CN112230147A - 剩余充电时间估算方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种剩余充电时间估算方法及装置，属于电动车辆充电技术领域。所述方法包括：获取电池的初始温度和初始电压值；根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间；在所述电池充电过程中，对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样，根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间；在所述电池充电结束后，根据实际充电时间更新所述动态对照表。本发明提供的剩余充电时间估算方法具有智能自适应学习的优点，能够提高剩余充电时间估算的准确性，解决了现有技术中剩余充电时间计算量大、误差大、可实施性差等难点。

Description

剩余充电时间估算方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及电动车辆充电技术领域，具体地涉及一种剩余充电时间估算方法、一种剩余充电时间估算装置以及一种电子设备。
背景技术
电动汽车具有无污染、零排放、低噪声、经济实用等优点，是汽车行业未来发展的主流方向。由于电动车辆充电时间较长，因此对充电时间进行估计很有必要。准确的估算剩余充电时间，一方面便于用户合理安排自身时间，提升用户体验，另一方面有利于合理分配和调度公共充电桩的资源，提高充电桩利用率。
现有技术中估算电动车剩余充电时间的方法较多，通常估算的是实时充电剩余时间，考虑到充电过程中电流、温度以及电压的变化，将得到的充电剩余时间乘以一个固定的修正系数，输出最终的充电剩余时间。由于修正系数本来是不确定的，是一个跳变值，因此导致估算的充电剩余时间与实际的充电时间误差比较大，甚至出现随着已充电时间增加(原理上来说，已充电时间增加，剩余充电时间应减少)，估算的剩余充电时间反而也增加的问题。其他的剩余充电时间估算方法计算量大、原理复杂、可实施性差，且不能准确地估算剩余充电时间。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种剩余充电时间估算方法及装置，以解决现有技术估算剩余充电时间准确性低的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种剩余充电时间估算方法，所述方法包括：
获取电池的初始温度和初始电压值；
根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间；
在所述电池充电过程中，对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样，根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间；
在所述电池充电结束后，根据实际充电时间更新所述动态对照表。
进一步地，所述根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间，包括：
根据所述静态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的第一充电时间；
根据所述动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的第二充电时间；
若所述第一充电时间与所述第二充电时间的差值超出预设差值范围，则确定所述第一充电时间为所述初始充电总时间；若所述第一充电时间与所述第二充电时间的差值在所述预设差值范围内，则确定所述第二充电时间为所述初始充电总时间。
进一步地，所述在所述电池充电过程中，对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样，根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间，包括：
记录当前的累计采样次数，根据所述累计采样次数计算当前的采样时间；
将所述初始充电总时间减去所述采样时间得到所述实时剩余充电时间。
进一步地，在所述电池处于降功率充电的情况下，所述实时剩余充电时间等于所述初始充电总时间减去所述采样时间与降功率系数的乘积；其中，所述降功率系数根据降功率充电的等级确定。
进一步地，所述根据实际充电时间更新所述动态对照表，包括：
将与所述初始温度和所述初始电压值对应的实际充电时间与所述动态对照表中的对应的充电时间数据进行对比，若两者的误差在预设误差范围内，则记录所述实际充电时间，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述动态对照表中。
进一步地，所述方法还包括：
在所述动态对照表的更新次数达到预设次数，且所述实际充电时间与所述静态对照表中的对应的充电时间数据的误差大于预设误差值时，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述静态对照表中。
本发明第二方面提供一种剩余充电时间估算装置，所述装置包括：
采样模块，用于在电池充电之前采集所述电池的初始温度和初始电压值，在所述电池充电过程中对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样；
第一确定模块，用于根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间；
第二确定模块，用于在所述电池充电过程中根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间；
更新模块，用于在所述电池充电结束后根据实际充电时间更新所述动态对照表。
进一步地，所述在所述电池充电过程中根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间，包括：
记录当前的累计采样次数，根据所述累计采样次数计算当前的采样时间；
将所述初始充电总时间减去所述采样时间得到所述实时剩余充电时间。
进一步地，所述更新模块用于将与所述初始温度和所述初始电压值对应的实际充电时间与所述动态对照表中的对应的充电时间数据进行对比，若两者的误差在预设误差范围内，则记录所述实际充电时间，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述动态对照表中。
本发明第三方面提供一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通过总线相连的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机指令；所述至少一个处理器执行所述计算机指令时实现上述的剩余充电时间估算方法。
本发明实施方式根据获取的初始温度和初始电压值，通过查静态对照表和动态对照表得到两组充电时间数据，并比较两组数据的有效性，从而确定准确的初始充电总时间，再采用总时间累减法计算实时剩余充电时间。完成充电后再根据预设条件将实际充电时间数据更新到动态对照表中，保证动态对照表数据的准确性和实时性。本发明提供的剩余充电时间估算方法具有智能自适应学习的优点，能够提高剩余充电时间估算的准确性，解决了现有技术中剩余充电时间计算量大、误差大、可实施性差等难点。
本发明实施方式的其它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发明实施方式的进一步理解，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发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是本发明一种实施方式提供的剩余充电时间估算方法的流程图；
图2是本发明一种实施方式提供的剩余充电时间估算装置的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。
图1是本发明一种实施方式提供的剩余充电时间估算方法的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供一种剩余充电时间估算方法，所述方法包括：
S1、获取电池的初始温度和初始电压值。
在接收到插枪信号和允许充电状态信号后，温度传感器采集此时电池的温度作为本次充电的初始温度，电压传感器采集此时电池的电压值(例如电芯的平均单体电压)作为本次充电的初始电压值。
S2、根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间。
静态对照表是由温度、电压值以及根据大量的整车测试数据得到的充电时间初始数值(在不同环境条件下，不同温度、电压下实际测得的充电时间的平均值)构成的二维数组表，即以多组实测数据为基础将温度和电压等非线性因素量化处理，制成相应的二维数组表，存储于NVM(Non-Volatile Memory，不易丢失的存储)中。动态对照表是由温度、电压值以及充电时间构成的二维数组表，存储于NVM(Non-Volatile Memory，不易丢失的存储)中。动态对照表中的充电时间数值根据每次充电的实际充电时间实时更新。
静态对照表和动态对照表均为二维数组表，包括快充和慢充两种类型，慢充的二维数组表格式如下：
Figure BDA0002390655940000061
根据步骤S1获取的初始温度和初始电压值，通过静态对照表和动态对照表利用二分查表法即可快速获得对应的初始充电总时间，解决了计算量大、原理复杂、可实施性差、可编程性差等难点。
具体地，根据所述静态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的第一充电时间；根据所述动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的第二充电时间；若所述第一充电时间与所述第二充电时间的差值超出预设差值范围，则确定所述第一充电时间为所述初始充电总时间；若所述第一充电时间与所述第二充电时间的差值在所述预设差值范围内，则确定所述第二充电时间为所述初始充电总时间。所述预设误差值范围根据实际情况设定，例如，预设误差值范围为第二充电时间的30％以内范围。在初始温度为20℃，初始电压为3.71V的情况下，通过静态对照表查找得到第一充电时间为12h，通过动态对照表查找得到第二充电时间为8h。第一充电时间与第二充电时间的差值为4h，该差值超过第二充电时间的30％，此时认为第二充电时间8h不可信(可能NVM出现错误)，将第一充电时间12h确定为初始充电总时间。若通过静态对照表查找得到第一充电时间为10h，通过动态对照表查找得到第二充电时间为8h。第一充电时间与第二充电时间的差值为2h，该差值未超过第二充电时间的30％，将第二充电时间8h确定为初始充电总时间。
S3、在所述电池充电过程中，对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样，根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间。
在电池充电过程中，对电池的当前温度和当前电压进行实时采样，记录当前的累计采样次数，根据所述累计采样次数计算当前的采样时间(采样时间＝累计采样次数/采样频率)；将所述初始充电总时间减去所述采样时间得到所述实时剩余充电时间。
在电池充电过程中出现电压不稳或其他故障时，电池处于降功率充电状态，计算此时的剩余充电时间需要考虑降功率因素。当前的剩余充电时间等于初始充电总时间减去采样时间与降功率系数的乘积，即剩余充电时间＝初始充电总时间-采样时间*降功率系数；其中，所述降功率系数根据降功率充电的等级确定。当降功率充电情况消失，恢复为正常充电状态时，将当前的剩余充电时间除以所述降功率系数，得到正常充电状态时的剩余充电时间。
采用总时间累减法根据降功率系数计算实时剩余充电时间，进一步保证了剩余充电时间估算的准确性。
S4、在所述电池充电结束后，根据实际充电时间更新所述动态对照表。
考虑到环境因素对电池的电芯特性的影响，需实时更新动态对照表，保证数据的准确性和实时性。
将与所述初始温度和所述初始电压值对应的实际充电时间与所述动态对照表中的对应的充电时间数据进行对比，若两者的误差在预设误差范围内，则记录所述实际充电时间，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述动态对照表中。例如，在单次充电完成后，将本次充电的实际充电时间与动态对照表中的对应的充电时间数据(与本次充电的初始温度和初始电压值对应的充电时间数值)进行对比，若两者的误差小于实际充电时间的20％，则记录本次充电的实际充电时间。当记录的实际充电时间数值达到三个时，将三个实际充电时间数值的平均值更新到所述动态对照表中。
本实施方式中，实际充电时间包括预充电时间，预充电时间是指获取到开始计算时间信号(插枪信号和允许充电状态信号)至充电电压稳定的时间，预充电时间根据实际情况而定。即实际充电时间＝预充电时间+满充电时间。例如，预充电时间设定为5分钟，在获取到插枪信号和允许充电状态信号5分钟后开始计时，当获取到满充信号且达到满充电压时停止计时，记录的时间为满充电时间，实际充电时间＝满充电时间+5分钟。
在所述动态对照表的更新次数达到预设次数，且所述实际充电时间与所述静态对照表中的对应的充电时间数据的误差大于预设误差值时，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述静态对照表中。例如，当动态对照表累计更新50次(更新次数依据实际情况预先设定)，且实际充电时间与静态对照表中的对应的充电时间数据的误差大于20分钟(误差时间依据实际情况预先设定)时，更新静态对照表。在预设条件下更新静态对照表可避免在NVM报错的情况下输出的静态查表值始终为初始值，导致误差大。
本发明实施方式根据获取的初始温度和初始电压值，通过查静态对照表和动态对照表得到两组充电时间数据，并比较两组数据的有效性，从而确定准确的初始充电总时间，再采用总时间累减法计算实时剩余充电时间。完成充电后再根据预设条件将实际充电时间数据更新到动态对照表中，保证动态对照表数据的准确性和实时性。本发明提供的剩余充电时间估算方法具有智能自适应学习的优点，能够提高剩余充电时间估算的准确性，解决了现有技术中剩余充电时间计算量大、误差大、可实施性差等难点。
图2是本发明一种实施方式提供的剩余充电时间估算装置的框图。如图2所示，本发明实施方式提供一种剩余充电时间估算装置，所述装置包括：采样模块、第一确定模块、第二确定模块以及更新模块。
所述采样模块用于在电池充电之前采集所述电池的初始温度和初始电压值，在所述电池充电过程中对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样。
所述第一确定模块用于根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间。具体为，根据所述静态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的第一充电时间；根据所述动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的第二充电时间；若所述第一充电时间与所述第二充电时间的差值超出预设差值范围，则确定所述第一充电时间为所述初始充电总时间；若所述第一充电时间与所述第二充电时间的差值在所述预设差值范围内，则确定所述第二充电时间为所述初始充电总时间。
所述第二确定模块用于在所述电池充电过程中根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间。具体为，记录当前的累计采样次数，根据所述累计采样次数计算当前的采样时间；将所述初始充电总时间减去所述采样时间得到所述实时剩余充电时间。在所述电池处于降功率充电的情况下，所述实时剩余充电时间等于所述初始充电总时间减去所述采样时间与降功率系数的乘积。当降功率充电情况消失，恢复为正常充电状态时，将当前的剩余充电时间除以所述降功率系数，得到正常充电状态时的剩余充电时间。
所述更新模块用于在所述电池充电结束后根据实际充电时间更新所述动态对照表。具体为，所述更新模块用于将与所述初始温度和所述初始电压值对应的实际充电时间与所述动态对照表中的对应的充电时间数据进行对比，若两者的误差在预设误差范围内，则记录所述实际充电时间，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述动态对照表中。
所述更新模块还用于在所述动态对照表的更新次数达到预设次数，且所述实际充电时间与所述静态对照表中的对应的充电时间数据的误差大于预设误差值时，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述静态对照表中。
本发明实施方式还提供一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通过总线相连的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机指令；所述至少一个处理器执行所述计算机指令时实现上述的剩余充电时间估算方法。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。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，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电池的初始温度和初始电压值；
根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间；
在所述电池充电过程中，对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样，根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间；
在所述电池充电结束后，根据实际充电时间更新所述动态对照表。
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，所述根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间，包括：
根据所述静态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的第一充电时间；
根据所述动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的第二充电时间；
若所述第一充电时间与所述第二充电时间的差值超出预设差值范围，则确定所述第一充电时间为所述初始充电总时间；若所述第一充电时间与所述第二充电时间的差值在所述预设差值范围内，则确定所述第二充电时间为所述初始充电总时间。
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，所述在所述电池充电过程中，对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样，根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间，包括：
记录当前的累计采样次数，根据所述累计采样次数计算当前的采样时间；
将所述初始充电总时间减去所述采样时间得到所述实时剩余充电时间。
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，
在所述电池处于降功率充电的情况下，所述实时剩余充电时间等于所述初始充电总时间减去所述采样时间与降功率系数的乘积；
其中，所述降功率系数根据降功率充电的等级确定。
5.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，所述根据实际充电时间更新所述动态对照表，包括：
将与所述初始温度和所述初始电压值对应的实际充电时间与所述动态对照表中的对应的充电时间数据进行对比，若两者的误差在预设误差范围内，则记录所述实际充电时间，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述动态对照表中。
6.根据权利要求5所述的剩余充电时间估算方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述动态对照表的更新次数达到预设次数，且所述实际充电时间与所述静态对照表中的对应的充电时间数据的误差大于预设误差值时，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述静态对照表中。
7.一种剩余充电时间估算装置，其特征在于，所述装置包括：
采样模块，用于在电池充电之前采集所述电池的初始温度和初始电压值，在所述电池充电过程中对所述电池的当前温度和当前电压进行实时采样；
第一确定模块，用于根据静态对照表和动态对照表确定与所述初始温度和所述初始电压值对应的初始充电总时间；
第二确定模块，用于在所述电池充电过程中根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间；
更新模块，用于在所述电池充电结束后根据实际充电时间更新所述动态对照表。
8.根据权利要求7所述的剩余充电时间估算装置，其特征在于，所述在所述电池充电过程中根据所述初始充电总时间计算实时剩余充电时间，包括：
记录当前的累计采样次数，根据所述累计采样次数计算当前的采样时间；
将所述初始充电总时间减去所述采样时间得到所述实时剩余充电时间。
9.根据权利要求7所述的剩余充电时间估算装置，其特征在于，所述更新模块用于将与所述初始温度和所述初始电压值对应的实际充电时间与所述动态对照表中的对应的充电时间数据进行对比，若两者的误差在预设误差范围内，则记录所述实际充电时间，将多个所述实际充电时间的平均值更新到所述动态对照表中。
10.一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通过总线相连的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机指令；其特征在于，所述至少一个处理器执行所述计算机指令时实现权利要求1-6中任一项所述的剩余充电时间估算方法。
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