S13的实现方式流程图，包括以下步骤。

在步骤S21中，根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及所述预设剩余电量的收敛值，确定修正因子；

在步骤S22中，根据所述修正因子，所述动力电池的工作电流，确定所述当前时刻的剩余电量的显示值。

在本公开中，当上一时刻剩余电量的真实值与上一时刻剩余电量的显示值出现偏差时，通过修正因子使二者进行收敛，收敛原理如图3所示。图3中，上一时刻为t₁时刻，预设剩余电量的收敛值为SOC₀，上一时刻剩余电量的显示值为SOC_displaypre，上一时刻剩余电量的真实值为SOC_realpre，SOC_displaypre以及SOC_realpre在经过t₂-t₁的时间，在(t₂，SOC₀)处完成收敛，即二者的值相等。

首先，确定图3中两条直线的斜率：

其次，将上述两式相除并做变形，得到如下结果：

ΔSOC_realpre＝SOC_realpre-SOC_real

其中，SOC_display为当前时刻的剩余电量的显示值，SOC_real为当前时刻的剩余电量的真实值。根据公式1可知，当前时刻的剩余电量的显示值可以通过

对电流时间乘积的变化进行修正，即，修正因子η可采用以下公式确定：

由修正因子的公式可知，上一时刻的剩余电量的显示值、上一时刻的剩余电量的真实值都可以对修正因子进行调节，修正因子在剩余电量的整个显示过程中都是有变化的，不用特殊设置。同时，通过预设剩余电量的收敛值，可以对修正因子的动态调节速率进行设置，实现SOC的快速收敛。由于预设剩余电量的收敛值可以为固定的一个值，或通过预设的计算公式来确定，即使对于不同类型的电芯来说，只需要实验一两次就可以确定，较易实现。

使用公式1确定当前时刻的剩余电量的显示值，当动力电池处于静置状态，没有电流时，当前剩余电量的显示值与上一时刻剩余电量的显示值相同，有效的避免了相关技术中动力电池在静置状态下SOC出现跳变的问题。

在一个实施例中，所述预设剩余电量的收敛值为0，则动态因子η为：

可选地，所述动力电池的工作电流，确定所述当前时刻的剩余电量的显示值包括：采用以下公式确定所述当前时刻的剩余电量的显示值：

其中，sOc_display为所述当前时刻的剩余电量的显示值，SOC_store为所述车辆上次下电时存储的剩余电量的显示值，η为所述修正因子，I为所述动力电池的工作电流，C为所述动力电池的电池容量，t为时间。

本公开中，SOC_displaypre可以通过最初的剩余电量的显示值来确定。SOC_store为车辆上次下电时存储的剩余电量的显示值，也为本次车辆上电时的剩余电量的显示值，当动力电池工作了一定时间t后，动力电池的电量变化可以由电流乘以时间的积分来表示，利用修正因子对该电量变化进行修正，并在最初的剩余电量的显示值的基础上减去电量变化，即可得到当前的剩余电量的显示值。

由上所述，本公开中的方法，通过预设剩余电量的收敛值，动态调节修正因子，不论剩余电量的显示值和剩余电量的真实值何时出现偏差，都可以进行实时调节，不会出现跳变。

如图4所示，为本公开一示例性实施例示出的一种动力电池的剩余电量修正装置，所述装置包括：

第一获取模块41，被配置为获取上一时刻剩余电量的真实值；

第二获取模块42，被配置为获取所述上一时刻剩余电量的显示值；

第一处理模块43，被配置为根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定当前时刻的剩余电量的显示值；

其中，所述动力电池经过一段时间的放电，放电后的剩余电量的真实值与放电后的剩余电量的显示值均等于所述预设剩余电量的收敛值。

可选地，所述装置还包括：

第二处理模块，被配置为根据车辆上电时的开路电压或所述车辆上次下电时存储的剩余电量的真实值，确定所述车辆上电时的剩余电量的真实值；以及

第三处理模块，被配置为获取所述车辆上次下电时的剩余电量的显示值，作为所述车辆上电时的剩余电量的显示值。

可选地，所述装置还包括：

第四处理模块，被配置为在所述车辆的运行过程中，根据所述车辆上电时的剩余电量的真实值，以及所述动力电池的工作电流，确定所述车辆的剩余电量的真实值。

可选地，第一处理模块43，包括：

修正因子确定子模块，被配置为根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及所述预设剩余电量的收敛值，确定修正因子；

处理子模块，被配置为根据所述修正因子，所述动力电池的工作电流，确定所述当前时刻的剩余电量的显示值。

可选地，所述修正因子确定模块，包括：

第一确定子模块，被配置为采用以下公式确定所述修正因子：

其中，η为所述修正因子，SOC_displaypre为所述上一时刻剩余电量的显示值，SOC_realpre为所述上一时刻剩余电量的真实值，SOC₀为所述预设剩余电量的收敛值。

可选地，所述处理子模块，包括：

第二确定子模块，被配置为采用以下公式确定所述当前时刻的剩余电量的显示值：

其中，soc_display为所述当前时刻的剩余电量的显示值，SOC_store为所述车辆上次下电时存储的剩余电量的显示值，η为所述修正因子，I为所述动力电池的工作电流，C为所述动力电池的电池容量，t为时间。

基于同一发明构思，本公开提供一种车辆，所述车辆包括本公开提供的动力电池的剩余电量修正装置。

基于同一发明构思，本公开提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的动力电池的剩余电量的修正方法的步骤。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (4)

1.一种动力电池的剩余电量修正方法，其特征在于，所述方法包括：

获取上一时刻剩余电量的真实值；

获取所述上一时刻剩余电量的显示值；

根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定修正因子：

其中，η为所述修正因子，SOC_displaypre为所述上一时刻剩余电量的显示值，SOC_realpre为所述上一时刻剩余电量的真实值，SOC₀为所述预设剩余电量的收敛值，所述动力电池经过一段时间的放电，放电后的剩余电量的真实值与放电后的剩余电量的显示值均等于所述预设剩余电量的收敛值；

根据所述修正因子，所述动力电池的工作电流，确定当前时刻的剩余电量的显示值：

其中，soc_display为所述当前时刻的剩余电量的显示值，SOC_store为存储的所述动力电池上次下电时的剩余电量的显示值，η为所述修正因子，I为所述动力电池的工作电流，C为所述动力电池的电池容量，t为时间。

2.一种动力电池的剩余电量修正装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为获取上一时刻剩余电量的真实值；

第二获取模块，被配置为获取所述上一时刻剩余电量的显示值；

修正因子确定子模块，被配置为根据所述上一时刻剩余电量的真实值、所述上一时刻剩余电量的显示值、以及预设剩余电量的收敛值，确定修正因子：

其中，η为所述修正因子，SOC_displaypre为所述上一时刻剩余电量的显示值，SOC_realpre为所述上一时刻剩余电量的真实值，SOC₀为所述预设剩余电量的收敛值，所述动力电池经过一段时间的放电，放电后的剩余电量的真实值与放电后的剩余电量的显示值均等于所述预设剩余电量的收敛值；

处理子模块，被配置为根据所述修正因子，所述动力电池的工作电流，确定当前时刻的剩余电量的显示值：

其中，soc_display为所述当前时刻的剩余电量的显示值，SOC_store为存储的所述动力电池上次下电时的剩余电量的显示值，η为所述修正因子，I为所述动力电池的工作电流，C为所述动力电池的电池容量，t为时间。

3.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求2所述的动力电池的剩余电量修正装置。

4.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1所述的方法的步骤。

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