估算电池充电剩余时间的方法、装置、设备及介质与流程

    技术2025-05-06  34


    本发明涉及到电池充电,具体而言,涉及到一种估算电池充电剩余时间的方法、装置、设备及介质。


    背景技术:

    1、近年来,随着动力电池技术的发展越发成熟,同时也在不断地推动着电动汽车的发展。而电动汽车最被消费者关注的是安全性、续驶里程、快充等核心技术。其中,在油车加油时间极为迅速的对比下,电动汽车的充电时间就显得尤其的长,也就成为电动汽车技术当前的发展瓶颈之一。电动汽车的充电剩余时间大大影响着消费者的体验感,同时充电剩余时间的准确估算对电动汽车的安全和电池的寿命也有着重要的指导意义,目前,基于估算模型的方法被广泛应用于估算电池的剩余充电时间。

    2、现有技术中存在的问题是,仅仅考虑电池的soc(state of charge)电池荷电状态和电流参数估算出的充电剩余时间存在较大误差,主要是因为电池在充电过程中会产生热量,并通过散热方式进行传递,导致电池温度不断变化,如果不全面考虑影响热量变化的因素,估算温度就会不准确,并进一步导致对充电剩余时间的估计存在误差。由此可见,现有的充电剩余时间估算方法仅仅考虑上述的两个参数建立估算模型,导致估算模型的建立存在不准确性,估算出的温度将无法准确反映实际情况。进一步,如果估算的温度不准确,根据温升模型得到的初始充电剩余时间也会存在误差。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的为提供一种估算电池充电剩余时间的方法,旨在克服现有技术仅仅只考虑较少参数建立估算模型导致估算的充电剩余时间与实际的充电时间存在较大的误差的问题。

    2、为了实现上述发明问题,本发明提出一种估算电池充电剩余时间的方法,所述方法包括:

    3、获取电池的参数,其中,所述参数包括内阻产热参数、电芯温升参数、电芯导热参数、液冷制冷参数以及环境自然散热参数;

    4、基于所述参数建立温升模型;

    5、根据所述温升模型,估算剩余充电时间得到初始充电剩余时间;

    6、对所述初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间。

    7、进一步地,所述基于所述参数建立温升模型的步骤之后,还包括:

    8、判断所述电池是否进入充电状态;

    9、若是,则获取所述电池的最大电压值,并获取所述电池的最大电压值对应的第一荷电状态值;

    10、获取所述第一荷电状态值所对应的第一预设区间,并获取所述第一荷电状态值与所述第一预设区间末端的第二荷电状态值之间的差值,以及基于预设充电表得到所述第一预设区间的第一电流值;

    11、获取所述电池在所述第一预设区间内的第一容量值,根据所述第一容量值、第一电流值和所述差值计算所述第一预设区间的充电时间t1。

    12、进一步地,所述根据所述温升模型,估算剩余充电时间得到初始充电剩余时间的步骤,包括:

    13、基于所述温升模型获取所述第一预设区间末端的第一温度值,并将所述第一温度值设定为第二预设区间的起始温度值;

    14、基于所述预设充电表得到所述第二预设区间的起始温度值对应的第二电流值和第二容量值;

    15、根据所述第二容量值、第二电流值和所述第二预设区间的荷电状态值计算所述第二预设区间的充电时间t2,其中,所述初始充电剩余时间rctest=t1+t2+……+tn,所述tn为所述电池充满电前的最后一个预设区间的充电时间。

    16、进一步地,所述对所述初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间的步骤,包括:

    17、实时采集所述电池在充电过程中的实际电流值;

    18、获取在预设时间段内的实际电流值,以及基于所述预设充电表获取在所述预设时间段内的理论电流值;

    19、判断所述实际电流值与所述理论电流值之间的差值是否大于预设差值;

    20、若大于,则基于所述实际电流值对所述初始充电剩余时间进行修正,得到所述实际充电剩余时间。

    21、进一步地,所述对所述初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间的步骤,包括:

    22、当所述电池在充电过程时,基于所述温升模型监测所述电池的实际电流值;

    23、当所述实际电流值的变化幅度大于预设变化幅度时,则重新执行所述估算剩余充电时间得到初始充电剩余时间的步骤,得到所述实际充电剩余时间。

    24、进一步地,所述对所述初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间的步骤之后,还包括:

    25、当所述电池在充电完成时,获取所述电池的参数,其中,所述参数还包括所述电池的最高温度、最低温度、电池电压、环境温度和荷电状态值;

    26、基于所述电池的参数建立时间修正表,其中,所述时间修正表包括每次所述电池充电完成时的修正参数。

    27、进一步地,所述基于所述参数建立温升模型的步骤,包括:

    28、基于所述参数的总温度变化建立温升模型,根据以下公式计算出总温度变化:

    29、ql=qr+qe+qc+qt

    30、qr=i2r+v*i*(1-η)

    31、qe=k1*a1*δt1

    32、q c=k2*a2*δt2

    33、ql=c*m*dt

    34、

    35、其中,qr为内阻产热,即电流通过内阻产生的焦耳热,i为电流,r为动态内阻,v为电压,η为充电效率;qe为环境散热,即环境温度对外散热功率,k1为空气对流换热系数,a1为电池顶部表面积,δt1为电池表面温度和周围冷却空气温度之间的温度差;qc为液冷散热,k2为液冷液体对流换热系数,a2为电池底部表面积,δt2为电池表面温度和冷却液体温度之间的温度差;ql为电芯内能,c为比热容,m为电芯质量,dt为总温度变化量;qt为电芯热传导,即同一电池材料的两层之间通过传导进行的传热系数,g为材料导热系数,δt为同一电池材料的两层之间的温差,a3为与热流方向垂直的面积,d为电池材料厚度。

    36、本发明还提供一种估算电池充电剩余时间的装置,包括:

    37、获取模块,用于获取电池的参数,其中,所述参数包括内阻产热参数、电芯温升参数、电芯导热参数、液冷制冷参数以及环境自然散热参数;

    38、构建模型模块,用于基于所述参数建立温升模型;

    39、估算模块,用于根据所述温升模型,估算剩余充电时间得到初始充电剩余时间;

    40、修正模块,用于对所述初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间。

    41、本发明还提出一种计算机设备,其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

    42、本发明还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

    43、本发明通过获取电池的参数,包括内阻产热参数、电芯温升参数、电芯导热参数、液冷制冷参数以及环境自然散热参数等,建立了温升模型,对电池的充电时间估算进行全面考虑,可以根据电池参数和充电过程中的温度变化,准确估算充电剩余时间,使得充电过程更加高效和精确,最终估算时间准确度更高,更符合用户的实际关注点;通过建立温升模型,且对电池的充电功率进行实时监测和控制,通过不断修正充电剩余时间,可以及时反馈电池的状态和性能,并进行相应的管理和调整,提高整个系统的效率和可靠性。


    技术特征:

    1.一种估算电池充电剩余时间的方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的估算电池充电剩余时间的方法,其特征在于,所述基于所述参数建立温升模型的步骤之后,还包括:

    3.根据权利要求2所述的估算电池充电剩余时间的方法,其特征在于,所述根据所述温升模型,估算剩余充电时间得到初始充电剩余时间的步骤,包括:

    4.根据权利要求1所述的估算电池充电剩余时间的方法,其特征在于,所述对所述初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间的步骤,包括:

    5.根据权利要求1所述的估算电池充电剩余时间的方法,其特征在于,所述对所述初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间的步骤,包括:

    6.根据权利要求5所述的估算电池充电剩余时间的方法,其特征在于,所述对所述初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间的步骤之后,还包括:

    7.根据权利要求1所述的估算电池充电剩余时间的方法,其特征在于,所述基于所述参数建立温升模型的步骤,包括:

    8.一种估算电池充电剩余时间的装置,其特征在于,包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

    10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。


    技术总结
    本发明涉及电池充电技术领域,具体为一种估算电池充电剩余时间的方法、装置、设备及介质,所述方法包括:获取电池的参数,其中,参数包括内阻产热参数、电芯温升参数、电芯导热参数、液冷制冷参数以及环境自然散热参数;基于参数建立温升模型;根据温升模型,估算剩余充电时间得到初始充电剩余时间;对初始充电剩余时间进行修正,得到实际充电剩余时间。本发明通过获取电池的参数,包括内阻产热参数、电芯温升参数、电芯导热参数、液冷制冷参数以及环境自然散热参数等,建立了温升模型,对电池的充电时间估算进行全面考虑,并通过不断修正充电剩余时间,可以准确估算充电剩余时间。

    技术研发人员:刘青,靳力,吉帅,王永庚
    受保护的技术使用者:孚能科技(赣州)股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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