确定电动汽车剩余充电时间的方法、装置和电池管理系统与流程

文档序号:33245095发布日期:2023-02-17 22:57阅读:45来源:国知局
确定电动汽车剩余充电时间的方法、装置和电池管理系统与流程

1.本技术涉及新能源汽车技术领域,尤其涉及一种确定电动汽车剩余充电时间的方法、装置和电池管理系统。


背景技术:

2.电动汽车的剩余充电时间估算是指估算电动汽车的动力电池的剩余充电时间。
3.目前,估算电动汽车的剩余充电时间的方法为采用动力电池的剩余充电容量除以当前充电电流。然而,动力电池的充电电流与电池温度等因素相关,而且在动力电池充电过程中,电池温度等因素也会不断变化,从而导致充电电流不稳定,甚至可能会出现充电电流突然大幅度的上升或者下降的情况,因此基于目前的剩余充电时间估算方法很难准确确定出电动汽车的剩余充电时间。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术提供了一种确定电动汽车剩余充电时间的方法、装置和电池管理系统,以更为准确的确定出电动汽车的剩余充电时间。
5.为实现上述目的,本技术提供了一种确定电动汽车剩余充电时间的方法,包括:
6.获得电动汽车的动力电池在当前时刻的充电影响参数值,所述充电影响参数值至少包括:所述动力电池的当前荷电状态、所述动力电池的当前电池温度和充电桩的最大充电电流;
7.设定所述当前时刻为第一时刻,所述动力电池的当前荷电状态为所述第一时刻的第一荷电状态,以及所述动力电池的当前电池温度为所述第一时刻的第一电池温度;
8.基于所述第一荷电状态、第一电池温度和所述充电桩的最大充电电流,确定所述动力电池的充电电流;
9.基于所述充电电流和所述第一电池温度,确定所述动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态,所述第二时刻为所述第一时刻开始向后推迟设定的时间步长所到达的时刻;
10.将设定的累积时间加上所述时间步长,所述累积时间的初始值为0;
11.如所述第二荷电状态不为百分之百,将所述第二时刻设定为更新后的第一时刻,将所述第二电池温度设定为所述动力电池在所述更新后的第一时刻的第一电池温度,将所述第二荷电状态设定为所述更新后的第一时刻的第一荷电状态,并返回执行所述确定所述动力电池的充电电流的操作;
12.如所述第二荷电状态为百分之百,将所述累积时间确定为所述动力电池的剩余充电时间。
13.在一种可能的实现方式中,所述基于所述第一荷电状态、第一电池温度和所述充电桩的最大充电电流,确定所述动力电池的充电电流,包括:
14.基于所述第一荷电状态和所述第一电池温度,确定所述动力电池的标准充电电
流;
15.将所述标准充电电流和所述充电桩的最大充电电流中的较小值确定为所述动力电池的充电电流。
16.在又一种可能的实现方式中,所述基于所述充电电流和所述第一电池温度,确定所述动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态,包括:
17.基于所述充电电流,确定所述动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度;
18.基于所述第一电池温度和所述充电自产热温度,确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度;
19.基于所述充电电流和所述第一电池温度,采用安时积分法,确定动力电池在所述第二时刻的第二荷电状态。
20.在又一种可能的实现方式中,在所述确定所述动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度之前,还包括:
21.基于所述第一荷电状态和第一电池温度,确定所述动力电池的电池内阻;
22.基于所述充电电流,确定所述动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度,包括:
23.确定所述动力电池的模组质量和比热容;
24.基于所述充电电流、电池内阻、模组质量和比热容,计算所述动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度。
25.在又一种可能的实现方式中,所述充电影响参数值还包括:所述动力电池所处环境的环境温度;
26.在所述确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度之前,还包括:
27.基于所述动力电池所处环境的环境温度和所述第一电池温度,确定所述动力电池在所述时间步长内向所述动力电池所处环境传递的热交换温度;
28.所述基于所述第一电池温度和所述充电自产热温度,确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度,包括:
29.基于所述第一电池温度、所述充电自产热温度和所述热交换温度,确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度。
30.在又一种可能的实现方式中,在所述确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度之前,还包括:
31.确定由于电动汽车中的加热模块加热而使得所述动力电池在所述时间步长内产生的加热温度;
32.所述基于所述第一电池温度、所述充电自产热温度和所述热交换温度,确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度,包括:
33.将所述第一电池温度与所述充电自产热温度、热交换温度和加热温度之和,确定为所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度。
34.又一方面,本技术提供了一种确定电动汽车剩余充电时间的方法,包括:
35.获得电动汽车的动力电池当前时刻的充电影响参数值,所述充电影响参数值包括:所述动力电池的当前荷电状态、所述动力电池的当前电池温度和充电桩的最大充电电流;
36.基于配置的充电时间对应表,查询所述当前荷电状态、当前电池温度和所述充电桩的最大充电电流对应的目标剩余充电时间,将所述目标剩余充电时间确定为所述动力电池的剩余充电时间;
37.其中,所述充电时间对应表中存储有多组候选充电影响参数值各自对应的剩余充电时间,其中,每组候选充电影响参数值中包括:所述动力电池的候选荷电状态,所述动力电池的候选电池温度和充电桩的候选最大充电电流,且不同组候选充电影响参数值中所述候选荷电状态、候选电池温度和候选最大充电电流中至少一个不同;
38.其中,每组候选充电影响参数值对应的剩余充电时间通过如下方式确定:
39.设定获得所述候选充电影响参数值的时刻为第一时刻,所述候选荷电状态为所述第一时刻的第一荷电状态,以及所述动力电池的候选电池温度为所述第一时刻的第一电池温度;
40.基于所述第一荷电状态、第一电池温度和所述充电桩的候选最大充电电流,确定所述动力电池的充电电流;
41.基于所述充电电流和所述第一电池温度,确定所述动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态,所述第二时刻为所述第一时刻开始向后推迟设定的时间步长所到达的时刻;
42.将设定的累积时间加上所述时间步长,所述累积时间的初始值为0;
43.如所述第二荷电状态不为百分之百,将所述第二时刻设定为更新后的第一时刻,将所述第二电池温度设定为所述动力电池在所述更新后的第一时刻的第一电池温度,将所述第二荷电状态设定为所述更新后的第一时刻的第二荷电状态,并返回执行所述确定所述动力电池的充电电流的操作;
44.如所述第二荷电状态为百分之百,将所述累积时间确定为所述动力电池的剩余充电时间,得到所述候选充电影响参数对应的剩余充电时间。
45.又一方面,本技术提供了一种确定电动汽车剩余充电时间的装置,包括:
46.参数获得单元,用于获得电动汽车的动力电池在当前时刻的充电影响参数值,所述充电影响参数值至少包括:所述动力电池的当前荷电状态、所述动力电池的当前电池温度和充电桩的最大充电电流;
47.信息设定单元,用于设定所述当前时刻为第一时刻,所述动力电池的当前荷电状态为所述第一时刻的第一荷电状态,以及所述动力电池的当前电池温度为所述第一时刻的第一电池温度;
48.电流确定单元,用于基于所述第一荷电状态、第一电池温度和所述充电桩的最大充电电流,确定所述动力电池的充电电流;
49.状态推测单元,用于基于所述充电电流和所述第一电池温度,确定所述动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态,所述第二时刻为所述第一时刻开始向后推迟设定的时间步长所到达的时刻;
50.时间累积单元,用于将设定的累积时间加上所述时间步长,所述累积时间的初始值为0;
51.循环更新单元,用于如所述第二荷电状态不为百分之百,将所述第二时刻设定为更新后的第一时刻,将所述第二电池温度设定为所述动力电池在所述更新后的第一时刻的
第一电池温度,将所述第二荷电状态设定为所述更新后的第一时刻的第一荷电状态,并返回执行所述确定所述动力电池的充电电流的操作;
52.时间确定单元,用于如所述第二荷电状态为百分之百,将所述累积时间确定为所述动力电池的剩余充电时间。
53.又一方面,本技术还提供了一种确定电动汽车剩余充电时间的装置,包括:
54.参数获得单元,用于获得电动汽车的动力电池当前时刻的充电影响参数值,所述充电影响参数值包括:所述动力电池的当前荷电状态、所述动力电池的当前电池温度和充电桩的最大充电电流;
55.剩余时间查询单元,用于基于配置的充电时间对应表,查询所述当前荷电状态、当前电池温度和所述充电桩的最大充电电流对应的目标剩余充电时间,将所述目标剩余充电时间确定为所述动力电池的剩余充电时间;
56.其中,所述充电时间对应表中存储有多组候选充电影响参数值各自对应的剩余充电时间,其中,每组候选充电影响参数值中包括:所述动力电池的候选荷电状态,所述动力电池的候选电池温度和充电桩的候选最大充电电流,且不同组候选充电影响参数值中所述候选荷电状态、候选电池温度和候选最大充电电流中至少一个不同;
57.其中,每组候选充电影响参数值对应的剩余充电时间通过如下方式确定:
58.设定获得所述候选充电影响参数值的时刻为第一时刻,所述候选荷电状态为所述第一时刻的第一荷电状态,以及所述动力电池的候选电池温度为所述第一时刻的第一电池温度;
59.基于所述第一荷电状态、第一电池温度和所述充电桩的候选最大充电电流,确定所述动力电池的充电电流;
60.基于所述充电电流和所述第一电池温度,确定所述动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态,所述第二时刻为所述第一时刻开始向后推迟设定的时间步长所到达的时刻;
61.将设定的累积时间加上所述时间步长,所述累积时间的初始值为0;
62.如所述第二荷电状态不为百分之百,将所述第二时刻设定为更新后的第一时刻,将所述第二电池温度设定为所述动力电池在所述更新后的第一时刻的第一电池温度,将所述第二荷电状态设定为所述更新后的第一时刻的第二荷电状态,并返回执行所述确定所述动力电池的充电电流的操作;
63.如所述第二荷电状态为百分之百,将所述累积时间确定为所述动力电池的剩余充电时间,得到所述候选充电影响参数对应的剩余充电时间。
64.又一方面,本技术提供了一种电池管理系统,包括:
65.控制器和存储器;
66.所述控制器,用于执行如上任意一项所述的确定电动汽车剩余充电时间的方法;
67.所述存储器,用于存储所述控制器执行操作所需的程序。
68.由以上可知,本技术会根据电动汽车的动力电池的荷电状态和电池温度以及充电桩的最大充电电流来确定动力电池的充电电流,充分考虑到动力电池的荷电状态、电池温度和充电桩所能提供的最大充电电流对动力电池的充电电流的影响,使得确定出的动力电池的充电电流更为准确。
69.而且,本技术在需要确定动力电池在某一时刻的剩余充电时间时,会结合动力电池在该时刻的充电电流和电池温度,不断迭代确定后续不同时刻的电池温度和荷电状态,并在迭代过程中累积动力电池充电到不同荷电状态所需的时间,最终迭代得到动力电池的荷电状态达到100%所需的剩余充电时间。由于迭代过程中充分考虑到当前时刻之后不同时刻的电池温度、荷电状态以及充电电流之间的相互影响,从而使得确定出的剩余充电时间更为准确。
附图说明
70.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中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技术的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
71.图1示出了本技术实施例提供的确定电动汽车剩余充电时间的方法的一种流程示意图;
72.图2示出了本技术实施例提供的确定电动汽车剩余充电时间的方法的又一种流程示意图;
73.图3示出了本技术实施例提供的又一种确定电动汽车剩余充电时间的方法的一种流程示意图;
74.图4示出了本实施例中确定每组候选充电影响参数值对应的剩余充电时间的一种流程示意图;
75.图5示出了本技术实施例提供的一种确定电动汽车剩余充电时间的装置的一种组成结构示意图;
76.图6示出了本技术实施例提供的又一种确定电动汽车剩余充电时间的装置的一种组成结构示意图;
77.图7示出了本技术实施例提供的一种电池管理系统的一种组成结构示意图。
具体实施方式
78.本技术的方案可以适用于任意具备动力电池的电动汽车,以更为准确的确定出电动汽车的动力电池的剩余充电时间。其中,本技术中对于电动汽车的具体形式不加限制,如电动汽车可以为俗称的采用动力电池的新能源汽车,也可以是电动列车等形式。
79.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
80.如图1所示,其示出了本技术一种确定电动汽车剩余充电时间的方法,本实施例的方法可以应用于电动汽车的电池管理系统(battery management system,bms),以通过电池管理系统在电动汽车的动力电池充电过程中,实时计算出该动力电池在各时刻的剩余充电时间。
81.本实施例的方法也可以是应用于电动汽车之外的电子设备,以通过该电子设备来
结合电动汽车的动力电池在某一时刻的充电影响参数确定动力电池在该时刻的剩余充电时间,以将确定出的剩余充电时间反馈给该电动汽车,或者是生成用于查询剩余充电时间的配置表等等,本技术对此不加限制。
82.本实施例的方法可以包括:
83.s101,获得电动汽车的动力电池在当前时刻的充电影响参数值。
84.其中,该充电影响参数值是指对动力电池的充电时间产生影响的多种参数的参数值。
85.本技术中,考虑到动力电池的荷电状态和电池温度,以及为动力电池充电的充电桩的最大充电电流都会对动力电池的充电时间造成影响,因此,该充电影响参数值至少包括:该动力电池的当前荷电状态、该动力电池的当前电池温度和充电桩的最大充电电流。
86.其中,荷电状态为动力电池的荷电状态(state ofcharge,soc)的取值。荷电状态是指动力电池中剩余电荷的可用状态,其要用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值。动力电池的荷电状态可以由电动汽车中的bms计算得到,本技术对于如何确定该荷电状态的具体方式不加限制。
87.类似的,电池温度为电池温度的取值,而充电桩的最大充电电流也是充电桩的最大充电电流值。
88.其中,电池温度可以由bms通过温度传感器获得,而充电桩的最大充电电流可以是动力电池与充电桩连接时,由充电桩发送给bms的。
89.当然,如果本技术的方案应用于电子设备,而电子设备可以通过bms获得如上的充电影响参数值及后续其他相关参数,对此不再赘述。
90.可以理解的是,本技术,仅仅为了便于区分,本技术将动力电池在当前时刻的荷电状态称为当前荷电状态,并将动力电池在当前时刻的电池温度称为当前电池温度。
91.s102,设定该当前时刻为第一时刻,动力电池的当前荷电状态为该第一时刻的第一荷电状态,以及该动力电池的当前电池温度为第一时刻的第一电池温度。
92.在本技术中,为了确定出当前时刻该动力电池的剩余充电时间,将当前时刻作为后续迭代的起始时刻,因此,执行该步骤的设定操作。
93.在本技术中,第一时刻并非某个固定时刻,而仅仅是迭代过程中相邻且相差设定时间步长的两个时刻中的靠前的一个时刻。
94.s103,基于该第一荷电状态、第一电池温度和该充电桩的最大充电电流,确定该动力电池的充电电流。
95.可以理解的是,由于动力电池的充电电流不仅受到动力电池的荷电状态和电池温度的影响,还受限于充电桩所能提供的最大充电电流,因此,本技术结合这三个因素,能够更为准确预测出动力电池在该第一时刻的充电电流。
96.其中,基于这三个因素确定该动力电池的充电电流的方式可以有多种可能,本技术对此不加限制。为了便于理解,以一种可能的情况为例说明:
97.在一种可能的情况中,可以基于该第一荷电状态和第一电池温度,确定该动力电池的标准充电电流。然后,将标准充电电流和该充电桩的最大充电电流中的较小值确定为该动力电池的充电电流。
98.其中,该标准充电电流是指在该动力电池的电池参数固定的情况下,由于荷电状
态和电池温度影响,而使得动力电池所能到达的充电电流。
99.例如,可以基于该第一荷电状态和第一电池温度,查询配置的电池性能配置表,确定动力电池的标准充电电流。其中,该电池性能配置表中包括不同荷电状态和电池温度对应的标准充电电流。该电池性能配置表内不同荷电状态和电池温度对应的标准充电电流是通过试验测试获得的,或者是由电池制造厂商提供的,对此不加限制。
100.s104,基于该充电电流和该第一电池温度,确定动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态。
101.其中,该第二时刻为第一时刻开始向后推迟设定的时间步长所到达的时刻。可以理解的是,随着后续不断迭代,该第二时刻的具体值同样会随着第一时刻的具体取值的变化而不断变化。
102.该时间步长可以根据需要设定,如,时间步长可以为1秒等,本技术对此不加限制。
103.可以理解的是,由于充电电流会影响到电池温度的变化,因此,在第一时刻的充电电流和电池温度已知的情况下,基于充电电流对电池温度的影响,可以估算出动力电池在第一时刻的电池温度。
104.本技术为了便于区分,将动力电池在第一时刻的电池温度称为第一电池温度,而将动力电池在第二时刻的电池温度称为第二电池温度。
105.在一种可能的实现方式中,本技术可以结合该充电电流,确定该动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度,该充电自产热温度是指动力电池由于充电而在该时间步长内产生的温度变化值。相应的,可以基于该第一电池温度和该充电自产热温度,确定该动力电池在第二时刻的第二电池温度。
106.例如,将第一电池温度与该充电自产热温度之和,确定为该动力电池在第二时刻的第二电池温度。
107.其中,根据充电电流确定充电自产热温度可以是结合动力电池充电过程中电池温度的影响来预估该充电自产热温度,具体实现可以有多种可能。
108.在一种可选方式中,考虑到动力电池在充电过程中自产热温度还与电池内阻等有关,因此,在本技术中还可以基于第一荷电状态和第一电池温度,确定动力电池的电池内阻。如,通过查询预先配置的电池性能配置表,得到与该第一电池温度和第一荷电状态对应的电池内阻,该电池性能配置表可以包括第一电池温度和第一荷电状态对应的电池内阻和标准电池电流,电池性能配置表中数据的获得可以参见前面实施例的相关介绍。当然,还可以通过其他方式确定该动力电池的电池内阻,对此不加限制。
109.进一步的,本技术还可以确定动力电池的模组质量和比热容。其中,模组质量为动力电池的重量,该比热容为单位重量的动力电池温度升高1k所需的热量。模组质量和比热容可以预先配置。在此基础上,本技术可以基于充电电流、电池内阻、模组质量和比热容,计算动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度,如,结合这几个参数值并采用设定的物理公式来计算该充电自产热温度,在此不再赘述,后续会结合一种情况说明。
110.其中,基于该充电电流和该第一电池温度确定动力电池在第二时刻的荷电状态的方式同样可以有多种可能。如,在一种可能情况中,基于所述充电电流和所述第一电池温度,采用安时积分法,确定动力电池在第二时刻的第二荷电状态。
111.s105,将设定的累积时间加上该时间步长。
112.其中,累积时间的初始值为0。
113.如,假设为以上步骤s104为首次执行,则累积时间仍为初始值,即为0,则将累积时间加上时间步长之后,累积时间变为该时间步长。在此基础上,再次执行该步骤s105时,在需要在最近一次确定出的累积时间的基础上加上该时间步长,因此,每迭代执行依次如上步骤s104,则累积时间会加上一个时间步长,从而通过不断迭代使得累积时长逐渐增加。
114.可以理解的是,由于本技术中动力电池的荷电状态反映的是电池的剩余容量,而本技术是通过不断迭代预估当前时刻之后各个时刻动力电池的荷电状态,因此,预估出的某个时刻的荷电状态,则需要确定出到达该荷电状态,需要累积的电池充电时间。可见,该累积时间反映的是在步骤s101中的当前时刻之后动力电池充电到该第二荷电状态所需的充电时间。
115.s106,如该第二荷电状态不为百分之百,将该第二时刻设定为更新后的第一时刻,将该第二电池温度设定为该动力电池在所述更新后的第一时刻的第一电池温度,将该第二荷电状态设定为更新后的第一时刻的第一荷电状态,并返回执行步骤s103中确定动力电池的充电电流的操作。
116.s107,如该第二荷电状态为百分之百,将该累积时间确定为动力电池的剩余充电时间。
117.其中,第二荷电状态的取值为百分之百,则说明电池的剩余容量占电池容量的比值为1,即动力电池充电完成。
118.由于第二荷电状态对应的累积时间实际上就是当前时刻之后动力电池充电到该第二荷电状态所需的充电时间,因此,在第二电荷状态为百分之百时,累积时间就是从当前时刻之后到动力电池完成充电所需的剩余充电时间。
119.本技术会根据电动汽车的动力电池的荷电状态和电池温度以及充电桩的最大充电电流来确定动力电池的充电电流,充分考虑到动力电池的荷电状态、电池温度和充电桩所能提供的最大充电电流对动力电池的充电电流的影响,使得确定出的动力电池的充电电流更为准确。
120.而且,本技术在需要确定动力电池在某一时刻的剩余充电时间时,会结合动力电池在该时刻的充电电流和电池温度,不断迭代确定后续不同时刻的电池温度和荷电状态,并在迭代过程中累积动力电池充电到不同荷电状态所需的时间,最终迭代得到动力电池的荷电状态达到100%所需的剩余充电时间。由于迭代过程中充分考虑到当前时刻之后不同时刻的电池温度、荷电状态以及充电电流之间的相互影响,从而使得确定出的剩余充电时间更为准确,也可以降低由于单个时刻充电电流的突变而导致相邻时刻确定出的剩余充电时间存在跳变的情况。
121.可以理解的是,在实际应用中,动力电池在第二时刻的第二电池温度不仅与电力电池在第一时刻的充电电流有关,还与动力电池所处环境的环境温度有关,因此,本技术中充电影响参数值还可以包括:该动力电池所处环境的环境温度。
122.在此基础上,本技术还可以基于动力电池所处环境的环境温度和第一电池温度,确定动力电池在时间步长内向该动力电池所处环境传递的热交换温度。相应的,可以结合第一电池温度,动力电池的充电电流以及该热交换温度,确定动力电池在第二时刻的第二电池温度。
123.如,在基于充电电流确定充电自产热温度的前提下,可以基于第一电池温度、充电自产热温度和该热交换温度,确定动力电池在第二时刻的第二电池温度。例如,将第一电池温度与充电自产热温度和该热交换温度之后,确定为动力电池在第二时刻的第二电池温度。
124.在以上任意一个实施例中,如果电动汽车中的加热模块存在加热,那么动力电池在第二时刻的第二电池温度不仅与电力电池在第一时刻的充电电流有关,还会与该加热模块导致的动力电池的升温有关。在此基础上,本技术还可以确定由于电动汽车中的加热模块加热而使得该动力电池在该时间步长内产生的加热温度。相应的,可以基于该第一电池温度、充电电流以及该加热温度,来确定该第二电池温度。
125.例如,可以将第一温度与前面确定出的充电自产热温度、热交换温度和该加热温度之和,确定为动力电池在所述第二时刻的第二电池温度。
126.为了便于理解,下面以一种情况为例说明,如图2,其示出了本技术实施例中确定电动汽车剩余充电时间的方法的一种流程示意图,本实施例的方法可以包括:
127.s201,获得电动汽车的动力电池在当前时刻的充电影响参数值。
128.该充电影响参数值包括:动力电池的当前荷电状态、动力电池的当前电池温度、动力电池所处环境的环境温度和充电桩的最大充电电流。
129.s202,将当前时刻设定为第一时刻,将动力电池的当前荷电状态设定为第一时刻的第一荷电状态,并将动力电池的当前电池温度设定为该第一时刻的第一电池温度。
130.s203,基于动力电池的第一荷电状态和第一电池温度,查询配置的电池性能配置表,确定该动力电池的标准充电电流和电池内阻。
131.其中,电池性能配置表中包括不同荷电状态和电池温度对应的标准充电电流。
132.s204,将该可用充电电流和充电桩的最大充电电流中的较小值确定为该动力电池的充电电流。
133.s205,确定该动力电池的模组质量和比热容。
134.s206,基于该动力电池的充电电流、电池内阻、模组质量和比热容,确定该动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度。
135.如,可以通过如下公式一,计算动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度δt1:
[0136][0137]
其中,i为动力电池的充电电流,r为电池内阻,c为动力电池的比热容;m为动力电池的模组质量。
[0138]
s207,基于动力电池所处环境的环境温度和该动力电池的第一电池温度,确定该动力电池在该时间步长内向该动力电池所处环境传递的热交换温度。
[0139]
如,动力电池在该时间步长内向该动力电池所处环境传递的热交换温度δt2可以通过如下公式二计算得到:
[0140]
δt2=(t
e-t')
×aꢀꢀꢀ
(公式二);
[0141]
其中,te为环境温度;t'为第一时刻的第一电池温度;a为设定的环境温度热交换系数。
[0142]
s208,基于动力电池的第一电池温度判断该电动汽车中的加热模块是否处于加热模式,如果是,执行步骤s209;如果否,将电池加热模块的加热温度置为0,并执行步骤s210。
[0143]
如,如果第一电池温度小于设定值,则加热模块处于加热模式;否则,加热模块未处于加热模式。
[0144]
其中,该加热模块可以为电动汽车中的正温度系数(positive temperature coefficient,ptc)电热元件,对此不加限制。
[0145]
s209,确定由于电池加热模型加热而使得动力电池在该时间步长内产生的加热温度,执行步骤210。
[0146]
如,该加热温度可以为预先设定的经验值δt3。
[0147]
s210,基于该动力电池的第一电池温度、该充电自产热温度、热交换温度和该加热温度,确定该动力电池在第二时刻的第二电池温度。
[0148]
该第二时刻为由第一时刻向后推迟设定的时间步长所到达的时刻。
[0149]
如,第二电池温度t可以通过如下公式三计算得到:
[0150]
t=t'+δt1+δt2+δt3ꢀꢀꢀ
(公式三);
[0151]
其中,δt3为加热温度。
[0152]
s211,基于该动力电池的第一荷电状态和该充电电流,利用安时积分法,确定该动力电池在第二时刻的第二荷电状态。
[0153]
如,第二荷电状态soc可以通过如下公式四计算得到:
[0154][0155]
其中,soc'为第一时刻的第一荷电状态,c为动力电池的比热容,i为动力电池的充电电流。
[0156]
s212,将累积时间加上该时间步长。
[0157]
其中,累积时间的初始值为0。
[0158]
s213,检测该动力电池的第二荷电状态是否为百分之一百,如果是,则将累积时间确定为该动力电池的剩余充电时间,结束;如果否,则将第二时刻设定为更新后的第一时刻,并将第二时刻的第二荷电状态设定为更新后的第一时刻的第一荷电状态,将第二温度值设定为更新后的第一时刻的第一温度值,并返回执行步骤s203。
[0159]
另一方面,本技术还提供了又一种确定电动汽车剩余充电时间的方法,r如图3所示,其示出了本技术又一种确定电动汽车剩余充电时间的方法的一种流程示意图,本实施例的方法可以应用于动汽车的电池管理系统bms。本实施例的方法可以包括:
[0160]
s301:获得电动汽车的动力电池当前时刻的充电影响参数值。
[0161]
该充电影响参数值包括:该动力电池的当前荷电状态、该动力电池的当前电池温度和充电桩的最大充电电流。
[0162]
该充电影响参数值的具体含义可以参见前面实施例的相关介绍,在此不再赘述。
[0163]
s302,基于配置的充电时间对应表,查询该当前荷电状态、当前电池温度和该充电桩的最大充电电流对应的目标剩余充电时间,将该目标剩余充电时间确定为该动力电池的剩余充电时间。
[0164]
其中,该充电时间对应表中存储有多组候选充电影响参数值各自对应的剩余充电
时间,其中,每组候选充电影响参数值中包括:该动力电池的候选荷电状态,该动力电池的候选电池温度和充电桩的候选最大充电电流,且不同组候选充电影响参数值中该候选荷电状态、候选电池温度和候选最大充电电流中至少一个不同。
[0165]
可以理解的是,仅仅是为了便于区分,本技术将该充电时间对应表中动力电池可能的各荷电状态称为候选荷电状态,将动力电池可能处于的各电池温度称为候选电池温度,并将充电桩可能对应的最大充电电流称为候选最大充电电流。
[0166]
可以理解的是,该充电时间对应表中每组候选充电影响参数值对应的剩余充电时间均可以通过前面图1到图2相关实施例的方式来确定,为了便于理解,可以参见图4,其示出了本技术中确定每组候选充电影响参数值对应的剩余充电时间的一种流程示意图,本实施例的流程可以包括:
[0167]
s401,设定获得候选充电影响参数值的时刻为第一时刻,该候选充电影响参数值中的候选荷电状态为该第一时刻的第一荷电状态,以及动力电池的候选电池温度为第一时刻的第一电池温度。
[0168]
s402,基于该第一荷电状态、第一电池温度和充电桩的候选最大充电电流,确定该动力电池的充电电流。
[0169]
其中,该步骤与前面基于基于该第一荷电状态、第一电池温度和充电桩的最大充电电流,确定动力电池的充电电流可以参见前面的介绍,只需要将前面充电桩的最大充电电流替换为此处的充电桩的候选最大充电电流即可,具体实现过程相同,在此不再赘述。
[0170]
s403,基于该充电电流和该第一电池温度,确定该动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态。
[0171]
其中,该第二时刻为该第一时刻开始向后推迟设定的时间步长所到达的时刻。
[0172]
s404,将设定的累积时间加上该时间步长。
[0173]
其中,该该累积时间的初始值为0。
[0174]
s405,如该第二荷电状态不为百分之百,将该第二时刻设定为更新后的第一时刻,将该第二电池温度设定为该动力电池在该更新后的第一时刻的第一电池温度,将该第二荷电状态设定为该更新后的第一时刻的第二荷电状态,并返回执行该步骤s402中确定该动力电池的充电电流的操作。
[0175]
s406,如该第二荷电状态为百分之百,将该累积时间确定为该动力电池的剩余充电时间,得到该候选充电影响参数对应的剩余充电时间。
[0176]
可以理解的是,以上步骤s403到s406可以与前面实施例中相关步骤的实现相同,具体可以参见前面实施例的相关介绍,在此不再赘述。
[0177]
可以理解的是,通过不断选取不同组候选充电影响参数值并执行图4的流程,便可以得到多组不同的候选充电影响参数值对应的剩余充电时间,从而可以构建出充电时间对应表。
[0178]
可以理解的是,而由前面实施例的效果描述可知,本技术实施例可以更为准确的确定出不同候选充电参数影响值对应的剩余充电时间,在此基础上,bms在获取到动力电池在当前时刻的充电影响参数值后,通过查询充电时间对应表中便可以较为快速和准确的确定动力电池当前的剩余充电时间。
[0179]
对应本技术的一种确定电动汽车剩余充电时间的方法,本技术还提供了一种确定
电动汽车剩余充电时间的装置。
[0180]
如图5所示,其示出了本技术一种确定电动汽车剩余充电时间的装置,包括:
[0181]
参数获得单元501,用于获得电动汽车的动力电池在当前时刻的充电影响参数值,所述充电影响参数值至少包括:所述动力电池的当前荷电状态、所述动力电池的当前电池温度和充电桩的最大充电电流;
[0182]
信息设定单元502,用于设定所述当前时刻为第一时刻,所述动力电池的当前荷电状态为所述第一时刻的第一荷电状态,以及所述动力电池的当前电池温度为所述第一时刻的第一电池温度;
[0183]
电流确定单元503,用于基于所述第一荷电状态、第一电池温度和所述充电桩的最大充电电流,确定所述动力电池的充电电流;
[0184]
状态推测单元504,用于基于所述充电电流和所述第一电池温度,确定所述动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态,所述第二时刻为所述第一时刻开始向后推迟设定的时间步长所到达的时刻;
[0185]
时间累积单元505,用于将设定的累积时间加上所述时间步长,所述累积时间的初始值为0;
[0186]
循环更新单元506,用于如所述第二荷电状态不为百分之百,将所述第二时刻设定为更新后的第一时刻,将所述第二电池温度设定为所述动力电池在所述更新后的第一时刻的第一电池温度,将所述第二荷电状态设定为所述更新后的第一时刻的第一荷电状态,并返回执行所述确定所述动力电池的充电电流的操作;
[0187]
时间确定单元507,用于如所述第二荷电状态为百分之百,将所述累积时间确定为所述动力电池的剩余充电时间。
[0188]
在一种可能的情况中,电流确定单元,包括:
[0189]
第一电流确定单元,用于基于所述第一荷电状态和所述第一电池温度,确定所述动力电池的标准充电电流;
[0190]
第二电流确定单元,用于将所述标准充电电流和所述充电桩的最大充电电流中的较小值确定为所述动力电池的充电电流。
[0191]
在又一种可能的实现方式中,该状态推测单元可以包括:
[0192]
自产热确定单元,用于基于所述充电电流,确定所述动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度;
[0193]
温度推测单元,用于基于所述第一电池温度和所述充电自产热温度,确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度;
[0194]
荷电推测单元,用于基于所述充电电流和所述第一电池温度,采用安时积分法,确定动力电池在所述第二时刻的第二荷电状态。
[0195]
在又一种可能的实现方式中,该装置还可以包括:
[0196]
内阻确定单元,用于在所述自产热确定单元确定所述动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度之前,基于所述第一荷电状态和第一电池温度,确定所述动力电池的电池内阻;
[0197]
该自产热确定单元,包括:
[0198]
属性确定单元,用于确定所述动力电池的模组质量和比热容;
[0199]
自产热计算单元,用于基于所述充电电流、电池内阻、模组质量和比热容,计算所述动力电池在设定的时间步长内的充电自产热温度。
[0200]
在又一种可能的实现方式中,参数获得单元获得的充电影响参数值还包括:所述动力电池所处环境的环境温度;
[0201]
该装置还可以包括:热交换确定单元,用于在温度推测单元确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度之前,基于所述动力电池所处环境的环境温度和所述第一电池温度,确定所述动力电池在所述时间步长内向所述动力电池所处环境传递的热交换温度;
[0202]
该温度推测单元,具体为,用于基于所述第一电池温度、所述充电自产热温度和所述热交换温度,确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度。
[0203]
在一种可选方式中,该装置还可以包括:
[0204]
加热确定单元,用于温度推测单元确定所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度之前,确定由于电动汽车中的加热模块加热而使得所述动力电池在所述时间步长内产生的加热温度;
[0205]
该温度推测单元具体为,用于将所述第一电池温度与所述充电自产热温度、热交换温度和加热温度之和,确定为所述动力电池在所述第二时刻的第二电池温度。
[0206]
又一方面,对应本技术又一种确定电动汽车剩余充电时间的方法,本技术还提供了又一种确定电动汽车剩余充电时间的装置。
[0207]
如图6所示,其示出了本技术一种确定电动汽车剩余充电时间的装置的又一种组成结构示意图,本实施例的装置可以包括:
[0208]
参数获得单元601,用于获得电动汽车的动力电池当前时刻的充电影响参数值,所述充电影响参数值包括:所述动力电池的当前荷电状态、所述动力电池的当前电池温度和充电桩的最大充电电流;
[0209]
剩余时间查询单元602,用于基于配置的充电时间对应表,查询所述当前荷电状态、当前电池温度和所述充电桩的最大充电电流对应的目标剩余充电时间,将所述目标剩余充电时间确定为所述动力电池的剩余充电时间;
[0210]
其中,所述充电时间对应表中存储有多组候选充电影响参数值各自对应的剩余充电时间,其中,每组候选充电影响参数值中包括:所述动力电池的候选荷电状态,所述动力电池的候选电池温度和充电桩的候选最大充电电流,且不同组候选充电影响参数值中所述候选荷电状态、候选电池温度和候选最大充电电流中至少一个不同;
[0211]
其中,每组候选充电影响参数值对应的剩余充电时间通过如下方式确定:
[0212]
设定获得所述候选充电影响参数值的时刻为第一时刻,所述候选荷电状态为所述第一时刻的第一荷电状态,以及所述动力电池的候选电池温度为所述第一时刻的第一电池温度;
[0213]
基于所述第一荷电状态、第一电池温度和所述充电桩的候选最大充电电流,确定所述动力电池的充电电流;
[0214]
基于所述充电电流和所述第一电池温度,确定所述动力电池在第二时刻的第二电池温度和第二荷电状态,所述第二时刻为所述第一时刻开始向后推迟设定的时间步长所到达的时刻;
[0215]
将设定的累积时间加上所述时间步长,所述累积时间的初始值为0;
[0216]
如所述第二荷电状态不为百分之百,将所述第二时刻设定为更新后的第一时刻,将所述第二电池温度设定为所述动力电池在所述更新后的第一时刻的第一电池温度,将所述第二荷电状态设定为所述更新后的第一时刻的第二荷电状态,并返回执行所述确定所述动力电池的充电电流的操作;
[0217]
如所述第二荷电状态为百分之百,将所述累积时间确定为所述动力电池的剩余充电时间,得到所述候选充电影响参数对应的剩余充电时间。
[0218]
又一方面,本技术还提供了一种电池管理系统,如图7所示,其示出了本技术一种电池管理系统的一种组成结构示意图,本实施例的电池管理系统至少包括控制器701和存储器702。
[0219]
其中,所述控制器701,用于执行如上权利要求1至6或者权利要求7任意一项所述的确定电动汽车剩余充电时间的方法;
[0220]
所述存储器702,用于存储所述控制器执行操作所需的程序。
[0221]
当然,该电池管理系统还可以包括用于感应电池温度的温度传感器,以及用于感应环境温度的环境温度传感器等传感器部件,或者是其他部件等,对此不加限制。
[0222]
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。同时,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0223]
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0224]
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
[0225]
以上仅是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
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