CN108646190B - 电池剩余充电时间估算方法、装置和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池剩余充电时间估算方法、装置和设备。该方法包括：获取电池充电过程中的充电阶段的充电截止电压和充电阶段的标定荷电状态；根据电池的当前充电电压和充电阶段的充电截止电压，确定电池当前所处充电阶段；比较电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和电池的当前荷电状态，根据比较结果确定电池在每个充电阶段的目标荷电状态；基于电池在每个充电阶段的目标荷电状态、电池的当前荷电状态、以及电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，根据预设的公式计算电池的剩余充电时间。根据本发明实施例提供的电池剩余充电时间估算方法，可以精确估算电池的剩余充电时间。

Description

电池剩余充电时间估算方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池剩余充电时间估算方法、装置和设备。

背景技术

随着电动汽车行业的不断发展，人们对电动汽车的智能化提出了更高地需求，例如，人们往往希望电动汽车在充电的时候，电池管理系统可以显示剩余充电时间。剩余充电时间作为充电过程中的状态估计，为了更好地帮助用户安排时间，在充电过程中给用户显示充电剩余时间显得尤为重要。

然而，目前大多数的充电剩余时间预估技术普遍采用通用的预估算法，没有考虑不同的充电方式之间的差异性，因此估算出来的结果与实际情况有很大的偏差，剩余充电时间的估算精度低。

发明内容

本发明实施例提供一种电池剩余充电时间估算方法、装置和设备，可以精确估算电池的剩余充电时间。

根据本发明实施例的一方面，提供一种电池剩余充电时间估算方法，包括：

获取电池充电过程中的充电阶段的充电截止电压和充电阶段的标定荷电状态；

根据电池的当前充电电压和充电阶段的充电截止电压，确定电池当前所处充电阶段；

比较电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和电池的当前荷电状态，根据比较结果确定电池在每个充电阶段的目标荷电状态；

基于电池在每个充电阶段的目标荷电状态、电池的当前荷电状态、以及电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，根据预设的公式计算电池的剩余充电时间。

根据本发明实施例的另一方面，提供一种电池剩余充电时间估算装置，包括：

充电阶段数据获取模块，用于获取电池充电过程中的充电阶段的充电截止电压和充电阶段的标定荷电状态；

当前充电阶段确定模块，用于根据电池的当前充电电压和充电阶段的充电截止电压，确定电池当前所处充电阶段；

目标荷电状态确定模块，用于比较电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和电池的当前荷电状态，根据比较结果确定电池在每个充电阶段的目标荷电状态；

剩余充电时间估算模块，用于基于电池在每个充电阶段的目标荷电状态、电池的当前荷电状态、以及电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，根据预设的公式计算电池的剩余充电时间。

根据本发明实施例的再一方面，提供一种电池剩余充电时间估算设备，包括：存储器和处理器；该存储器用于存储程序；该处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行上述的电池剩余充电时间估算方法。

根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法、装置和设备，通过充电截止电压将电池的充电过程分为不同的充电阶段，每个充电阶段在达到充电截止电压时可以切换到下一个充电阶段，在充电过程中，可以分布计算不同充电阶段的充电剩余时间，准确估算整个充电过程中的充电时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是示出根据本发明一实施例的电池剩余充电时间估算方法的流程图；

图2是图1中计算电池的剩余充电时间的具体流程图；

图3是根据本发明示例性实施例的电池充电过程中反映充电截止电压和充电电流的关系示意图；

图4是根据本发明示例性实施例的剩余充电时间估算方法的估算时间与实际充电时间对照的示意图；

图5是根据本发明一实施例提供的电池剩余充电时间估算装置的结构示意图；

图6是图5中目标荷电状态确定模块的具体结构示意图；

图7是图5中剩余充电时间估算模块的具体结构示意图；

图8是示出能够实现根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明实施例中，对电池充电过程中的剩余充电时间进行估算，从电池的种类而言，该电池可以是锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池，在本发明实施例中不做具体限定。从电池规模而言，本发明实施例中的电池可以是电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在本发明实施例中不做具体限定。

在本发明实施例中，电池充电过程可以包括n个充电阶段，每个充电阶段的充电电流为{I₁，I₂，…，I_n}，与每个充电阶段的充电电流对应的充电截止电压{V₁，V₂，…，V_n}。

作为一个示例，本发明实施例中电池的充电过程为：

对电池以充电电流I₁进行充电，当电池充电电压达到V₁时，进入下一个充电阶段；对电池以充电电流I₂进行充电，当电池充电电压达到V₂时，进入下一个充电阶段；……；在最后一个充电阶段，对电池以充电电流I_n进行充电，当电池充电电压达到V_n时，停止充电。

作为另一个示例，本发明实施例中电池的充电过程为：

对电池以充电电流I₀进行充电，当电池充电电压达到V₀时，进入下一个充电阶段；对电池以充电电流I₁进行充电，当电池充电电压达到V₁时，进入下一个充电阶段；对电池以充电电流I₂进行充电，当电池充电电压达到V₂时，进入下一个充电阶段；……；在最后一个充电阶段，对电池以充电电流I_n进行充电，直到充满。

在本发明实施例中，对动力电池充电时，整个充电流程在全温度范围内按照充电截止电压划分为不同的充电阶段，当前充电阶段进入下一个充电阶段的同时，当前充电阶段的充电电流将切换为下一个充电阶段的充电电流对电池进行充电，因此，充电装置的输出电流不会很稳定，输出电流的波动会导致充电剩余时间的跳变。

本发明实施例的动力电池剩余充电时间估算方法，可以精确计算剩余充电间时间，避免剩余充电时间发生跳变。

为了更好的理解本发明，下面将结合附图，详细描述根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法，应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。

图1是示出根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法的流程图。如图1所示，本发明实施例中的电池剩余充电时间估算方法100包括以下步骤：

步骤S110，获取电池充电过程中的充电阶段的充电截止电压和充电阶段的标定荷电状态。

步骤S120，根据电池的当前充电电压和充电阶段的充电截止电压，确定电池当前所处充电阶段。

步骤S130，比较电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和电池的当前荷电状态，根据比较结果确定电池在每个充电阶段的目标荷电状态。

步骤S140，基于电池在每个充电阶段的目标荷电状态、电池的当前荷电状态、以及电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，根据预设的公式计算电池的剩余充电时间。

根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法，可以精确估算电池的剩余充电时间。

在步骤S110，获取电池充电过程中的充电阶段的充电截止电压和充电阶段的标定荷电状态。

具体地，标定荷电状态可以是充电过程中每个充电阶段的充电电压达到充电截止电压时，电池的荷电状态的估计值。

在本发明实施例中，可以设定与每个充电阶段的充电截止电压{V₁，V₂，…，V_n}对应的标定荷电状态分别为SOC₁、SOC₂、…、SOC_n。

也就是说，当前充电阶段ChrgStep＝1时，对应的充电电流为I₁，与充电截止电压V₁对应的标定荷电状态为SOC₁；

当前充电阶段ChrgStep＝2时，对应的充电电流为I₂，与充电截止电压V₂对应的标定荷电状态为SOC₂；……；

在第n个充电阶段，即当前充电阶段ChrgStep＝n时，对应的充电电流为I_n，并且与充电截止电压V_n对应的标定荷电状态为SOC_n。

在步骤S120，根据电池的当前充电电压和充电阶段的充电截止电压，确定电池当前所处充电阶段。

在一个实施例中，步骤S120具体可以包括：

步骤S121，按照每个充电阶段从低到高的顺序获取第i个充电阶段的充电截止电压，其中，i为大于等于1且小于等于设定的充电阶段总数的整数。

步骤S122，如果当前充电电压小于第i个充电阶段的充电截止电压，则确定电池当前所处充电阶段为第i个充电阶段。

步骤S123，如果当前充电电压大于等于第i个充电阶段的充电截止电压，并且小于第i+1个充电阶段的充电截止电压，则确定电池当前所处充电阶段为第i+1个充电阶段。

在步骤S130，比较电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和电池的当前荷电状态，根据比较结果确定电池在每个充电阶段的目标荷电状态。

在一个实施例中，步骤S130具体可以包括：

步骤S131，按照每个充电阶段从低到高的顺序获取第i个充电阶段的标定荷电状态，其中，i为大于等于1且小于等于设定的充电阶段总数的整数。

步骤S132，如果电池当前所处充电阶段为第i个充电阶段，并且电池的当前荷电状态小于第i个充电阶段的标定荷电状态，则将电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为第i个充电阶段的标定荷电状态。

步骤S133，如果当前充电电压小于第i个充电阶段的充电截止电压，并且电池的当前荷电状态大于等于第i个充电阶段的标定荷电状态，则确定电池当前所处充电阶段为第i个充电阶段，以及确定电池当前所处充电阶段的目标荷电状态为电池当前荷电状态。

步骤S134，如果电池当前所处充电阶段为第i+1个充电阶段，并且电池的当前荷电状态小于第i个充电阶段的标定荷电状态，则将电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为第i+1个充电阶段的标定荷电状态。

步骤S135，将电池在当前所处充电阶段之后的每个充电阶段的目标荷电状态设置为当前所处充电阶段之后的每个充电阶段的标定荷电状态。

在本发明实施例中，当前荷电状态可以通过充电过程中读取实时显示的电池荷电状态获得，即当前荷电状态可以是充电过程中实时显示的荷电状态SOC_disp。

作为一个示例，获取第1个充电阶段的充电截止电压V₁和第1个充电阶段的标定荷电状态SOC₁。

如果当前充电电压V_m<V₁，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝1；并且当前荷电状态SOC_disp<SOC₁时，当前充电阶段的目标荷电状态等于当前充电阶段的标定荷电状态，例如SOC_target1＝SOC₁。

如果当前充电电压V_m<V₁，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝1，并且当前荷电状态SOC_disp≥SOC₁时，设置当前充电阶段的目标荷电状态为电池的当前荷电状态，即SOC_target1＝SOC_disp。

如果当前充电电压V₂≥V_m≥V₁，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝2，并且当前荷电状态SOC_disp<SOC₁时，设置当前充电阶段的目标荷电状态为第2个充电阶段的标定荷电状态，即SOC_target2＝SOC₂。

如果当前充电电压V₂≥V_m≥V₁，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝2，并且当前荷电状态SOC_disp≥SOC₁时，设置当前充电阶段的目标荷电状态为电池的当前荷电状态，即SOC_target1＝SOC_disp。

在一个实施例中，与每个充电阶段的充电截止电压{V₁，V₂，…，V_n}对应的标定荷电状态SOC₁、SOC₂、…、SOC_n中，SOC₁可以是电池充电到V₁时对应的荷电状态实际值；SOC₂可以是电池充电到V₂时对应的荷电状态实际值；…；SOC_n可以是电池充电到V_n时对应的荷电状态实际值。

在一个实施例中，与每个充电阶段的充电截止电压{V₁，V₂，…，V_n}对应的标定荷电状态SOC₁、SOC₂、…、SOC_n中，SOC₁可以是与电池充电到V₁时对应的荷电状态的实际值相比偏低的荷电状态值；SOC₂可以是与电池充电到V₂时对应的荷电状态的实际值相比偏低的荷电状态值；…，SOC_n可以与电池充电到V_n时对应的荷电状态相比偏低的荷电状态值。

作为一个示例，当前充电截止电压对应的标定荷电状态，与该充电截止电压对应的荷电状态的实际值的差值，小于预设的荷电状态差值阈值。

也就是说，在本发明实施例中，设置的每个充电阶段的标定荷电状态，比电池充电到对应的该每个充电阶段的充电截止电压时对应的荷电状态的实际值偏低，以保证利用本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法估算电池的充电剩余时间时，估算得到的剩余时间是不断减小的，在估算过程中不会发生跳变，从而得到精确的电池剩余充电时间。

在本发明实施例中，充电过程可以在全温度范围内进行，由于每个充电阶段与充电截止电压对应的标定荷电状态会受到充电环境温度的影响，利用当前充电电压和当前荷电状态，通过上述实施例中的方法，可以准确确定电池所处充电阶段和在所处充电阶段的目标荷电状态。

步骤S140，基于电池在每个充电阶段的目标荷电状态、电池的当前荷电状态、以及电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，根据预设的公式计算电池的剩余充电时间。

图2示出了图1中计算电池的剩余充电时间的具体流程图。如图2所示，在一些实施例中，步骤S140具体可以包括：

步骤S141，获取充电过程中每个充电阶段的充电电流，并根据电池当前所处充电阶段的充电电流，计算当前充电阶段的平均充电电流。

在一些实施例中，由于每个充电阶段的充电电流可能会受到充电环境温度的影响，或同时受到充电环境温度与电池荷电状态的影响。因此，可以预先建立每个充电阶段的充电电流与充电环境温度的对应关系表，或者预先建立每个充电阶段的充电电流与充电环境温度和电池荷电状态的对应关系表。

基于充电电流与充电环境温度的对应关系表，通过当前充电环境温度，查表获得每个充电阶段的充电电流。

或者，基于充电电流与充电环境温度和电池荷电状态的对应关系表，通过当前充电环境温度和电池荷电状态，查表获得每个充电阶段的充电电流。

在该步骤中，为了确保电流的稳定性，可以利用当前充电阶段的充电电流在预定时间段内的平均值，作为当前充电阶段的平均充电电流，以防止充电电流不稳定造成后续对剩余时间的估算误差。

作为一个示例，取电池当前所处充电阶段的充电电流在30s内的平均值，作为当前充电阶段的平均充电电流。

步骤S142，根据电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态、电池的当前荷电状态和当前所处充电阶段的平均充电电流，计算电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间。

具体地，利用下述公式(1)计算电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间。

T_m＝(SOC_target-SOC_disp)×Capacity÷I_m (1)

其中，T_m为电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间，SOC_target为电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态，SOC_disp为电池的当前荷电状态，Capacity为电池的容量，I_m为当前所处充电阶段的平均充电电流。

步骤S143，基于当前所处充电阶段之后每个充电阶段的目标荷电状态和之后每个充电阶段中的充电电流，计算电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间。

具体地，可以利用下述公式(2)计算电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间。

T_n＝(SOC_n-SOC_n-1)×Capacity÷I_n (2)

计算电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间，

其中，T_n为第n个充电阶段的充电剩余时间并且第n个充电阶段为当前所处充电阶段之后的充电阶段，SOC_n为第n个充电阶段的目标荷电状态，SOC_n-1为第n-1个充电阶段的目标荷电状态，Capacity为电池的容量，I_n为第n个充电阶段的平均充电电流。

作为一个示例，在最后一个充电阶段，对电池以充电电流I_n进行充电，当充电电压达到V_n时，如果停止充电，则最后一个充电阶段的标定荷电状态为SOC_n。

作为一个示例，在最后一个充电阶段，对电池以充电电流I_n进行充电，当充电电压达到V_n时，如果继续对电池进行充电，直到电池达到满充状态时，停止充电，则最后一个充电阶段的标定荷电状态为100％。

步骤S144，将当前所处充电阶段的充电剩余时间与之后每个充电阶段的充电剩余时间的和，作为电池的剩余充电时间。

根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法，可以实时计算在充电截止电压处进行充电阶段的切换处的目标荷电状态，从而分布计算不同充电阶段的剩余充电时间，并通过加和的方法得到总的剩余充电时间，解决剩余充电时间计算过程中的跳变问题。

为了便于理解，下面通过具体实施例描述根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法。

首先，设定电池充电过程中每个充电阶段的充电电流为{I₁，I₂，I₃}，与每个充电阶段的充电电流对应的充电截止电压{V₁，V₂，V₃}。

其次，指定的充电环境温度下，可以设定充电流程为在第1个充电阶段即ChrgStep＝1，利用充电电流I₁对电池进行充电，当充电电压达到V₁时，进入第2个充电阶段；在第2个充电阶段即ChrgStep＝2，利用充电电流I₂对电池进行充电，当充电电压达到V₂时，进行第3个充电阶段；在第3个充电阶段即ChrgStep＝3，利用充电电流I₃对电池进行充电，直到电池被充满。其中，充电电流I₁、I₂和I₃均可以是充电机或充电桩输出的电流在指定时间段内，例如30s内的电流平均值。

作为一个示例，图3示出了根据本发明示例性实施例的电池充电过程中反映充电截止电压和充电电流的关系示意图。

如图3所示，在第一个充电阶段，对电池以充电电流I₁约60A进行充电，当电池充电电压达到充电截止电压V₁(V₁约为4.15V)时，进入第二个充电阶段；在第二个充电阶段，对电池以充电电流I₂约24A进行充电，当电池充电电压达到充电截止电压V₂(V₂约为4.19V)时，进入第三个充电阶段；在第三个充电阶段，对电池以充电电流I₃约10A进行充电，直到电池充满。

然后，在上述充电过程中，当充电电压达到V₁时，标定荷电状态为SOC₁，当充电电压达到V₂时，标定荷电状态为SOC₂，当充电电压达到V₃时，标定荷电状态为100％。

在电池充电过程中，如果当前充电电压V_m<V₁，并且当前荷电状态SOC_disp<SOC₁时，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝1，当前充电阶段的目标荷电状态SOC_target1＝SOC₁，则可以通过下面的公式(3)估算电池在整个充电过程中的剩余充电时间：

在上述公式(3)中，T表示估算得到的电池在整个充电过程中的剩余充电时间，T₁表示电池当前所处的充电阶段即ChrgStep＝1的剩余充电时间，T₂表示电池在ChrgStep＝2时的剩余充电时间，T₃表示电池在ChrgStep＝3时的剩余充电时间。

如果当前充电电压V_m<V₁，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝1，并且当前荷电状态SOC_disp≥SOC₁时，当前充电阶段的目标荷电状态SOC_target1＝SOC_disp，T₁＝0。因此，可以通过下面的公式(4)估算电池在整个充电过程中的剩余充电时间：

在上述公式(4)中，T表示估算得到的电池在整个充电过程中的剩余充电时间，T₂表示电池在ChrgStep＝2的剩余充电时间，T₃表示电池在ChrgStep＝3时的剩余充电时间。

如果当前充电电压V₁≤V_m≤V₂，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝2，并且当前荷电状态SOC_disp<SOC₁时，当前充电阶段的目标荷电状态SOC_target2＝SOC₂，则可以通过上述公式(4)估算电池在整个充电过程中的剩余充电时间。

如果V₁≤V_m≤V₂，且SOC₁≤SOC_disp≤SOC₂时，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝2，当前充电阶段的目标荷电状态SOC_target2＝SOC₂，则可以通过上述公式(4)估算电池在整个充电过程中的剩余充电时间。

如果当前充电电压V₂≤V_m≤V₃，且SOC₂≤SOC_disp≤SOC₃时，确定电池当前所处充电阶段ChrgStep＝3，则可以通过下述公式(5)估算电池在整个充电过程中的剩余充电时间：

T＝T₃＝(100-SOC₂)×Capacity÷I₃ (5)

在上述公式(5)中，T表示估算得到的电池在整个充电过程中的剩余充电时间，T₃表示电池当前所处的充电阶段即ChrgStep＝3的剩余充电时间。

在该实施例中，将当前所处充电阶段的充电剩余时间与之后每个充电阶段的充电剩余时间的和值，作为电池的剩余充电时间。

图4示出了根据本发明示例性实施例的剩余充电时间估算方法的估算时间与实际充电时间对照的示意图。

如图4所示，在25℃的充电环境温度下，利用本发明实施例的剩余充电时间估算方法在充电的初始时刻估算得到待测电池的剩余充电时间约为101min，而待测电池的实际充电时间约为97min。由此可见，根据本发明实施例的剩余充电时间估算方法，与实际充电时间相比误差较小，且整个计算过程无明显跳变。

本发明实施例在充电过程中，可以科学评估电池当前所处供电阶段，并可以预估之后的充电阶段的剩余充电时间，保证开始充电时即可预知整个充电过程中的剩余充电时间，提高了估算精度。

下面结合附图，详细介绍根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算装置。

图5示出了根据本发明一实施例提供的电池剩余充电时间估算装置的结构示意图。如图5所示，电池剩余充电时间估算装置500包括：

充电阶段数据获取模块510，用于获取电池充电过程中的充电阶段的充电截止电压和充电阶段的标定荷电状态。

当前充电阶段确定模块520，用于根据电池的当前充电电压和充电阶段的充电截止电压，确定电池当前所处充电阶段

目标荷电状态确定模块530，用于比较电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和电池的当前荷电状态，根据比较结果确定电池在每个充电阶段的目标荷电状态。

剩余充电时间估算模块540，用于基于电池在每个充电阶段的目标荷电状态、电池的当前荷电状态、以及电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，根据预设的公式计算电池的剩余充电时间。

根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算装置，分布计算不同充电阶段的剩余充电时间，并通过加和的方法得到总的剩余充电时间，解决剩余充电时间计算过程中的跳变问题。

在一个实施例中，当前充电阶段确定模块520具体可以包括：

充电截止电压获取单元，用于按照每个充电阶段从低到高的顺序获取第i个充电阶段的充电截止电压，其中，i为大于等于1且小于等于设定的充电阶段总数的整数。

第一充电阶段确定单元，用于如果当前充电电压小于第i个充电阶段的充电截止电压，则确定电池当前所处充电阶段为第i个充电阶段。

第二充电阶段确定单元，用于如果当前充电电压大于等于第i个充电阶段的充电截止电压，并且小于第i+1个充电阶段的充电截止电压，则确定电池当前所处充电阶段为第i+1个充电阶段。

图6示出了图5中目标荷电状态确定模块的具体结构示意图。如图6所示，在一些实施例中，目标荷电状态确定模块530还可以包括：

标定荷电状态获取单元531，用于按照每个充电阶段从低到高的顺序获取第i个充电阶段的标定荷电状态，其中，i为大于等于1且小于等于设定的充电阶段总数的整数；

第一目标荷电状态确定单元532，用于如果电池当前所处充电阶段为第i个充电阶段，并且电池的当前荷电状态小于第i个充电阶段的标定荷电状态，则将电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为第i个充电阶段的标定荷电状态；

第二目标荷电状态确定单元533，用于如果电池当前所处充电阶段为第i个充电阶段，并且电池的当前荷电状态大于等于第i个充电阶段的标定荷电状态，则将电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为电池的当前荷电状态；

第三目标荷电状态确定单元534，用于如果电池当前所处充电阶段为第i+1个充电阶段，并且电池的当前荷电状态小于第i个充电阶段的标定荷电状态，则将电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为第i+1个充电阶段的标定荷电状态。

第四目标荷电状态确定单元535，用于将电池在当前所处充电阶段之后的每个充电阶段的目标荷电状态设置为当前所处充电阶段之后的每个充电阶段的标定荷电状态。

图7示出了图5中剩余充电时间估算模块的具体结构示意图。如图7所示，在一些实施例中，剩余充电时间估算模块540还可以包括：

平均充电电流确定单元541，用于获取充电阶段的充电电流，并根据电池当前所处充电阶段的充电电流，计算当前所处充电阶段的平均充电电流。

第一充电剩余时间计算单元542，用于根据电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态、电池的当前荷电状态和当前所处充电阶段的平均充电电流，计算电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间。

具体地，可以利用上述公式(1)计算电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间。

第二充电剩余时间计算单元543，用于基于当前所处充电阶段之后每个充电阶段的目标荷电状态和之后每个充电阶段中的充电电流，计算电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间。

具体地，可以利用上述公式(2)计算电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间。

第三充电剩余时间计算单元544，用于将当前所处充电阶段的充电剩余时间与之后每个充电阶段的充电剩余时间的和，作为电池的剩余充电时间。

根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算装置的其他细节与以上结合图1描述的根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法类似，在此不再赘述。

结合图1至图7描述的根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算的方法和装置可以由可拆卸地或者固定地安装在电动交通工具上的计算设备实现。

图8是示出能够实现根据本发明实施例的电池剩余充电时间估算方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。

如图8所示，计算设备800包括输入设备801、输入接口802、中央处理器803、存储器804、输出接口805、以及输出设备806。其中，输入接口802、中央处理器803、存储器804、以及输出接口805通过总线810相互连接，输入设备801和输出设备806分别通过输入接口802和输出接口805与总线810连接，进而与计算设备800的其他组件连接。具体地，输入设备801接收来自外部(例如，车辆上安装的传感器)的输入信息，并通过输入接口802将输入信息传送到中央处理器803；中央处理器803基于存储器804中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器804中，然后通过输出接口805将输出信息传送到输出设备806；输出设备806将输出信息输出到计算设备800的外部供用户使用。

也就是说，图8所示的计算设备也可以被实现为电池剩余充电时间估算设备，该电池剩余充电时间估算设备包括：存储有计算机可执行指令的存储器；以及处理器，该处理器在执行计算机可执行指令时可以实现结合图1至图7描述的电池剩余充电时间估算方法和装置。

通过本发明实施例的电池剩余充电时间估算设备，可以在电池充电过程中，更加准确地估算电池的剩余充电时间。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品或计算机可读存储介质的形式实现。所述计算机程序产品或计算机可读存储介质包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述电池剩余充电时间估算方法包括：

获取电池充电过程中的充电阶段的充电截止电压和所述充电阶段的标定荷电状态；

根据所述电池的当前充电电压和所述充电阶段的充电截止电压，确定所述电池当前所处充电阶段；

比较所述电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和所述电池的当前荷电状态，根据比较结果确定所述电池在每个充电阶段的目标荷电状态；

基于所述电池在每个充电阶段的目标荷电状态、所述电池的当前荷电状态、以及所述电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，根据预设的公式计算所述电池的剩余充电时间；

所述比较所述电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和所述电池的当前荷电状态，根据比较结果确定所述电池在每个充电阶段的目标荷电状态，包括：

按照所述每个充电阶段从低到高的顺序获取第i个充电阶段的标定荷电状态，其中，i为大于等于1且小于等于设定的充电阶段总数的整数；

如果所述电池当前所处充电阶段为第i个充电阶段，并且所述电池的当前荷电状态小于所述第i个充电阶段的标定荷电状态，则将所述电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为所述第i个充电阶段的标定荷电状态；

如果所述电池当前所处充电阶段为所述第i个充电阶段，并且所述电池的当前荷电状态大于等于所述第i个充电阶段的标定荷电状态，则将所述电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为所述电池的当前荷电状态；

如果所述电池当前所处充电阶段为第i+1个充电阶段，并且所述电池的当前荷电状态小于所述第i个充电阶段的标定荷电状态，则将所述电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为所述第i+1个充电阶段的标定荷电状态；

将所述电池在当前所处充电阶段之后的每个充电阶段的目标荷电状态设置为所述当前所处充电阶段之后的每个充电阶段的标定荷电状态。

2.根据权利要求1所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述根据所述电池的当前充电电压和所述充电阶段的充电截止电压，确定所述电池当前所处充电阶段，包括：

按照所述每个充电阶段从低到高的顺序获取第i个充电阶段的充电截止电压，其中，i为大于等于1且小于等于设定的充电阶段总数的整数；

如果所述当前充电电压小于所述第i个充电阶段的充电截止电压，则确定所述电池当前所处充电阶段为所述第i个充电阶段；

如果所述当前充电电压大于等于所述第i个充电阶段的充电截止电压，并且小于所述第i+1个充电阶段的充电截止电压，则确定所述电池当前所处充电阶段为所述第i+1个充电阶段。

3.根据权利要求1所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述基于所述电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态、所述电池的当前荷电状态、以及所述电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，计算所述电池的剩余充电时间，包括：

获取所述每个充电阶段的充电电流，并根据所述电池当前所处充电阶段的充电电流，计算当前所处充电阶段的平均充电电流；

根据所述电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态、所述电池的当前荷电状态和当前所处充电阶段的平均充电电流，计算所述电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间；

基于当前所处充电阶段之后每个充电阶段的目标荷电状态和所述之后每个充电阶段中的充电电流，计算所述电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间；

将当前所处充电阶段的充电剩余时间与所述之后每个充电阶段的充电剩余时间的和，作为所述电池的剩余充电时间。

4.根据权利要求3所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述根据所述电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态、所述电池的当前荷电状态和当前所处充电阶段的平均充电电流，计算所述电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间，包括：

利用公式T_m＝(SOC_target-SOC_disp)×Capacity÷I_m计算所述电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间，

其中，T_m为所述电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间，SOC_target为所述电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态，SOC_disp为所述电池的当前荷电状态，Capacity为所述电池的容量，I_m为当前所处充电阶段的平均充电电流。

5.根据权利要求3所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述基于当前所处充电阶段之后每个充电阶段的目标荷电状态和所述之后每个充电阶段中的充电电流，计算所述电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间，包括：

利用公式T_n＝(SOC_n-SOC_n-1)×Capacity÷I_n计算所述电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间，

其中，T_n为第n个充电阶段的充电剩余时间并且所述第n个充电阶段为当前所处充电阶段之后的充电阶段，SOC_n为所述第n个充电阶段的目标荷电状态，SOC_n-1为第n-1个充电阶段的目标荷电状态，Capacity为所述电池的容量，I_n为所述第n个充电阶段的平均充电电流。

6.一种电池剩余充电时间估算装置，其特征在于，所述电池剩余充电时间估算装置包括：

充电阶段数据获取模块，用于获取电池充电过程中的充电阶段的充电截止电压和所述充电阶段的标定荷电状态；

当前充电阶段确定模块，用于根据所述电池的当前充电电压和所述充电阶段的充电截止电压，确定所述电池当前所处充电阶段；

目标荷电状态确定模块，用于比较所述电池当前所处充电阶段的标定荷电状态和所述电池的当前荷电状态，根据比较结果确定所述电池在每个充电阶段的目标荷电状态；

剩余充电时间估算模块，用于基于所述电池在每个充电阶段的目标荷电状态、所述电池的当前荷电状态、以及所述电池在当前所处充电阶段之后的充电阶段的目标荷电状态，根据预设的公式计算所述电池的剩余充电时间；

所述目标荷电状态确定模块包括：

标定荷电状态获取单元，用于按照所述每个充电阶段从低到高的顺序获取第i个充电阶段的标定荷电状态，其中，i为大于等于1且小于等于设定的充电阶段总数的整数；

第一目标荷电状态确定单元，用于如果所述电池当前所处充电阶段为第i个充电阶段，并且所述电池的当前荷电状态小于所述第i个充电阶段的标定荷电状态，则将所述电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为所述第i个充电阶段的标定荷电状态；

第二目标荷电状态确定单元，用于如果所述电池当前所处充电阶段为所述第i个充电阶段，并且所述电池的当前荷电状态大于等于所述第i个充电阶段的标定荷电状态，则将所述电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为所述电池的当前荷电状态；

第三目标荷电状态确定单元，用于如果所述电池当前所处充电阶段为第i+1个充电阶段，并且所述电池的当前荷电状态小于所述第i个充电阶段的标定荷电状态，则将所述电池当前所处充电阶段的目标荷电状态设置为所述第i+1个充电阶段的标定荷电状态；

第四目标荷电状态确定单元，用于将所述电池在当前所处充电阶段之后的每个充电阶段的目标荷电状态设置为所述当前所处充电阶段之后的每个充电阶段的标定荷电状态。

7.根据权利要求6所述的电池剩余充电时间估算装置，其特征在于，所述当前充电阶段确定模块包括：

充电截止电压获取单元，用于按照所述每个充电阶段从低到高的顺序获取第i个充电阶段的充电截止电压，其中，i为大于等于1且小于等于设定的充电阶段总数的整数；

第一充电阶段确定单元，用于如果所述当前充电电压小于所述第i个充电阶段的充电截止电压，则确定所述电池当前所处充电阶段为所述第i个充电阶段；

第二充电阶段确定单元，用于如果所述当前充电电压大于等于所述第i个充电阶段的充电截止电压，并且小于所述第i+1个充电阶段的充电截止电压，则确定所述电池当前所处充电阶段为所述第i+1个充电阶段。

8.根据权利要求6所述的电池剩余充电时间估算装置，其特征在于，所述剩余充电时间估算模块包括：

平均充电电流确定单元，用于获取所述每个充电阶段的充电电流，并根据所述电池当前所处充电阶段的充电电流，计算当前所处充电阶段的平均充电电流；

第一充电剩余时间计算单元，用于根据所述电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态、所述电池的当前荷电状态和当前所处充电阶段的平均充电电流，计算所述电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间；

第二充电剩余时间计算单元，用于基于当前所处充电阶段之后每个充电阶段的目标荷电状态和所述之后每个充电阶段中的充电电流，计算所述电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间；

第三充电剩余时间计算单元，用于将当前所处充电阶段的充电剩余时间与所述之后每个充电阶段的充电剩余时间的和，作为所述电池的剩余充电时间。

9.根据权利要求8所述的电池剩余充电时间估算装置，其特征在于，所述第一充电剩余时间计算单元还用于：

利用公式T_m＝(SOC_target-SOC_disp)×Capacity÷I_m计算所述电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间，

其中，T_m为所述电池在当前所处充电阶段的充电剩余时间，SOC_target为所述电池在当前所处充电阶段的目标荷电状态，SOC_disp为所述电池的当前荷电状态，Capacity为所述电池的容量，I_m为当前所处充电阶段的平均充电电流。

10.根据权利要求8所述的电池剩余充电时间估算装置，其特征在于，所述第二充电剩余时间计算单元还用于：

利用公式T_n＝(SOC_n-SOC_n-1)×Capacity÷I_n计算所述电池在当前所处充电阶段之后每个充电阶段的充电剩余时间，

其中，T_n为第n个充电阶段的充电剩余时间并且所述第n个充电阶段为当前所处充电阶段之后的充电阶段，SOC_n为所述第n个充电阶段的目标荷电状态，SOC_n-1为第n-1个充电阶段的目标荷电状态，Capacity为所述电池的容量，I_n为所述第n个充电阶段的平均充电电流。

11.一种电池剩余充电时间估算设备，其特征在于，所述电池剩余充电时间估算设备包括存储器和处理器；

所述存储器用于储存有可执行程序代码；

所述处理器用于读取所述存储器中存储的可执行程序代码以执行权利要求1至5任一项所述的电池剩余充电时间估算方法。

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