CN116338493A - 电池包的剩余充电时间计算方法及储能设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一电池包的剩余充电时间计算方法及储存设备,电池包的剩余充电时间计算方法包括:在每个更新周期,获取电池包的充电参数;根据当前电压确定当前充电阶段以及剩余充电阶段;根据当前荷电状态、充电电流、当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间;根据目标剩余充电时间及显示剩余充电时间确定修正系数;根据修正系数更新显示剩余充电时间并显示更新后的显示剩余充电时间。上述方法使储能设备显示的剩余充电时间与实际充电时间更接近,剩余充电时间更稳定,提升用户体验。
Description
技术领域
本申请涉及新能源技术领域,具体涉及电池包的剩余充电时间计算方法及储能设备。
背景技术
在相关技术中,储能设备会显示剩余充电时间(Remain Charging Time,RCT),在储能设备接受外部电源的充电过程中,用户可以通过剩余充电时间了解到,还需要多长时间才能使储能设备的电池包处于满充状态。目前,剩余充电时间的计算方法为,电池剩余充电容量除以当前充电电流(也即剩余充电时间=剩余充电容量/充电电流)。这种计算方法,没有充分考虑充电过程中,可能出现充电电流不稳定以及电池老化等因素对剩余充电时间的影响,导致剩余充电时间与实际充电时间不一致,储能设备显示的剩余充电时间反复变化,不稳定不准确,降低用户体验。
发明内容
鉴于此,本申请提供一种电池包的剩余充电时间计算方法及储能设备,减少充电过程中充电电流变化对剩余充电时间的影响,以使储能设备显示的剩余充电时间与实际充电时间更接近,剩余充电时间显示更稳定,提升用户体验。
本申请第一方面提供一种电池包的剩余充电时间计算方法,所述方法包括:
在每个更新周期,获取所述电池包的充电参数,所述充电参数包括电池包的当前电压、充电电流、当前荷电状态以及显示剩余充电时间;根据所述当前电压确定当前充电阶段以及剩余充电阶段;其中,所述电池包的充电过程包括多个充电阶段,每个充电阶段的阶段参数包括每个充电阶段对应的电池电压;根据所述当前荷电状态、所述充电电流、所述当前充电阶段的阶段参数以及所述剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间;根据所述目标剩余充电时间及所述显示剩余充电时间确定修正系数;根据所述修正系数更新所述显示剩余充电时间并显示更新后的所述显示剩余充电时间。
上述方案中,储能设备更新显示剩余充电时间时,在每个更新周期中,在计算显示剩余充电时间时,根据充电参数确认当前充电阶段以及剩余充电阶段,进而确定不同阶段对应的阶段参数,在计算目标剩余充电时间时,考虑了电池包的当前荷电状态、充电电流、当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数,减小了包括充电电流变化等干扰因素的影响,从而使算出的目标剩余充电时间与实际剩余充电时间近似,接着,利用目标剩余充电时间和获取的显示剩余充电时间的差值,得到一个与差值对应的修正系数,通过修正系数更新获取的显示剩余充电时间,以使获取的显示剩余充电时间接近目标剩余充电时间,进而使储能设备显示的剩余充电时间与实际充电时间更接近,剩余充电时间显示更稳定,提升用户体验。
在第一方面的一些实施例中,每个充电阶段的阶段参数还包括每个充电阶段对应的起始荷电状态、结束荷电状态以及最大充电电流,所述根据所述当前荷电状态、所述充电电流、所述当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间包括:在所述当前充电阶段不为目标充电阶段时,根据每个所述充电阶段的所述起始荷电状态和所述结束荷电状态得到第一荷电状态变化量;将所述充电电流和每个所述充电阶段的所述最大充电电流中较小电流确定为第一目标电流;根据第一荷电状态变化量以及所述电池的满充容量确定第一剩余充电容量;根据所述第一剩余充电容量以及所述第一目标电流确定每个所述充电阶段的最大充电时间;根据每个所述充电阶段的最大充电时间确定所述剩余充电阶段对应的第一目标充电时间;根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段对应的第二目标充电时间;根据所述第一目标充电时间和第二目标充电时间确定目标剩余充电时间。
如此,本实施例将充电电流和每个充电阶段的最大充电电流中较小电流确定为第一目标电流,由于充电电流是电池包在目前阶段的实际充电电流,根据实际充电电流和最大充电电流中的较小电流来计算剩余充电时间,可以确保剩余充电时间的计算更为准确,避免后续出现突变。
第一方面的一些实施例中,所述根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段对应的第二目标充电时间包括:若所述当前电压小于预设的电压阈值,确定所述当前充电阶段对应的所述第二目标充电时间为零。
如此,对于当前电压小于预设的电压阈值的充电阶段中,由于其充电时间较短,因此可以将充电阶段的充电时间忽略,此时,可以直接将当前充电阶段对应的第二目标充电时间确定为零。
第一方面的一些实施例中,所述根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段的对应的第二目标充电时间包括:若所述当前荷电状态与所述电池电压符合预设的匹配关系,则根据所述当前充电阶段的所述最大荷电状态与所述当前荷电状态修正所述当前充电阶段的最大充电时间,得到所述当前充电阶段对应的所述第二目标充电时间。
第一方面的一些实施例中,所述根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段的对应的第二目标充电时间包括:若所述当前荷电状态小于与所述当前电压匹配的荷电状态,将所述当前充电阶段的最大充电时间作为所述当前充电阶段对应的所述第二目标充电时间。
如此,若当前荷电状态小于与当前电压匹配的荷电状态,说明当前荷电状态偏小,将该充电阶段的最大充电时间直接作为当前充电阶段对应的第二目标充电时间,以减小当前荷电状态偏小对计算目标剩余充电时间目标的影响。
第一方面的一些实施例中,所述根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段对应的第二目标充电时间包括:若所述当前荷电状态大于与所述当前电压匹配的荷电状态,确定所述当前充电阶段对应的所述第二目标充电时间为零。
如此,若当前荷电状态大于与当前电压匹配的荷电状态,说明当前荷电状态偏大,将该充电阶段的第二目标充电时间确定为零,以减小当前荷电状态偏大对计算目标剩余充电时间的影响。
第一方面的一些实施例中,所述根据所述当前荷电状态、所述充电电流、所述当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间,还包括:在所述当前充电阶段为目标充电阶段时,确定所述剩余充电阶段的充电时间为零;其中,所述目标充电阶段的阶段参数包括预设荷电状态以及预设充电时间;根据所述预设荷电状态与所述当前荷电状态对所述预设充电时间进行修正,确定所述当前充电阶段的目标充电时间;将所述当前充电阶段的目标充电时间作为所述目标剩余充电时间。
如此,在当前充电阶段为目标充电阶段时,该充电阶段为即将结束充电的充电阶段,后续充电电流的减小速度可能会加快,则可以直接将剩余充电阶段的充电时间确定为零,接着,根据预设荷电状态与当前荷电状态对预设充电时间进行修正,确定当前充电阶段的目标充电时间,以减轻充电电流的减小速度加快对计算剩余充电时间的影响。
第一方面的一些实施例中,根据所述目标剩余充电时间及所述显示剩余充电时间确定修正系数包括:计算所述显示剩余充电时间与所述目标剩余充电时间的差值,得到充电时间差值;根据所述充电时间差值确定调整步长;其中,所述调整步长与所述充电时间差值成正相关关系;计算初始修正系数与所述调整步长的和,得到所述修正系数。
第一方面的一些实施例中,每个充电阶段的阶段参数包括每个充电阶段对应的最大充电电流,所述根据所述修正系数更新所述显示剩余充电时间并显示更新后的所述显示剩余充电时间包括:确定当前更新周期的所第二荷电状态变化量;将所述充电电流和所述当前充电阶段的所述最大充电电流中的较小电流确定为第二目标电流;根据所述第二荷电状态变化量、所述第二目标电流、所述电池的满充容量确定当前更新周期的充电时间变化量;根据所述充电时间变化量以及所述修正系数对所述显示剩余时间进行更新;在下一更新周期显示更新后的所述显示剩余充电时间。
本申请第二方面提供一种储能设备,包括:电池包;处理器;以及存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;其中,所述处理器执行所述可执行指令使得所述储能设备执行上述的电池包的剩余充电时间计算方法。
本申请第二方面的有益效果与第一方面近似,在此不在赘述。
附图说明
图1是相关技术的计算方法的剩余充电时间变化趋势一示意图。
图2是相关技术的计算方法的剩余充电时间变化趋势又一示意图。
图3是相关技术的计算方法的剩余充电时间变化趋势再一示意图。
图4是本申请实施例的储能设备的一结构示意图。
图5是本申请一实施例的计算方法的应用场景图。
图6是本申请实施例的计算方法的流程示意图。
图7是本申请又一实施例的计算方法的应用场景图。
图8是本申请实施例提供的步骤S103的细化流程图。
图9是本申请实施例提供的步骤S103的另一细化流程图。
图10是本申请实施例提供的步骤S104的细化流程图。
图11是本申请实施例提供的步骤S105的细化流程图。
图12是本申请一实施例的计算方法与相关技术的计算方法的应用结果比较一示意图。
图13是本申请又一实施例的计算方法与相关技术的计算方法的应用结果比较又一示意图。
图14是本申请另一实施例的计算方法与相关技术的计算方法的应用结果比较再一示意图。
图15是本申请实施例提供的储能设备的又一结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象,而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
另外需要说明的是,本申请实施例中公开的方法或流程图所示出的方法,包括用于实现方法的一个或多个步骤,在不脱离权利要求的范围的情况下,多个步骤的执行顺序可以彼此互换,其中某些步骤也可以被删除。
在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下对本申请中涉及到的专业术语做简介:
荷电状态(state of charge,SOC):反映电池的剩余容量状况的参数。
满充容量(Full Charge Capacity,FCC):反映电池满充容量的参数,其中,FCC=SOH*CAP,SOH表示电池健康度,CAP表示电池额定容量,该公式表示,电池包的满充容量由电池健康度和电池额定容量相乘得到。
下面先对相关技术的情况做简要说明:
储能设备上会显示剩余充电时间(Remain Charging Time,RCT),在储能设备接受外部电源的充电过程中,用户可以通过剩余充电时间了解到,还需要多长时间才能使储能设备的电池包处于满充状态。目前,相关技术中剩余充电时间的计算方法通常为:剩余充电时间为电池剩余充电容量除以当前充电电流(也即剩余充电时间=剩余充电容量/充电电流)。这种计算方法,没有充分考虑充电过程中,可能出现充电电流不稳定以及电池老化的情况,充电电流不稳定包括,相比前一时刻的充电电流,当前时刻的充电电流大幅度加大或大幅度减小。可以理解地,按照目前的剩余充电时间的计算方法,若剩余充电容量不变,而充电电流突然大幅度增大或大幅度减小,则剩余充电时间也会随着充电电流的变化而发生突变。
例如,请参阅图1至图3,图1至图3为储能设备在快充模式,且无外界干扰情况下,剩余充电时间变化趋势示意图。外界干扰情况是指会影响储能设备充电的情况,例如,储能设备接入负载,使储能设备为负载供电、切换储能设备的充电模式、储能设备出现故障以及限制充电功率等。其中,纵坐标表示储能设备显示的剩余充电时间,横坐标表示实时时间。从横坐标的变化可以体现储能设备的实际充电时间的变化,当外部电源为储能设备充电时,随着实际充电时间逐渐增加,储能设备显示的剩余充电时间会逐渐减少。
可以理解地,储能设备在快充模式下,即使排除外界干扰因素,也会出现电压突然升高和充电电流突然减小的情况,由于使用电池剩余充电容量除以当前充电电流的方法计算剩余充电时间,因此,充电电流大幅度减小后,剩余充电时间会突然变大。如图1所示,在储能设备充电过程中,剩余充电时间会出现大幅度向上突变的情况,例如,如图中用方框出的地方,当实际充电时间为4400秒左右时,剩余充电时间会从23分钟突变至41分钟,此时,储能设备向用户显示该剩余充电时间的突变情况后,用户的体验是,随着不断地充电,剩余充电时间反而增加,与剩余充电时间应当减少的实际情况不符。
需要说明的是,本申请以图1以快充模式下的充电过程为例进行说明,但图中所示出的问题,不仅限于快充模式。
可以理解地,储能设备在充电过程中,充电电流会小幅波动,尤其在恒压充电阶段,充电电流的波动会更频繁,当前的算法会使剩余充电时间随着充电电流的波动而波动,也即无法消除充电电流对剩余充电时间的影响,因此,会呈现给用户的剩余时间反复变化,不稳定不准确。
如图2所示,在储能设备的充电过程中,剩余充电时间会多处出现反复波动或小幅度向下突变(也即图中箭头标出的地方)。
需要说明的是,本申请以图2以快充模式下的充电过程为例进行说明,但图中箭头所示出的问题,不仅限于快充模式。
可以理解地,在充电过程中,初始充电阶段的充电电流比后续充电阶段的电流更大,而目前的算法是使用初始充电阶段的充电电流计算剩余充电时间,没有考虑后续充电阶段的充电电流,因此,计算出的剩余充电时间小于实际充电时间。也即是,目前的算法无法识别后续充电阶段的充电电流减小的情况,同时,由于无法识别电电流减小,在储能设备结束充电时,会显示比实际情况大的剩余充电时间。
如图3所示,储能设备的剩余充电时间远小于实际充电时间。在储能设备刚开始充电时(也即实际充电时间接近171秒时),计算出剩余充电时间约为97分钟,但在储能设备结束充电时(也即实际充电时间约为6409秒时),储能设备的实际充电时间共计约为104分钟(也即6409-171=6238秒,6238秒换算为104分钟)。剩余充电时间为97分钟小于实际充电时间104分钟,两者差了7分钟。同时,在储能设备结束充电时,剩余充电时间显示为4分钟,并未显示0分钟。
需要说明的是,本申请以图3以快充模式下的充电过程为例进行说明,但图中所示出的问题,不仅限于快充模式。
综上所述,相关技术中剩余充电时间的计算方法,由于没有充分考虑充电过程中,充电电流的变化以及电池老化等因素对剩余充电时间的影响,导致剩余充电时间与实际充电时间不一致,降低用户体验。
鉴于此,本申请提供一种电池包的剩余充电时间计算方法、储能设备以及存储介质,减少充电过程中充电电流变化对剩余充电时间的影响,以使储能设备显示的剩余充电时间与实际充电时间更接近,储能设备显示的剩余充电时间更稳定,提升用户体验。
本申请实施例的电池包的剩余充电时间计算方法可以应用在具有电池包的电子设备中,例如,电子设备可以为手机、车辆、家具用品或储能设备等。本申请实施例以储能设备为例,对电池包的剩余充电时间计算方法进行阐述。
请参阅图4,图4为本申请一实施例的储能设备的结构示意图,储能设备100包括电池管理系统(Battery Management System,BMS)单元101、电池包102和显示单元103。电池管理系统单元101用于控制电池包102接受电源的充电,并控制显示单元103显示剩余充电时间。电池包102包括储能电池,电池包102用于接受电源充电,显示单元103用于显示剩余充电时间,其中,电源向电池包102输入的电流为充电电流。
请参阅图5,并结合图4,图5为本申请一实施例的电池包的剩余充电时间计算方法的应用场景图,本申请实施例的计算方法可以应用在储能设备100上。电源200向储能设备100充电时,储能设备100开始运行,电池管理系统单元101控制电池包102接受电源200充电,显示单元103用于显示显示剩余充电时间,更新周期由显示单元103显示剩余充电时间的更新频率决定,相邻两次更新之间的时间为一个更新周期。假设在某个更新周期,电池管理系统单元101获取电池包102的充电参数,充电参数包括电池包102的当前电压、充电电流、当前荷电状态以及显示剩余充电时间(108分钟),首先,根据当前电压确定当前充电阶段以及剩余充电阶段,接着,根据当前荷电状态、充电电流、当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间,再接着,根据目标剩余充电时间及显示剩余充电时间确定修正系数,最后,根据修正系数更新显示剩余充电时间,并控制显示单元103显示更新后的显示剩余充电时间(106分钟,如图5中所示)。
请参阅图6,图6为本申请实施例的电池包102的剩余充电时间计算方法的流程示意图,本申请的池包的剩余充电时间计算方法可应用于储能设备100,具体可以应用在储能设备100的电池管理系统单元101。
请继续参阅图6,电池包的剩余充电时间计算方法包括以下步骤:
步骤S101:在每个更新周期,获取电池包的充电参数。
充电参数包括电池包的当前电压、充电电流、当前荷电状态以及显示剩余充电时间。
电源200向电池包102充电时,电池管理系统单元101可以获取电池包102的充电参数。
当前荷电状态指通过安时积分法、基于扩展卡尔曼滤波(Extended KalmanFilter,EKF)等算法直接计算确定的荷电状态(计算确定的荷电状态也即计算荷电状态)。在某些充电阶段,若计算得到荷电状态与真实荷电状态存在较大误差,或者存在突变的情况,则当前荷电状态也可以是显示荷电状态,显示荷电状态是指根据真实荷电状态对该计算荷电状态进行修正后的,更为接近真实荷电状态的修正结果,其修正方式通常为根据真实荷电状态与计算荷电状态之间的差值确定修正系数,由修正系数对计算荷电状态进行修正得到显示荷电状态。
需要说明的是,本申请对于显示荷电状态的修正方式不作限定。
步骤S102:根据当前电压确定当前充电阶段以及剩余充电阶段。
其中,电池包102的充电过程包括多个充电阶段,每个充电阶段的阶段参数包括每个充电阶段对应的电池电压。
充电过程是指电源200给电池包102充电,电池包102从零电量状态至满充状态的整个过程。
根据充电过程的电池电压大小,可以将整个充电过程划分出多个充电阶段。
需要说明的是,电池电压可以指电池的单体电压,也即,当电池包由多个电池并联和/或串联组成时,单个电池的电压。
例如,如下表表1所示,根据电池单体电压的大小划分充电阶段,将小于3200.0mv单体电压的阶段划分为第一充电阶段,将大于3200.0mv且小于3400.0mv单体电压的阶段划分为第二充电阶段以此类推,可以将充电过程划分出六个充电阶段,并计算出每个充电阶段的最大充电电流。
表1充电阶段与电池单体电压映射关系
电池单体电压(U) | 充电阶段 |
3200mv≥U | 第一充电阶段 |
3200mv<U≤3400mv | 第二充电阶段 |
3400mv<U≤4050mv | 第三充电阶段 |
4050mv<U≤4150mv | 第四充电阶段 |
4150mv<U≤4200mv | 第五充电阶段 |
4200.0mv<U≤5000mv | 第六充电阶段 |
如图7所示,图7是根据电池单体电压划分后的电池包102的充电过程,纵坐标表示充电电流,横坐标表示实时时间。从图7中可以看出,根据不同大小的电池电压将充电过程划分成六个充电阶段,并随着实际充电时间的变化将六个充电阶段分为第一充电阶段、第二充电阶段、第三充电阶段、第四充电阶段、第五充电阶段和第六充电阶段。在每个充电阶段,电池包的102的最大充电电流均不同。如图7中所示,在第一充电阶段,最大充电电流为0.25C,其中,C为电池包的满充容量,示例性的,在图中,1C表示40A的电流。第二充电阶段的最大充电电流为0.5C,以此类推。从图中也可以看出,刚开始充电的第一充电阶段和结束充电前的第六充电时段的充电时间几乎可以忽略不计。
电池管理系统单元101获取电池包102的当前电压后,将当前电压和每个充电阶段对应的电池电压进行比较,进而确定电池包102的当前充电阶段是哪个充电阶段,以及电池包102的剩余充电阶段包括哪些充电阶段。例如,电池管理系统单元101获取电池包102的当前电压后,将当前电压和每个充电阶段对应的电池电压进行比较,确定当前电压的大小符合第三充电阶段的电池电压大小,则可以确定电池包102的当前充电阶段为第三充电阶段,并可以确定剩余充电阶段包括第四充电阶段、第五充电阶段和第六充电阶段。
步骤S103:根据当前荷电状态、充电电流、当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间。
可以理解地,目标剩余充电时间充分考虑了充电过程的每个充电阶段中,影响计算剩余充电时间的因素,例如考虑了每个充电阶段的阶段参数等干扰因素,通过当前荷电状态、充电电流、当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数减小了干扰因素的影响,从而使计算出的目标剩余充电时间与实际剩余充电时间近似。
步骤S104:根据目标剩余充电时间及显示剩余充电时间确定修正系数。
电池管理系统单元101得到与实际剩余充电时间近似的目标剩余时间后,根据获取的显示剩余充电时间和目标剩余充电时间之间的差距,可以确定一个与差距对应的修正系数。通过该修正系数,可以使更新的显示剩余充电时间接近目标剩余充电时间,进而使更新的显示剩余充电时间接近实际剩余充电时间。
步骤S105:根据修正系数更新显示剩余充电时间并显示更新后的显示剩余充电时间。
电池管理系统单元101根据修正系数更新显示剩余充电时间后,更新后的显示剩余充电时间接近实际剩余充电时间,最后,电池管理系统单元101可以控制显示单元103显示更新后的显示剩余充电时间。
可以理解地,电源200为电池包102充电,会出现充电流不稳定、充电电流较稳定、电池包102即将达到满充状态和电池包102到达满充状态的四个时间段。
在充电电流较稳定的时间段里,目标剩余充电时间会因为充电阶段切换和荷电状态变化量的变化而跳变和停滞,因此,先根据目标剩余充电时间及显示剩余充电时间确定修正系数,再根据修正系数更新显示剩余充电时间,可以减少目标剩余充电时间跳变和停滞。更新后的显示剩余充电时间接近实际剩余充电时间,相比相关技术,更新后的剩余充电时间更稳定和更准确。
在一些实施例中,在充电电流不稳定的时间段里,例如,电源200刚为电池包102充电2分钟的时间段里,电池管理系统单元101控制显示单元103显示目标剩余充电时间。
在一些实施例中,在电池包102即将达到满充状态的时间段里,电池管理系统单元101控制显示单元103显示目标剩余充电时间的最小值,例如显示1min。
在一些实施例中,在电池包102达到满充状态的时间段里,电池管理系统单元101控制显示单元103显示0分钟。
上述实施例中,储能设备100更新显示剩余充电时间时,在每个更新周期中在计算显示剩余充电时间时,根据充电参数确认当前充电阶段以及剩余充电阶段,进而确定不同阶段对应的阶段参数,在计算目标剩余充电时间时,考虑了电池包102的当前荷电状态、充电电流、当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数,减小了包括充电电流变化等干扰因素的影响,从而使算出的目标剩余充电时间与实际剩余充电时间近似,接着,利用目标剩余充电时间和获取的显示剩余充电时间的差值,得到一个与差值对应的修正系数,通过修正系数更新获取的显示剩余充电时间,以使获取的显示剩余充电时间接近目标剩余充电时间,进而使储能设备100显示的剩余充电时间与实际充电时间更接近,剩余充电时间显示更稳定,提升用户体验。
在一些实施例中,请参阅图8,步骤S103包括以下步骤:
步骤S201:在当前充电阶段不为目标充电阶段时,根据每个充电阶段的起始荷电状态和结束荷电状态得到第一荷电状态变化量。
目标充电阶段是指该阶段对应的充电时间不需要考虑荷充电电流的充电阶段,该阶段通常为充电过程的最后阶段,此时,充电时间相对固定,荷电状态变化量也相对固定。示例性的,在表2所示的充电阶段中,该目标充电阶段可以为第五充电阶段。
而在处于需要考虑充电电流的充电阶段时,电池管理系统单元101获取各个充电阶段的阶段参数,阶段参数包括每个充电阶段对应的起始荷电状态、结束荷电状态以及最大充电电流。在一个示例中,请再参阅图7,以六个充电阶段为例,每个充电阶段的起始荷电状态、结束荷电状态和最大充电电流如下表表2所示。举例说明,第一充电阶段的起始荷电状态和结束荷电状态均为0,最大充电电流为0.25C。第二充电阶段的起始荷电状态为0,结束荷电状态为0.58,最大充电电流为0.5C。
表2为充电阶段与阶段参数映射关系
第一荷电状态变化量是指某个充电阶段的荷电状态变化量。计算某个充电阶段的荷电状态变化量的公式为:
△soc=soc结束-soc开始
其中,△soc表示第一荷电状态变化量,soc结束表示结束荷电状态,soc开始表示起始荷电状态,该公式表示每个充电阶段的结束荷电状态减去起始荷电状态,得到每个充电阶段的第一荷电状态变化量。例如,从表2可以看出,第三充电阶段的第一荷电状态变化量为△SOC=82.56-0.59=81.97。
步骤S202:将充电电流和每个充电阶段的最大充电电流中较小电流确定为第一目标电流。
第一目标电流是指某个充电阶段用于计算目标剩余充电时间的电流。
电池管理系统单元101获取电池包102的充电电流后,可以将充电电流和对应的充电阶段的最大充电电流进行比较,将充电电流和最大充电电流之中较小的电流确定为第一目标电流,例如,在确定当前充电阶段为第三充电阶段后,获取的充电电流为27000mA,将充电电流27000mA与第三充电阶段的最大充电电流25000mA进行比较,将两者之中较小的电流,也即最大充电电流25000mA确定为第一目标电流。电池管理系统单元101获取充电电流的阶段可以为任意一个充电阶段,因此,每个充电阶段都可以确定出对应的第一目标电流。
可以理解地,本实施例将充电电流和每个充电阶段的最大充电电流中较小电流确定为第一目标电流,由于充电电流是电池包在目前阶段的实际充电电流,根据实际充电电流和最大充电电流中的较小电流来计算剩余充电时间,可以确保剩余充电时间的计算更为准确,避免后续出现突变。
步骤S203:根据第一荷电状态变化量以及电池的满充容量确定第一剩余充电容量。
第一剩余充电容量是指某个充电阶段的剩余充电容量。
确定第一剩余充电容量的数学表达式为△soc×FCC,其中,△soc表示第一荷电状态变化量,FCC表示电池包当前的满充容量。
步骤S204:根据第一剩余充电容量以及第一目标电流确定每个充电阶段的最大充电时间。
确定最大充电时间的数学表达式如下所示:
Tmax=△soc×FCC/Current
其中,Tmax表示某一充电阶段的最大充电时间,△soc×FCC表示某一充电阶段的第一剩余充电容量,Current表示某一充电阶段的第一目标电流。
需要说明的是,由于第六充电阶段为充电的最后阶段,即满充阶段,此阶段的时间通常极短,荷电状态变化量为0,因此,最大充电时间Tmax6为零,后续计算过程中,可以忽略第六充电阶段的最大充电时间Tmax6。
步骤S205:根据每个充电阶段的最大充电时间确定剩余充电阶段对应的第一目标充电时间。
可以理解地,在确定当前充电阶段属于哪个充电阶段后,该充电阶段的后续阶段都为剩余充电阶段,也即是后续的每个充电阶段的最大充电时间之和等于剩余充电阶段的第一目标充电时间。例如,在确定当前充电阶段为第三充电阶段后,可以确定剩余充电阶段为第四充电阶段、第五充电阶段和第六充电阶段。接着,将第四充电阶段的最大充电时间Tmax4、第五充电阶段的最大充电时间Tmax5和第六充电阶段的最大充电时间Tmax6相加得到剩余充电阶段的第一目标充电时间T目标1。结合表2,可以确定剩余的第一目标充电时间为:
T目标1=Tmax4+Tmax5+Tmax6=(11.46×FCC)/Current+(5.97×FCC)/Current+0。
其中,11.46为根据表2计算得到的第四充电阶段的△soc,5.97为根据表2计算得到的第五充电阶段的△soc,Tmax6为0。
在一些实施例中,当充电阶段为目标充电阶段时,也即当充电阶段的充电时间不需要考虑充电电流时,目标充电时间(也即最大充电时间)还可以为预设充电时间乘以电池健康度。例如,第五充电阶段为目标充电阶段,预设充电时间为20分钟(min),则第五充电阶段的最大充电时间可以为Tmax5=20min×SOH。
步骤S206:根据当前荷电状态和/或当前电压确定当前充电阶段对应的第二目标充电时间。
可以理解地,由于每个充电阶段都有对应的荷电状态和电池电压,因此,可以根据获取的当前电压与电池电压进行比较,和/或根据获取的当前荷电状态与充电阶段的荷电状态进行比较,以确定当前充电阶段对应的第二目标充电时间T目标2。
步骤S207:根据第一目标充电时间和第二目标充电时间确定目标剩余充电时间。
可以理解地,得到剩余充电阶段的第一目标充电时间T目标1和当前充电阶段的第二目标充电时间T目标2之后,根据第一目标充电时间T目标1和第二目标充电时间T目标2之和可以得到目标剩余充电时间RCT目标。也即:
RCT目标=T目标2+T目标1。
在一些实施例中,步骤S206包括以下步骤:
步骤S301:若当前电压小于预设的电压阈值,确定当前充电阶段对应的第二目标充电时间为零。
电压阈值是指电池包102的电量不足时,电池包102的电压值。例如,可以为电池包的欠压保护电压值。
可以理解,在充电过程中的初始充电阶段,电池电压一般不会过低,即使存在电池包102亏电,导致电池电压过低,此阶段的时间也较短,例如图7所示的第一充电阶段。因此,若当前电压小于预设的电压阈值,说明当前充电阶段是刚开始充电的阶段,可以不考虑初始充电阶段的第二目标充电时间T目标2,直接将此阶段的第二目标充电时间T目标2确定为零。
在一个示例中,当充电过程进入第一充电阶段时,获取的当前电压小于预设的电压阈值,直接确定当前充电阶段的第二目标充电时间T目标2为零。如此,此时电池包102的目标剩余充电时间RCT目标=0+Tmax2+Tmax3+Tmax4+Tmax5,其中,第一充电阶段的当前荷电状态为计算真实荷电状态
在一些实施例中,步骤S206还包括以下步骤:
步骤S401:若当前荷电状态与电池电压符合预设的匹配关系,则根据当前充电阶段的最大荷电状态与当前荷电状态修正当前充电阶段的最大充电时间,得到当前充电阶段对应的第二目标充电时间。
可以理解地,由于每个充电阶段都有对应的荷电状态和电池电压,而且每个充电阶段的荷电状态和电池电压具有一定的匹配关系,用于衡量荷电状态是否存在偏大或偏小的情况,该匹配关系可以根据通过试验确定并预先配置在电池包内。因此,可以根据获取的当前电压跟当前荷电状态之间的关系与该匹配关系进行比较,以确定是否修正当前充电阶段的第二目标充电时间。
若当前电压和当前荷电状态处于符合预设的匹配关系,说明当前荷电状态并未偏大或偏小,能反映真实荷电状态。此时,第二目标充电时间T目标2的计算公式如下:
T目标2=((SOCmax-SOC)×FCC)/Current
其中,T目标2表示第二目标充电时间,SOCmax表示当前充电阶段的最大荷电状态,SOC表示当前荷电状态,FCC表示满充容量,Current表示第一目标电流,该公式表示,利用当前充电阶段的最大荷电状态SOCmax减去当前荷电状态SOC,替换掉当前充电阶段的第一荷电状态变化量△SOC,进而可以计算出当前充电阶段的剩余充电时间,也即第二目标充电时间。
在一个示例中,仍以充电阶段包括六个充电阶段为例。当充电过程进入第二至第四充电阶段时,需要考虑当前荷电状态与电池电压是否符合预设的匹配关系,若符合时,则根据上述计算公式确定当前充电阶段的第二目标充电时间。具体地,
可以理解地,在第四充电阶段,显示荷电状态和真实荷电状态之间的切换,可能会导致当前剩余充电容量发生突变,因此,利用加权平均算法,计算真实荷电状态和显示荷电状态得到第四充电阶段的荷电状态,可以减轻当前剩余充电容量发生突变的情况。
以下同时结合表2对当前充电阶段的第二目标充电时间进行说明。
若当前充电阶段为第二充电阶段,第二充电阶段的第二目标充电时间为:
T目标2=((0.58-SOC)×FCC)/Current,
电池包102的目标剩余充电时间为:
RCT目标=((0.58-SOC)×FCC)/Current+Tmax3+Tmax4+Tmax5,
其中,0.58为第二充电阶段的最大荷电状态;当前荷电状态SOC为计算荷电状态。
若当前充电阶段为第三充电阶段,第三充电阶段的第二目标充电时间为:
T目标2=((82.56-SOC)×FCC)/Current,
目标剩余充电时间为:
RCT目标=((82.56-SOC)×FCC)/Current+Tmax4+Tmax5,
其中,82.56为第三充电阶段的最大荷电状态,当前荷电状态SOC为计算荷电状态。
可以理解地,在充电过程的前端阶段,例如第一充电阶段至第三充电阶段中,可以将计算真实荷电状态作为当前荷电状态,不影响第一剩余充电容量的计算。
若当前充电阶段为第四充电阶段,则第四充电阶段的第二目标充电时间为:
T目标2=((94.02-SOC)×FCC)/Current;
此时,目标剩余充电时间为:
RCT目标=((94.02-SOC)×FCC)/Current+Tmax5,
其中,94.02为第三充电阶段的最大荷电状态,
在第四充电阶段,还可以利用加权平均算法,计算真实荷电状态和显示荷电状态得到第四充电阶段的当前荷电状态。例如,第四充电阶段的当前荷电状态的计算公式如下:
其中,SOC表示第四充电阶段的当前荷电状态,SOC真实表示第四充电阶段的真实荷电状态,SOC显示表示第四充电阶段的显示荷电状态。
在一些实施例中,步骤S206还包括以下步骤:
步骤S501:若当前荷电状态小于与当前电压匹配的荷电状态,将当前充电阶段的最大充电时间作为当前充电阶段对应的第二目标充电时间。
可以理解地,按照匹配关系,当前电压有一个对应的荷电状态。若当前荷电状态SOC小于该对应的荷电状态,说明当前荷电状态SOC偏小,将该充电阶段的最大充电时间Tmax直接作为当前充电阶段对应的第二目标充电时间T目标2,以减小当前荷电状态SOC偏小对计算目标剩余充电时间RCT目标的影响。
在一个示例中,仍以充电阶段包括六个充电阶段为例。当充电过程进入第二至第四充电阶段时,需要考虑当前荷电状态SOC是否小于当前电压匹配的荷电状态,若小于当前电压匹配的荷电状态,则将充电阶段的最大充电时间Tmax直接作为当前充电阶段对应的第二目标充电时间T目标2。具体地,当前充电阶段为第二充电阶段,第二充电阶段的第二目标充电时间:为T目标2=Tmax2,目标剩余充电时间RCT目标=Tmax2+Tmax3+Tmax4+Tmax5。当前充电阶段为第三充电阶段,第三充电阶段的第二目标充电时间为:T目标2=Tmax3。
第三充电阶段的目标剩余充电时间RCT目标=Tmax3+Tmax4+Tmax5。当前充电阶段为第四充电阶段,第四充电阶段的第二目标充电时间为:T目标2=Tmax4,目标剩余充电时间:
RCT目标=Tmax4+Tmax5。
在一些实施例中,步骤S206还包括以下步骤:
步骤S601:若当前荷电状态大于与当前电压匹配的荷电状态,确定当前充电阶段对应的第二目标充电时间为零。
可以理解地,若当前荷电状态SOC大于该对应的荷电状态,说明当前荷电状态SOC偏大,将该充电阶段的第二目标充电时间T目标2确定为零,以减小当前荷电状态SOC偏大对计算目标剩余充电时间RCT目标的影响。
在一个示例中,当充电过程进入第二至第四充电阶段时,需要考虑当前荷电状态SOC是否小于当前电压匹配的荷电状态,若大于当前电压匹配的荷电状态,则将当前充电阶段的第二目标充电时间T目标2确定为零。则,若当前充电阶段为第二充电阶段,目标剩余充电时间RCT目标=0+Tmax3+Tmax4+Tmax5。
若当前充电阶段为第三充电阶段,目标剩余充电时间RCT目标=0+Tmax4+Tmax5。若当前充电阶段为第四充电阶段,目标剩余充电时间RCT目标=0+Tmax5。
请参阅图9,在一些实施例中,步骤S103还包括以下步骤:
步骤S701:在当前充电阶段为目标充电阶段时,确定剩余充电阶段的充电时间为零。
其中,目标充电阶段的阶段参数包括预设荷电状态以及预设充电时间。
预设荷电状态和预设充电时间可以根据充电过程的电池包102实际变化的进行设定。
可以理解地,在当前充电阶段为不需要考虑充电电流的充电阶段时,该充电阶段为即将结束充电的充电阶段,因此,可以直接将剩余充电阶段的充电时间确定为零。
在一个示例中,当充电过程进入第五充电阶段时,将第五充电阶段的剩余充电阶段,即第六充电阶段的充电时间确定为零。
步骤S702:根据预设荷电状态与当前荷电状态对预设充电时间进行修正,确定当前充电阶段的目标充电时间。
可以理解地,考虑到即将结束充电的充电阶段,会出现充电电流的减小速度加快,若仍以最大充电电流和充电电流中较小的电流确定为第一目标电流,可能使用于计算剩余充电时间的电流太小,影响剩余充电时间的准确性。而在即将结束充电的充电阶段,在电池额定容量确定的前提下,该充电阶段对应的充电时间(例如为预设充电时间)通常只与电池健康状态有关,该充电阶段的荷电状态变化量也是确定的,此时,无需考虑充电电流。因此,在结束充电的充电阶段,可以根据预设荷电状态与当前荷电状态对预设充电时间进行修正,确定当前充电阶段的目标充电时间,以减轻充电电流的减小速度加快对计算剩余充电时间的影响。
在一个示例中,当充电过程进入第五充电阶段时,预设荷电状态可以为100,预设充电时间为20min,则目标充电时间T目标3的计算公式如下所示:
其中,T目标3表示目标充电时间,SOC表示当前荷电状态,当前荷电状态为显示显示荷电状态,SOH表示电池健康度,△SOC为电池包在第五充电阶段的第一荷电状态变化量,以表2为例,△SOC可以为5.97。
可以理解地,在充电过程的即将结束充电的阶段,例如第五充电阶段,真实荷电状态会跳变或长期停留在99%,因此,将显示荷电状态作为第五充电阶段的荷电状态,可以避免荷电状态跳变或长期停留在99%。
步骤S703:将当前充电阶段的目标充电时间作为目标剩余充电时间。
可以理解地,在剩余充电阶段的充电时间归零后,只剩当前充电阶段的目标充电时间T目标3,该目标充电时间T目标3即为目标剩余充电时间RCT目标。也就是说,RCT目标=T目标3。
在一些实施例中,步骤S103还包括以下步骤:
步骤S801:若当前充电阶段为最后一个充电阶段,确定目标剩余充电时间为预设时间。
可以理解地,若当前充电阶段为最后一个充电阶段时,可以将当前充电阶段的对应的充电时间,例如,预设时间确定为目标剩余充电时间。
预设时间根据充电过程的电池包102实际变化的进行设定。例如预设时间可以为1min。
在一个示例中,当充电过程进入第六充电阶段时:
目标剩余充电时间RCT目标==1min。
在一些实施例中,请参阅图10,步骤S104包括以下步骤:
步骤S901:计算显示剩余充电时间与目标剩余充电时间的差值,得到充电时间差值。
在计算出目标剩余充电时间RCT目标后,充电时间差值为显示剩余充电时间RCT显示减去目标剩余充电时间RCT目标的差值。也即充电电时间差值的数学表达式为RCT显示-RCT目标。
步骤S902:根据充电时间差值确定调整步长;其中,调整步长与充电时间差值成正相关关系。
确定调整步长的公式如下所示:
g=k*(RCT显示-RCT目标)/RCT目标
其中,g表示调整步长,K表示预设系数,预设系数K可以根据实际的调试情况设定,(RCT显示-RCT目标)表示充电时间差值,RCT目标表示目标剩余充电时间。
步骤S903:计算初始修正系数与调整步长的和,得到修正系数。
初始修正系数可以设为1,则修正系数的计算公式如下所示:m=1+g;即:
m=k*(RCT显示-RCT目标)/RCT目标
其中,m表示修正系数,可以根据实际的调试情况将修正系数m限定在一个阈值以下,以对修正系数的修正速度进行限幅处理,(RCT显示-RCT目标)表示充电时间差值,RCT目标表示目标剩余充电时间。
可以理解地,当目标剩余充电时间RCT目标与显示剩余充电时间RCT显示之间的差值越大时,m的值越大,或当目标剩余充电时间RCT目标越接近零时,修正显示剩余充电时间RCT显示的速度越快。
请参阅图11,在一些实施例中,步骤S105包括以下步骤:
步骤S1001:确定当前更新周期的第二荷电状态变化量。
第二荷电状态变化量用于表征每个更新周期内,电源200向电池包充入的电量变化。在一些实施例中,可以根据当前更新周期内电池包的充电电流、更新周期的时间以及预设的算法例如安时积分法、EKF算法得到第二荷电状态变化量。本申请对于采用的预设的算法类型不作限制,可以根据实际采用的SOC算法确定。
步骤S1002:将充电电流和当前充电阶段的最大充电电流中的较小电流确定为第二目标电流。
第二目标电流是指用于计算当前周期的充电时间变化量的电流。
步骤S1003:根据第二荷电状态变化量、第二目标电流、电池的满充容量确定当前更新周期的充电时间变化量。
充电时间变化量的确定公式如下所示:
DeltaRCT=DeltaSOC×FCC/Current2
其中,DeltaRCT表示充电时间变化量,DeltaSOC表示第二荷电状态变化量,Current2表示第二目标电流,FCC表示电池的当前满充容量。
步骤S1004:根据充电时间变化量以及修正系数对显示剩余时间进行更新。
显示剩余时间的更新公式如下所示:
RCT更新显示=RCT显示-DeltaRCTⅹm
其中,RCT更新显示表示更新后的显示剩余时间,DeltaRCT表示当前更新周期的充电时间变化量,RCT显示表示上一周期更新的显示剩余时间,显示剩余时间的初始值等于目标剩余充电时间RCT目标,m表示修正系数。
步骤S1005:在下一更新周期显示更新后的显示剩余充电时间。
电池管理系统单元101在更新完当前更新周期的显示剩余时间后,在下一更新周期控制显示单元103显示更新后的显示剩余时间RCT更新显示。
请参阅图12至图14,图12至图14为本申请实施例的电池包102的剩余充电时间计算方法应用在储能设备100,与相关技术的剩余充电时间计算方法应用在储能设备100的结果比较图。其中,纵坐标表示剩余充电时间,横坐标表示实时时间。电源200为储能设备100充电,随着实际充电时间逐渐增加,储能设备100显示的剩余充电时间会逐渐减少。
如图12所示,储能设备100处于快充模式,实际充电时间共计104分钟(6409s-171s=6238s,约104分钟)。储能设备100按照本申请实施例的计算方法执行步骤,剩余充电时间按照1分钟的精度逐渐收敛,计算出剩余充电时间约106分钟。
可以理解地,储能设备100在快充模式下,相比相关技术的剩余充电时间的变化趋势,本申请的剩余充电时间减少了大幅度向上突变的情况,如图中用方框出的地方、减少了剩余充电时间反复波动、减少了剩余充电时间突然断崖的情况。同时,相比相关技术的计算出总的剩余充电时间约为97分钟,本申请的剩余充电时间共计约为106分钟,本申请的剩余充电时间与实际充电时间104分钟更接近。
如图13所示,储能设备100处于慢充模式,实际充电时间共计320分钟(32499s-13260s=19239s,约320分钟)。储能设备100按照本申请实施例的计算方法执行步骤,剩余充电时间按照1分钟的精度逐渐收敛,计算出剩余充电时间约292分钟。相关技术的算法计算出剩余充电时间约259分钟。
可以理解地,储能设备100在慢充模式下,相比相关技术的算法,本申请实施例的算法计算出的剩余充电时间约292分钟与实际充电时间约320分钟更接近,反复波动的情况更少。同时,本申请实施例的算法在储能设备100结束充电的前一刻,剩余充电时间为1min,而相关技术的剩余充电时间大于1min。
如图14所示,储能设备100处于小电流模式,实际充电时间共计211分钟(12747s-96s=12651s,约211分钟)。储能设备100按照本申请实施例的计算方法执行步骤,剩余充电时间按照1分钟的精度逐渐收敛,计算出剩余充电时间约223分钟。相关技术的算法计算出剩余充电时间约244分钟。
可以理解地,储能设备100在小电流模式下,相比相关技术的算法,本申请实施例的算法计算出的剩余充电时间约223分钟与实际充电时间约311分钟更接近,反复波动的情况更少。同时,本申请实施例的算法在储能设备100结束充电的前一刻,剩余充电时间为1min,而相关技术的剩余充电时间大于1min。
图15是本申请实施例提供的一种储能设备的示意图。在本申请的一个实施例中,储能设备100包括存储器31、至少一个处理器32、至少一条通信总线33、以及电池包102。
本领域技术人员应该了解,图15示出的储能设备100的结构并不构成本申请实施例的限定,储能设备100还可以包括比图示更多或更少的其他硬件或者软件,或者不同的部件布置。例如,储能设备100还可以包括多个接口,第一接口用于接入负载以为负载供电。第二接口用于接入独立电池包102,以增加储能设备100的容量。
在一些实施例中,存储器31中存储有计算机程序,计算机程序被至少一个处理器32执行时对电池包102实现如所述的电池包的剩余充电时间计算方法中的全部或者部分步骤。存储器31包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory,OTPROM)、电子擦除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
进一步地,计算机可读存储介质可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据储能设备100的使用所创建的数据等。
在一些实施例中,至少一个处理器32是储能设备100的控制核心(Control Unit),利用各种接口和线路连接整个储能设备100的各个部件,通过运行或执行存储在存储器31内的程序或者模块,以及调用存储在存储器31内的数据,以执行储能设备100的各种功能和处理数据。例如,至少一个处理器32执行存储器中存储的计算机程序时实现本申请实施例中的电池包的剩余充电时间计算方法的全部或者部分步骤;或者实现电池包102包加热时长确定装置的全部或者部分功能。至少一个处理器32可以由集成电路组成,例如可以由单个封装的集成电路所组成,也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成,包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit,CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。
在一些实施例中,至少一条通信总线33被设置为实现存储器31以及至少一个处理器32等之间的连接通信。
尽管未示出,储能设备100还可以包括给各个部件供电的电池包102,优选的,电池包102可以通过电源200管理装置与至少一个处理器32逻辑相连,从而通过电源200管理装置实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。储能设备100还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源200、再充电装置、电源200故障检测电路、电源200转换器或者逆变器、电源200状态指示器等任意组件。储能设备100还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等,在此不再赘述。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台储能设备100或控制器(processor)执行本申请各个实施例方法的部分。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,既可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电池包的剩余充电时间计算方法,其特征在于,所述方法包括:
在每个更新周期,获取所述电池包的充电参数,所述充电参数包括电池包的当前电压、充电电流、当前荷电状态以及显示剩余充电时间;
根据所述当前电压确定当前充电阶段以及剩余充电阶段;其中,所述电池包的充电过程包括多个充电阶段,每个充电阶段的阶段参数包括每个充电阶段对应的电池电压;
根据所述当前荷电状态、所述充电电流、所述当前充电阶段的阶段参数以及所述剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间;
根据所述目标剩余充电时间及所述显示剩余充电时间确定修正系数;
根据所述修正系数更新所述显示剩余充电时间并显示更新后的所述显示剩余充电时间。
2.根据权利要求1所述的计算方法,其特征在于,每个充电阶段的阶段参数还包括每个充电阶段对应的起始荷电状态、结束荷电状态以及最大充电电流,所述根据所述当前荷电状态、所述充电电流、所述当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间包括:
在所述当前充电阶段不为目标充电阶段时,根据每个所述充电阶段的所述起始荷电状态和所述结束荷电状态得到第一荷电状态变化量;
将所述充电电流和每个所述充电阶段的所述最大充电电流中较小电流确定为第一目标电流;
根据第一荷电状态变化量以及所述电池的满充容量确定第一剩余充电容量;
根据所述第一剩余充电容量以及所述第一目标电流确定每个所述充电阶段的最大充电时间;
根据每个所述充电阶段的最大充电时间确定所述剩余充电阶段对应的第一目标充电时间;
根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段对应的第二目标充电时间;
根据所述第一目标充电时间和第二目标充电时间确定目标剩余充电时间。
3.根据权利要求2所述的计算方法,其特征在于,所述根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段对应的第二目标充电时间包括:
若所述当前电压小于预设的电压阈值,确定所述当前充电阶段对应的所述第二目标充电时间为零。
4.根据权利要求2所述的计算方法,其特征在于,所述根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段的对应的第二目标充电时间包括:
若所述当前荷电状态与所述电池电压符合预设的匹配关系,则根据所述当前充电阶段的所述最大荷电状态与所述当前荷电状态修正所述当前充电阶段的最大充电时间,得到所述当前充电阶段对应的所述第二目标充电时间。
5.根据权利要求2所述的计算方法,其特征在于,所述根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段的对应的第二目标充电时间包括:
若所述当前荷电状态小于与所述当前电压匹配的荷电状态,将所述当前充电阶段的最大充电时间作为所述当前充电阶段对应的所述第二目标充电时间。
6.根据权利要求2所述的计算方法,其特征在于,所述根据所述当前荷电状态和/或所述当前电压确定所述当前充电阶段对应的第二目标充电时间包括:
若所述当前荷电状态大于与所述当前电压匹配的荷电状态,确定所述当前充电阶段对应的所述第二目标充电时间为零。
7.根据权利要求2所述的计算方法,其特征在于,所述根据所述当前荷电状态、所述充电电流、所述当前充电阶段的阶段参数以及剩余充电阶段的阶段参数确定目标剩余充电时间,还包括:
在所述当前充电阶段为目标充电阶段时,确定所述剩余充电阶段的充电时间为零;其中,所述目标充电阶段的阶段参数包括预设荷电状态以及预设充电时间;
根据所述预设荷电状态与所述当前荷电状态对所述预设充电时间进行修正,确定所述当前充电阶段的目标充电时间;
将所述当前充电阶段的目标充电时间作为所述目标剩余充电时间。
8.根据权利要求1所述的计算方法,其特征在于,根据所述目标剩余充电时间及所述显示剩余充电时间确定修正系数包括:
计算所述显示剩余充电时间与所述目标剩余充电时间的差值,得到充电时间差值;
根据所述充电时间差值确定调整步长;其中,所述调整步长与所述充电时间差值成正相关关系;
计算初始修正系数与所述调整步长的和,得到所述修正系数。
9.根据权利要求1所述的计算方法,其特征在于,每个充电阶段的阶段参数包括每个充电阶段对应的最大充电电流,所述根据所述修正系数更新所述显示剩余充电时间并显示更新后的所述显示剩余充电时间包括:
确定当前更新周期的所第二荷电状态变化量;
将所述充电电流和所述当前充电阶段的所述最大充电电流中的较小电流确定为第二目标电流;
根据所述第二荷电状态变化量、所述第二目标电流、所述电池的满充容量确定当前更新周期的充电时间变化量;
根据所述充电时间变化量以及所述修正系数对所述显示剩余时间进行更新;
在下一更新周期显示更新后的所述显示剩余充电时间。
10.一种储能设备,其特征在于,包括:
电池包;
处理器;以及
存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器执行所述可执行指令使得所述储能设备执行权利要求1至9中任意一项所述的电池包的剩余充电时间计算方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202310344067.6A CN116338493A (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 电池包的剩余充电时间计算方法及储能设备 |
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