CN116990691A - 一种电池剩余满充时间的评估方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池管理领域,公开了一种电池剩余满充时间的评估方法、装置、设备和介质,方法包括:获取预设条件下恒流和恒压阶段的转折点的SOC;利用第一模型计算SOC为0到满充的时间,读取实际电池电流、容量和温度并更新CC/CV转折点;读取实时电流利用第二模型计算满充剩余时间;利用第三模型、电池实时满充容量和电池当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间并更新CC/CV转折点;基于由温度与电池充电时间关系建立的第四模型,结合电池实时温度计算剩余满充时间当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间;根据更新后转折点判断电池所处充电阶段输出评估结果。本发明在不同条件下能准确预测满充时间,具有实用性。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理领域,具体涉及一种电池剩余满充时间的评估方法、装置、设备和介质。
背景技术
ATTF(average time to full)是电池管理系统中一项重要的指标,可以对电池满充时间进行准确计算,并上报电池管理系统。现有技术中对电池满充时间进行计算的过程使用电池自身物理参数较多,在实际应用中,所依赖的物理参数本身也可能有较大误差,即使参数正确,也未必能及时更新,实用性和通用性不强且该方法不涉及CC/CV转折点的判断,或者建立的多个模型,各个模型参数单一,如果条件改变充电电流或者温度,无法进行自适应调整,估算准确度会下降,且没有考虑到实际充电过程中电池电压、电流存在突变的情况,以及电池的使用在老化过程中,最初选用的数据也会改变,不同参数对应会改变的情况,也没有对CC/CV转折点的判断,因此现有技术提供的算法均不能对具有恒流恒压充电特征的电池剩余满充时间进行准确的评估。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种电池剩余满充时间的评估方法、装置、设备和介质,以解决现有技术不能对具有恒流恒压充电特征的电池剩余满充时间进行准确评估的问题。
第一方面,本发明提供了一种电池剩余满充时间的评估方法,方法包括:获取预设条件下恒流阶段和恒压阶段的转折点的SOC;
基于由电池为恒流充电计算满充时间建立的第一模型计算SOC为0到满充的时间time1,读取电池的电流、容量和温度参数,并根据预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
通过读取电池的实时电流,并基于由电池在恒压阶段的充电电流和对应恒压阶段剩余充电时间建立的第二模型计算满充剩余时间TimeV;
基于电池实际的满充容量对所述第一模型进行变换得到第三模型,利用第三模型及电池实时的满充容量,计算SOC为0到满充的时间time2;基于time2和电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
基于由温度与电池充电时间关系建立的第四模型,结合电池的实时温度计算剩余满充时间Time及电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
基于由温度与电池充电时间关系建立的第四模型,结合电池的实时温度计算剩余满充时间Time及电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
根据更新后的转折点判断目前电池所处的充电阶段,当处于恒流阶段时输出剩余满充时间Time作为评估结果,当处于恒压阶段时输出满充剩余时间TimeV作为评估结果。
本发明实施例提供的方法,没有用到太多电池内部原始物理参数,降低了对原始物理量的依赖度,从而降低了原始物理量统计的误差。在恒流阶段,利用第一、三、四模型针对不同电流、温度、和满充容量的改变自动完成对任意容量条件下剩余满充时间的准确计算;在恒压阶段,第二模型能针对不同电流、温度、自动计算,在充电过程中,这四个模型结合,可以使用不同型号电池,自适应调整充电过程的参数,在满充容量更新或电池老化的前提下,在不同条件下能进行准确的满充时间预测,具有实用性。
可选地,所述建立假设电池从0到满充过程全部为恒流充电的满充时间计算模型,作为第一模型,利用第一模型计算SOC为0到满充的时间time1的过程,包括:
设恒流从SOC为0到满充电荷量Q1,实际电荷量为Q2,并计算满充比例系数k=Q1/Q2;
根据实际电池充电数据,拟合不同电流条件下K-I曲线,得到k=FACTORA*ln(Cur),其中:Cur为实时充电电流,FACTORA为通过Cur和k拟合出来的曲线的参数;
则从SOC为0到满充的计算时间Time1=Q1/Cur=k*Q2/Cur。
可选地,所述建立电池在恒压阶段的充电电流和对应恒压阶段剩余充电时间模型,作为第二模型,通过读取实时电流利用所述第二模型计算满充剩余时间TimeV,包括:
在恒流阶段使用不同电流对电池充电,获取各恒压阶段过后恒压阶段对应剩余时间,提取数据拟合曲线,得到恒压阶段时间对应曲线,通过读取实时电流利用所述第二模型计算满充剩余时间TimeV为:
TimeV=c1*ln(Cur)+c2
Cur为实时充电电流,c1、c2为拟合出来的系数。
可选地,所述建立基于电池实际的满充容量对所述第一模型得到充电总时间进行调整的第三模型,利用第三模型及电池实时的满充容量,计算SOC为0到满充的时间time2,后基于time2和电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3的过程,包括:
基于第一模型计算出的time1结合电池实际的满充容量来调整恒流阶段的充电时间:
Time2=Time1*(k2*(FCC1-FCC)+d1)
式中,FCC1为电池在预设倍率放电条件下更新的满充容量,其为确定的设定的标准值;FCC为实际所使用电池的容量,k2、d1均为根据实际数据拟合得到的参数;
基于计算得到Time2结合电池实际的容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间:
Time3=Time2-RC/Cur
式中,RC为电池的当前容量,Cur为实时充电电流。
可选地,所述基于第一模型计算出的time1结合电池实际的满充容量来调整恒流阶段的充电时间的过程,包括:
提取不同放电倍率条件下,用同样电流充电时间变化特征,提取预设条件下获取的不同数据,进行拟合,在充电过程中,各项参数根据当前条件下的满充电荷及进行调整。
可选地,所述基于电池的实时温度利用第四模型计算剩余满充时间Time为:
Time=Time3*(k3*Temp-DEG)+d2)
Temp为电池的实时温度;DEG为第一模型中计算满充时间使用时所设定的温度,k3、d2均为根据实际数据拟合得到的参数。
可选地,所述预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件,为在相同温度、相同容量条件下,不同充电电流在CC-CV转折点对应的SOC的关系为:
SOC2CC-CV=a1*ln(Cur/k1)*SOC1CC-CV+b1
k1为根据电流计算总时间的系数,a1、b1为用电流Cur和CC-CV过渡阶段SOC的值拟合出公式中的系数,SOC1CC-CV为刚进入程序时,根据实际电池的电流、容量和温度参数计算得出的CC-CV转折点的SOC值;
所述预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件,为在相同温度、相同电流、不同容量条件下CC-CV转折点对应的SOC:
SOC3CC-CV=a2/FCC*SOC2CC-CV+b2
a2、b2为不同容量条件下,对应CC-CV转折点处所拟合曲线的参数;
所述预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件,为相同容量、相同电流、不同温度条件下的CC-CV转折点对应的SOC:
SOC4CC-CV=a3/Tem*SOC3CC-CV+b3
a3、b3为不同温度条件下,对应CC-CV转折点处所拟合曲线的参数。
第二方面,本发明提供了一种电池剩余满充时间的评估装置,装置包括:
初始转折点预测模块,用于获取预设条件下恒流阶段和恒压阶段的转折点的SOC;
第一计算模块,用于基于由电池为恒流充电计算满充时间建立的第一模型计算SOC为0到满充的时间time1,读取电池的电流、容量和温度参数,并根据预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
第二计算模块,用于通过读取电池的实时电流,并基于由电池在恒压阶段的充电电流和对应恒压阶段剩余充电时间建立的第二模型计算满充剩余时间TimeV;
第三计算模块,用于建立基于电池实际的满充容量对所述第一模型进行变换得到第三模型,利用第三模型及电池实时的满充容量,计算SOC为0到满充的时间time2;基于time2和电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
第四计算模块,用于基于由温度与电池充电时间关系建立的第四模型,结合电池的实时温度计算剩余满充时间Time及电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
电池剩余满充时间评估结果输出模块,用于根据更新后的转折点判断目前电池所处的充电阶段,当处于恒流阶段时输出剩余满充时间Time作为评估结果,当处于恒压阶段时输出满充剩余时间TimeV作为评估结果。
本发明实施例提供的装置,没有用到太多电池内部原始物理参数,降低了对原始物理量的依赖度,从而降低了原始物理量统计的误差。在恒流阶段,利用第一、三、四模型针对不同电流、温度、和满充容量的改变自动完成对任意容量条件下剩余满充时间的准确计算;在恒压阶段,第二模型能针对不同电流、温度、自动计算,在充电过程中,这四个模型结合,可以使用不同型号电池,自适应调整充电过程的参数,在满充容量更新或电池老化的前提下,在不同条件下能进行准确的满充时间预测,具有实用性。
第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行第一方面,或者第一方面任意一种可选实施方式中的方法。
第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机从而执行第一方面,或者第一方面任意一种可选实施方式中的方法。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1示出了本发明一个实施方式中电池剩余满充时间的评估方法的流程示意图;
图2示出了本发明一个实施方式中CC-CV充电过程中电压和电流变化规律示意图;
图3示出了本发明一个实施方式中电池剩余满充时间的评估方法关键步骤的流程示意图;
图4示出了本发明一个实施方式中一种电池剩余满充时间的评估装置的结构示意图;
图5示出了本发明一个实施方式中一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供了一种电池剩余满充时间的评估实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种电池剩余满充时间的评估方法,可用于上述的移动终端,如手机、平板电脑等(结合实际情况描述执行主体),本发明实施例中的电池可以为笔记本电池、动力电池、手机电池,电池类型可以为锂电池或其他具有恒流恒压充电特征的电池。
图1是本发明实施例的电池剩余满充时间的评估方法的流程图,具体包括以下步骤:
步骤S101:获取预设条件下恒流阶段和恒压阶段的转折点的SOC。
在一实施例中,预设条件为温度为25摄氏度,1C放电更新的容量条件,1C充电电流条件下CC/CV转折点的SOC值,仅作为举例,不以此为限。后续的步骤根据实际的温度、容量及温度参数及进行转折点的更新。
步骤S102:基于由电池为恒流充电计算满充时间建立的第一模型计算SOC为0到满充的时间time1,读取电池的电流、容量和温度参数,并根据预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点。
该步骤中,假设电池在充电整个过程为恒流充电过程,利用计算所得电荷和实际电荷比例,调整恒流阶段不同比例系数。图2所示的为CC-CV充电过程中电压和电流变化规律,假设把整个充电流程看作恒流(CC)充电过程,矩形区域所围成的面积代表假设整个过程恒流充电,从0到满充的总电荷Q2,Charging Current线和横坐标轴围成的区域,代表0到满充实际充满的总电荷。具体过程为:
设恒流从SOC为0到满充电荷量Q1,实际电荷量为Q2,并计算满充比例系数k=Q1/Q2;根据实际电池充电数据,拟合不同电流条件下K-I曲线,得到k=FACTORA*ln(Cur),其中:Cur为实时充电电流,FACTORA为通过Cur和k拟合出来的曲线的参数;则从SOC为0到满充的计算时间Time1=Q1/Cur=k*Q2/Cur。
本发明实施例中,预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件,为在相同温度、相同容量条件下,不同充电电流在CC-CV转折点对应的SOC:
SOC2CC-CV=a1*ln(Cur/k1)*SOC1CC-CV+b1
k1为根据电流计算总时间的系数,a1、b1为用电流Cur和CC-CV过渡阶段SOC的值拟合出公式中的系数,SOC1CC-CV为上述预设条件下的恒流阶段和恒压阶段的转折点的SOC。
步骤S103:通过读取电池的实时电流,并基于由电池在恒压阶段的充电电流和对应恒压阶段剩余充电时间建立的第二模型计算满充剩余时间TimeV。
该步骤的具体实现过程为:在恒流阶段使用不同电流对电池充电,基于上述条件,获取各恒压阶段过后恒压阶段对应剩余时间,提取数据拟合曲线。通过此模型,可以获取CV阶段时间对应曲线,得到恒压阶段时间对应曲线,通过读取实时电流利用所述第二模型计算满充剩余时间TimeV为:TimeV=c1*ln(Cur)+c2,Cur为实时充电电流,c1、c2为拟合出来的系数。
步骤S104,建立基于电池实际的满充容量对所述第一模型进行变换第三模型,利用第三模型及电池实时的满充容量,计算SOC为0到满充的时间time2,后基于time2和电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据所述预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点。
实际充放电过程中,因为放电倍率的不同会引起满充容量的改变,所以充电时应基于电池初始状态即当前容量和第一模型中容量的不同,对充电总时间进行调整,具体实现过程为:提取不同放电倍率条件下,用同样电流充电时间变化特征,提取特定条件下获取的不同数据,进行拟合。在充电过程中,各项参数可根据当前条件下的满充电荷及进行调整:
基于第一模型计算出的time1结合电池实际的满充容量来调整恒流阶段的充电时间:
Time2=Time1*(k2*(FCC1-FCC)+d1)
式中,FCC1为电池在预设倍率(例如是0.2C倍率,仅作为举例,不以此为限)放电条件下更新的满充容量,其为确定的设定的标准值;FCC为实际所使用电池的容量,k2、d1均为根据实际数据拟合得到的参数;
基于计算得到Time2结合电池实际的容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间:
Time3=Time2-RC/Cur
式中,RC为电池的当前容量,Cur为实时充电电流。
本发明实施例中,预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件为在相同温度、相同电流、不同容量条件下CC-CV转折点对应的SOC:
SOC3CC-CV=a2/FCC*SOC2CC-CV+b2
a2、b2为不同容量条件下,对应CC-CV转折点处所拟合曲线的参数。
步骤S105,基于由温度与电池充电时间关系建立的第四模型,结合电池的实时温度计算剩余满充时间Time及电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据所述预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点。
具体地,基于电池的实时温度利用第四模型计算剩余满充时间Time为:
Time=Time3*(k3*Temp-DEG)+d2)
Temp为电池的实时温度;DEG为第一模型中计算满充时间使用时所设定的温度,k3、d2均为根据实际数据拟合得到的参数。
本发明实施例中,预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件为相同容量、相同电流、不同温度条件下的CC-CV转折点对应的SOC:
SOC4CC-CV=a3/Tem*SOC3CC-CV+b3
a3、b3为不同温度条件下,对应CC-CV转折点处所拟合曲线的参数。
步骤S102-步骤S105,通过更新不同的参数完成对剩余满充时间的计算后也对CC/CV阶段完成重新预判。
步骤S106,根据更新后的转折点判断目前电池所处的充电阶段,当处于恒流阶段时输出剩余满充时间Time作为评估结果,当处于恒压阶段时输出满充剩余时间TimeV作为评估结果。
本发明实施例中更新后的转折点是依次经过基于电流变化的判断条件、基于容量变化的判断条、基于温度变化的判断条件最终判断得到的转折点,在实际应用中程序运行到第一个基于电流变化的判断条件后,执行第一个判断条件,获取转折点的结果,运行到第二个基于容量变化的判断条件时,在第一个判断条件的结果基础上再继续调整;运行到第三个基于容量变化的判断条件时,在第二个条件调节的结果上再进行调整,最终得到更新后的转折点。
本发明实施例提供的电池剩余满充时间的评估方法,关键步骤的流程图如图3所示,其没有用到太多电池内部原始物理参数,降低了对原始物理量的依赖度,从而降低了原始物理量统计的误差。在恒流阶段,利用第一、三、四模型针对不同电流、温度、和满充容量的改变自动完成对任意容量条件下剩余满充时间的准确计算;在恒压阶段,第二模型能针对不同电流、温度、自动计算,在充电过程中,这四个模型结合,可以使用不同型号电池,自适应调整充电过程的参数,在满充容量更新或电池老化的前提下,在不同条件下能进行准确的满充时间预测,具有实用性。
实施例2
如图4所示,本实施例还提供了一种电池剩余满充时间的评估装置,该装置包括:
初始转折点预测模块401,用于获取预设条件下恒流阶段和恒压阶段的转折点的SOC:SOC1CC-CV;
第一计算模块402,用于基于由电池为恒流充电计算满充时间建立的第一模型计算SOC为0到满充的时间time1,读取电池的电流、容量和温度参数,并根据预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
第二计算模块403,用于通过读取电池的实时电流,并基于由电池在恒压阶段的充电电流和对应恒压阶段剩余充电时间建立的第二模型计算满充剩余时间TimeV;
第三计算模块404,用于建立基于电池实际的满充容量对所述第一模型进行变换第三模型,利用第三模型及电池实时的满充容量,计算SOC为0到满充的时间time2,后基于time2和电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据所述预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
第四计算模块405,用于基于由温度与电池充电时间关系建立的第四模型,结合电池的实时温度计算剩余满充时间Time及电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据所述预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
电池剩余满充时间评估结果输出模块406,用于根据更新后的转折点判断目前电池所处的充电阶段,当处于恒流阶段时输出剩余满充时间Time作为评估结果,当处于恒压阶段时输出满充剩余时间TimeV作为评估结果。
本发明实施例提供的一种电池剩余满充时间的评估装置,用于执行上述实施例提供的一种电池剩余满充时间的评估方法,其实现方式与原理相同,详细内容参见上述方法实施例的相关描述,不再赘述。
实施例3
图5示出了本发明实施例的一种计算机设备,该设备包括处理器901和存储器902,可以通过总线或者其他方式连接,图5中以通过总线连接为例。
处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如上述方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中的方法。
存储器902可以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、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外,存储器902可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器902中,当被处理器901执行时,执行上述方法实施例中的方法。
上述计算机设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解,此处不再赘述。
实施例4
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,实现的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种电池剩余满充时间的评估方法,其特征在于,所述方法包括:
获取预设条件下恒流阶段和恒压阶段的转折点的SOC;
基于由电池为恒流充电计算满充时间建立的第一模型计算SOC为0到满充的时间time1,读取电池的电流、容量和温度参数,并根据预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
通过读取电池的实时电流,并基于由电池在恒压阶段的充电电流和对应恒压阶段剩余充电时间建立的第二模型计算满充剩余时间TimeV;
基于电池实际的满充容量对所述第一模型进行变换得到第三模型,利用第三模型及电池实时的满充容量,计算SOC为0到满充的时间time2;基于time2和电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
基于由温度与电池充电时间关系建立的第四模型,结合电池的实时温度计算剩余满充时间Time及电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
根据更新后的转折点判断目前电池所处的充电阶段,当处于恒流阶段时输出剩余满充时间Time作为评估结果,当处于恒压阶段时输出满充剩余时间TimeV作为评估结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立假设电池从0到满充过程全部为恒流充电的满充时间计算模型,作为第一模型,利用第一模型计算SOC为0到满充的时间time1的过程,包括:
设恒流从SOC为0到满充电荷量Q1,实际电荷量为Q2,并计算满充比例系数k=Q1/Q2;
根据实际电池充电数据,拟合不同电流条件下K-I曲线,得到k=FACTORA *ln(Cur),其中:Cur为实时充电电流,FACTORA为通过Cur和k拟合出来的曲线的参数;
则从SOC为0到满充的计算时间Time1=Q1/Cur=k*Q2/Cur。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述建立电池在恒压阶段的充电电流和对应恒压阶段剩余充电时间模型,作为第二模型,通过读取实时电流利用所述第二模型计算满充剩余时间TimeV,包括:
在恒流阶段使用不同电流对电池充电,获取各恒压阶段过后恒压阶段对应剩余时间,提取数据拟合曲线,得到恒压阶段时间对应曲线,通过读取实时电流利用所述第二模型计算满充剩余时间TimeV为:
TimeV=c1*ln(Cur)+c2
Cur为实时充电电流,c1、c2为拟合出来的系数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述建立基于电池实际的满充容量对所述第一模型得到充电总时间进行调整的第三模型,利用第三模型及电池实时的满充容量,计算SOC为0到满充的时间time2,后基于time2和电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3的过程,包括:
基于第一模型计算出的time1结合电池实际的满充容量来调整恒流阶段的充电时间:
Time2=Time1*(k2*(FCC1-FCC)+d1)
式中,FCC1为电池在预设倍率放电条件下更新的满充容量,其为确定的设定的标准值;FCC为实际所使用电池的容量,k2、d1均为根据实际数据拟合得到的参数;
基于计算得到Time2结合电池实际的容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间:
Time3=Time2-RC/Cur
式中,RC为电池的当前容量,Cur为实时充电电流。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于第一模型计算出的time1结合电池实际的满充容量来调整恒流阶段的充电时间的过程,包括:
提取不同放电倍率条件下,用同样电流充电时间变化特征,提取预设条件下获取的不同数据,进行拟合,在充电过程中,各项参数根据当前条件下的满充电荷及进行调整。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于电池的实时温度利用第四模型计算剩余满充时间Time为:
Time=Time3*(k3*Temp-DEG)+d2)
Temp为电池的实时温度;DEG为第一模型中计算满充时间使用时所设定的温度,k3、d2均为根据实际数据拟合得到的参数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件,为在相同温度、相同容量条件下,不同充电电流在CC-CV转折点对应的SOC:
SOC2CC-CV=a1*ln(Cur/k1)*SOC1CC-CV+b1
k1为根据电流计算总时间的系数,a1、b1为用电流Cur和CC-CV过渡阶段SOC的值拟合出公式中的系数,SOC1CC-CV为刚进入程序时,根据实际电池的电流、容量和温度参数计算得出的CC-CV转折点的SOC值;
所述预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件,为在相同温度、相同电流、不同容量条件下CC-CV转折点对应的SOC:
SOC3CC-CV=a2/FCC*SOC2CC-CV+b2
a2、b2为不同容量条件下,对应CC-CV转折点处所拟合曲线的参数;
所述预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件,为相同容量、相同电流、不同温度条件下的CC-CV转折点对应的SOC:
SOC4CC-CV=a3/Tem*SOC3CC-CV+b3
a3、b3为不同温度条件下,对应CC-CV转折点处所拟合曲线的参数。
8.一种电池剩余满充时间的评估装置,其特征在于,所述装置包括:
初始转折点预测模块,用于获取预设条件下恒流阶段和恒压阶段的转折点的SOC;
第一计算模块,用于基于由电池为恒流充电计算满充时间建立的第一模型计算SOC为0到满充的时间time1,读取电池的电流、容量和温度参数,并根据预设CC/CV转折点基于电流变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
第二计算模块,用于通过读取电池的实时电流,并基于由电池在恒压阶段的充电电流和对应恒压阶段剩余充电时间建立的第二模型计算满充剩余时间TimeV;
第三计算模块,用于建立基于电池实际的满充容量对所述第一模型进行变换得到第三模型,利用第三模型及电池实时的满充容量,计算SOC为0到满充的时间time2;基于time2和电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于容量变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
第四计算模块,用于基于由温度与电池充电时间关系建立的第四模型,结合电池的实时温度计算剩余满充时间Time及电池的当前容量计算恒流阶段任意容量条件下满充剩余时间Time3,并根据预设CC/CV转折点基于温度变化的判断条件更新恒流阶段和恒压阶段的转折点;
电池剩余满充时间评估结果输出模块,用于根据更新后的转折点判断目前电池所处的充电阶段,当处于恒流阶段时输出剩余满充时间Time作为评估结果,当处于恒压阶段时输出满充剩余时间TimeV作为评估结果。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如权利要求1-7任一项所述的电池剩余满充时间的评估方法。
10.一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计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机从而执行如权利要求1-7任一项所述的电池剩余满充时间的评估方法。
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