CN112526346A - 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车 - Google Patents

一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车 Download PDF

Info

Publication number
CN112526346A
CN112526346A CN202011091613.2A CN202011091613A CN112526346A CN 112526346 A CN112526346 A CN 112526346A CN 202011091613 A CN202011091613 A CN 202011091613A CN 112526346 A CN112526346 A CN 112526346A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
battery
charging
temperature
charging current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011091613.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吴麦青
卢娜
宋丹丹
张超志
郝阳
宋海军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Great Wall Motor Co Ltd
Original Assignee
Great Wall Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Great Wall Motor Co Ltd filed Critical Great Wall Motor Co Ltd
Priority to CN202011091613.2A priority Critical patent/CN112526346A/zh
Publication of CN112526346A publication Critical patent/CN112526346A/zh
Priority to KR1020237012255A priority patent/KR20230066088A/ko
Priority to EP21879252.1A priority patent/EP4231025A4/en
Priority to JP2023521517A priority patent/JP2023545276A/ja
Priority to PCT/CN2021/121227 priority patent/WO2022078206A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16528Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values using digital techniques or performing arithmetic operations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16571Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • H01M10/443Methods for charging or discharging in response to temperature
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车,涉及汽车控制领域。所述方法包括:根据电池的当前温度、当前单体电压确定当前充电电流,根据电池的当前可用能量和电池的总容量,确定电池的当前剩余所需充电容量,根据当前剩余所需充电容量和当前充电电流,确定电池所需的剩余充电时间。本发明由于当前充电电流在满足快充充电电流需求的同时,不再是呈线性变化,而是为恒定的充电电流,因此确定的电池所需的剩余充电时间准确性提升很大,并且只要当前充电电流不变,剩余充电时间就不会无规律变化,也不会频繁跳变,使得用户准确知晓剩余充电时间,提升了用户的体验,具有较高的实用性价值。

Description

一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车
技术领域
本发明涉及汽车控制领域,尤其涉及一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车。
背景技术
目前随着环保要求的提升,新能源车型日渐普及,尤其是以电池为驱动能源的电动汽车受到大众的喜爱。但是随便电动汽车的普及,随之而来的问题也越来越多,解决这些问题就成了当前新能源车型面临的严峻考验。
在众多问题中充电桩不足以及充电时间较长的问题显得尤为重要,为了缩短充电时间,快充充电,即直流充电也就应运而生。
但是对于快充的充电方式,基于充电时间较短的要求,一般情况下快充的充电电流呈线性变化且电流值较大,而呈线性变化且电流值较大的充电电流不但对电池寿命以及性能的影响很大,并且基于该充电电流所得到的剩余充电时间不但无规律变化、准确性很差,剩余充电时间频繁跳变也很厉害,用户无法准确知晓剩余充电时间,体验感很差。
发明内容
本发明提供一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车,在满足快充充电电流需求的同时,极大的提高了剩余充电时间的准确性。
为了解决上述技术问题,本发明实施例第一方面提供了一种确定剩余充电时间的方法,所述方法包括:
根据电池的当前温度、当前单体电压确定当前充电电流;
根据所述电池的当前可用能量和所述电池的总容量,确定所述电池的当前剩余所需充电容量;
根据所述当前剩余所需充电容量和所述当前充电电流,确定所述电池所需的剩余充电时间;
其中,根据电池的当前温度确定当前充电电流,包括:
根据电池当前温度确定第一充电电流;
根据电池的当前单体电压确定第二充电电流;
比较所述第一充电电流和所述第二充电电流的大小,取较小值并做修正,形成第三充电电流;
根据电池温度查最高温度及最高电梯电压表得到第四充电电流;
比较所述第三充电电流和所述第四充电电流的大小,取较小值后与高压附件消耗电流求和,得到所述当前充电电流。
可选地,根据所述电池的当前可用能量和所述电池的总容量,确定所述电池的当前剩余所需充电容量,包括:
根据所述当前可用能量和所述电池的当前电压,运算得到所述电池的当前可用容量;
将所述总容量与所述当前可用容量之间的差值确定为所述当前剩余所需充电容量。
可选地,在根据电池温度确定第一充电电流之前,还包括:
按照电池初始温度,设置多个温度区间;
为每个温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,对于低于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的最低温度升高至不低于对应的第一预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第五充电电流;在充电期间电池的最低温度降低至不高于对应的第二预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第六充电电流;
其中,对于高于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的最高温度升高至不低于对应的第三预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第七充电电流;在充电期间电池的最高温度降低至不高于对应的第四预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第八充电电流。
可选地,在根据电池的单体电压确定第二充电电流之前,还包括:
按照电池的最高单体电压,设置多个电压区间;
为每个电压区间分别设置相应的第二充电电流;
其中,在充电期间电池的最高单体电压低于对应的第一预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第九充电电流;
在充电期间电池的最高单体电压不低于对应的第一预设电压值,且同时低于第二预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第十充电电流;
在所述电池的最高单体电压不低于预设电压阈值时,将所述第二充电电流更改为零。
可选地,还包括:
按照电池初始温度,设置起始温度区间、特殊温度区间和终止温度区间;
为所述起始温度区间、所述特殊温度区间和所述终止温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,在所述起始温度区间内,若电池的最低温度不低于对应的第五预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十一充电电流;若电池的最低温度低于对应的第五预设电流值时,将所述第一充电电流更改为零;
在所述特殊温度区间内,若电池的最高温度不低于对应的第六预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十二充电电流;若电池的最低温度不高于对应的第七预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十三充电电流;
在所述终止温度区间内,若电池的最高温度不高于对应的第八预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十四充电电流;若电池的最高温度高于对应的第八预设电流值时,将所述第一充电电流更改为零。
本发明实施例第二方面提供一种确定剩余充电时间的装置,所述装置包括:
确定当前充电电流模块,用于根据电池的当前温度确定当前充电电流;
确定当前剩余所需充电容量模块,用于根据所述电池的当前可用能量和所述电池的总容量,确定所述电池的当前剩余所需充电容量;
确定剩余充电时间模块,用于根据所述当前剩余所需充电容量和所述当前充电电流,确定所述电池所需的剩余充电时间;
其中,所述确定当前充电电流模块包括:
第一确定单元,用于根据电池当前温度确定第一充电电流;
第二确定单元,用于根据电池的当前单体电压确定第二充电电流;
比较修正单元,用于比较所述第一充电电流和所述第二充电电流的大小,取较小值并做修正,形成第三充电电流;
查表单元,用于根据电池温度查最高温度及最高电梯电压表得到第四充电电流;
确定充电电流单元,用于比较所述第三充电电流和所述第四充电电流的大小,取较小值后与高压附件消耗电流求和,得到所述当前充电电流。
可选地,所述确定当前剩余所需充电容量模块包括:
运算容量单元,用于根据所述当前可用能量和所述电池的当前电压,运算得到所述电池的当前可用容量;
差值单元,用于将所述总容量与所述当前可用容量之间的差值确定为所述当前剩余所需充电容量。
可选地,所述装置还包括:
温度区间设置模块,用于按照电池初始温度,设置多个温度区间;
温度区间设置电流模块,用于为每个温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,对于低于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的最低温度升高至不低于对应的第一预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第五充电电流;在充电期间电池的最低温度降低至不高于对应的第二预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第六充电电流;
其中,对于高于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的最高温度升高至不低于对应的第三预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第七充电电流;在充电期间电池的最高温度降低至不高于对应的第四预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第八充电电流。
可选地,所述装置还包括:
电压区间设置模块,用于按照电池的最高单体电压,设置多个电压区间;
电压区间设置电流模块,用于为每个电压区间分别设置相应的第二充电电流;
其中,在充电期间电池的最高单体电压低于对应的第一预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第九充电电流;
在充电期间电池的最高单体电压不低于对应的第一预设电压值,且同时低于第二预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第十充电电流;
在所述电池的最高单体电压不低于预设电压阈值时,将所述第二充电电流更改为零。
可选地,所述温度区间设置模块还用于按照电池初始温度,设置起始温度区间、特殊温度区间和终止温度区间;
所述温度区间设置电流模块还用于为所述起始温度区间、所述特殊温度区间和所述终止温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,在所述起始温度区间内,若电池的最低温度不低于对应的第五预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十一充电电流;若电池的最低温度低于对应的第五预设电流值时,将所述第一充电电流更改为零;
在所述特殊温度区间内,若电池的最高温度不低于对应的第六预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十二充电电流;若电池的最低温度不高于对应的第七预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十三充电电流;
在所述终止温度区间内,若电池的最高温度不高于对应的第八预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十四充电电流;若电池的最高温度高于对应的第八预设电流值时,将所述第一充电电流更改为零。
本发明实施例第三方面提供一种汽车,所述汽车包括:整车控制器;
所述整车控制器执行如以上任一所述的确定剩余充电时间的方法。
本发明提供的确定使用充电时间的方法,根据电池的当前温度、当前单体电压确定当前充电电流,根据电池的当前可用能量和电池的总容量,确定电池的当前剩余所需充电容量;根据当前剩余所需充电容量和当前充电电流,确定电池所需的剩余充电时间。由于是根据电池当前温度确定第一充电电流,根据电池的单体电压确定第二充电电流,之后比较第一充电电流和第二充电电流的大小,取较小值并做修正,形成第三充电电流;在第三充电电流的基础上,再根据电池温度查最高温度及最高电梯电压表得到第四充电电流,之后比较第三充电电流和第四充电电流的大小,取较小值后与高压附件消耗电流求和,得到当前温度下的当前充电电流。
由于当前充电电流在满足快充充电电流需求的同时,不再是呈线性变化,而是为恒定的充电电流,因此根据当前剩余所需充电容量和当前充电电流确定的电池所需的剩余充电时间,比之目前基于呈线性变化的充电电流得到的剩余充电时间准确性提升很大,并且只要当前充电电流不变,剩余充电时间就不会无规律变化,也不会频繁跳变,使得用户准确知晓剩余充电时间,提升了用户的体验,具有较高的实用性价值。
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的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一种确定剩余充电时间的方法的流程图;
图2是本发明实施例中确定当前充电电流的方法的流程图;
图3是本发明实施例中具体温度区间以及充电电流值设置的示例图;
图4是本发明实施例中具体电压区间以及充电电流值设置的示例图;
图5是本发明实施例一种确定剩余充电时间的装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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,本领域普通技术人员在没有作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。
发明人发现,目前快充电流大小的设置需考虑多方面因素,基于充电时间较短的要求,一般情况下快充的充电电流呈线性变化且电流值较大,而呈线性变化且电流值较大的充电电流可能会超出电池当前温度因素下允许的充电电流上限,也可能会超过电池当前单体电压因素下允许的充电电流上限,并且充电电流的线性变化并不稳定,其会呈现电流值变大、变小的反复变化,而不是持续变大或者持续变小。
因此上述情况不但会对电池寿命以及性能产生严重影响,使得电池寿命较短,电池性能较差,并且会导致基于该充电电流所得到的剩余充电时间不但五规律变化、准确性很差,剩余充电时间频繁跳变也很厉害,用户无法准确知晓剩余充电时间,体验感很差。
针对上述问题,发明人进过大量研究、计算、仿真以及实地测试,创造性的提出本发明的确定剩余充电时间的方法,以下对本发明的技术方案进行详细描述和说明。
图1示出了本发明实施例一种确定剩余充电时间的方法的流程图。该方法包括:
步骤101:根据电池的当前温度、当前单体电压确定当前充电电流。
本发明实施例中,电动汽车在充电前或者充电过程中,电池的温度的单体电压一般不会突变,只可能是缓慢上升或者下降。一般为了保证电池的性能和使用寿命,电动汽车都会为电池配备单独的加热、冷却设备,以保证电池可以工作在一个较好的温度条件下。但是在实际使用中,由于外界环境、使用驾乘习惯、路况等多方面因素,会导致电池在进行充电前,电池的温度处于多种温度,即,电池充电前的初始温度分散很广。
一般电池的温度和单体电压是影响电池充电电流的两个关键因素,因此本发明实施例中,全新提出了一种根据电池温度以及电池的单体电压确定充电电流的方法,将电池按照初始温度划分为多个温度区间,同时按照电池单体最高电压划分多个电压区间,按照电池的当前温度、当前单体电压,就可以确定出电池的当前充电电流。根据电池温度以及电池的单体电压确定充电电流的方法在下文解释,在此先不赘述。
步骤102:根据电池的当前可用能量和电池的总容量,确定电池的当前剩余所需充电容量。
本发明实施例中,确定了电池的当前充电电流,还需要确定电池的当前剩余所需充电容量。所谓当前剩余所需充电容量就是电池从当前容量开始至充电到电池总容量还需要充电的容量,即,电池的总容量与电池的当前可用容量的差值。一般情况下,整车控制器或者电池管理系统直接获取到的是电池的当前可用能量,其单位为KwH,因此首先需要根据当前可用能量和电池的当前电压,进行相除运算,才可以得到电池的当前可用容量;即,电池的当前可用容量=电池的当前可用能量/电池的当前电压;电池的当前剩余所需充电容量=电池的总容量-电池的当前可用容量。
例举一个示例:假设电池的总容量为156AH,电池的当前可用能量为180KwH,电池的当前单体电压为3V,那么电池的当前可用容量=180KwH/3V=60AH,则电池的当前剩余所需充电容量=156AH-60AH=96AH。
步骤103:根据当前剩余所需充电容量和当前充电电流,确定电池所需的剩余充电时间。
本发明实施例中,当确定了电池的当前剩余所需充电容量和电池的当前充电电流,只需要将当前剩余所需充电容量和当前充电电流相除,即可得到电池所需的剩余充电时间。由于电池的当前充电电流是恒定的,因此确定出的电池所需的剩余充电时间也是准确的,不会无规律变化,也不会频繁跳变。只有在电池的当前充电电流变化后,电池所需的剩余充电时间才会发生变化。
沿用上述示例:假设电池在当前温度和当前单体电压条件下确定的充电电流为118A,那么电池所需的剩余充电时间=96AH/118A=0.814H=48.84min;用户可以直观的知晓该剩余充电时间,并且,只要当前充电电流不变化,这个剩余充电时间就是准确的,且呈现有规律的逐渐减小,而不会频繁跳变。
若电池的当前温度变化,或者单体电压变化,导致变化后的条件下确定的充电电流变为100A,由于在118A已经充电一段时间,那么当充电电流变化为100A时,就需要重新计算当充电电流变化为100A时电池的当前剩余所需充电容量,假设为50AH,那么此时电池所需的剩余充电时间就会发生变化,其值=50AH/100A=0.5H=30min。
可选地,本发明实施例中,步骤101的根据电池的当前温度确定当前充电电流的具体步骤如下:
参照图2,示出了本发明实施例中确定当前充电电流的方法的流程图:
步骤202:根据电池的当前温度确定第一充电电流。
本发明实施例中,在电动汽车进行充电前,即,电动汽车接入直流充电桩之前,首先根据电池温度确定第一充电电流。所谓第一充电电流即为基于电池当前温度因素下,允许的充电电流的上限值。
本发明实施例中,为了进一步的精确基于电池当前温度因素下,允许的充电电流的上限值,发明人创造性的提出了如下构思:
按照电池初始温度,设置多个温度区间,之后再为每个温度区间分别设置相应的第一充电电流。即,根据电池将要进行充电时的当前温度,设置多个温度区间,由于电池的特殊性,温度是一个关键且敏感的因素,一般情况下,基于电池的工作效率以及寿命、性能等多方面因素,电动汽车会有空调、风机等设备对电池进行加热和散热,以维持电池的温度。但实际中,限于环境温度、工作状态等因素,电池温度不可避免的会存在各种大小,因此需要依据电池的当前温度,也即初始温度,来设置多个温度区间,而针对每个温度区间以及考虑到充电过程中的各种因素,发明人还进行了更为细致的、有针对性的区分,详细的技术方案在下文处解释,在此先不赘述。
步骤202:根据电池的当前单体电压确定第二充电电流。
本发明实施例中,同样的,在电动汽车进行充电前,即,电动汽车接入直流充电桩之前,还需要根据电池的单体电压确定第二充电电流。所谓第二充电电流即为基于电池当前单体电压因素下,允许的充电电流的上限值。
本发明实施例中,为了进一步的精确基于电池当前单体电压因素下,允许的充电电流的上限值,发明人还创造性的提出了如下构思:
按照电池的最高单体电压,设置多个温度区间,之后再为每个温度区间分别设置相应的第二充电电流。即,根据电池将要进行充电时的当前最高单体电压,设置多个温度区间。由于电池的特殊性,最高单体电压同样也是一个关键且敏感的因素,一般情况下,电动汽车使用的是电池模块,而电池模块包括多个单体电池,基于电池的工作效率、寿命、性能以及制作工艺等多方面因素,每个电池的单体电压可能会略有差别。但实际中,限于制作工艺、工作状态等因素,随着使用时间的增长,每个电池的单体电压不可避免的会出现变化,彼此之间的电压值差别可能会增大,而且电池在充满电时的电压一般为其电压允许上限值,使用一段时间后的电池电压自然会下降,同理,充电前电池的电压会比较低,而随着充电的进行,电池电压会逐渐升高,并且每个电池的单体电压值大小不同。因此需要依据电池的当前最高单体电压,来设置多个温度区间,而针对每个温度区间以及考虑到充电过程中的电压升高等因素,发明人还进行了更为细致的、有针对性的区分,详细的技术方案在下文处解释,在此先不赘述。
步骤203:比较第一充电电流和第二充电电流的大小,取较小值并做修正,形成第三充电电流。
本发明实施例中,在确定了第一充电电流和第二充电电流之后,比较第一充电电流和第二充电电流的大小,取两者之间的较小值,并做修正,形成第三充电电流。所谓修正就是在第一充电电流和第二充电电流取较小值之后,再减去一个标定值,进一步的降低充电电流,修正后的取小值即为第三充电电流。之所以做修正,是因为电池的温度值是一个估算值,其并不是十分精确,而最高单体电压值虽然是实际测量得到的,但是不可避免的存在误差,为了消除估算的不精确以及测量误差产生的充电电流值可能偏高问题,所以提出了一个标定值,该标定值是经过大量的计算、仿真以及实测之后得到的一个经典值,在保证可以消除估算的不精确以及测量误差产生的充电电流值可能偏高问题的同时,还满足了快充充电电流需求的大小。因此,在比较第一充电电流和第二充电电流的大小,取较小值之后,再做修正,才形成第三充电电流。
自然可以理解的是,若第一充电电流和第二充电电流比较后第一充电电流的值较小,则第一充电电流的值与标定值的做差形成第三充电电流;若第一充电电流和第二充电电流比较后第二充电电流的值较小,则第二充电电流的值与标定值的做差形成第三充电电流。
步骤204:根据电池温度查最高温度及最高电梯电压表得到第四充电电流。
本发明实施例中,在确定第三充电电流之后,还需要根据电池当前温度查最高温度及最高电梯电压表得到第四充电电流。最高温度及最高电梯电压表为目前已知的电池温度对应的充电电流的表格,基于该表得到的充电电流是当前温度下允许的上限值,同时也是一个线性变化的值。通过该表即可得到电池当前温度下的充电电流上限值。
步骤205:比较第三充电电流和第四充电电流的大小,取较小值后与高压附件消耗电流求和,得到当前充电电流。
本发明实施例中,在确定第三充电电流以及第四充电电流之后,再一次比较第三充电电流和第四充电电流的大小,取这两者之间的较小值,再与高压附件消耗电流求和,最终得到的就是电池当前充电所需的充电电流,也即当前充电电流。
本发明实施例中,由于第三充电电流已经综合电池当前温度和当前最高单体电压的因素,不会超出电池温度以及单体电压因素下充电电流上限值,因此再与第四充电电流比较后取小,就进一步的消除了所有其他可能因素导致确定出的充电电流偏高的问题,精确了快充充电电流值大小,在满足快充充电电流需求的同时,不但不会超出电池温度以及单体电压因素下充电电流上限值,且充电电流为恒定的充电电流,不存在超出电池当前温度因素下允许的充电电流上限的问题,也不存在超过电池当前单体电压因素下允许的充电电流上限的问题,更不存在充电电流的电流值变大、变小的反复变化的问题,将目前快充充电对电池寿命和性能的影响降到最低。
需要说明的是,在最终得到电池充电所需的充电电流之后,还需要将该充电电流的值发送给充电桩等充电设备,电动汽车才可以开始充电。而在充电过程中,随着电池温度和单体电压的变化,可以按照上述步骤201~步骤205的技术方案,自动重新确定充电电流。可以理解的是,充电过程中,电池的温度和单体电压是缓慢变化的,不可能是突变的,因此只要电池当前温度和当前最高单体电压还处于当前区间范围时,充电电流基本不会变化,为恒定值,只有当电池当前温度或者当前最高单体电压变化至其他区间范围,充电电流才可能变化为其他值,并且变化为其他值之后,在没有出现再次变化至其他区间范围之前,均会以该值进行充电,而并不会出现变大或者变小的情况。
以下,再针对本发明实施例中根据电池初始温度,设置多个温度区间的技术方案,以及根据电池的最高单体电压,设置多个电压区间的技术方案,分别进行详细解释。
针对电池初始温度:由于电池的特性,需要设置起始温度区间、特殊温度区间、终止温度区间以及常规温度区间。
所谓起始温度区间,是指电池的当前最低温度高于一定温度值之后,才允许电池进行充电,而低于该值时不允许电池进行充电,这样做是为了保护电池。例如:目前已知的,若是电池初始最低温度低于-20℃,则不可以进行充电,否则会严重影响电池寿命以及性能。因此需要设置起始温度区间。
所谓特殊温度区间,是指电池在该温度区间内,当温度升高时需要考虑电池的最高温度不低于一个值时变化充电电流,而当温度降低时需要考虑电池的最低温度不高于一个值时变化充电电流。例如:目前已知的,15℃是一个比较特殊的值,当电池最高温度不低于15℃时,就需要按照电池的最高温度考虑充电电流,而在15℃以下时,需要按照电池的最低温度考虑充电电流。该值也即为预设温度阈值。
所谓终止温度区间,是指电池的当前最高温度高于一定温度值之后,不允许电池进行充电,而只有当前最高温度不高于该值时,才允许电池进行充电,这样做也是为了保护电池。例如:目前已知的,若是电池初始最高温度高于55℃,则不可以进行充电,否则会严重影响电池寿命以及性能。因此需要设置终止温度区间。
所谓常规温度区间,就是指除上述起始温度区间、特殊温度区间、终止温度区间以外的其他温度区间。对于低于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池温度可能会上升,当其最低温度升高至不低于对应的第一预设电流值时,将第一充电电流更改为第五充电电流;而在充电期间电池温度也可能会降低,当其最低温度降低至不高于对应的第二预设电流值时,将第一充电电流更改为第六充电电流。
对于高于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池温度可能会上升,当其最高温度升高至不低于对应的第三预设电流值时,将第一充电电流更改为第七充电电流;在充电期间电池温度也可能会降低,当其最高温度降低至不高于对应的第四预设电流值时,将第一充电电流更改为第八充电电流。
本发明实施例中,针对起始温度区间内,若电池的最低温度不低于对应的第五预设电流值时,将第一充电电流更改为第十一充电电流;若电池的最低温度低于对应的第五预设电流值时,将第一充电电流更改为零;针对特殊温度区间内,若电池的最高温度不低于对应的第六预设电流值时,将第一充电电流更改为第十二充电电流;若电池的最低温度不高于对应的第七预设电流值时,将第一充电电流更改为第十三充电电流;针对终止温度区间内,若电池的最高温度不高于对应的第八预设电流值时,将第一充电电流更改为第十四充电电流;若电池的最高温度高于对应的第八预设电流值时,将第一充电电流更改为零。
上述针对电池初始温度,设置多个温度区间,以及每个温度区间的充电电流,可以结合图3,进一步进行清晰解释,图3为本发明实施例中具体温度区间以及充电电流值设置的示例图:
1)、电池初始最低温度低于-20℃(图3中Tmin≤-20℃),则基于该温度区间的充电电流设置为0A(图3中DC charger current=0A),也就是电池不允许充电;之后若是电池温度升高,当电池当前温度的最低温度不低于-15℃时(图3中Tmin≥-15℃),将充电电流更改为7.8A*SOH(图3中DC charger current=7.8A*SOH)。SOH为state of heath的缩写,中文:健康状态。
2)、电池初始温度处于[-19℃,-6℃](图3中-19℃≤Tmin≤-6℃),则基于该温度区间的充电电流设置为7.8A*SOH(图3中DC charger current=7.8A*SOH);之后若是电池温度升高,当电池当前温度的最低温度不小于-3℃时(图3中Tmin≥-3℃),充电电流更改为15.6A*SOH(图3中DC charger current=15.6A*SOH);同样,若是电池温度降低,当电池当前温度的最低温度不大于-20℃时(图3中Tmin≤-20℃),充电电流更改为0(图3中DCcharger current=0A)。
3)、电池初始温度处于[-5℃,4℃],则基于该温度区间的充电电流设置为15.6A*SOH(图3中DC charger current=15.6A*SOH);之后若是电池温度升高,当电池当前温度的最低温度不小于7℃时(图3中Tmin≥7℃),充电电流更改为31.2A*SOH(图3中DC chargercurrent=31.2A*SOH);同样,若是电池温度降低,当电池当前温度的最低温度不高于-8℃时(图2中Tmin≤-8℃),充电电流更改为7.8A*SOH(图3中DC charger current=7.8A*SOH)。
4)、电池初始温度处于[5℃,14℃],则基于该温度区间的充电电流设置为31.2A*SOH(图3中DC charger current=31.2A*SOH);之后若是电池温度升高,当电池当前温度的最高温度不低于15℃时(图3中Tmax≥15℃),充电电流更改为78A*SOH(图3中DC chargercurrent=78A*SOH);同样,若是电池温度降低,当电池当前温度的最低温度不高于3℃时(图3中Tmin≤3℃),充电电流更改为15.6A*SOH(图3中DC charger current=15.6A*SOH)。
5)、电池初始温度处于[15℃,19℃],则基于该温度区间的充电电流设置为78A*SOH(图3中DC charger current=78A*SOH);之后若是电池温度升高,当电池当前温度的最高温度不低于22℃时(图3中Tmax≥22℃),充电电流更改为156A*SOH(图3中DC chargercurrent=156A*SOH);同样,若是电池温度降低,当电池当前温度的最高温度不高于13℃时(图3中Tmax≤13℃),充电电流更改为31.2A*SOH(图3中DC charger current=31.2A*SOH)。
6)、电池初始温度处于[20℃,40℃],则基于该温度区间的充电电流设置为156A*SOH(图3中DC charger current=156A*SOH);之后若是电池温度升高,当电池当前温度的最高温度不低于43℃时(图3中Tmax≥43℃),充电电流更改为51A*SOH(图3中DC chargercurrent=51A*SOH);同样,若是电池温度降低,当电池当前温度的最高温度不高于17℃时(图3中Tmax≤17℃),充电电流更改为78A*SOH(图3中DC charger current=78A*SOH)。
7)、电池初始温度处于[41℃,52℃],则基于该温度区间的充电电流设置为51A*SOH(图3中DC charger current=51A*SOH);之后若是电池温度升高,当电池当前温度的最高温度不低于53℃时(图3中Tmax≥53℃),充电电流更改为15.6A*SOH(图3中DC chargercurrent=15.6A*SOH);同样,若是电池温度降低,当电池当前温度的最高温度不高于38℃时(图3中Tmax≤38℃),充电电流更改为156A*SOH(图3中DC charger current=156A*SOH)。
8)、电池初始温度处于[53℃,54℃],则基于该温度区间的充电电流设置为15.6A*SOH(图3中DC charger current=15.6A*SOH);之后若是电池温度升高,当电池当前温度的最高温度不低于55℃时(图3中Tmax≥55℃),充电电流更改为0A(图3中DC chargercurrent=0A);同样,随着电池温度降低,当电池当前温度的最高温度不高于50℃时(图3中Tmax≤50℃),充电电流更改为51A*SOH(图3中DC charger current=51A*SOH)。
9)、电池初始最高温度等于55℃(图3中Tmax=55℃),则基于该温度区间的充电电流设置为0(图3中DC charger current=0A),即不允许充电,需要给电池冷却,若是电池温度降低,当电池当前温度的最高温度不高于54℃时(图3中Tmax≤54℃),充电电流更改为15.6A*SOH(图3中DC charger current=15.6A*SOH)。
上述9个温度区间中,电池初始最低温度低于-20℃的温度区间为起始温度区间,电池初始温度处于[5℃,14℃]的温度区间为特殊温度区间,电池初始最高温度等于55℃以及以上的温度区间为终止温度区间,其余的为常规温度区间。这里还需要说明的是,一般情况下,当电池的温度进入到[20℃,40℃]这个区间后,电池管理系统会启用热管理机制,对电池进行温度控制,使得电池保持在该温度区间,而不会再变化到其余温度区间。当然,可以理解的是,假若电池由于其他因素而导致其温度超过该温度区间,则首先需要降温,将电池温度降到该区间,例如:电池初始温度就处于[41℃,52℃]这个区间,虽然电池依然会被充电,但同时电池管理系统还是会对其进行温度控制,而在[41℃,52℃]这个区间,首先还是会按照上述充电电流确定的方法进行充电电流电流的确定并充电,直至电池的温度降低到[20℃,40℃]这个区间后,稳定在该区间。同样的道理,假若电池的初始温度较低,充电过程中其温度升高至[20℃,40℃]这个区间后,也会稳定在该区间。
针对电池的单体电压:由于电池的特性,电池的单体电压会随着充电的进行而升高,因此按照电池的最高单体电压,设置多个电压区间;为每个电压区间分别设置相应的第二充电电流;
其中,在充电期间电池的最高单体电压低于对应的第一预设电压值时,将第二充电电流更改为第九充电电流;而在充电期间电池的最高单体电压不低于对应的第一预设电压值,且同时低于第二预设电压值时,将第二充电电流更改为第十充电电流。还有一个特殊的情况,在电池的最高单体电压不低于预设电压阈值时,将第二充电电流更改为零。例如:电池的预设电压阈值为4.2V,那么当电池的最高单体电压达到4.2V时,电池不可以再充电。
上述针对电池的最高单体电压,设置多个电压区间,以及每个电压区间的充电电流,可以结合图4,进一步进行清晰解释,图4为本发明实施例中具体电压区间以及充电电流值设置的示例图:
按照电池的最高单体电压,设置7个电压区间:最高单体电压低于V1的电压区间(图4中Maximum cell voltage<V1)、最高单体电压不低于V1且低于V2的电压区间(图4中V1≤Maximum cell voltage<V2)、最高单体电压不低于V2且低于V3的电压区间(图4中V2≤Maximum cell voltage<V3)、最高单体电压不低于V3且低于V4的电压区间(图4中V3≤Maximum cell voltage<V4)、最高单体电压不低于V4且低于V5的电压区间(图4中V4≤Maximum cell voltage<V5)、最高单体电压不低于V5且低于V6的电压区间(图4中V5≤Maximum cell voltage<V6),以及最高单体电压不低于4.2V的电压区间(图4中Maximumcell voltage≥4.2)。
其中,V1、V2、V3、V4、V5、V6的取值见下表:
Figure BDA0002722271550000161
Figure BDA0002722271550000171
当电池的当前最高单体电压低于V1的电压区间时(图4中Maximum cell voltage<V1),则基于该电压区间的充电电流设置为15.6A(图4中15.6A*SOH);当电池的当前最高单体电压不低于V1且低于V2的电压区间时(图4中V1≤Maximum cell voltage<V2),或者是随着充电的进行电池的当前最高单体电压升高到不低于V1且低于V2的电压区间时(图4中V1≤Maximum cell voltage<V2),则基于该电压区间的充电电流更改为156A(图4中156A*SOH);当电池的当前最高单体电压不低于V2且低于V3的电压区间时(图4中V2≤Maximum cell voltage<V3),或者是随着充电的进行电池的当前最高单体电压升高到不低于V2且低于V3的电压区间时(图4中V2≤Maximum cell voltage<V3),则基于该电压区间的充电电流更改为109.2A(图4中109.2A*SOH)。
当电池的当前最高单体电压不低于V3且低于V4的电压区间时(图4中V3≤Maximumcell voltage<V4),或者是随着充电的进行电池的当前最高单体电压升高到不低于V3且低于V4的电压区间时(图4中V3≤Maximum cell voltage<V4),则基于该电压区间的充电电流更改为78A(图4中78A*SOH);当电池的当前最高单体电压不低于V4且低于V5的电压区间时(图4中V4≤Maximum cell voltage<V5),或者是随着充电的进行电池的当前最高单体电压升高到不低于V4且低于V5的电压区间时(图4中V4≤Maximum cell voltage<V5),则基于该电压区间的充电电流更改为51.5A(图4中51.5A*SOH)。
当电池的当前最高单体电压不低于V5且低于V6的电压区间时(图4中V5≤Maximumcell voltage<V6),或者是随着充电的进行电池的当前最高单体电压升高到不低于V5且低于V6的电压区间时(图4中V5≤Maximum cell voltage<V6),则基于该电压区间的充电电流更改为15.6A(图4中15.6A*SOH);当电池的当前最高单体电压不低于4.2V的电压区间时(图4中Maximum cell voltage≥4.2),或者是随着充电的进行电池的当前最高单体电压升高到不低于4.2V的电压区间时(图4中Maximum cell voltage≥4.2),则基于该电压区间的充电电流更改为0A(图4中0A)。
结合上述示例,例举一个简单的实例,说明本发明实施例的确定当前充电电流的方法:假设电池充电时的初始温度为26℃,也即电池的当前温度为26℃,当前最高单体电压为3.98V,那么根据初始温度26℃,其处于[20℃,40℃]这个温度区间,设置的充电电流应该为156A*SOH;但根据当前最高单体电压3.98V,其处于不低于3.875V且低于4.13V的电压区间,设置的充电电流应该为109.2A*SOH。那么比较两者充电电流的大小后取较小值,充电电流应该为109.2A*SOH,再对其进行修正,假设标定值为1.2,那么修正后的充电电流为108A*SOH,之后再根据当前电池温度26℃度查最高温度及最高电梯电压表得到对应的充电电流为156A*SOH,比较两者的大小取较小值,充电电流即为108A*SOH,再与高压附件消耗电流求和,假设高压附件消耗电流为10A*SOH,那么最终得到电池充电所需的当前充电电流就为118A*SOH,将该数值发送至充电桩即可。
充电桩以118A*SOH的充电电流为电池进行充电,假设电池当前可用能量为70KwH,也即电池充电前可用能量为70KwH,电池总容量为156AH,那么根据电池当前单体电压3.98V,运算得到电池当前可用容量=70KwH/3.98V=17.588AH,则电池当前剩余所需充电容量=156AH-17.588AH=138.412AH,再次运算得到剩余充电时间=138.412AH/118A*SOH=1.173H=70.38min。假若电池的当前温度或者最高单体电压均未超过上述区间,那么充电电流一直不变,则剩余充电时间会以70.38分钟,按规律性的逐渐变小,不会产生频繁跳变。
若是电池的充电过程中,电池温度因为个方面因素,导致其升高至最高温度不低于43℃,则对应的充电电流为51A*SOH,再根据当时的最高单体电压确定对应的充电电流,再一次重复上述步骤,再次得到电池充电新的所需的充电电流,将该新的数值发送至充电桩,充电桩以该充电电流为电池充电的同时,电池管理系统开始控制温度,需要将其降回到[20℃,40℃]这个区间。而在电池的温度升高至最高温度不低于43℃,再降回到[20℃,40℃]这个区间之前的这段时间,充电桩会以新的充电电流为电池充电,自然其剩余充电时间就按照前述的方法重新计算,但由于新的充电电流依然是恒定的,因此剩余充电时间还是准确的,并按规律性的逐渐变小,不会产生频繁跳变。当电池的温度降回到[20℃,40℃]这个区间后,当然还是需要根据这个温度区间和当前的最高单体电压,重新确定充电电流,而剩余充电时间依然按照前述的方法重新计算,并且此时的充电电流仍然是恒定的,因此剩余充电时间还是准确的,并按规律性的逐渐变小,不会产生频繁跳变。
本发明实施例还提供一种确定剩余充电时间的装置,参照图5,示出了本发明实施例一种确定剩余充电时间的装置的框图,所述装置包括:
确定当前充电电流模块510,用于根据电池的当前温度确定当前充电电流;
确定当前剩余所需充电容量模块520,用于根据所述电池的当前可用能量和所述电池的总容量,确定所述电池的当前剩余所需充电容量;
确定剩余充电时间模块530,用于根据所述当前剩余所需充电容量和所述当前充电电流,确定所述电池所需的剩余充电时间;
其中,所述确定当前充电电流模块510包括:
第一确定单元5101,用于根据电池当前温度确定第一充电电流;
第二确定单元5102,用于根据电池的当前单体电压确定第二充电电流;
比较修正单元5103,用于比较所述第一充电电流和所述第二充电电流的大小,取较小值并做修正,形成第三充电电流;
查表单元5104,用于根据电池温度查最高温度及最高电梯电压表得到第四充电电流;
确定充电电流单元5105,用于比较所述第三充电电流和所述第四充电电流的大小,取较小值后与高压附件消耗电流求和,得到所述当前充电电流。
可选地,所述确定当前剩余所需充电容量模块520包括:
运算容量单元,用于根据所述当前可用能量和所述电池的当前电压,运算得到所述电池的当前可用容量;
差值单元,用于将所述总容量与所述当前可用容量之间的差值确定为所述当前剩余所需充电容量。
可选地,所述装置还包括:
温度区间设置模块,用于按照电池初始温度,设置多个温度区间;
温度区间设置电流模块,用于为每个温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,对于低于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的最低温度升高至不低于对应的第一预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第五充电电流;在充电期间电池的最低温度降低至不高于对应的第二预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第六充电电流;
其中,对于高于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的最高温度升高至不低于对应的第三预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第七充电电流;在充电期间电池的最高温度降低至不高于对应的第四预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第八充电电流。
可选地,所述装置还包括:
电压区间设置模块,用于按照电池的最高单体电压,设置多个电压区间;
电压区间设置电流模块,用于为每个电压区间分别设置相应的第二充电电流;
其中,在充电期间电池的最高单体电压低于对应的第一预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第九充电电流;
在充电期间电池的最高单体电压不低于对应的第一预设电压值,且同时低于第二预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第十充电电流;
在所述电池的最高单体电压不低于预设电压阈值时,将所述第二充电电流更改为零。
可选地,所述温度区间设置模块还用于按照电池初始温度,设置起始温度区间、特殊温度区间和终止温度区间;
所述温度区间设置电流模块还用于为所述起始温度区间、所述特殊温度区间和所述终止温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,在所述起始温度区间内,若电池的最低温度不低于对应的第五预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十一充电电流;若电池的最低温度低于对应的第五预设电流值时,将所述第一充电电流更改为零;
在所述特殊温度区间内,若电池的最高温度不低于对应的第六预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十二充电电流;若电池的最低温度不高于对应的第七预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十三充电电流;
在所述终止温度区间内,若电池的最高温度不高于对应的第八预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十四充电电流;若电池的最高温度高于对应的第八预设电流值时,将所述第一充电电流更改为零。
本发明实施例还提供一种汽车,所述汽车包括:整车控制器;所述整车控制器执行以上步骤101~步骤103中任一所述的确定剩余充电时间的方法。
通过上述实施例,本发明实施例的确定剩余充电时间的方法,由于综合考虑电池温度和单体电压的因素,使得不会超出电池温度以及单体电压因素下充电电流上限值,再与查表得到的充电电流比较后取小,进一步的精确快充充电电流值大小,在满足快充充电电流需求的同时,不但不会超出电池温度以及单体电压因素下充电电流上限值,且充电电流为恒定的充电电流。由于当前充电电流在满足快充充电电流需求的同时,不再是呈线性变化,而是为恒定的充电电流,因此根据当前剩余所需充电容量和当前充电电流确定的电池所需的剩余充电时间,比之目前基于呈线性变化的充电电流得到的剩余充电时间准确性提升很大,并且只要当前充电电流不变,剩余充电时间就不会无规律变化,也不会频繁跳变,使得用户准确知晓剩余充电时间,提升了用户的体验,具有较高的实用性价值。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种确定剩余充电时间的方法,其特征在于,所述方法包括:
根据电池的当前温度、当前单体电压确定当前充电电流;
根据所述电池的当前可用能量和所述电池的总容量,确定所述电池的当前剩余所需充电容量;
根据所述当前剩余所需充电容量和所述当前充电电流,确定所述电池所需的剩余充电时间;
其中,根据电池的当前温度、当前单体电压确定当前充电电流,包括:
根据所述电池的当前温度确定第一充电电流;
根据电池的当前单体电压确定第二充电电流;
比较所述第一充电电流和所述第二充电电流的大小,取较小值并做修正,形成第三充电电流;
根据电池温度查最高温度及最高电梯电压表得到第四充电电流;
比较所述第三充电电流和所述第四充电电流的大小,取较小值后与高压附件消耗电流求和,得到所述当前充电电流。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述电池的当前可用能量和所述电池的总容量,确定所述电池的当前剩余所需充电容量,包括:
根据所述当前可用能量和所述电池的当前单体电压,运算得到所述电池的当前可用容量;
将所述总容量与所述当前可用容量之间的差值确定为所述当前剩余所需充电容量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述电池的当前温度确定第一充电电流之前,还包括:
按照电池初始温度,设置多个温度区间;
为每个温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,对于低于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的当前最低温度升高至不低于对应的第一预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第五充电电流;在充电期间电池的当前最低温度降低至不高于对应的第二预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第六充电电流;
其中,对于高于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的当前最高温度升高至不低于对应的第三预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第七充电电流;在充电期间电池的当前最高温度降低至不高于对应的第四预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第八充电电流。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据电池的当前单体电压确定第二充电电流之前,还包括:
按照电池的最高单体电压,设置多个电压区间;
为每个电压区间分别设置相应的第二充电电流;
其中,在充电期间电池的当前最高单体电压低于对应的第一预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第九充电电流;
在充电期间电池的当前最高单体电压不低于对应的第一预设电压值,且同时低于第二预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第十充电电流;
在所述电池的当前最高单体电压不低于预设电压阈值时,将所述第二充电电流更改为零。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
按照电池初始温度,设置起始温度区间、特殊温度区间和终止温度区间;
为所述起始温度区间、所述特殊温度区间和所述终止温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,在所述起始温度区间内,若电池的当前最低温度不低于对应的第五预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十一充电电流;若电池的当前最低温度低于对应的第五预设电流值时,将所述第一充电电流更改为零;
在所述特殊温度区间内,若电池的当前最高温度不低于对应的第六预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十二充电电流;若电池的当前最低温度不高于对应的第七预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十三充电电流;
在所述终止温度区间内,若电池的当前最高温度不高于对应的第八预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第十四充电电流;若电池的当前最高温度高于对应的第八预设电流值时,将所述第一充电电流更改为零。
6.一种确定剩余充电时间的装置,其特征在于,所述装置包括:
确定当前充电电流模块,用于根据电池的当前温度、当前单体电压确定当前充电电流;
确定当前剩余所需充电容量模块,用于根据所述电池的当前可用能量和所述电池的总容量,确定所述电池的当前剩余所需充电容量;
确定剩余充电时间模块,用于根据所述当前剩余所需充电容量和所述当前充电电流,确定所述电池所需的剩余充电时间;
其中,所述确定当前充电电流模块包括:
第一确定单元,用于根据所述电池的当前温度确定第一充电电流;
第二确定单元,用于根据电池的当前单体电压确定第二充电电流;
比较修正单元,用于比较所述第一充电电流和所述第二充电电流的大小,取较小值并做修正,形成第三充电电流;
查表单元,用于根据电池温度查最高温度及最高电梯电压表得到第四充电电流;
确定充电电流单元,用于比较所述第三充电电流和所述第四充电电流的大小,取较小值后与高压附件消耗电流求和,得到所述当前充电电流。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述确定当前剩余所需充电容量模块包括:
运算容量单元,用于根据所述当前可用能量和所述电池的当前单体电压,运算得到所述电池的当前可用容量;
差值单元,用于将所述总容量与所述当前可用容量之间的差值确定为所述当前剩余所需充电容量。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
温度区间设置模块,用于按照电池初始温度,设置多个温度区间;
温度区间设置电流模块,用于为每个温度区间分别设置相应的第一充电电流;
其中,对于低于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的当前最低温度升高至不低于对应的第一预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第五充电电流;在充电期间电池的当前最低温度降低至不高于对应的第二预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第六充电电流;
其中,对于高于预设温度阈值的每个温度区间,在充电期间电池的当前最高温度升高至不低于对应的第三预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第七充电电流;在充电期间电池的当前最高温度降低至不高于对应的第四预设电流值时,将所述第一充电电流更改为第八充电电流。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述装置还包括:
电压区间设置模块,用于按照电池的最高单体电压,设置多个电压区间;
电压区间设置电流模块,用于为每个电压区间分别设置相应的第二充电电流;
其中,在充电期间电池的当前最高单体电压低于对应的第一预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第九充电电流;
在充电期间电池的当前最高单体电压不低于对应的第一预设电压值,且同时低于第二预设电压值时,将所述第二充电电流更改为第十充电电流;
在所述电池的当前最高单体电压不低于预设电压阈值时,将所述第二充电电流更改为零。
10.一种汽车,其特征在于,所述汽车包括:整车控制器;
所述整车控制器执行如权利要求1-5任一所述的确定剩余充电时间的方法。
CN202011091613.2A 2020-10-13 2020-10-13 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车 Pending CN112526346A (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011091613.2A CN112526346A (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车
KR1020237012255A KR20230066088A (ko) 2020-10-13 2021-09-28 잔여 충전 시간 결정 방법, 장치 및 자동차
EP21879252.1A EP4231025A4 (en) 2020-10-13 2021-09-28 METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING REMAINING CHARGING TIME AND VEHICLE
JP2023521517A JP2023545276A (ja) 2020-10-13 2021-09-28 余剰充電時間を決定する方法、装置及び自動車
PCT/CN2021/121227 WO2022078206A1 (zh) 2020-10-13 2021-09-28 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011091613.2A CN112526346A (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112526346A true CN112526346A (zh) 2021-03-19

Family

ID=74979116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011091613.2A Pending CN112526346A (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4231025A4 (zh)
JP (1) JP2023545276A (zh)
KR (1) KR20230066088A (zh)
CN (1) CN112526346A (zh)
WO (1) WO2022078206A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113147507A (zh) * 2021-04-25 2021-07-23 北京新能源汽车股份有限公司 剩余充电时长的估算方法、装置及电动汽车
CN113985291A (zh) * 2021-10-31 2022-01-28 三一汽车制造有限公司 一种剩余充电时间预估方法、装置及车辆控制设备
WO2022073451A1 (zh) * 2020-10-09 2022-04-14 长城汽车股份有限公司 一种确定直流充电电流的方法、装置以及一种汽车
WO2022078206A1 (zh) * 2020-10-13 2022-04-21 长城汽车股份有限公司 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车
CN114889493A (zh) * 2022-06-28 2022-08-12 重庆长安新能源汽车科技有限公司 电动汽车直流快充时间预测方法、系统、车辆及存储介质
CN115648998A (zh) * 2022-10-20 2023-01-31 湖北亿纬动力有限公司 电池充电时长确定方法、确定装置以及电池管理系统
CN115825781A (zh) * 2022-01-19 2023-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 充电时间确定方法及bms、电池、电能设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106208213A (zh) * 2016-08-04 2016-12-07 广东欧珀移动通信有限公司 一种pid调节充电电流的方法及终端
CN106876807A (zh) * 2017-03-02 2017-06-20 惠州市亿能电子有限公司 一种估算充电剩余时间的方法
CN110562097A (zh) * 2019-09-20 2019-12-13 芜湖宏景电子股份有限公司 一种新能源汽车充电剩余时间估算方法
CN110829543A (zh) * 2019-11-26 2020-02-21 桑顿新能源科技有限公司 充电电流动态调整方法、装置和新能源汽车
CN111196179A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 宝沃汽车(中国)有限公司 电池剩余充电时间的估算方法、估算装置及车辆

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3634612B2 (ja) * 1998-01-19 2005-03-30 松下電器産業株式会社 二次電池の充電完了時間予測方法、二次電池の充電完了時間予測装置、電池パック及び電子機器
JP4215013B2 (ja) * 2005-03-16 2009-01-28 セイコーエプソン株式会社 充電残り時間算出装置
CN102707234B (zh) * 2012-05-04 2015-12-09 惠州市亿能电子有限公司 电池组剩余充电时间估算方法
CN105467321B (zh) * 2014-05-29 2019-03-26 比亚迪股份有限公司 电池的充电剩余时间的计算方法和电池系统
JP6791386B2 (ja) * 2017-07-31 2020-11-25 日産自動車株式会社 充電時間演算方法及び充電制御装置
KR102468385B1 (ko) * 2018-01-05 2022-11-18 현대자동차주식회사 친환경 차량 배터리의 충전시간 예측 방법
CN108199433A (zh) * 2018-01-10 2018-06-22 深圳天珑无线科技有限公司 电池充电时间的计算方法、终端和计算机可读存储介质
CN109245229A (zh) * 2018-10-26 2019-01-18 东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司 一种电池剩余充电时间的估算方法、装置
CN109808546A (zh) * 2019-02-15 2019-05-28 爱驰汽车有限公司 提供充电剩余时间的方法、装置、电子设备、存储介质
CN111055722B (zh) * 2019-12-20 2023-11-17 华为技术有限公司 一种预估充电时间的方法,装置及存储介质
CN112526346A (zh) * 2020-10-13 2021-03-19 长城汽车股份有限公司 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106208213A (zh) * 2016-08-04 2016-12-07 广东欧珀移动通信有限公司 一种pid调节充电电流的方法及终端
CN106876807A (zh) * 2017-03-02 2017-06-20 惠州市亿能电子有限公司 一种估算充电剩余时间的方法
CN111196179A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 宝沃汽车(中国)有限公司 电池剩余充电时间的估算方法、估算装置及车辆
CN110562097A (zh) * 2019-09-20 2019-12-13 芜湖宏景电子股份有限公司 一种新能源汽车充电剩余时间估算方法
CN110829543A (zh) * 2019-11-26 2020-02-21 桑顿新能源科技有限公司 充电电流动态调整方法、装置和新能源汽车

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022073451A1 (zh) * 2020-10-09 2022-04-14 长城汽车股份有限公司 一种确定直流充电电流的方法、装置以及一种汽车
WO2022078206A1 (zh) * 2020-10-13 2022-04-21 长城汽车股份有限公司 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车
CN113147507A (zh) * 2021-04-25 2021-07-23 北京新能源汽车股份有限公司 剩余充电时长的估算方法、装置及电动汽车
CN113985291A (zh) * 2021-10-31 2022-01-28 三一汽车制造有限公司 一种剩余充电时间预估方法、装置及车辆控制设备
CN113985291B (zh) * 2021-10-31 2023-12-05 三一汽车制造有限公司 一种剩余充电时间预估方法、装置及车辆控制设备
CN115825781A (zh) * 2022-01-19 2023-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 充电时间确定方法及bms、电池、电能设备
CN115825781B (zh) * 2022-01-19 2024-02-20 宁德时代新能源科技股份有限公司 充电时间确定方法及bms、电池、电能设备
CN114889493A (zh) * 2022-06-28 2022-08-12 重庆长安新能源汽车科技有限公司 电动汽车直流快充时间预测方法、系统、车辆及存储介质
CN114889493B (zh) * 2022-06-28 2024-08-06 重庆长安新能源汽车科技有限公司 电动汽车直流快充时间预测方法、系统、车辆及存储介质
CN115648998A (zh) * 2022-10-20 2023-01-31 湖北亿纬动力有限公司 电池充电时长确定方法、确定装置以及电池管理系统
CN115648998B (zh) * 2022-10-20 2024-09-10 湖北亿纬动力有限公司 电池充电时长确定方法、确定装置以及电池管理系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP4231025A1 (en) 2023-08-23
KR20230066088A (ko) 2023-05-12
JP2023545276A (ja) 2023-10-27
WO2022078206A1 (zh) 2022-04-21
EP4231025A4 (en) 2024-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112526346A (zh) 一种确定剩余充电时间的方法、装置以及一种汽车
EP3664247B1 (en) Charging time computation method and charge control device
CN109155446B (zh) 用于管理电池的装置和方法
KR102021437B1 (ko) 배터리의 동작 범위를 관리하기 위한 방법
KR102468385B1 (ko) 친환경 차량 배터리의 충전시간 예측 방법
KR101685130B1 (ko) 이차전지의 전력 제어 장치 및 방법
US7982433B2 (en) Method of adjusting SOC for battery and battery management system using the same
CN107979119B (zh) 马斯拟合充电曲线的电池充电控制方法和系统
EP2580842B1 (en) Charging control system
US10523029B2 (en) Power storage system and charging method for secondary battery
US10873201B2 (en) Battery management apparatus and method for protecting a lithium iron phosphate cell from over-voltage using the same
CN110909443A (zh) 一种高精度电池组充电剩余时间估算方法及系统
KR100341754B1 (ko) 전기 자동차의 배터리 충전 제어 방법
US20150367744A1 (en) Managing the charging of a battery
CN111532177B (zh) 充电加热控制方法、装置、汽车和存储介质
WO2018061449A1 (ja) 電池制御装置、電池システム及び車両
CN110753849A (zh) 电池容量估计设备及方法以及具有电池容量估计设备的电池管理设备及方法
WO2019230131A1 (ja) 充電制御装置、輸送機器、及びプログラム
CN110277807B (zh) 充电电流控制方法及装置、电池管理系统、运载工具、设备和计算机可读存储介质
KR102358435B1 (ko) 배터리 충전방법 및 이를 이용한 배터리 팩
KR101583946B1 (ko) 배터리 충전방법
CN112383099A (zh) 一种确定直流充电电流的方法、装置以及一种汽车
CN113875117A (zh) 电池管理系统和电能蓄电器的操作
KR101491460B1 (ko) 배터리의 액티브 셀 밸런싱 방법 및 이를 이용한 시스템
JP5673470B2 (ja) 充電装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination