CN116500468A

CN116500468A - 蓄电池的电量计算方法、电池管理系统及电瓶车

Info

Publication number: CN116500468A
Application number: CN202310755408.9A
Authority: CN
Inventors: 郭文川; 周强; 赖航伟; 钱子翔; 林文飞; 朱晴帆; 周豪; 李庭
Original assignee: Zhejiang Jinkai Internet Of Things Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Jinkai Internet Of Things Technology Co ltd
Priority date: 2023-06-26
Filing date: 2023-06-26
Publication date: 2023-07-28
Anticipated expiration: 2043-06-26
Also published as: CN116500468B

Abstract

本发明公开了一种蓄电池的电量计算方法、电池管理系统以及电瓶车，应用于电瓶车，方法包括以下步骤：S101，获取蓄电池的当前电压以及流经控制器的电流，并计算与当前电压对应的蓄电池的转换电量Qp；S102，当检测到当前电池容量Qc完成初始化后，获取标称容量Qb；S103，判断所述标称容量Qb是否发生变化或者持续预设时间低于第一阈值；若否，则执行步骤S104；S104，根据预设的误差修正系数以及所述电流更新当前电池容量Qc；S105，根据更新的当前电池容量Qc以及蓄电池的额定容量Qd更新标称容量Qb；S106，根据所述标称容量Qb生成保存电量Qs。本实施例可以实现在对不带电量计算模块的电瓶车的电量的准确计算，避免电量显示不准带来的骑行问题，提高了用户体验。

Description

蓄电池的电量计算方法、电池管理系统及电瓶车

技术领域

本发明属于电瓶车技术领域，特别是涉及一种蓄电池的电量计算方法、电池管理系统及电瓶车。

背景技术

电瓶车是由蓄电池（电瓶）提供电能，由电动机（直流、交流，串励、他励）驱动的纯电动机动车辆。电瓶车具有噪音低，无废气，污染少的优点，因此得到较快发展。

对于电瓶车来说，电池的性能关系到其续航里程以及行车安全，因此是电瓶车的重要组成部分。目前的大多数电瓶车上都安装有电池管理系统来对电池进行管理，以让驾驶员可以及时了解的电池的工作参数，例如了解电池的实际用量或者剩余电量等。然而对于一些早期生产的不带电量计算模块的普通电瓶车，其电量显示往往不能准确反应电池的实际用量，且误差难以消除，给用户的骑行规划带来不便，用户体验差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄电池的电量计算方法、电池管理系统及电瓶车，能至少部分的改善上述问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种蓄电池的电量计算方法，应用于电瓶车，其包括以下步骤：

S101，获取电瓶车的蓄电池的当前电压以及流经控制器的电流，并计算与当前电压对应的蓄电池的转换电量Qp；

S102，当检测到当前电池容量Qc完成初始化后，获取标称容量Qb；

S103，判断所述标称容量Qb是否发生变化或者持续预设时间低于第一阈值；若否，则执行步骤S104；若是，则判断当前电池容量Qc是否大于第二阈值；若不大于，则令误差修正系数Ka=(105-Qp)/(105-Qb)；若大于，判断所述转换电量Qp是否等于0；若等于，则令Ka=Qb+1；若不等于，则令Ka=Qc/Qp；

S104，根据预设的误差修正系数以及所述电流更新当前电池容量Qc；

S105，根据更新的当前电池容量Qc以及蓄电池的额定容量Qd更新标称容量Qb；

S106，根据所述标称容量Qb生成保存电量Qs，并保存至存储空间。

优选的，还包括：

当检测到当前电池容量Qc未完成初始化后，判断所述转换电量Qp是否满足大于第二阈值或者小于第三阈值；

若满足，则令所述标称容量Qb等于所述转换电量Qp；

根据所述标称容量Qb以及额定容量Qd计算得到当前电池容量Qc后，跳转至步骤S103。

优选的，若不满足，则获取当前的保存电量Qs；

判断所述保存电量与所述转换电量Qp差值是否小于第四阈值；

若小于，则令所述标称容量Qb等于所述保存电量Qs；

若不小于，则根据所述转换电量Qp、所述保存电量Qs以及其对应的权重生成所述标称容量Qb；

优选的，所述转换电量Qp对应的权重为0.2，所述标称容量Qb对应的权重为0.8。

优选的，所述预设时间为30秒，所述第一阈值为10%，第二阈值为85%，第三阈值为15%，第四阈值为20%。

优选的，在步骤S104中，更新后的电池容量，Qc₀为更新前的电池容量。

优选的，步骤S106中，在所述标称容量Qb每变化3%时完成一次保存电量Qs的更新。

本发明实施例还提供了一种电池管理系统，其包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的蓄电池的电量计算方法。

本发明实施例还提供了一种电瓶车，其包括蓄电池及电池管理系统，该电池管理系统为上述的电池管理系统。

综上所述，本实施例在不增加成本的情况下，可以实现在对不带电量计算模块的电瓶车的电量的计算，且计算得到的电量能比较准确的反应电池的当前实际电量，避免电量不准带来的骑行问题，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提供的蓄电池的电量计算方法的流程示意图。

图2为本发明第一实施例提供的蓄电池的电量计算方法的完整流程示意图。

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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1及图2，本发明第一实施例提供了一种蓄电池的电量计算方法，其可以由安装在电瓶车内的电池管理系统来实现，特别的，由所述电池管理系统内一个或者多个处理器来执行，以实现如下步骤：

S101，获取电瓶车的蓄电池的当前电压以及流经控制器的电流，并计算与当前电压对应的蓄电池的转换电量Qp。

在本实施例中，当电瓶车上电后，可获得电瓶车的蓄电池的当前电压以及流经控制器的电流I _in。

其中，可先通过大量的试验来获得电压与转换电量Qp之间的关系曲线。然后基于该关系曲线，在获得电瓶车的蓄电池的当前电压后，就可以实时的获得蓄电池的转换电量Qp。其中，这里的Qp是以百分比的形式来指示电池的电量。

S102，当检测到当前电池容量Qc完成初始化后，获取标称容量Qb。

在本实施例中，在电瓶车上电后，会尝试进行当前电池容量Qc的初始化，若初始化成功，则将标称容量Qb设置为保存电量Qs。

其中，标称电量Qb以百分比形式来标记电池的电量。当电池电量为满电状态，标称电量为100%，当电池电量为零时，标称电量为0%。

在一些情况下，有可能出现Qc（这里的Qc为实际的容量，非百分比形式）不能成功初始化，例如，电瓶车首次上电，或者是未给常电的情况下，电瓶车再次通电都可能导致Qc不能成功初始化，则此时需要通过如下方案来计算Qc以及Qb。

具体地，当检测到当前电池容量Qc未完成初始化后，首先判断所述转换电量Qp是否满足大于第二阈值或者小于第三阈值。

若满足，则令所述标称容量Qb等于所述转换电量Qp，并根据所述标称容量Qb以及额定容量Qd计算得到当前电池容量Qc后，跳转至步骤S103。

其中，特别的，可设置第二阈值为85%，第三阈值为15%，当然，也可以设置成其他接近的数值，本发明不做具体限定。

其中，在电量初始化时，当前电量可能与上一次保存的保存电量Qs有一定的偏差，特别是在充电后或者电池长时间未使用后。为此，当Qp大于85%或者小于15%的时候时，认为当前电压转换后的电量更接近真实的电池容量，因此令所述标称容量Qb等于所述转换电量Qp。

其中，额定容量Qd是电池使用过程中的最大容量，例如当使用一个23AH新电池，默认额定容量为电池最大存储电量，即23AH。

若不满足，则获取当前的保存电量Qs，并判断所述保存电量与所述转换电量Qp差值是否小于第四阈值。

其中，特别的，保存电量Qs也为百分比形式，所述第四阈值可设置为20%。

若小于，则令所述标称容量Qb等于所述保存电量Qs；

若不小于，则根据所述转换电量Qp、所述保存电量Qs以及其对应的权重生成所述标称容量Qb。

其中，特别的，。当前，权重也可以根据实际的需要进行调整，本发明不做具体限定。

其中，保存电量Qs为上一周期保存的实时电量，若保存电量Qs与所述转换电量Qp的差值小于第四阈值，则说明电量与上次保存的保存电量Qs接近，因此令所述标称容量Qb等于所述保存电量Qs。若保存电量Qs与所述转换电量Qp的差值大于第四阈值，则需要综合考虑转换电量Qp、所述保存电量Qs来计算标称容量Qb。

S103，判断所述标称容量Qb是否发生变化或者持续预设时间低于第一阈值；若否，则执行步骤S104。

在本实施例中，若所述标称容量Qb发生变化或者持续预设时间低于第一阈值成立，则：

判断当前电池容量Qc是否大于第二阈值；

若不大于，则令误差修正系数Ka=(105-Qp)/(105-Qb)；

若大于，判断所述转换电量Qp是否等于0；

若是，则令Ka=Qb+1；

若否，则令Ka=Qc/Qp。

其中，所述预设时间可设置为30秒，所述第一阈值可设置为10%，通过设置预设时间来增加误差修正系数的调整频率，可以让此时的电量计算更加接近电池电量的真实衰减情况。

其中，在不同的场景下设置不同的误差修正系数Ka是为了满足电流积分运算过程中，通过对误差修正系数进行修正，平滑的过渡当前的电池容量虚电（电池老化，实际容量小于额定容量）。

具体地，由于正常电池放中电过程，电压会平稳过渡，电压与放电量趋于类线性变化，但当电池虚电后，当放电到虚电区域时，电压快速掉落，此时根据当前电压及电池容量Qc，增大误差修正系数Ka，修正电流积分运算，从而满足当前电池容量Qc与实际电量的对应关系。

S104，根据预设的误差修正系数以及所述电流更新当前电池容量Qc。

其中，更新后的电池容量，Qc₀为更新前的电池容量。

S105，根据更新的当前电池容量Qc以及蓄电池的额定容量Qd更新标称容量Qb。

其中，Qb=Qc/Qd。

其中，特别的，可在所述标称容量Qb每变化3%时完成一次保存电量Qs的更新，如此保证保存电量Qs的实时性和准确性。

综上所述，本实施例通过考虑了各种使用场景下的蓄电池的电量计算，在不增加额外的硬件成本的情况下，可以实现在对不带电量计算模块的电瓶车的电量的计算，且计算得到的电量能相对准确的反应电池的当前实际电量，避免电量不准带来的骑行问题，提高了用户体验。

本发明第二实施例还提供了一种电池管理系统，其包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的蓄电池的电量计算方法。

本发明第三实施例还提供了一种电瓶车，其包括蓄电池及电池管理系统，该电池管理系统为上述的电池管理系统。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。

实施例中提及的“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些内容以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种蓄电池的电量计算方法，应用于电瓶车，其特征在于，包括以下步骤：

S101，获取蓄电池的当前电压以及流经控制器的电流，并计算与当前电压对应的蓄电池的转换电量Qp；

2.根据权利要求1所述的蓄电池的电量计算方法，其特征在于，还包括：

若满足，则令所述标称容量Qb等于所述转换电量Qp；

3.根据权利要求2所述的蓄电池的电量计算方法，其特征在于，

若不满足，则获取当前的保存电量Qs；

若小于，则令所述标称容量Qb等于所述保存电量Qs；

4.根据权利要求3所述的蓄电池的电量计算方法，其特征在于，所述转换电量Qp对应的权重为0.2，所述标称容量Qb对应的权重为0.8。

5.根据权利要求3所述的蓄电池的电量计算方法，其特征在于，所述预设时间为30秒，所述第一阈值为10%，第二阈值为85%，第三阈值为15%，第四阈值为20%。

6.根据权利要求1所述的蓄电池的电量计算方法，其特征在于，在步骤S104中，更新后的电池容量，Qc₀为更新前的电池容量，I _in为流经控制器的电流。

7.根据权利要求1所述的蓄电池的电量计算方法，其特征在于，步骤S106中，在所述标称容量Qb每变化3%时完成一次保存电量Qs的更新。

8.一种电池管理系统，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如权利要求1-7任一项所述的蓄电池的电量计算方法。

9.一种电瓶车，其特征在于，包括蓄电池及电池管理系统，该电池管理系统为权利要求8所述的电池管理系统。