CN112798966B - 电池充电剩余时间估算方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电池充电剩余时间估算方法、装置、存储介质及电子设备,解决了相关技术中对于电池充电剩余时间预估不准确的技术问题.该方法包括:在非第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的温升和第一温度以及当前充电电流,其中,第一温度为所述锂电池在上一充电阶段的温度;根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、所述上一充电阶段锂电池的容量和所述截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;根据当前充电阶段的初始SOC、所述容量和所述充电电流,得到所述锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。
Description
技术领域
本公开涉及新能源汽车电池管理系统技术领域,具体地,涉及一种电池充电剩余时间估算方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展,作为新能源汽车最为关键的核心部件之一的动力电池也越来越收到重视。相关技术中计算动力电池的充电剩余时间是根据满充容量和目前容量的容量差,以及当前充电机输出的恒定电流得到的,只考虑了当前电流,并未考虑充电过程中因降流导致的充电时间预估短的技术问题,且动力电池在进行大电流充放时会造成动力电池温度升高,相关技术中也缺少对电池温升的预估,使得最终得到的充电剩余时间预估不准确。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池充电剩余时间估算方法、装置、存储介质及电子设备,解决了相关技术中对于电池充电剩余时间预估不准确的技术问题。
为了实现上述目的,根据本公开实施例的第一方面,本公开提供一种电池充电剩余时间估算方法,所述方法包括:
在非第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的温升和第一温度以及当前充电电流,其中,第一温度为所述锂电池在上一充电阶段的温度;
根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;
获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、所述上一充电阶段锂电池的容量和所述截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;
根据当前充电阶段的初始SOC、所述容量和所述充电电流,得到所述锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。
可选地,所述根据当前充电阶段的初始SOC、所述容量和所述充电电流,得到所述锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间,包括:
根据第一计算式:t2=(1-SOC2)*C(T2)/I2,得到所述充电剩余时间;
其中,t2表示所述充电剩余时间,SOC2表示所述初始SOC,C(T2)表示所述容量,I2表示所述充电电流。
可选的,所述根据所述温升、所述第一温度得到所述锂离子的当前充电阶段的温度,包括:
根据第二计算式:T2=[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]/A+T1,得到所述温度;
其中,T2表示所述温度,[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]表示所述锂电池的有效发热量,I1表示所述锂电池的上一充电阶段的充电电流,R(SOC,T)表示所述锂电池的在T温度下截止SOC的内阻,K表示所述锂电池在当前温度下的散热速率,A表示所述锂电池的比热容,T1表示所述第一温度。
可选的,所述获取当前温度下锂电池的温升,包括:
获取所述锂电池在当前温度下的有效发热量;
根据所述有效发热量和所述锂电池的比热容得到所述锂电池的温升。
可选的,所述方法还包括:
获取当前温度下锂电池在不同充电电流下的截止SOC和当前的初始SOC;
根据所述初始SOC和各所述截止SOC确定所述锂电池的充电阶段。
可选的,获取当前温度下锂电池在不同充电电流下的截止SOC,包括:
获取当前温度下所述锂电池的内阻、充电电流以及满充电压;
根据第三计算式:Uoc=U-IR,得到所述锂电池的开路端电压,其中,Uoc表示所述开路电压,U表示所述满充电压,I表示所述充电电流,R表示所述内阻;
根据所述开路端电压,以及开路端电压与截止SOC预设关系,获取所述截止SOC。
可选的,所述方法还包括:
在第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的初始SOC、截止SOC、容量以及充电电流;
根据第四计算式:t1=(SOC1-SOC)*C(T1)/I1,得到所述锂电池在第一充电阶段的充电剩余时间;
其中,t1表示所述锂电池在第一充电阶段的充电剩余时间,SOC1表示所述截止SOC,SOC表示所述初始SOC,C(T1)表示所述容量,I1表示所述充电电流。
根据本公开实施例的第二方面,本公开提供一种电池充电剩余时间估算装置,所述装置包括:
获取模块,被配置成用于在非第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的温升和第一温度以及当前充电电流,其中,第一温度为所述锂电池在上一充电阶段的温度;
第一执行模块,被配置成用于根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;
第二执行模块,被配置成用于获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、所述上一充电阶段锂电池的容量和所述截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;
第三执行模块,被配置成用于根据当前充电阶段的初始SOC、所述容量和所述充电电流,得到所述锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。
根据本公开实施例的第三方面,本公开提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的电池充电剩余时间估算方法的步骤。
根据本公开实施例的第四方面,本公开提供一种电子设备,包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现上述的电池充电剩余时间估算方法的步骤。
通过上述技术方案,本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本公开的技术方案获取上一充电阶段的温度,当前充电阶段锂电池的温升和充电电流,根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、上一充电阶段锂电池的容量和截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;根据当前充电阶段的初始SOC、容量和充电电流,得到锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。本公开将影响充电剩余时间的温升和充电过程中降流后的充电电流考虑在内,对锂电池充电剩余时间进行预估,提高了预估结果的准确性和可靠性。
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是根据一示例性实施例示出的一种电池充电剩余时间估算方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的电池直流内阻模型的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的电池充电剩余时间估算装置的框图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。
需要说明的是,在本公开中,说明书和权利要求书以及附图中的术语“S101”、“S102”等用于区别步骤,而不必理解为按照特定的顺序或先后次序执行方法步骤。
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。
在介绍本公开实施例提供的电池充电剩余时间估算方法、装置、存储介质及电子设备之前,首先对本公开的应用场景进行介绍,本公开提供的电池充电剩余时间估算方法可以应用于锂电池。
锂电池因其具有能量密度大、体积小、放电电压高、可实现大电流放电以及环保等优点,在混合动力汽车中广为使用。目前影响混合动力汽车发展的主要瓶颈是电池的性能与电池的管理(Batteries Management System,BMS)。关于电池的性能需要改进的主要是提高安全充电、放电截止电压(即满充电压),比功率,寿命及温度适应性;关于电池的管理需要改进的主要是充电和放电控制技术。
动力电池作为新能源汽车最为关键的核心部件之一,其充放电性能、使用寿命及可靠性将直接影响整车的成本和性能,而对动力电池系统采用合理的热管理措施,可以有效改善电池组的性能和使用寿命,提高电池组的可靠性和安全性。当动力电池在进行大电流充放时会造成电池的温度升高,而环境温度散热却远低于到电池温度升高的速率,动力电池温度升高时,其性能进一步提升,包括内阻减小、容量增大等特性。
相关技术中,电池热模型结合多段恒流充电方法是一种改进的工程性充电方法,其主要优点包括延长电池寿命、提高电池充电效率、缩短充电时间等。但相关技术中的充电剩余时间的估算方法是根据满充容量和目前容量的差值除以当前充电机输出恒定电流得到的,即t=(1-SOC)*C/I,其中SOC(State Of Charge荷电状态)表示进入充电时的初始SOC,C表示当前温度下的容量,I表示通过电池当前电压确定充电电流;相关技术只考虑当前电流来预估时间,没有考虑充电过程中的降流以及充电过程中电池温升对充电剩余时间的影响,使得最终得到的充电剩余时间预估不准确。
新能源汽车充电方式是N段式恒定电流充电,充电电流分别为I1、I2、In,且I1>I2>In。以最小充电电流充至截止电压(即满充电压)为满充标准,可分别计算出每个充电阶段的充电剩余时间,对各充电阶段的充电剩余时间求和,得到该锂电池从第一充电阶段到满充阶段的充电剩余时间。
为了解决上述技术问题,本公开提供一种电池充电剩余时间估算方法,以该方法应用于锂电池为例进行说明,图1根据一示例性实施例示出的一种电池充电剩余时间估算方法的流程图。如图1所示,本方法可以包括以下步骤:
在步骤S101中,在非第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的温升和第一温度以及当前充电电流,其中,第一温度为锂电池在上一充电阶段的温度。
在步骤S102中,根据温升、第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定该温度下锂电池的容量。
在步骤S103中,获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、上一充电阶段锂电池的容量和截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;
在步骤S104中,根据当前充电阶段的初始SOC、容量和充电电流,得到锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。
其中,新能源汽车中的电池充电方式是N段式恒定电流充电,充电电流分别为I1、I2、In,且I1>I2>In。以最小充电电流充至截止电压(即满充电压)为满充标准,可分别计算出每个充电阶段的充电剩余时间,对各充电阶段的充电剩余时间求和,得到该锂电池从第一充电阶段到满充阶段的充电剩余时间。
具体的,锂电池在非第一充电阶段的其他充电阶段都存在温升,所以需要获取对锂电池在除第一充电阶段的其他充电阶段的充电温度,以便于对其他充电阶段中,当前温度下锂电池的容量进行修正。
本公开提供的电池充电剩余时间估算方法,获取上一充电阶段的温度,当前充电阶段锂电池的温升和充电电流,根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、上一充电阶段锂电池的容量和截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;根据当前充电阶段的初始SOC、容量和充电电流,得到锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。本公开将影响充电剩余时间的温升和充电过程中降流后的充电电流考虑在内,对锂电池充电剩余时间进行预估,提高了预估结果的准确性和可靠性。
可选的,在步骤S101中,获取当前温度下锂电池的温升,可以包括:
获取锂电池在当前温度下的有效发热量;
根据有效发热量和锂电池的比热容得到锂电池的温升。
其中,锂电池的比热容为锂电池的电池包在上升单位温度所吸收的热量或者下降单位温度所放出的热量。
具体的,锂电池的有效发热量与锂电池在当前温度下的散热速率K、内阻R(SOC,T)以及充电电流有关,根据[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1得到锂电池在当前温度下的有效发热量。
具体的,根据计算式T=[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]/A,得到锂电池的温升,T表示锂电池的温升、[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]表示锂电池的有效发热量、A表示锂电池的比热容。
可选的,在步骤S102中,根据温升、第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,可以包括:
根据第二计算式:T2=[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]/A+T1,得到温度;
其中,T2表示温度,[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]表示锂电池的有效发热量,I1表示锂电池的上一充电阶段的充电电流,R(SOC,T)表示锂电池的在T温度下截止SOC的内阻,K表示锂电池在当前温度下的散热速率,A表示锂电池的比热容,T1表示第一温度。
具体的,在步骤S102中,确定该温度下锂电池的容量,可以包括:将该温度下锂电池的上一充电阶段的锂电池的容量替换为当前充电阶段的锂电池的容量,实现对锂电池的容量的修正,得到该温度下锂电池的容量。
具体的,确定该温度下,当前充电阶段中锂电池的容量可以包括以下步骤:
以标准电流1C在不同温度下进行放电测试,检测不同温度下锂电池的容量,不同温度包括:0°、10°、20°、25°、35°、45°等。
对不同温度下锂电池的容量进行差值计算,可覆盖所有温度,以得到所有温度下锂电池的容量,增加容量参数的覆盖性和代表性。
具体的,在步骤S103中,根据当前充电阶段锂电池的容量、上一充电阶段锂电池的容量和截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC,可以包括:
根据计算式SOC2=(C(T2)-(1-SOC1)*C(T1))/C(T2),得到当前充电阶段的初始SOC,其中,SOC2表示当前充电阶段的初始SOC,C(T2)表示当前充电阶段锂电池的容量,SOC1表示上一充电阶段锂电池的截止SOC,C(T1)表示上一充电阶段锂电池的容量。
可选的,在步骤S104中,根据当前充电阶段的SOC、容量和充电电流,得到锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间,可以包括:
根据第一计算式:t2=(1-SOC2)*C(T2)/I2,得到充电剩余时间;
其中,t2表示充电剩余时间,SOC2表示SOC,C(T2)表示容量,I2表示充电电流。
可选的,该方法还可以包括:
获取当前温度下锂电池在不同充电电流下的截止SOC和当前的初始SOC;
根据初始SOC和各截止SOC确定锂电池的充电阶段。
举例说明,将锂电池的初始SOC与各截止SOC进行对比,在初始SOC小于第一充电阶段的截止SOC时,确定锂电池处于第一充电阶段;在初始SOC大于第一充电阶段的截止SOC且小于第二充电阶段的截止SOC时,确定锂电池处于第二充电阶段。
可选的,获取当前温度下锂电池在不同充电电流下的截止SOC,可以包括:
获取当前温度下所述锂电池的内阻、充电电流以及满充电压;
根据第三计算式:Uoc=U-IR,得到锂电池的开路端电压,其中,Uoc表示开路电压,U表示满充电压,I表示充电电流,R表示内阻;
根据开路端电压,以及开路端电压与截止SOC预设关系,获取截止SOC。
不同充电阶段的截止SOC是根据电池直流内阻模型结合SOC-OCV(即开路端电压与截止SOC预设关系)得到的,举例说明,如图2所示,在第一充电阶段下,第一充电阶段的开路端电压Uoc1=U2-I1R1,其中,U2表示截止电压、R1表示内阻、I1表示第一充电阶段的充电电流。
其中,SOC-OCV模型是根据大量锂电池放电过程中根据充电电流、当前温度和锂电池内阻得到的,可根据充电电流、当前温度和锂电池内阻这三个参数直接得到截止SOC,得到的截止SOC可靠性高,具有代表性。
其中,锂电池在不同充电阶段的内阻受温度和SOC影响,需要结合电池模型确定锂电池的真实内阻。
具体的,确定锂电池的真实内阻可以包括以下步骤:
在步骤201中,在给定温度条件下,根据同一电流I进行充放电测试,采集不同SOC状态下当前电压V和路端电压Voc,不同SOC状态包括100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、0%。
在步骤202中,根据计算式:R=(V-Voc)/I,得到不同温度下锂电池的真实内阻,生成不同温度下锂电池的真实内阻R与SOC之间的曲线图,R与SOC成不规则反比关系。
具体的,内阻值可在不同温度点,如0°、10°、20°、25°、35°、45°的条件和不同SOC之间进行插值计算,以覆盖全温度、全SOC实现充电剩余时间预估,增加内阻值的覆盖性和代表性。
可选的,该方法还可以包括:
在第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的初始SOC、截止SOC、容量以及充电电流;
根据第四计算式:t1=(SOC1-SOC)*C(T1)/I1,得到锂电池在第一充电阶段的充电剩余时间;
其中,t1表示所述锂电池在第一充电阶段的充电剩余时间,SOC1表示截止SOC,SOC表示初始SOC,C(T1)表示容量,I1表示充电电流。
以锂电池充电过程中仅涉及两段恒定电流充电来对本方法进行举例说明,在锂电池充电过程中仅涉及两端很顶电流充电时,充电过程以电流I1充至截止电压切换为小电流I2充至满充,锂电池的充电剩余时间为电流I1充电时间和电流I2充电时间的总和;
首先计算第一充电阶段的充电剩余时间:获取一定温度下锂电池在第一充电阶段的初始SOC(即SOC)、截止SOC(即SOC1)、容量C(T1)以及充电电流I1,根据计算式t1=(SOC1-SOC)*C(T1)/I1,得到第一充电阶段的充电剩余时间t1;
然后计算第二充电阶段的充电剩余时间:先获取相同温度下锂电池的有效发热量,根据计算式T=[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]/A,得到第二充电阶段锂电池的温升,对该温升T与第一充电阶段中锂电池的充电温度求和,得到第二充电阶段中锂电池的充电温度,并根据该充电温度确定第二充电阶段中锂电池的容量C(T2),根据计算式SOC2=(C(T2)-(1-SOC1)*C(T1))/C(T2)得到第二充电阶段的初始SOC;根据计算式t2=(1-SOC2)*C(T2)/I2,得到第二充电阶段的充电剩余时间t2;
最后,根据计算式t=t1+t2,得到锂电池在该温度下的充电剩余时间t。
图3是根据一示例性实施例示出的电池充电剩余时间估算装置的框图,如图3所示,该电池充电剩余时间估算装置1300包括获取模块1301、第一执行模块1302、第二执行模块1303以及第三执行模块1304。
其中,获取模块1301被配置成用于在非第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的温升和第一温度以及当前充电电流,其中,第一温度为锂电池在上一充电阶段的温度。
第一执行模块1302被配置成用于根据温升、第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定温度下所述锂电池的容量。
第二执行模块1303被配置成用于获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、上一充电阶段锂电池的容量和截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC。
第三执行模块1304被配置成用于根据当前充电阶段的初始SOC、容量和充电电流,得到锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。
本公开提供的电池充电剩余时间估算装置,获取上一充电阶段的温度,当前充电阶段锂电池的温升和充电电流,根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、上一充电阶段锂电池的容量和截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;根据当前充电阶段的初始SOC、容量和充电电流,得到锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。本公开将影响充电剩余时间的温升和充电过程中降流后的充电电流考虑在内,对锂电池充电剩余时间进行预估,提高了预估结果的准确性和可靠性。
可选的,获取模块1301被配置成用于获取锂电池在当前温度下的有效发热量;
根据有效发热量和锂电池的比热容得到锂电池的温升。
其中,锂电池的比热容为锂电池的电池包在上升单位温度所吸收的热量或者下降单位温度所放出的热量。
可选的,第一执行模块1302被配置成用于根据第二计算式:T2=[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]/A+T1,得到温度;
其中,T2表示温度,[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]表示锂电池的有效发热量,I1表示锂电池的上一充电阶段的充电电流,R(SOC,T)表示锂电池的在T温度下截止SOC的内阻,K表示锂电池在当前温度下的散热速率,A表示锂电池的比热容,T1表示第一温度。
可选的,第三执行模块1304被配置成用于根据第一计算式:t2=(1-SOC2)*C(T2)/I2,得到充电剩余时间;
其中,t2表示充电剩余时间,SOC2表示SOC,C(T2)表示容量,I2表示充电电流。
可选的,电池充电剩余时间估算装置1300还包括匹配模块,该匹配模块被配置成用于获取当前温度下锂电池在不同充电电流下的截止SOC和当前的初始SOC;
根据初始SOC和各截止SOC确定锂电池的充电阶段。
可选的,匹配模块具体被配置成用于获取当前温度下所述锂电池的内阻、充电电流以及满充电压;
根据第三计算式:Uoc=U-IR,得到锂电池的开路端电压,其中,Uoc表示开路电压,U表示满充电压,I表示充电电流,R表示内阻;
根据开路端电压,以及开路端电压与截止SOC预设关系,获取截止SOC。
可选的,电池充电剩余时间估算装置1300还包括第四执行模块,第四执行模块被配置成用于在第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的初始SOC、截止SOC、容量以及充电电流;
根据第四计算式:t1=(SOC1-SOC)*C(T1)/I1,得到锂电池在第一充电阶段的充电剩余时间;
其中,t1表示所述锂电池在第一充电阶段的充电剩余时间,SOC1表示截止SOC,SOC表示初始SOC,C(T1)表示容量,I1表示充电电流。
此外值得说明的是,为描述的方便和简洁,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,其所涉及的部分并不一定是本发明所必须的,例如,第一执行模块和第二执行模块,在具体实施时可以是相互独立的装置也可以是同一个装置,本公开对此不作限定。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本公开还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该计算机程序指令被处理器执行时实现本公开提供的电池充电剩余时间估算方法的步骤。
具体的,该计算机可读存储介质可以是闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器等等。
关于上述实施例中的计算机可读存储介质,其上存储的计算机程序被执行时的电池充电剩余时间估算方法步骤已将在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处不做详细阐述。
本公开还提供一种电子设备,该电子设备包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行存储器中的计算机程序,以实现上述的电池充电剩余时间估算方法的步骤。
本公开提供的电子设备,获取上一充电阶段的温度,当前充电阶段锂电池的温升和充电电流,根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、上一充电阶段锂电池的容量和截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;根据当前充电阶段的初始SOC、容量和充电电流,得到锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间。本公开将影响充电剩余时间的温升和充电过程中降流后的充电电流考虑在内,对锂电池充电剩余时间进行预估,提高了预估结果的准确性和可靠性。
图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图4所示,该电子设备700可以包括:处理器701,存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703,输入/输出(I/O)接口704,以及通信组件705中的一者或多者。
其中,处理器701用于控制该电子设备700的整体操作,以完成上述的电池充电剩余时间估算方法中的全部或部分步骤。
存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作,这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如当前温度下锂电池的温升、第一温度、当前充电电流等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。
通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如Wi-Fi,蓝牙,近场通信(Near Field Communication,简称NFC),2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等,或它们中的一种或几种的组合,在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括:Wi-Fi模块,蓝牙模块,NFC模块等等。
在一示例性实施例中,电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的电池充电剩余时间估算方法。
在另一示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序,该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的电池充电剩余时间估算方法的代码部分。
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 (9)
1.一种电池充电剩余时间估算方法,其特征在于,所述方法包括:
在非第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的温升和第一温度以及当前充电电流,其中,第一温度为所述锂电池在上一充电阶段的温度;
根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;
获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、所述上一充电阶段锂电池的容量和所述截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;
根据当前充电阶段的初始SOC、所述容量和所述充电电流,得到所述锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间;
其中,所述根据当前充电阶段的初始SOC、所述容量和所述充电电流,得到所述锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间,包括:
根据第一计算式:t2=(1-SOC2)*C(T2)/I2,得到所述充电剩余时间;其中,t2表示所述充电剩余时间,SOC2表示所述初始SOC,C(T2)表示所述容量,I2表示所述充电电流。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述温升、所述第一温度得到所述锂离子的当前充电阶段的温度,包括:
根据第二计算式:T2=[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]/A+T1,得到所述温度;
其中,T2表示所述温度,[∫I1 2R(SOC,T)dt-Kt1]表示所述锂电池的有效发热量,I1表示所述锂电池的上一充电阶段的充电电流,R(SOC,T)表示所述锂电池的在T温度下截止SOC的内阻,K表示所述锂电池在当前温度下的散热速率,A表示所述锂电池的比热容,T1表示所述第一温度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取当前温度下锂电池的温升,包括:
获取所述锂电池在当前温度下的有效发热量;
根据所述有效发热量和所述锂电池的比热容得到所述锂电池的温升。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取当前温度下锂电池在不同充电电流下的截止SOC和当前的初始SOC;
根据所述初始SOC和各所述截止SOC确定所述锂电池的充电阶段。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取当前温度下锂电池在不同充电电流下的截止SOC,包括:
获取当前温度下所述锂电池的内阻、充电电流以及满充电压;
根据第三计算式:Uoc=U-IR,得到所述锂电池的开路端电压,其中,Uoc表示所述开路端电压,U表示所述满充电压,I表示所述充电电流,R表示所述内阻;
根据所述开路端电压,以及开路端电压与截止SOC预设关系,获取所述截止SOC。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的初始SOC、截止SOC、容量以及充电电流;
根据第四计算式:t1=(SOC1-SOC)*C(T1)/I1,得到所述锂电池在第一充电阶段的充电剩余时间;
其中,t1表示所述锂电池在第一充电阶段的充电剩余时间,SOC1表示所述截止SOC,SOC表示所述初始SOC,C(T1)表示所述容量,I1表示所述充电电流。
7.一种电池充电剩余时间估算装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,被配置成用于在非第一充电阶段的情况下,获取当前温度下锂电池的温升和第一温度以及当前充电电流,其中,第一温度为所述锂电池在上一充电阶段的温度;
第一执行模块,被配置成用于根据所述温升、所述第一温度得到锂离子的当前充电阶段的温度,确定所述温度下所述锂电池的容量;
第二执行模块,被配置成用于获取上一充电阶段锂电池的容量、截止SOC,根据当前充电阶段锂电池的容量、所述上一充电阶段锂电池的容量和所述截止SOC得到当前充电阶段的初始SOC;
第三执行模块,被配置成用于根据当前充电阶段的初始SOC、所述容量和所述充电电流,通过第一计算式:t2=(1-SOC2)*C(T2)/I2,得到所述锂电池当前充电阶段下的充电剩余时间,其中,第一计算式中t2表示所述充电剩余时间,SOC2表示所述初始SOC,C(T2)表示所述容量,I2表示所述充电电流。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的电池充电剩余时间估算方法的步骤。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,其上存储有计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现权利要求1-6中任一项所述的电池充电剩余时间估算方法的步骤。
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