CN118275898B - 一种电动车用电池剩余soe值估算装置 - Google Patents
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Abstract
一种电动车用电池剩余SOE值估算装置，包括MCU模块及与所述MCU模块电连接的电压采集模块、电流反馈模块、剩余SOE值显示模块，所述MCU模块内部具有数据库，所述数据库记录了不同放电电流状态下的电压值与剩余SOE值之间的对应关系；放电时，所述MCU模块接收所述电流反馈模块反馈的实时的放电电流及所述电压采集模块采集的电压值并与所述数据库进行比对，之后使所述剩余SOE值显示模块将相对应的剩余SOE值示出；充电时，所述MCU模块根据实际充电时间t与额定充电时间T的比值，使所述剩余SOE值显示模块将剩余SOE值示出。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动车用电池剩余SOE值估算装置。
背景技术
电动车的剩余SOE值的估算一直是行业很关注的问题，精准的能量估算可以保证续航里程的准确计算。受制于二轮车硬件实力及成本问题，二轮车的电池管理系统(Battery Management System，BMS)不能做到如同电动汽车的BMS那样，拥有强大的智能自学习或者强大模型导入估算能力，导致了二轮车相比电动汽车而言，很难估算电池系统的剩余SOE值。现有技术中，二轮车的剩余可用能量估算是在开发初期将标定的额定能量作为唯一的估算基准，然后按照简单的百分比方式进行估算，导致能量偏差较大。基于上述情况，通常电动两轮车的剩余电量通常通过电压显示技术，即根据电池的电压状态来预估电池剩余电量，此方案成本低、但精确度较低，且静止状态下，电压虚高，不能有效体现电池容量。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种电动车用电池剩余SOE值估算装置。
为实现上述目的，本发明提供一种电动车用电池剩余SOE值估算装置，包括MCU模块及与所述MCU模块电连接的电压采集模块、电流反馈模块、剩余SOE值显示模块，所述MCU模块内部具有数据库，所述数据库记录了不同放电电流状态下的电压值与剩余SOE值之间的对应关系；
放电时，所述MCU模块接收所述电流反馈模块反馈的实时的放电电流及所述电压采集模块采集的电压值并与所述数据库进行比对，之后使所述剩余SOE值显示模块将相对应的剩余SOE值示出；
充电时，所述MCU模块根据实际充电时间t与额定充电时间T的比值，使所述剩余SOE值显示模块将剩余SOE值示出；
所述电压值与剩余SOE值之间的对应关系的建立方式如下，在设定的一个放电电流的状态下，先根据实际的测量数据绘制时间-电压变化曲线，时间为横轴，电压为纵轴，然后在该时间-电压变化曲线上进行100个点的电池容量百分比划分，记录电池容量在各个百分点位置时的电压值并输入至所述MCU模块内；
充电前，所述剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为a，经过充电时间t后，所述剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为a+t/T。
进一步的，所述不同放电电流状态至少有ABCDE五种。
进一步的，当a+t/T的值大于100%时，所述剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为100%。
进一步的，所述剩余SOE值显示模块的显示方式为电量百分比方式。
进一步的，所述剩余SOE值显示模块的显示方式为电池格方式。
进一步的，所述电池格包括五个格子单元，各所述格子单元与20%的总电量形成对应，且在电量处于0、0~10%、10%~20%的状态时，各所述格子单元依次进行全暗、半亮、全亮的显示方式。
本发明相对于现有技术的有益效果为：本次提出的技术为SOE（state ofenergy），能量状态显示，能更精准的显示电池的剩余能量；其基于目前电动车仪表自身可以检测到电池电压及控制器端能提供车辆运行时的电流输出情况；能做到放电时，显示电量不因电池电压回弹导致的误显示；充电时也能相对准确的体现冲入的电池能量。
附图说明
图1为本发明一种电动车用电池剩余SOE值估算装置的逻辑框图；
图2为涉及的剩余SOE值显示模块采用电池格显示的示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，本发明实施例的一种电动车用电池剩余SOE值估算装置，包括MCU模块及与MCU模块电连接的电压采集模块、电流反馈模块、剩余SOE值显示模块，MCU模块内部具有数据库，数据库记录了不同放电电流状态下的电压值与剩余SOE值之间的对应关系；放电时，MCU模块接收电流反馈模块反馈的实时的放电电流及电压采集模块采集的电压值并与数据库进行比对，之后使剩余SOE值显示模块将相对应的剩余SOE值示出；充电时，MCU模块根据实际充电时间t与额定充电时间T的比值，使剩余SOE值显示模块将剩余SOE值示出；电压值与剩余SOE值之间的对应关系的建立方式如下，在设定的一个放电电流的状态下，先根据实际的测量数据绘制时间-电压变化曲线，时间为横轴，电压为纵轴，然后在该时间-电压变化曲线上进行100个点的电池容量百分比划分，记录电池容量在各个百分点位置时的电压值并输入至MCU模块内；不同放电电流状态至少有ABCDE五种（ABCDE为常规的五种用车状态）；充电前，剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为a，经过充电时间t后，剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为a+t/T；当a+t/T的值大于100%时，剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为100%。
本次提出的技术为SOE（state of energy），能量状态显示，能更精准的显示电池的剩余能量；其基于目前电动车仪表自身可以检测到电池电压及控制器端能提供车辆运行时的电流输出情况；能做到放电时，显示电量不因电池电压回弹导致的误显示；充电时也能相对准确的体现冲入的电池能量。
具体使用时，为方便理解本发明，结合附图进行描述；
放电状态下：
电动车使用时，实测不同时速状态下，电池的放电电流为ABCDE，五种放电电流。
①在我司测试分别在ABCDE5种的放电电流状态下的5条放电曲线，在完整的曲线上分别取100个点的来划分电池容量百分比，记录对应的电压值来体现各电池能量状态。
将各曲线的各点以电流值和电压值的方式写入MCU程序内部用以调取比对。
②在应用过程中，通过协议通讯，由控制器提供实时的放电电流，在放电电流维持恒定的3S时间内，我们将此恒定电流作为此状态下真实的放电电流。我们将此电流和测试时的ABCDE的电流相匹配。
同时结合仪表自身采集到的电池电压。从而匹配得出目前电池的能量状态。
充电状态（以下以48V铅酸电池为例）：
若电池电压持续上升达10S以上，我们认为电池处于充电状态，此时电量显示允许上升（此措施有效规避了因电压浮高导致的错误显示）
我司通过实验验证，定义8个小时为电池的总充电时间。
对此，在充电过程中，由仪表记录真实的充电时间，则冲入的电量百分比为真实充电时间/8h（此项作为充入电量的要素M）。
充电过程中，若电压达到58.6V，则视为电池已充满，此项作为要素N，要素N可覆盖要素M。
实施例2：实施例1中剩余SOE值显示模块的显示方式为电量百分比方式，本实施例中剩余SOE值显示模块的显示方式为电池格方式，具体的，电池格包括五个格子单元，各格子单元与20%的总电量形成对应，且在电量处于0、0~10%、10%~20%的状态时，各格子单元依次进行全暗、半亮、全亮的显示方式，例如：剩余电量为49%，则显示为两格全亮，一格半亮，两格全暗，参见图2。
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 (4)
1.一种电动车用电池剩余SOE值估算装置，其特征在于：包括MCU模块及与所述MCU模块电连接的电压采集模块、电流反馈模块、剩余SOE值显示模块，所述MCU模块内部具有数据库，所述数据库记录了不同放电电流状态下的电压值与剩余SOE值之间的对应关系；所述不同放电电流状态至少有ABCDE五种；
放电时，所述MCU模块接收所述电流反馈模块反馈的实时的放电电流及所述电压采集模块采集的电压值并与所述数据库进行比对，之后使所述剩余SOE值显示模块将相对应的剩余SOE值示出；
充电时，所述MCU模块根据实际充电时间t与额定充电时间T的比值，使所述剩余SOE值显示模块将剩余SOE值示出；
所述电压值与剩余SOE值之间的对应关系的建立方式如下，在设定的一个放电电流的状态下，先根据实际的测量数据绘制时间-电压变化曲线，时间为横轴，电压为纵轴，然后在该时间-电压变化曲线上进行100个点的电池容量百分比划分，记录电池容量在各个百分点位置时的电压值并输入至所述MCU模块内；
充电前，所述剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为a，经过充电时间t后，所述剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为a+t/T；当a+t/T的值大于100%时，所述剩余SOE值显示模块的剩余SOE值为100%。
2.根据权利要求1所述的一种电动车用电池剩余SOE值估算装置，其特征在于：所述剩余SOE值显示模块的显示方式为电量百分比方式。
3.根据权利要求1所述的一种电动车用电池剩余SOE值估算装置，其特征在于：所述剩余SOE值显示模块的显示方式为电池格方式。
4.根据权利要求3所述的一种电动车用电池剩余SOE值估算装置，其特征在于：所述电池格包括五个格子单元，各所述格子单元与20%的总电量形成对应，且在电量处于0、0~10%、10%~20%的状态时，各所述格子单元依次进行全暗、半亮、全亮的显示方式。
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