一种剩余电量的估算方法与流程

本发明属于电池管理领域，具体涉及一种剩余电量的估算方法。

背景技术：

1、目前的智能电子设备，如手机、电脑等对电池剩余电量的精度要求愈来愈高。现有技术通常采用库仑计安时积分法、ocv－soc曲线查找法、阻抗跟踪法等。这些方法的核心内容在于预先测量电池的容量，再周期性计算放出的电量从而计算电池的剩余电量。

2、但是，在实际使用过程中发现，电池内阻、极化参数等会随着电芯温度、使用时长、个体差异等因素的变化而变化，而这又会导致电池中的一部分电量无法释放，且电池中无法释放的电量也是随着电池内阻、极化参数的变化而变化的。但是，现有的估算方法并未考虑到电池中存在无法释放的电量，即现有的估算方法估算出的剩余电量是包含一部分无法释放的电量的。因此，现有的估算方法计算的剩余电量是不能准确表示电池中实际可用的剩余电量的。其次，传统的，使用剩余电量和电池标称容量的比值表示剩余电量百分比。但是，当剩余电量发生跳变时，使用该计算方法计算出的剩余电量的电量百分比也会发生跳变，这就会导致用户在使用智能设备时会出现电量百分比突变的情况，这会导致用户的使用体验感极差。因此，现有的计算剩余电量百分比的方法也是存在优化的空间的。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的剩余电量估算方案所存在的种种技术问题，本发明提出一种剩余电量的估算方法，包括：

2、根据影响参数的变化量选择第二估算模型估算电池的剩余电量，所述影响参数表征影响电池内阻的因素；

3、所述第二估算模型估算电池的剩余电量包括步骤：

4、根据当前时刻的影响参数估算第一电量，所述第一电量表征电池中无法释放的电量；

5、根据所述第一电量、最大电池容量和第二电量估算剩余电量，所述第二电量表征从上一次估算剩余电量的结束时刻到当前时刻电池中已充入或放出的电量。

6、进一步的，根据当前时刻的影响参数估算第一电量包括：

7、根据所述影响参数对电池的内阻进行补偿，以获取补偿内阻；

8、根据电池的放电截止电压和所述补偿内阻的电压，获取电池的开路电压；

9、根据绝对剩余电量百分比－开路电压的关系曲线获取该开路电压所对应的绝对剩余电量百分比；

10、根据绝对剩余电量百分比和所述最大电池容量计算所述第一电量，所述绝对剩余电量百分比表征电池放电到截止电压时电池的剩余电量与所述最大电池容量的比值。

11、进一步的，根据所述影响参数对电池的内阻进行补偿，以获取补偿内阻包括：

12、获取当前时刻的电池电流，第一补偿模型根据当前时刻的电池电流估算第一影响因子，所述第一影响因子表征在当前时刻的电池电流下电池内阻的补偿量；

13、获取当前时刻的电池温度，第二补偿模型根据当前时刻的电池温度估算第二影响因子，所述第二影响因子表征在当前时刻的电池温度下电池内阻的补偿量；

14、获取当前时刻的绝对剩余电量百分比，第三补偿模型根据当前时刻的绝对剩余电量百分比估算第三影响因子，所述第三影响因子表征在当前时刻的绝对剩余电量百分比下电池内阻的补偿量；

15、所述第一影响因子、所述第二影响因子、所述第三影响因子和基准内阻的和为所述补偿内阻，所述基准内阻表征在预设温度、预设电流、预设绝对剩余电量百分比的条件下检测的电池内阻。

16、优选的，所述开路电压满足公式：i*r+v，其中i表征当前时刻的电池电流，r表征所述补偿内阻，v表征所述放电截止电压。

17、优选的，所述第一电量满足公式：pct*△qmax，其中pct表征所述绝对剩余电量百分比，△qmax表征最大电池容量的单位量。

18、优选的，所述第一补偿模型满足公式：ai2+bi+c＝r1+rbase，其中a、b、c表征电流系数，i表征电池电流，r1表征第一影响因子，rbase表征基准电阻。

19、优选的，所述第二补偿模型满足公式：ie-jtemp+k＝r2+rbase，其中i、j、k表征温度系数，temp表征电池温度，r2表征第二影响因子，rbase表征基准电阻。

20、优选的，所述第三补偿模型满足公式：其中α、β、ε表征绝对剩余电量百分比系数，r3表征第三影响因子，rbase表征基准电阻。

21、进一步的，根据影响参数的变化量选择第二估算模型估算电池的剩余电量包括步骤：

22、获取影响参数的变化量并判断所述影响参数的变化量是否超过预设变化量；

23、若是，则选择所述第二估算模型估算电池的剩余电量；

24、若否，则选择第一估算模型估算电池的剩余电量，其中，所述第一估算模型包括估算电池的剩余电量包括步骤：

25、根据安时积分法估算剩余电量，或根据开路电压法估算剩余电量，或根据阻抗跟踪法估算剩余电量。

26、进一步的，还包括：

27、根据第一时刻估算的剩余电量、第一时刻的前一时刻对应的剩余电量百分比，获取单位变量参数，所述第一时刻表征所述第二估算模型估算剩余电量的时刻，第一时刻的前一时刻对应的剩余电量百分比表征所述第一估算模型在第一时刻的前一时刻估算的剩余电量与电池的标称容量的比值，所述单位变量参数表征剩余电量百分比的单位量所对应的剩余电量；

28、根据第二时刻估算的剩余电量、所述单位变量参数、第二时刻的前一时刻对应的剩余电量百分比，获取第二时刻对应的剩余电量百分比，所述第二时刻表征所述第一时刻后的任一时刻，所述第一时刻对应的剩余电量百分比等于第一时刻的前一时刻对应的剩余电量百分比。

29、优选的，所述第二时刻对应的剩余电量百分比满足：其中soc(tx－1)表征第二时刻的前一时刻对应的剩余电量百分比，△c表征第二时刻估算的剩余电量与第二时刻的前一时刻估算的剩余电量的差值，△qrem表征所述单位变量参数。

30、本发明提出的剩余电量的估算方法在计算剩余电量时去除了电池中无法释放的电量，并考虑到无法释放的电量是随着影响参数的变化而动态变化的，从而保证本发明估算出的剩余电量会更加精准。同时，还在此基础上对电池的剩余电量百分比的计算方法做了进一步的优化，从而避免剩余电量百分比发生大幅度跳变。

技术特征：

1.一种剩余电量的估算方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的估算方法，其特征在于，根据当前时刻的影响参数估算第一电量包括：

3.如权利要求2所述的估算方法，其特征在于，根据所述影响参数对电池的内阻进行补偿，以获取补偿内阻包括：

4.如权利要求2所述的估算方法，其特征在于，所述开路电压满足公式：i*r+v，其中i表征当前时刻的电池电流，r表征所述补偿内阻，v表征所述放电截止电压。

5.如权利要求2所述的估算方法，其特征在于，所述第一电量满足公式：pct*△qmax，其中pct表征所述绝对剩余电量百分比，△qmax表征最大电池容量的单位量。

6.如权利要求3所述的估算方法，其特征在于，所述第一补偿模型满足公式：ai2+bi+c＝r1+rbase，其中a、b、c表征电流系数，i表征电池电流，r1表征第一影响因子，rbase表征基准电阻。

7.如权利要求3所述的估算方法，其特征在于，所述第二补偿模型满足公式：ie-jtemp+k＝r2+rbase，其中i、j、k表征温度系数，temp表征电池温度，r2表征第二影响因子，rbase表征基准电阻。

8.如权利要求3所述的估算方法，其特征在于，所述第三补偿模型满足公式：其中α、β、ε表征绝对剩余电量百分比系数，r3表征第三影响因子，rbase表征基准电阻。

9.如权利要求1所述的估算方法，其特征在于，根据影响参数的变化量选择第二估算模型估算电池的剩余电量包括步骤：

10.如权利要求9所述的估算方法，其特征在于，还包括：

11.如权利要求10所述的估算方法，其特征在于，所述第二时刻对应的剩余电量百分比满足：其中soc(tx-1)表征第二时刻的前一时刻对应的剩余电量百分比，△c表征第二时刻估算的剩余电量与第二时刻的前一时刻估算的剩余电量的差值，△qrem表征所述单位变量参数。

技术总结
本发明提出一种剩余电量的估算方法，包括：根据当前时刻的影响参数估算第一电量，第一电量表征电池中无法释放的电量；根据第一电量、最大电池容量和第二电量估算剩余电量，第二电量表征从上一次估算剩余电量的结束时刻到当前时刻电池中已充入或放出的电量。本发明提出的剩余电量的估算方法在计算剩余电量时去除了电池中无法释放的电量，并考虑到无法释放的电量是随着影响参数的变化而动态变化的，从而保证本发明估算出的剩余电量会更加精准。同时，还在此基础上对电池的剩余电量百分比的计算方法做了进一步的优化，从而避免剩余电量百分比发生大幅度跳变。

技术研发人员：王晓亮,项燕军
受保护的技术使用者：杰华特微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15