一種估算充電剩餘時間的方法與流程

2023-10-09 00:20:29 5

本發明涉及電池領域，具體涉及一種估算充電剩餘時間的方法。

背景技術：

在對電池進行充電時,使用者通常希望能看到電池的充電剩餘時間,而在不同溫度下電池允許充電電流不同，電池管理系統BMS請求充電機輸出的充電電流也就不同，當前只是考慮用充電剩餘容量除以充電電流來計算充電剩餘時間，由於充電電流會隨溫度和單體電壓變化而變化，這樣計算得到的電池剩餘充電時間結果不準確，不僅誤差大，而且利用 = /計算得出來的剩餘充電時間會由於電流變化而頻繁變化，造成剩餘時間數值不是隨著充電時間增加而一直遞減，顯示的數值會忽大忽小，飄忽不定，操作者無法確定還有多少時間能夠完成充電，視覺感觀差。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種估算充電剩餘時間的方法，包括：

在對電池進行充電時，計算電池當前剩餘充電容量Q0, 電池當前剩餘充電容量Q0=額定容量Q-剩餘容量Q』，其中剩餘容量Q』通過安時積分法計算；

將充電過程設定為n個連續的充電階段，依次將電池電壓充至電壓V1、V2至Vn，其中n≥2，且V1、V2至Vn依次增大，Vn為電池的最大容許充電電壓；

對應n個充電階段分別設定充電電流I1、I2至In，且I1、I2至In依次減小，I1為電池的最大容許充電電流；充電時分別以充電電流I1、I2至In依次對電池充電到對應的電壓V1、V2至Vn；

根據電池的充電特性曲線判斷V1、V2至Vn分別對應的電池剩餘充電容量Q1、Q2至Qn,其中Qn為0；

計算各充電階段充入電池的電量，將一充電階段的電池剩餘充電容量減去其上一充電階段的電池剩餘充電容量即得到此充電階段充入電池的電量，因此各充電階段充入電池的電量依次為Q0-Q1、Q1-Q2、…Qn-Q（n-1）；將各充電階段充入電池的電量分別除以對應的充電電流,就得到各充電階段的充電所需時間；

檢測電池的當前電壓值V並與V1、V2至Vn比較,判斷電池當前所處的充電階段, 將電池當前所處的充電階段及後續充電階段的充電所需時間相加即得到電池充電剩餘時間t。

優選的，在對應n個充電階段分別設定充電電流I1、I2至In時，先設定電池的最大容許充電電流，包括：根據電池特性設定電池在不同溫度區間內所允許的最大充電電流，再檢測電池最大溫度和電池最小溫度，分別判斷電池最大溫度和電池最小溫度所處的溫度區間，得到電池最大溫度和電池最小溫度分別對應的最大充電電流，並進行比較，以較小值作為電池的最大容許充電電流。

進一步的，在對電池進行充電時，若電池最大溫度和電池最小溫度發生變化，重新設定電池的最大容許充電電流。

優選的，n=3。

通過將整個充電過程分成幾個階段用不同電流進行充電，將各個階段時間相加，計算得到充電剩餘時間，計算結果準確，電池管理系統BMS可以準確的將充電剩餘時間提供給使用者，且充電剩餘時間隨不會頻繁變化，視覺感官良好。

具體實施方式

為便於本領域技術人員更好的理解本發明，下面結合具體實施例進行進一步的說明。

在對電池進行充電時，電池管理系統BMS檢測到電池溫度T在T1 ≤ T < T2內，根據電池特性查詢電池最大容許電流表（某溫度區間內，不同特性的電池相對應的最大容許充電電流）查找該電池在溫度T1和T2時對應的的最大容許充電電流，取其較小值作為該電池的最大容許充電電流；若充電時電池溫度T有浮動，則重新設定電池的最大容許充電電流。

同時對電池當前剩餘充電容量Q0進行計算，電池當前剩餘充電容量Q0=額定容量Q-剩餘容量Q』，其中剩餘容量Q』通過安時積分法計算；

將充電過程設定為3個充電階段，依次將電池電壓充至電壓V1、V2、V3，其中V1＜V2＜V3，V3為電池的最大容許充電電壓，本實施例中取電池額定電壓。

分別對應充電至V1、從V1充電至V2、從V2充電至V3這3個充電階段設定充電電流I1、I2、I3，其中I1＞I2＞I3，I1為該電池的最大容許充電電流。

通過該電池的充電特性曲線判斷V1、V2、V3分別對應的電池剩餘充電容量為Q1、Q2、Q3,由於本實施例中V3為電池額定電壓，因此Q3=0。

計算各充電階段充入電池的電量依次為Q0-Q1、Q1-Q2、Q2-Q3,然後計算各充電階段所需充電時間依次為Q0-Q1/I1、Q1-Q2/I2、Q2 /I3；

檢測電池的當前電壓值V，若V<V1, 則此時處於充電至V1階段，需計算所有3個充電階段內的充電時間並相加得到電池充電剩餘時間t，

t = （Q0-Q1）/i1 +（Q1-Q2）/i2+ Q2/i3；

若v1 ≤ v < v2, 則此時處於從V1充電至V2階段，需計算此充電階段及從V2充電至V3充電階段的充電時間，相加得到電池充電剩餘時間t，

t = （Q1-Q2）/i2+ Q2/i3；

若當前電池電壓v2 ≤ v < V3, 則處於從V2充電至V3階段，僅需計算該階段內的充電時間為電池充電剩餘時間t，

t = Q2/i3。

上述實施例僅為本發明的具體實施例，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬於本發明的保護範圍。