CN112557926A - 一种计算剩余充电时间的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算剩余充电时间的方法和装置，通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

Description

一种计算剩余充电时间的方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种计算剩余充电时间的方法和装置。

背景技术

现阶段通常采用国标对磷酸铁锂电芯进行充电，并利用安时积分计算充电时电芯的荷电状态SOC。

但由于电流传感器存在误差，随着充电时间的增加，安时积分的误差会不断累积，且在连续充电过程中电芯的荷电状态SOC无法得到修正，因此采用安时积分计算充电荷电状态SOC，最终会导致计算的荷电状态SOC与真实值偏离过大；进而导致充电控制精度较低，无法准确监控电芯的剩余充电时间。

发明内容

本发明提供一种计算剩余充电时间的方法和装置，以解决现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题。

本发明实施例提供了一种一种计算剩余充电时间的方法，所述方法包括：

判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间；

若所述充放电吞吐量超过所述预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过所述预设时间，则进一步判断是否需要对所述待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正；

若是，则获取所述待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于所述特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，所述特征点为所述端电压-容量曲线中所述待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点；

获取所述待测电芯的修正点，将所述修正点的荷电状态SOC替换为所述荷电状态SOC修正值；

基于所述荷电状态SOC修正值计算所述待测电芯的剩余充电时间。

进一步地，所述进一步判断是否需要对所述待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正包括：

基于所述充放电吞吐量、所述待测电芯的额定容量、所述待测电芯的荷电状态SOC的精度阈值以及电流传感器的精度值确定所述待测电芯的当前荷电状态SOC是否需要修正。

进一步地，若所述待测电芯采用小于等于0.3C的倍率进行充电，则所述获取所述待测电芯的修正点，将所述修正点的荷电状态SOC替换为所述荷电状态SOC修正值包括：

判断所述待测电芯的端电压是否等于第一电压阈值，其中，所述第一电压阈值为所述特征点所对应的端电压；

若是，则将等于所述第一电压阈值的端电压所对应的荷电状态SOC作为所述修正点；

用所述荷电状态SOC修正值替换所述修正点的荷电状态SOC。

进一步地，若所述待测电芯采用大于0.3C的倍率进行充电，则在所述获取所述待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于所述特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值之前，还包括：

判断所述待测电芯的端电压是否等于第二电压阈值，其中，所述第二电压阈值小于所述特征点所对应的端电压；

若是，则对所述待测电芯采用小于0.3C的倍率进行充电。

进一步地，在确定所述特征点之后，对所述待测电芯继续采用大于0.3C的倍率进行充电，直至充满。

进一步地，还包括：若充电中的待测电芯的充放电吞吐量未超过所述预设吞吐量，或者，安时积分的时间未超过所述预设时间，则继续对所述待测电芯充电，直至满充；

判断满充后的所述待测电芯的端电压是否大于所述待测电芯的截止电压；

若是，则将所述待测电芯的当前荷电状态SOC修正值确定为100％。

进一步地，所述获取所述待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于所述特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值包括：

获取n组所述待测电芯的充电数据，其中，所述充电数据包括所述待测电芯的端电压和容量，每组所述充电数据间隔预设间隔时间获取；

分别将相邻两组所述充电数据中的所述端电压做差，得到n-1组端电压差值；

将n组所述端电压分别与预设电压阈值进行对比，并将n-1组所述端电压差值分别与预设电压差阈值进行对比；

若存在至少一组所述端电压大于所述预设电压阈值，并且存在至少一组所述端电压差值小于所述预设电压差阈值，则第n/2组端电压所对应的点为所述特征点；

所述特征点所对应的容量值与所述待测电芯的当前的最大容量值的比为所述荷电状态SOC修正值。

本发明实施例还提供了一种计算剩余充电时间的装置，所述装置包括：

第一判断单元，用于判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间；

第二判断单元，用于若所述第一判断单元的判断结果为所述充放电吞吐量超过所述预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过所述预设时间，则进一步判断是否需要对所述待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正；

第一计算单元，用于若所述第二判断单元的判断结果为是，则获取所述待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于所述特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，所述特征点为所述端电压-容量曲线中所述待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点；

替换单元，用于获取所述待测电芯的修正点，将所述修正点的荷电状态SOC替换为所述荷电状态SOC修正值；

第二计算单元，用于基于所述荷电状态SOC修正值计算所述待测电芯的剩余充电时间。

进一步地，所述第二判断单元具体用于：

基于所述充放电吞吐量、所述待测电芯的额定容量、所述待测电芯的荷电状态SOC的精度阈值以及电流传感器的精度值确定所述待测电芯的当前荷电状态SOC是否需要修正。

进一步地，若所述待测电芯采用小于等于0.3C的倍率进行充电，则所述替换单元包括：

判断子单元，用于判断所述待测电芯的端电压是否等于第一电压阈值，其中，所述第一电压阈值为所述特征点所对应的端电压；

确定子单元，用于若所述判断子单元的判断结果为是，则将等于所述第一电压阈值的端电压所对应的荷电状态SOC作为所述修正点；

替换子单元，用于将所述荷电状态SOC修正值替换所述修正点的荷电状态SOC。

本发明公开了一种计算剩余充电时间的方法和装置，方法包括判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间；若充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则进一步判断是否需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正；若是，则获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值；获取待测电芯的修正点，将修正点的荷电状态SOC替换为荷电状态SOC修正值；基于荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间。通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种计算剩余充电时间的方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的某待测电芯的端电压-容量曲线图；

图3是本发明实施例提供的另一种计算剩余充电时间的方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图；

图8是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图；

图9是本发明实施例提供的一种计算剩余充电时间的装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。

图1是本发明实施例提供的一种计算剩余充电时间的方法的流程图。

如图1所示，计算剩余充电时间的方法具体包括如下步骤：

步骤S101，判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间。

具体地，在对待测的磷酸铁锂电芯进行充电的过程中，首先需要判断待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者判断待测电芯的安时积分的积分时间是否超过预设时间。

步骤S102，若充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则进一步判断是否需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正。

具体地，当判断结果为待测电芯的充放电吞吐量大于预设吞吐量，或者待测电芯的安时积分的积分时间大于预设时间，则进一步判断待测电芯当前的荷电状态SOC是否需要被修正；若判断结果为需要修正，则继续执行步骤S103；若判断结果为不需要进行修正，则利用当前检测到的待测电芯的荷电状态SOC计算待测电芯的剩余充电时间。

步骤S103，若是，则获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，特征点为端电压-容量曲线中待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点。

具体地，不同的磷酸铁锂电芯不论循环次数是多少，其端电压对应容量的曲线中均有n个平台期，图2是本发明实施例提供的某待测电芯的端电压-容量曲线图，以图2中的待测电芯为例，该待测电芯具有①、②、③三个平台期，则第三个平台期③的起始点A点即为该待测电芯的特征点，曲线1、曲线2、曲线3分别为三个不同循环次数的待测电芯的端电压-容量曲线，则由图2可以看出，特征点是不随待测电芯的循环次数的增减而移动的。

若判断结果为需要进行修正，则找到待测电芯的特征点，并利用特征点所对应的容量值Q计算待测电芯的荷电状态SOC修正值SOC_修：

其中，Q_max为待测电芯当前的最大容量值。

步骤S104，获取待测电芯的修正点，将修正点的荷电状态SOC替换为荷电状态SOC修正值。

具体地，在计算得到待测电芯的荷电状态SOC修正值SOC_修之后，确定待测电芯的修正点，并将修正点的荷电状态SOC替换为计算得到的荷电状态SOC修正值，完成对待测电芯的荷电状态SOC的修正。

步骤S105，基于荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间。

具体地，在对待测电芯的荷电状态SOC进行修正之后，用修正后的待测电芯的荷电状态SOC，即荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间，使得对待测电芯的充电控制更加精准，剩余充电时间的计算更加准确。需要说明的是，若步骤S102的判断结果为不需要进行修正，则利用当前检测到的待测电芯的荷电状态SOC计算待测电芯的剩余充电时间。

本申请通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

基于上述技术方案，本实施例对上述实施例中进一步判断是否需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正进行优化。图3是本发明实施例提供的另一种计算剩余充电时间的方法的流程图，如图3所示，本实施例提供的计算剩余充电时间的方法包括如下步骤：

步骤S301，判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间。

步骤S302，若充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则基于充放电吞吐量T、待测电芯的额定容量Q_额、待测电芯的荷电状态SOC的精度阈值S_阈值以及电流传感器的精度值S_电流确定待测电芯的当前荷电状态SOC是否需要修正。

具体地，如果充电中的待测电芯的充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则利用公式

计算得到荷电状态SOC误差值SOC_error，并将SOC_error与荷电状态SOC的精度阈值S_阈值进行对比，若SOC_error＜S_阈值，则不需要对荷电状态SOC进行修正，反之，则需要对荷电状态SOC进行修正。

示例性地，某待测电芯额定容量Q_额为100Ah，自上次充电修正后的充放电吞吐量T为100Ah，电流传感器的精度值S_电流为2％，荷电状态SOC的精度阈值S_阈值为5％，则此时SOC_error为：

即SOC_error＜S_阈值，则不需要对荷电状态SOC进行修正。

若某待测电芯额定容量Q_额为100Ah，自上次充电修正后的充放电吞吐量T为300Ah，电流传感器的精度值S_电流为2％，荷电状态SOC的精度阈值S_阈值为5％，则此时SOC_error为：

即SOC_error＞S_阈值，则需要对荷电状态SOC进行修正。

步骤S303，若是，则获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，特征点为端电压-容量曲线中待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点。

步骤S304，获取待测电芯的修正点，将修正点的荷电状态SOC替换为荷电状态SOC修正值。

步骤S305，基于荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间。

本申请通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

基于上述技术方案，若待测电芯采用小于等于0.3C的倍率进行充电，则本实施例对上述实施例中获取待测电芯的修正点，将修正点的荷电状态SOC替换为荷电状态SOC修正值进行优化。图4是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图，如图4所示，本实施例提供的计算剩余充电时间的方法包括如下步骤：

步骤S401，判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间。

步骤S402，若充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则进一步判断是否需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正。

步骤S403，若是，则获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，特征点为端电压-容量曲线中待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点。

步骤S404，判断待测电芯的端电压是否等于第一电压阈值，其中，第一电压阈值为特征点所对应的端电压。

具体地，当采用小倍率的恒定电流对待测电芯进行充电时，即采用小于等于0.3C的倍率对待测电芯进行充电时，选取特征点所对应的端电压值作为第一电压阈值U₁，并判断待测电芯的端电压是否等于第一电压阈值U₁。

步骤S405，若是，则将等于第一电压阈值的端电压所对应的荷电状态SOC作为修正点。

具体地，若判断结果为待测电芯的端电压等于第一电压阈值U₁，则将该端电压对应的荷电状态SOC作为修正点，并执行步骤S406，用荷电状态SOC修正值替换掉修正点的荷电状态SOC。

步骤S406，用荷电状态SOC修正值替换修正点的荷电状态SOC。

步骤S407，基于荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间。

本申请通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

基于上述技术方案，若待测电芯采用大于0.3C的倍率进行充电，则在获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值之前，计算剩余充电时间的方法还包括如下步骤：判断待测电芯的端电压是否等于第二电压阈值，其中，第二电压阈值小于特征点所对应的端电压；若是，则对待测电芯采用小于0.3C的倍率进行充电。

图5是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图，如图5所示，本实施例提供的计算剩余充电时间的方法包括如下步骤：

步骤S501，判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间。

步骤S502，若充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则进一步判断是否需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正。

步骤S503，若需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正，则判断待测电芯的端电压是否等于第二电压阈值，其中，第二电压阈值小于特征点所对应的端电压。

具体地，如果在待测电芯的充电初始阶段，是采用大倍率电流进行恒流充电的，即采用大于0.3C的倍率对待测电芯进行充电，则当待测电芯的端电压达到第二电压阈值U₂时，需要改为小倍率电流进行恒流充电，即改为采用小于0.3C的倍率进行充电，以便寻找特征点。因此，当判断出需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正时，选择特征点之前的某个电压值作为第二电压阈值U₂，即U₂小于U₁，然后判断待测电芯的端电压是否等于第二电压阈值U₂，若等于，则执行步骤S504。

步骤S504，若是，则对待测电芯采用小于0.3C的倍率进行充电。

具体地，若判断结果为待测电芯的端电压等于第二电压阈值U₂，则将待测电芯的充电电流改为小于0.3C的倍率进行恒流充电，以便确定特征点的位置。

步骤S505，获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，特征点为端电压-容量曲线中待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点。

步骤S506，获取待测电芯的修正点，将修正点的荷电状态SOC替换为荷电状态SOC修正值。

步骤S507，基于荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间。

本申请通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

基于上述技术方案，在确定特征点之后，计算剩余充电时间的方法还包括：对待测电芯继续采用大于0.3C的倍率进行充电，直至充满。图6是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图，如图6所示，本实施例提供的计算剩余充电时间的方法包括如下步骤：

步骤S601，判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间。

步骤S602，若充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则进一步判断是否需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正。

步骤S603，若需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正，则判断待测电芯的端电压是否等于第二电压阈值，其中，第二电压阈值小于特征点所对应的端电压。

步骤S604，若是，则对待测电芯采用小于0.3C的倍率进行充电。

步骤S605，获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，特征点为端电压-容量曲线中待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点。

步骤S606，在确定特征点之后，对待测电芯继续采用大于0.3C的倍率进行充电，直至充满。

具体地，如果在待测电芯的充电初始阶段，是采用大倍率电流进行恒流充电的，即采用大于0.3C的倍率对待测电芯进行充电，则当待测电芯的端电压达到第二电压阈值U₂时，需要改为小倍率电流进行恒流充电，即改为采用小于0.3C的倍率进行充电，以便寻找特征点；当确定了特征点之后，可以继续换回大倍率电流对待测电芯进行恒流充电，直至充满。

步骤S607，获取待测电芯的修正点，将修正点的荷电状态SOC替换为荷电状态SOC修正值。

步骤S608，基于荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间。

本申请通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

基于上述技术方案，该计算剩余充电时间的方法还包括如下步骤：若充电中的待测电芯的充放电吞吐量未超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间未超过预设时间，则继续对待测电芯充电，直至满充；判断满充后的待测电芯的端电压是否大于待测电芯的截止电压；若是，则将待测电芯的当前荷电状态SOC修正值确定为100％。

图7是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图，如图7所示，本实施例提供的计算剩余充电时间的方法包括如下步骤：

步骤S701，判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间。

步骤S702，若充电中的待测电芯的充放电吞吐量未超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间未超过预设时间，则继续对待测电芯充电，直至满充。

具体地，若判断结果为充放电吞吐量未超过预设吞吐量，或安时积分的积分时间未超过预设时间，则采用满充校正方法对待测电芯的荷电状态SOC进行校正。

步骤S703，判断满充后的待测电芯的端电压是否大于待测电芯的截止电压。

具体地，当判断结果为充放电吞吐量未超过预设吞吐量，或安时积分的积分时间未超过预设时间，则继续对待测电芯进行充电，直至满充；然后判断待测电芯的端电压是否达到厂家设定的待测电芯的截止电压。

步骤S704，若是，则将待测电芯的当前荷电状态SOC修正值确定为100％。

具体地，若判断结果为待测电芯的端电压达到待测电芯的截止电压，则将待测电芯的当前荷电状态SOC修正值确定为100％。

需要说明的是，当充放电吞吐量未超过预设吞吐量，或安时积分的积分时间未超过预设时间时，电动汽车中还可以通过ECU设置特定的CAN提示消息，以提示驾驶员需要进行一次满充来校准待测电芯的荷电状态SOC的累积误差，驾驶员在收到该提示之后，在待测电芯未充满的过程中，避免断开充电电源，防止校准中断。

本申请通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

基于上述技术方案，本实施例对上述实施例中获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值进行优化。图8是本发明实施例提供的又一种计算剩余充电时间的方法的流程图，如图8所示，本实施例提供的计算剩余充电时间的方法包括如下步骤：

步骤S801，判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间。

步骤S802，若充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则进一步判断是否需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正。

步骤S803，若是，则获取n组待测电芯的充电数据，其中，充电数据包括待测电芯的端电压和容量，每组充电数据间隔预设间隔时间获取。

具体地，在判断出需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正之后，需要采集多组待测电芯的端电压和容量，需要说明的是，采用滚动记录的方式采集待测电芯的充电数据，例如，设置采集每组充电数据的预设间隔时间为Δt，n为10，则采集t1时刻的10组数据包括采集t1、t1-Δt、t1-2Δt、……、t1-9Δt时刻的数据，采集t2时刻的10组数据包括采集t2、t2-Δt、t2-2Δt、……、t2-9Δt时刻的数据，显然，t1时刻的10组数据中的部分数据可能会与t2时刻中的部分数据相重合，上述采集数据的方式即为采用滚动记录的方式采集待测电芯的充电数据。

步骤S804，分别将相邻两组充电数据中的端电压做差，得到n-1组端电压差值。

具体地，将采集到的每两组充电数据中的端电压做差，记为ΔV，则当n为10时，ΔV共有n-1＝9组。

步骤S805，将n组端电压分别与预设电压阈值进行对比，并将n-1组端电压差值分别与预设电压差阈值进行对比。

步骤S806，若存在至少一组端电压大于预设电压阈值，并且存在至少一组端电压差值小于预设电压差阈值，则第n/2组端电压所对应的点为特征点。

具体地，设置预设电压阈值为V1，预设电压差阈值为V2，若存在至少一组端电压大于V1，并且存在至少一组端电压差值小于V2，则第n/2组端电压所对应的点为特征点，例如，以n为10为例，当有5个端电压值大于V1，且有4个端电压差值小于V2，则第5个端电压所对应的点为特征点，即t1-4Δt时刻所对应的点为特征点。

步骤S807，特征点所对应的容量值与待测电芯的当前的最大容量值的比为荷电状态SOC修正值。

具体地，在确定了特征点之后，特征点所对应的容量值Q与待测电芯当前的最大容量值Q_max的比为荷电状态SOC修正值SOC_修，即：

步骤S808，获取待测电芯的修正点，将修正点的荷电状态SOC替换为荷电状态SOC修正值。

步骤S809，基于荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间。

本申请通过使用特征点所对应的容量计算荷电状态SOC修正值，并使用该修正值计算待测电芯的剩余充电时间，解决了现有技术中使用安时积分计算充电电芯的荷电状态SOC导致的充电控制精度较低，且无法准确监控电芯的剩余充电时间的技术问题，实现了提高充电控制精度，准确监控电芯的充电时间，避免过充导致的起火等事故，提供了可靠、安全的电量管理的技术效果。

本发明实施例还提供了一种计算剩余充电时间的装置，该计算剩余充电时间的装置用于执行本发明上述实施例所提供的计算剩余充电时间的方法，以下对本发明实施例提供的计算剩余充电时间的装置做具体介绍。

图9是本发明实施例提供的一种计算剩余充电时间的装置的结构图，如图9所示，该计算剩余充电时间的装置主要包括：第一判断单元91，第二判断单元92，第一计算单元93，替换单元94，第二计算单元95，其中：

第一判断单元91，用于判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间；

第二判断单元92，用于若第一判断单元的判断结果为充放电吞吐量超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过预设时间，则进一步判断是否需要对待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正；

第一计算单元93，用于若第二判断单元的判断结果为是，则获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，特征点为端电压-容量曲线中待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点；

替换单元94，用于获取待测电芯的修正点，将修正点的荷电状态SOC替换为荷电状态SOC修正值；

第二计算单元95，用于基于荷电状态SOC修正值计算待测电芯的剩余充电时间。

可选地，第二判断单元92具体用于：基于充放电吞吐量、待测电芯的额定容量、待测电芯的荷电状态SOC的精度阈值以及电流传感器的精度值确定待测电芯的当前荷电状态SOC是否需要修正。

可选地，若待测电芯采用小于等于0.3C的倍率进行充电，则替换单元94包括：

判断子单元，用于判断待测电芯的端电压是否等于第一电压阈值，其中，第一电压阈值为特征点所对应的端电压；

确定子单元，用于若判断子单元的判断结果为是，则将等于第一电压阈值的端电压所对应的荷电状态SOC作为修正点；

替换子单元，用于将荷电状态SOC修正值替换修正点的荷电状态SOC。

可选地，若待测电芯采用大于0.3C的倍率进行充电，则在第一计算单元93获取待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值之前，计算剩余充电时间的装置还包括：

第三判断单元，用于判断待测电芯的端电压是否等于第二电压阈值，其中，第二电压阈值小于特征点所对应的端电压；

充电倍率调节单元，用于若判断结果为待测电芯的端电压等于第二电压阈值，则对待测电芯采用小于0.3C的倍率进行充电。

可选地，在确定特征点之后，充电倍率调节单元还用于对待测电芯继续采用大于0.3C的倍率进行充电，直至充满。

可选地，计算剩余充电时间的装置还包括：

充电控制单元，用于若充电中的待测电芯的充放电吞吐量未超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间未超过预设时间，则继续对待测电芯充电，直至满充；

第四判断单元，用于判断满充后的待测电芯的端电压是否大于待测电芯的截止电压；

确定单元，用于若判断结果为待测电芯的端电压大于待测电芯的截止电压，则将待测电芯的当前荷电状态SOC修正值确定为100％。

可选地，第一计算单元93包括：

获取子单元，用于获取n组待测电芯的充电数据，其中，充电数据包括待测电芯的端电压和容量，每组充电数据间隔预设间隔时间获取；

第一计算子单元，用于分别将相邻两组充电数据中的端电压做差，得到n-1组端电压差值；

对比子单元，用于将n组端电压分别与预设电压阈值进行对比，并将n-1组端电压差值分别与预设电压差阈值进行对比；

特征点确定子单元，用于若存在至少一组端电压大于预设电压阈值，并且存在至少一组端电压差值小于预设电压差阈值，则第n/2组端电压所对应的点为特征点；

第二计算子单元，用于特征点所对应的容量值与待测电芯的当前的最大容量值的比为荷电状态SOC修正值。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明实施例提供的计算剩余充电时间的方法，与上述实施例提供的计算剩余充电时间的装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种计算剩余充电时间的方法，其特征在于，所述方法包括：

判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间；

若所述充放电吞吐量超过所述预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过所述预设时间，则进一步判断是否需要对所述待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正；

若是，则获取所述待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于所述特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，所述特征点为所述端电压-容量曲线中所述待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点；

获取所述待测电芯的修正点，将所述修正点的荷电状态SOC替换为所述荷电状态SOC修正值；

基于所述荷电状态SOC修正值计算所述待测电芯的剩余充电时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进一步判断是否需要对所述待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正包括：

基于所述充放电吞吐量、所述待测电芯的额定容量、所述待测电芯的荷电状态SOC的精度阈值以及电流传感器的精度值确定所述待测电芯的当前荷电状态SOC是否需要修正。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述待测电芯采用小于等于0.3C的倍率进行充电，则所述获取所述待测电芯的修正点，将所述修正点的荷电状态SOC替换为所述荷电状态SOC修正值包括：

判断所述待测电芯的端电压是否等于第一电压阈值，其中，所述第一电压阈值为所述特征点所对应的端电压；

若是，则将等于所述第一电压阈值的端电压所对应的荷电状态SOC作为所述修正点；

用所述荷电状态SOC修正值替换所述修正点的荷电状态SOC。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述待测电芯采用大于0.3C的倍率进行充电，则在所述获取所述待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于所述特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值之前，还包括：

判断所述待测电芯的端电压是否等于第二电压阈值，其中，所述第二电压阈值小于所述特征点所对应的端电压；

若是，则对所述待测电芯采用小于0.3C的倍率进行充电。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述特征点之后，对所述待测电芯继续采用大于0.3C的倍率进行充电，直至充满。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：若充电中的待测电芯的充放电吞吐量未超过所述预设吞吐量，或者，安时积分的时间未超过所述预设时间，则继续对所述待测电芯充电，直至满充；

判断满充后的所述待测电芯的端电压是否大于所述待测电芯的截止电压；

若是，则将所述待测电芯的当前荷电状态SOC修正值确定为100％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于所述特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值包括：

获取n组所述待测电芯的充电数据，其中，所述充电数据包括所述待测电芯的端电压和容量，每组所述充电数据间隔预设间隔时间获取；

分别将相邻两组所述充电数据中的所述端电压做差，得到n-1组端电压差值；

将n组所述端电压分别与预设电压阈值进行对比，并将n-1组所述端电压差值分别与预设电压差阈值进行对比；

若存在至少一组所述端电压大于所述预设电压阈值，并且存在至少一组所述端电压差值小于所述预设电压差阈值，则第n/2组端电压所对应的点为所述特征点；

所述特征点所对应的容量值与所述待测电芯的当前的最大容量值的比为所述荷电状态SOC修正值。

8.一种计算剩余充电时间的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一判断单元，用于判断充电中的待测电芯的充放电吞吐量是否超过预设吞吐量，或者，安时积分的时间是否超过预设时间；

第二判断单元，用于若所述第一判断单元的判断结果为所述充放电吞吐量超过所述预设吞吐量，或者，安时积分的时间超过所述预设时间，则进一步判断是否需要对所述待测电芯的当前荷电状态SOC进行修正；

第一计算单元，用于若所述第二判断单元的判断结果为是，则获取所述待测电芯的端电压-容量曲线中的特征点所对应的容量值，并基于所述特征点所对应的容量值计算荷电状态SOC修正值，其中，所述特征点为所述端电压-容量曲线中所述待测电芯的端电压进入最后一个平台期的起始点；

替换单元，用于获取所述待测电芯的修正点，将所述修正点的荷电状态SOC替换为所述荷电状态SOC修正值；

第二计算单元，用于基于所述荷电状态SOC修正值计算所述待测电芯的剩余充电时间。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二判断单元具体用于：

基于所述充放电吞吐量、所述待测电芯的额定容量、所述待测电芯的荷电状态SOC的精度阈值以及电流传感器的精度值确定所述待测电芯的当前荷电状态SOC是否需要修正。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，若所述待测电芯采用小于等于0.3C的倍率进行充电，则所述替换单元包括：

判断子单元，用于判断所述待测电芯的端电压是否等于第一电压阈值，其中，所述第一电压阈值为所述特征点所对应的端电压；

确定子单元，用于若所述判断子单元的判断结果为是，则将等于所述第一电压阈值的端电压所对应的荷电状态SOC作为所述修正点；

替换子单元，用于将所述荷电状态SOC修正值替换所述修正点的荷电状态SOC。

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