CN114047448A - 自适应充电剩余时间估算方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种自适应充电剩余时间估算方法、装置、系统及存储介质，属于电池充电领域。所述方法包括：获取到需要的当前电池温度、当前SOC和充电目标SOC后，根据充电剩余时间表和温升表得到充电剩余时间，预估充电剩余时间随着充电次数增加而越来越准确。充电人员在得到充电剩余时间后能够有效规划充电时间，避免了不合理的等待。

Description

自适应充电剩余时间估算方法、装置、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及电池充电领域，具体地，涉及自适应充电剩余时间估算方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

随着大众对低碳环保意识的加强，电动汽车开始蓬勃发展。电动车辆通常采用公共充电桩进行充电，如何准确的获取公共充电桩的闲置时间以及如何合理的分配和调度公共充电桩是目前面临的问题。准确地估算充电车辆的充电剩余时间，既能缩短车主的充电等待时间，也便于提前安排和调度充电桩的资源。现有技术下电池充电剩余时间估算值受个体影响，可能估算的最终结果偏差较大，不符合工作人员对电池充电剩余时间估算的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应充电剩余时间估算方法、装置、系统及存储介质，能够根据当前SOC和当前电池温度以及充电目标SOC准确估算电池的充电剩余时间，并且能够根据每个单独的电池的实际充电时间不断更新充电信息，完善自己的充电剩余时间计算因子，准确的预估出准确的充电剩余时间。

为了实现上述目的，第一个方面，本发明提供一种自适应充电剩余时间估算方法，所述方法包括：

获取当前电池温度、当前SOC和充电目标SOC；

根据所述当前电池温度和所述当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度以及充电剩余时间的对应关系的充电剩余时间表中确定第一充电剩余时间；

根据所述当前电池温度在预设的表示电池温度和充电时间的对应关系的温升表中确定电池从所述当前电池温度上升为下一预设温度的所需时间；

根据所述当前温度下的累计充电时间更新所述所需时间；

判断所述第一充电剩余时间是否大于或等于所述所需时间；

在判断所述第一充电剩余时间小于所述所需时间的情况下，将所述第一充电剩余时间作为第一充电阶段，并将所述第一充电剩余时间加入累计充电时间；

更新所述当前SOC为所述第一充电剩余时间末的SOC；

判断所述当前SOC是否大于或等于所述充电目标SOC；

在判断所述当前SOC小于所述充电目标SOC的情况下，再次返回执行根据所述当前电池温度和所述当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度以及所述充电剩余时间的对应关系的所述充电剩余时间表中确定所述第一充电剩余时间的步骤，直到判断所述当前SOC大于或等于所述充电目标SOC；

在判断所述当前SOC大于或等于所述充电目标SOC的情况下，将每个所述第一充电阶段相加得到所述充电剩余时间。

可选地，所述方法还包括：

在判断所述第一充电剩余时间大于或等于所述所需时间的情况下，将所述所需时间累加为所述第一充电阶段；

将所述当前电池温度更新为所述所需时间末的温度；

根据所述当前电池温度和所述当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度以及充电剩余时间的对应关系的充电剩余时间表中确定第二充电剩余时间；

根据所述当前电池温度在预设的表示电池温度和充电时间的对应关系的温升表中确定所述电池从当前温度上升为下一预设温度的所述所需时间；

判断所述第二充电剩余时间是否大于或等于所述所需时间；

在判断所述第二充电剩余时间大于或等于所述所需时间的情况下，再次返回执行将所述所需时间累加为所述第一充电阶段的步骤，直到判断所述第二充电剩余时间小于所述所需时间；

在判断所述第二充电剩余时间小于所述所需时间的情况下，根据公式(1)和公式(2)更新所述第一充电阶段；

其中，T′为更新后的所述第一充电阶段，T为更新前的第一充电阶段，i为迭代次数，t_i、t_i-1以及t_i-2为所述第二充电剩余时间，d_i-1、d_i-2为所述所需时间；

更新所述当前电池SOC为所述第二充电剩余时间末的SOC；

再次返回执行判断当前电池SOC是否大于或等于目标电池SOC的步骤。

可选地，所述方法还包括：

获取所述电池在充电过程中实际充电数据；

根据所述实际充电数据更新所述充电剩余时间表和所述温升表。

可选地，所述根据所述实际充电数据更新所述充电剩余时间表和所述温升表包括：

在所述实际充电数据不满足所述剩余时间表中SOC的区间边界值的情况下，不更新当前的区间。

可选地，所述充电时间剩余表的每个SOC区间的跨度范围为2％、4％、5％以及10％中的任一者。

可选地，所述温升表的每个温度区间的跨度范围为2℃、5℃以及10℃中的任一者。

第二个方面，本发明提供一种自适应充电剩余时间估算装置，所述装置包括处理器，所述处理器被配置为执行如上述任一的自适应充电剩余时间估算方法。

第三个方面，本发明提供一种自适应充电剩余时间估算系统，其特征在于，所述系统包括：

温度传感器，用于测量电池组的当前电池温度；

SOC测量装置，用于测量所述电池组的当前SOC；

如上述所述的自适应充电剩余时间估算装置。

第四个方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如上述任一所述的自适应充电剩余时间估算方法。

通过上述技术方案，本发明提供的自适应充电剩余时间估算方法、装置、系统及存储介质在获取到需要的当前电池温度、当前SOC和充电目标SOC后，根据充电剩余时间表和温升表得到充电剩余时间，充电人员在得到充电剩余时间后就能有效规划充电时间，避免了不合理的等待。

本发明实施例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例的进一步理解，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例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式的自适应充电剩余时间估算方法的部分流程图；

图2是根据本发明的一个实施方式的自适应充电剩余时间估算方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例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实施例，并不用于限制本发明实施例。

如图1是根据本发明的一个实施方式的自适应充电剩余时间估算方法的部分估算充电剩余时间流程图。在图1中，该充电剩余时间估算方法可以包括：

在步骤S11中，获取当前电池温度、当前SOC和充电目标SOC。其中，SOC全称是Stateof Charge，电池荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余可放电电量与其完全充电状态的电量的比值，常用百分数表示。其一般用一个字节也就是两位的十六进制表示(取值范围为0～100)，含义是剩余电量为0％～100％，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝100％时表示电池完全充满。

在步骤S12中，根据获得的当前电池温度和当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度和充电剩余时间的对应关系的充电剩余时间表中得到第一充电剩余时间，如表1可作为本发明的一个实施例。第一充电剩余时间表示在当前电池温度下当前SOC到下一预设SOC所需要的时间。

表1

在步骤S13中，根据当前温度在预设的表示电池温度和充电时间的对应关系的温升表中确定电池从当前温度上升到下一预设温度时所花费的时间，将其表示为所需时间，如表2可作为本发明的一个实施例。

表2

在步骤S14中，在获得当前电池温度下，根据电池的累计充电时间的长短，从温升表中更新所需时间。

在步骤S15中，从S12得到第一充电剩余时间，从S14得到所需时间，判断第一充电剩余时间是否大于或者等于所需时间。

在步骤S16中，在判断第一充电剩余时间小于所需时间的情况下，将第一充电剩余时间作为第一充电阶段，并且将第一充电剩余时间累加的更新到累计充电时间里。

在步骤S17中，得到第一充电阶段后，将经过第一充电剩余时间充电后的SOC更新为当前SOC。

在步骤S18中，判断得到的当前SOC是否大于或者等于充电目标SOC。

在步骤S19中，在判断当前SOC大于或者等于充电目标SOC的情况下，将每个第一充电阶段相加得到的充电剩余时间并将其输出。

在判断当前SOC小于充电目标SOC的情况下，再次返回执行S12到步骤S18方法的相应步骤。直到判断当前SOC大于或者等于充电目标SOC。

在步骤S14中，更新后的所需时间是根据累计充电时间确定的。在第一次循环时，累计充电时间为0，则更新后的所需时间就是在当前温度下的所需时间。在多次循环时，更新后的所需时间是在温度没有变化的当前温度下的所需时间减去多个第一充电剩余时间累加的累计充电时间后的时间。在判断第一充电剩余时间和所需时间的大小时，是根据当前的第一充电剩余时间和当前温度下的所需时间减去累计充电时间后的所需时间比较大小。

在第一次循环后，将第一充电剩余时间作为第一充电阶段并保留。然后再次根据当前电池温度和当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度以及充电剩余时间的对应关系的充电剩余时间表中确定第一充电剩余时间，再次重复后续的步骤，直到当前SOC大于或者等于充电目标SOC。

本发明的一个示例中，当前电池温度是0℃，当前SOC＝10％，充电目标SOC＝50％，在进入充电以后，获取当前电池温度、当前SOC和充电目标SOC。查询表1可以得到从当前SOC到充电目标SOC有8个时间段。当前电池温度从0度开始，根据充电剩余时间表可以确定第一充电剩余时间是n24，根据温升表可以确定所需时间是N5。在当前电池温度下的累计充电时间是0，则所需时间是N5。下一步判断第一充电剩余时间n24是否大于或者等于所需时间N5。如果第一充电剩余时间n24小于所需时间N5，将第一充电剩余时间n24作为第一充电阶段，然后将第一充电剩余时间n24累加到累计充电时间。经过第一充电阶段n24充电后，当前SOC更新到15％。进一步判断当前SOC＝15％与充电目标SOC＝50％的大小，在当前SOC小于充电目标SOC后再次查询充电剩余时间表和温升表并重复上述步骤得到新的当前SOC，直到当前SOC大于或者等于充电目标SOC。在当前SOC大于或者等于充电目标SOC后，将每个第一充电阶段相加得到充电剩余时间。

图2是根据本发明的一个实施方式的自适应充电剩余时间估算方法的流程图。在图2中，该充电剩余时间估算方法可以包括：

在步骤S21中，在判断第一充电剩余时间大于或等于所需时间的情况下，将所需时间累加为第一充电阶段。

在步骤S22中，在经过所需时间的充电后，电池温度会上升，将经过所需时间充电后的电池温度更新为当前电池温度。

在步骤S23中，根据更新后的当前电池温度和当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度以及充电剩余时间的对应关系的充电剩余时间表中确定第二充电剩余时间。

在步骤S24中，根据更新后的当前电池温度在预设的表示电池温度和充电时间的对应关系的温升表中确定电池从当前温度上升为下一预设温度的所需时间。

在步骤S25中，判断第二充电剩余时间是否大于或者等于所需时间。

在判断第二充电剩余时间大于或者等于所需时间的情况下，再次返回S21执行从S21到S25的步骤，直到判断第二充电剩余时间小于所需时间。

在步骤S26中，在判断第二充电剩余时间小于所需时间的情况下，根据公式(1)和公式(2)更新第一充电阶段，

其中，T′为更新后的第一充电阶段，T为更新前的第一充电阶段，i为迭代次数，t_i、t_i-1以及t_i-2为第二充电剩余时间，d_i-1、d_i-2为所需时间；

在步骤S27中，在更新第一充电阶段后，将经过第二充电剩余时间充电后的SOC更新为当前SOC。

然后再次返回步骤S18，判断当前SOC是否大于或者等于充电目标SOC。

在本发明的实施例中，在步骤S21中，第一充电阶段可以是经过多次循环后的各个所需时间累加过后的第一充电阶段。在第一次判断第一充电剩余时间大于所需时间时，则说明经过所需时间充电后，电池当前SOC还是没有到达下一阶段SOC，并且在电池当前SOC没有到达下一阶段SOC时，电池的温度已经发生变化，电池温度已经上升到下一预设温度了。通过所需时间的充电，电池温度升高，则需要将当前的温度更新到所需时间末的温度，在电池的温度升高后，电池当前SOC升到下一阶段SOC的所需要的时间又会发生变化。根据升高后的电池温度和当前SOC在充电剩余时间表重新确定第二充电剩余时间，然后根据已经上升到下一温度的当前电池温度在温升表中确定当前的电池温度上升到下一预设温度的所需时间。判断第二充电剩余时间是否大于或者等于所需时间，如果第二充电剩余时间大于或者等于所需时间，说明在经过所需时间的充电后，电池温度又发生了变化，电池温度又上升到下一预设温度，则电池的当前SOC上升到下一阶段SOC的所需要的时间即第二充电剩余时间又发生了变化，需要重新确定第二充电剩余时间。再次循环，将所需时间累加到第一充电阶段里，然后更新当前温度，重新确定第二充电剩余时间和所需时间，再次进行比较，直到第二充电剩余时间小于所需时间，即说明在经过第二充电剩余时间充电后，电池温度不会上升到下一预设温度，电池的当前SOC也会到达下一阶段SOC，则当前的第二充电剩余时间是有效的。在判断当前第二充电剩余时间小于所需时间后，可以根据上述的公式(1)和公式(2)更新第一充电阶段。在更新第一充电阶段后，更新当前电池SOC，当前电池SOC是经过第二充电剩余时间充电后的到达的SOC。在更新当前电池SOC后再次返回判断当前电池SOC是否大于或等于目标电池SOC的步骤。

本发明的一个示例中，设当前电池温度是0℃，当前SOC＝10％，充电目标SOC＝50％，在进入充电以后，获取当前电池温度、当前SOC和充电目标SOC。根据充电剩余时间表和温升表可以得到第一充电剩余时间为n24，所需时间为N5。如果第一充电剩余时间n24大于或者等于所需时间N5，则将所需时间N5累加为第一充电阶段。经过所需时间N5充电以后，当前电池温度升高到5℃。到目前为止，累计充电时间为0，则查询充电剩余时间表得到第二充电剩余时间n25。根据当前电池温度是5℃，查询温升表得到所需时间是N6。进一步的判断第二充电剩余时间n25是否大于或者等于所需时间N6，在判断出第二充电剩余时间n25小于所需时间N6的情况下，根据公式(1)和公式(2)更新第一充电阶段，

即第一充电阶段＝N5+n25*(1-N5/n24)。当前SOC更新到第二充电剩余时间n25末的15％。如果第二充电剩余时间n25大于或者等于所需时间N6，则将所需时间N6累加到第一充电阶段即第一充电阶段＝N5+N6，然后继续对应的上述操作，直到第二充电剩余时间小于所需时间。

在得到充电剩余时间后，将充电剩余时间输出并记录，然后获取电池在实际充电过程中从当前SOC到充电目标SOC的真实时间并且记录电池从开始充电到充电达到充电目标SOC的温度变化。

根据得到的真实的从当前SOC到充电目标SOC的真实时间和电池的温度变化后，将真实时间和电池的温度变化更新到充电剩余时间表和温升表中。

在更新充电剩余时间表和温升表时，记录当前SOC达到充电目标SOC的真实充电时间，在当前SOC达到下一预设SOC真实时间段内未出现当前温度到下一预设温度的改变，将当前SOC到达下一预设SOC真实时间段更新到充电剩余时间表中，若在当前SOC达到下一预设SOC真实时间段内出现当前温度到下一预设温度的改变，则真实时间段舍弃，不能更新到充电剩余时间表中。

在制作充电剩余时间表时，充电剩余时间表的每个SOC区间划分，可以是本领域人员所知的多种划分方式，包括但不限于2％、4％以及10％中的至少一者。在本发明的一个优选示例中，考虑到数据划分的简单、准确，5％可以是充电剩余时间表的跨度范围。

在制作温升表时，温升表的每个温度区间的跨度范围可以是本领域人员所知的多种范围，包括但不限于2℃、5℃以及10℃中的至少一者。在本发明的一个优选示例中，考虑到测算温度的准确和清晰，5℃可以是温升表的温度区间跨度范围。

另一方面，本发明还提供一种自适应剩余时间估算装置，所述装置包括处理器，该处理器可以处理所述自适应充电剩余时间估算方法的所有步骤。

另一方面，本发明还提供一种自适应充电剩余时间估算系统，所述系统包括：温度传感器、SOC测量装置和所述自适应充电剩余时间估算装置。所述温度传感器可以实时测量所述电池的当前电池温度，并将所述电池的温度传输到所述自适应充电剩余时间估算装置，所述SOC测量装置可以实时测量所述电池的当前SOC，并将所述当前SOC传送到所述自适应充电剩余时间估算装置。该装置根据所述当前电池温度和所述当前SOC处理所述自适应充电剩余时间估算方法的所有步骤。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述自适应充电剩余时间估算方法。

通过上述技术方案，本发明提供的一种自适应充电剩余时间估算方法、装置、系统及存储介质通过获得的当前电池温度和当前SOC并通过充电剩余时间表和温升表获得充电剩余时间，并且在结束充电以后根据实际充电时间和实际电池温度不断更新充电剩余时间表和温升表，完善自己的充电剩余时间数据，从而准确的预估出电池充电的剩余时间。

还需要说明的是，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、商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、商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“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种自适应充电剩余时间估算方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前电池温度、当前SOC和充电目标SOC；

根据所述当前电池温度和所述当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度以及充电剩余时间的对应关系的充电剩余时间表中确定第一充电剩余时间；

根据所述当前电池温度在预设的表示电池温度和充电时间的对应关系的温升表中确定电池从所述当前电池温度上升为下一预设温度的所需时间；

根据所述当前温度下的累计充电时间更新所述所需时间；

判断所述第一充电剩余时间是否大于或等于所述所需时间；

在判断所述第一充电剩余时间小于所述所需时间的情况下，将所述第一充电剩余时间作为第一充电阶段，并将所述第一充电剩余时间加入累计充电时间；

更新所述当前SOC为所述第一充电剩余时间末的SOC；

判断所述当前SOC是否大于或等于所述充电目标SOC；

在判断所述当前SOC小于所述充电目标SOC的情况下，再次返回执行根据所述当前电池温度和所述当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度以及所述充电剩余时间的对应关系的所述充电剩余时间表中确定所述第一充电剩余时间的步骤，直到判断所述当前SOC大于或等于所述充电目标SOC；

在判断所述当前SOC大于或等于所述充电目标SOC的情况下，将每个所述第一充电阶段相加得到所述充电剩余时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判断所述第一充电剩余时间大于或等于所述所需时间的情况下，将所述所需时间累加为所述第一充电阶段；

将所述当前电池温度更新为所述所需时间末的温度；

根据所述当前电池温度和所述当前SOC在预设的表示电池SOC、电池温度以及充电剩余时间的对应关系的充电剩余时间表中确定第二充电剩余时间；

根据所述当前电池温度在预设的表示电池温度和充电时间的对应关系的温升表中确定所述电池从当前温度上升为下一预设温度的所述所需时间；

判断所述第二充电剩余时间是否大于或等于所述所需时间；

在判断所述第二充电剩余时间大于或等于所述所需时间的情况下，再次返回执行将所述所需时间累加为所述第一充电阶段的步骤，直到判断所述第二充电剩余时间小于所述所需时间；

在判断所述第二充电剩余时间小于所述所需时间的情况下，根据公式(1)和公式(2)更新所述第一充电阶段；

其中，T′为更新后的所述第一充电阶段，T为更新前的第一充电阶段，i为迭代次数，t_i、t_i-1以及t_i-2为所述第二充电剩余时间，d_i-1、d_i-2为所述所需时间；

更新所述当前电池SOC为所述第二充电剩余时间末的SOC；

再次返回执行判断当前电池SOC是否大于或等于目标电池SOC的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述电池在充电过程中实际充电数据；

根据所述实际充电数据更新所述充电剩余时间表和所述温升表。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际充电数据更新所述充电剩余时间表和所述温升表包括：

在所述实际充电数据不满足所述剩余时间表中SOC的区间边界值的情况下，不更新当前的区间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充电时间剩余表的每个SOC区间的跨度范围为2％、4％、5％以及10％中的任一者。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温升表的每个温度区间的跨度范围为2℃、5℃以及10℃中的任一者。

7.一种自适应充电剩余时间估算装置，其特征在于，所述装置包括处理器，所述处理器被配置为执行如权利要求1至6任一所述的自适应充电剩余时间估算方法。

8.一种自适应充电剩余时间估算系统，其特征在于，所述系统包括：

温度传感器，用于测量电池组的当前电池温度；

SOC测量装置，用于测量所述电池组的当前SOC；

如权利要求7所述的自适应充电剩余时间估算装置。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如权利要求1至6任一所述的自适应充电剩余时间估算方法。

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