汽车电池充电时长的预估方法、系统、装置及存储介质

文档序号:6500 发布日期:2021-09-17 浏览:30次 英文

汽车电池充电时长的预估方法、系统、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及汽车

技术领域

,尤其是一种汽车电池充电时长的预估、识别方法、系统、装置及介质。

背景技术

近几年电动汽车越来越多,电池作为电动汽车的能量储存装置,直接决定整车的续航里程及安全性能。由于不同地域间气候环境不同,故而电动汽车的使用环境复杂多样,充电的环境场景也相应的较为复杂。

目前,在电动汽车充电过程中,往往汽车控制单元会根据以往的充电经验结合电池的使用状态,预估需要的充电时长。但是,实际电池在充电过程中,可能由于环境的不同导致充电电流的增大或者减少,相应地充电时长预估也存在较为不准确的问题,无法良好地为用户提供充电指引,导致用户体验较差。

发明内容

本申请的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此,本申请实施例的一个目的在于提供一种汽车电池充电时长的预估方法,该方法可以有效提高充电剩余时间的预估精度,大大改善用户体验。

本申请实施例的另一个目的在于提供一种汽车电池充电时长的预估系统。

为了达到上述技术目的,本申请实施例所采取的技术方案包括:

第一方面,本申请实施例提供了一种汽车电池充电时长的预估方法,包括以下步骤:

获取初始化的充电电流关系图、汽车当前的电池电量和当前温度;所述充电电流关系图用于表征在各个温度级别和各个荷电状态下的第一充电电流值;

获取所述汽车的充电参数记录,建立充电温升模型;

根据所述当前温度和所述充电温升模型,确定所述汽车在充电过程中不同荷电状态下对应的电池温度;

根据所述荷电状态和所述荷电状态下对应的电池温度,确定所述汽车充电过程中各个荷电状态下的第二充电电流值;

根据所述电池电量和所述第二充电电流值,确定所述汽车的总充电时长。

另外,根据本申请上述实施例的汽车电池充电时长的预估方法,还可以具有以下附加的技术特征:

进一步地,在本申请的一个实施例中,还包括以下步骤:

获取所述汽车充电过程中各个荷电状态下的实际充电电流值;

根据所述实际充电电流值,对所述充电电流关系图中的第一充电电流值进行更新。

进一步地,在本申请的一个实施例中,所述根据所述电池电量和所述第二充电电流值,确定所述汽车的总充电时长,包括:

根据所述电池电量,确定所述汽车充电过程中经历的若干实际荷电状态;

根据各个实际荷电状态下的第二充电电流值,确定所述实际荷电状态下的第一充电时长;

对各个所述第一充电时长进行累计,得到所述总充电时长。

进一步地,在本申请的一个实施例中,还包括以下步骤:

记录并保存所述电池电量、所述当前温度和所述总充电时长的对应关系。

第二方面,本申请实施例还提供一种汽车电池充电时长的预估系统,包括:

第一获取模块,用于获取初始化的充电电流关系图、汽车当前的电池电量和当前温度;所述充电电流关系图用于表征在各个温度级别和各个荷电状态下的第一充电电流值;

建模模块,用于获取所述汽车的充电参数记录,建立充电温升模型;

第一处理模块,用于根据所述当前温度和所述充电温升模型,确定所述汽车在充电过程中不同荷电状态下对应的电池温度;

第二处理模块,用于根据所述荷电状态和所述荷电状态下对应的电池温度,确定所述汽车充电过程中各个荷电状态下的第二充电电流值;

预估模块,用于根据所述电池电量和所述第二充电电流值,确定所述汽车的总充电时长。

另外,根据本申请上述实施例的汽车电池充电时长的预估系统,还可以具有以下附加的技术特征:

进一步地,在本申请的一个实施例中,所述系统还包括:

第二获取模块,用于获取所述汽车充电过程中各个荷电状态下的实际充电电流值;

更新模块,用于根据所述实际充电电流值,对所述充电电流关系图中的第一充电电流值进行更新。

进一步地,在本申请的一个实施例中,所述预估模块具体用于:

根据所述电池电量,确定所述汽车充电过程中经历的若干实际荷电状态;

根据各个实际荷电状态下的第二充电电流值,确定所述实际荷电状态下的第一充电时长;

对各个所述第一充电时长进行累计,得到所述总充电时长。

进一步地,在本申请的一个实施例中,还包括:

存储模块,用于记录并保存所述电池电量、所述当前温度和所述总充电时长的对应关系。

第三方面,本申请实施例提供了一种汽车电池充电时长的预估装置,包括:

至少一个处理器;

至少一个存储器,用于存储至少一个程序;

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器实现第一方面所述的汽车电池充电时长的预估方法。

第四方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现第一方面所述的汽车电池充电时长的预估方法。

本申请的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到:

本申请实施例中提供的汽车电池充电时长的预估方法,通过获取初始化的充电电流关系图、汽车当前的电池电量和当前温度;所述充电电流关系图用于表征在各个温度级别和各个荷电状态下的第一充电电流值;获取所述汽车的充电参数记录,建立充电温升模型;根据所述当前温度和所述充电温升模型,确定所述汽车在充电过程中不同荷电状态下对应的电池温度;根据所述荷电状态和所述荷电状态下对应的电池温度,确定所述汽车充电过程中各个荷电状态下的第二充电电流值;根据所述电池电量和所述第二充电电流值,确定所述汽车的总充电时长。该方法可以适应环境温度变化、充电过程中电池变化引起充电工况波动的现象,提高充电剩余时间的预估精度,大大改善用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案,下面对本申请实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍,应当理解的是,下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本申请的技术方案中的部分实施例,对于本领域的技术人员来说,在无需付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获取到其他附图。

图1为本申请一种汽车电池充电时长的预估方法具体实施例的流程示意图;

图2为本申请一种汽车电池充电时长的预估系统具体实施例的结构示意图;

图3为本申请一种汽车电池充电时长的预估装置具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。对于以下实施例中的步骤编号,其仅为了便于阐述说明而设置,对步骤之间的顺序不做任何限定,实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

相关技术中,电动汽车的充电剩余时间估算精度普遍在30min以上甚至更大,其采用的方式主要存在以下的问题:

1.BMS根据自身的充电MAP估算充电到特定安时所需的时间,与实际充入电池的安时不相符,估算的剩余充电时间与实际充电时间偏差大,不能给用户提供精确的预测。导致用户出行安排体验较差。

2.BMS根据充入电池的实时电流估算充电剩余时间的话,存在由于实时电流波动而波动的充电剩余时间值,充电剩余时间值时大时小,更为用户造成不必要的烦恼,几乎没有实用价值。

3.低温环境下,电池一般会有纯加热阶段,此时充入电池的电为0,BMS这个时候对充电剩余时间的估算更是无法预测。

4.不同环境下、不同SOC的充电电流可能给电池带来不同的温升,越大电流充电时估算的剩余时间越短,但后面因为电池温度提高,充电限流,充电时间又会加长。

有鉴于此,本申请实施例中提供一种汽车电池充电时长的预估方法,可以适应环境温度变化、充电过程中电池变化引起充电工况波动的现象,提高充电剩余时间的预估精度,大大改善用户体验。

具体地,参照图1,该方法主要包括以下步骤:

步骤110、获取初始化的充电电流关系图和汽车当前的电池电量;所述充电电流关系图用于表征在各个温度级别和各个荷电状态下的第一充电电流值;

本申请实施例中,初始化的充电电流关系图用于表征在各个温度级别和各个荷电状态下的第一充电电流值,第一充电电流值可以是汽车出产时预设的,经过对该车型的汽车多次试验得到的,也可以是根据最大允许可充电电流设定的。具体地,本申请实施例中,温度级别可以是每隔一段温度差值设定一个级别,比如每隔一摄氏度一个级别,则可以理解的,例如0~9摄氏度就可以被认为是10个级别。此处的每个温度级别可以表示为NX,其中N是整数,X是温度间隔,单位可以是摄氏度,则-4X、-3X、-2X、-X、0、X、2X、3X、4X均可以是对应的温度级别,实际测得温度按照四舍五入归类到各个级别中。类似地,本申请实施例中的荷电状态也可以是根据当前电池电量占总电量的比值划分为多个级别,例如在一些实施例中,可以设置低、中、中高和高四个级别,分别对应0~25%、25%~50%、50%~75%、75%~100%的电池荷电量区间。此处的每个荷电状态级别可以表示为MY,其中M是自然数,Y是预设的百分比比例,Y的值小于1,例如Y为10%,则0、Y、2Y、3Y、4Y、5Y一直到10Y均可以是对应的荷电状态级别。在一个温度级别和荷电状态下,对应一个第一充电电流值,比如4摄氏度,0的荷电状态,存在对应的第一充电电流值。此处,可以设置一个固定的电流值,记为I,I的大小可以根据需要自行设定。从而第一充电电流值均可以用I的倍数表示。例如0.7I、0.8I、1.2I等等。这样,即可建立得到充电电流关系图,在一些实施例中,还可以进一步计算其中的充电时间片段。具体地,充电时间片段指的是从完整充电经过一个荷电状态需要花费的时间,该时间可以由荷电状态充电前后需要获得的电量除以前述的第一充电电流值得到。举例来说,比如某个荷电状态的级别是中,对应的荷电量区间是25%~50%,则可以由充电总容量乘以25%得到完成该荷电状态整体的充电过程需要的电量,可以将该电量记为Z。由于前述一般各个级别的荷电状态范围相等,即所以每个荷电状态级别完整充电需要的电量均为Z。通过电量Z除以第一充电电流值,即可得到该荷电状态下对应的充电时间片段,而一个荷电状态下,又被分为多个温度级别,所以每个温度级别和荷电状态,均对应有一个充电时间片段。例如,在温度处于3X级别、荷电状态为0~Y%的情况下,第一充电电流值为0.8I,则充电时间片段为Z/0.8I;又比如,在温度处于X级别、荷电状态为3Y%~4Y%的情况下,第一充电电流值为0.7I,则充电时间片段为Z/0.7I。可以理解的是,假设温度不变的情况下,例如温度一直保持在当前温度:0摄氏度,某次充电经过了五个荷电状态,对应的电流分别为1.2I、1.2I、1.1I、1.0I和0.8I,则总的充电时长可以记为Z/1.2I+Z/1.2I+Z/1.1I+Z/1.0I+Z/0.8I。

步骤120、获取所述汽车的充电参数记录,建立充电温升模型;

由于实际在充电过程中,电池的温度是波动的,比如存在一直上升的情况。故而本申请实施例中可以获取汽车的充电参数记录,建立对应的充电温升模型,即充电过程中电池的温度随荷电状态的变化情况。本申请实施例中的充电参数记录,可以在汽车多次充电的过程中得到。

步骤130、根据所述当前温度和所述充电温升模型,确定所述汽车在充电过程中不同荷电状态下对应的电池温度;

一般来说,充电过程中荷电状态一直在上升,温度也一直在增加,故而很可能整个充电过程中,电池的温度会经过多个温度级别,而不是前述固定的温度情形。所以需要重新根据当前温度和充电温升模型,确定汽车在充电过程中不同荷电状态下的电池温度。如前述的示例,某次充电经过了五个荷电状态,可能每个荷电状态对应的温度依次为0、X、X、2X、3X。而不是一直保持在0摄氏度。

步骤140、根据所述荷电状态和所述荷电状态下对应的电池温度,确定所述汽车充电过程中各个荷电状态下的第二充电电流值;

本申请实施例中,当重新根据荷电状态,确定到电池充电过程中不同荷电状态下对应的温度后,可以根据荷电状态和温度级别,确定此时各个荷电状态下的充电电流值,记为第二充电电流值。第二充电电流值的数值和该荷电状态及其对应的温度级别下的原有的第一充电电流值相同,比如前述的示例中,温度级别为0摄氏度,五个荷电状态依次对应的电流分别为1.2I、1.2I、1.1I、1.0I和0.8I,但是经过考虑温升效应后,五个荷电状态下首先确定了各自对应的温度,然后重新确定了对应的电流,此时一种可能的情况为电流依次变为1.2I、1.3I、1.0I、1.1I和0.9I,可见,由于温升的影响,电流的情况和原来假设温度不变的情况存在很大不同。

步骤150、根据所述电池电量和所述第二充电电流值,确定所述汽车的总充电时长。

本申请实施例中,当确定好修正后第二充电电流值后,可以根据该数据计算汽车的总充电时长。具体地,首先可以根据电池电量,确定出汽车充电过程中经历的若干实际荷电状态,比如说当前汽车电池电量为50%,设有0~25%、25%~50%、50%~75%、75%~100%的电池荷电状态时,则电池充电时经历的实际荷电状态只有50%~75%、75%~100%两个,因此可以根据这两个实际荷电状态下的第二充电电流值,确定其对应的充电时长,即通过电量除以第二充电电流值,将该充电时长记为第一充电时长,对第一充电时长进行累计,即可得到充电到100%的总时长。当然,可以理解的是,当设定充电百分比不为100%时,也可以对相应实际荷电状态对应的第一充电时长按比例截取,从而得到任意目标荷电量下需要的充电时长。

可选地,在一些实施例中,获取所述汽车充电过程中各个荷电状态下的实际充电电流值;

根据所述实际充电电流值,对所述充电电流关系图中的第一充电电流值进行更新。

本申请实施例中,还可以在实际充电过程中获取实际充电电流值,用来更新充电电流关系图中的第一充电电流值,从而使得后续预估的结果更为准确。

可选地,在一些实施例中,本申请中的方法还可以包括步骤:

记录并保存所述电池电量、所述当前温度和所述总充电时长的对应关系。

本申请实施例中,可以记录每次预估时电池电量、当前温度和总充电时长的对应关系,并在下次出现同样的电池电量和当前温度时,快速调出总充电时长的结果,提高预估的效率。

综上所述,本申请实施例中的汽车电池充电时长的预估方法,至少包括以下优点:可实现充电过程中通过智能控制、自我预估剩余充电时间,适应任何特殊的充电场景,可提高充电剩余时间的预估精度。

下面参照附图详细描述根据本申请实施例提出的汽车电池充电时长的预估系统。

参照图2,本申请实施例中提出的汽车电池充电时长的预估系统,包括:

第一获取模块101,用于获取初始化的充电电流关系图、汽车当前的电池电量和当前温度;所述充电电流关系图用于表征在各个温度级别和各个荷电状态下的第一充电电流值;

建模模块102,用于获取所述汽车的充电参数记录,建立充电温升模型;

第一处理模块103,用于根据所述当前温度和所述充电温升模型,确定所述汽车在充电过程中不同荷电状态下对应的电池温度;

第二处理模块104,用于根据所述荷电状态和所述荷电状态下对应的电池温度,确定所述汽车充电过程中各个荷电状态下的第二充电电流值;

预估模块105,用于根据所述电池电量和所述第二充电电流值,确定所述汽车的总充电时长。

可选地,在一些实施例中,所述系统还包括:

第二获取模块,用于获取所述汽车充电过程中各个荷电状态下的实际充电电流值;

更新模块,用于根据所述实际充电电流值,对所述充电电流关系图中的第一充电电流值进行更新。

可选地,在一些实施例中,所述预估模块具体用于:

根据所述电池电量,确定所述汽车充电过程中经历的若干实际荷电状态;

根据各个实际荷电状态下的第二充电电流值,确定所述实际荷电状态下的第一充电时长;

对各个所述第一充电时长进行累计,得到所述总充电时长。

可选地,在一些实施例中,还包括:

存储模块,用于记录并保存所述电池电量、所述当前温度和所述总充电时长的对应关系。

可以理解的是,上述汽车电池充电时长的预估方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中,本系统实施例所具体实现的功能与上述汽车电池充电时长的预估方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述汽车电池充电时长的预估方法实施例所达到的有益效果也相同。

参照图3,本申请实施例提供了汽车电池充电时长的预估装置,包括:

至少一个处理器201;

至少一个存储器202,用于存储至少一个程序;

当至少一个程序被至少一个处理器201执行时,使得至少一个处理器201实现的汽车电池充电时长的预估方法。

同理,上述汽车电池充电时长的预估方法实施例中的内容均适用于本汽车电池充电时长的预估装置实施例中,本汽车电池充电时长的预估装置实施例所具体实现的功能与上述汽车电池充电时长的预估方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述汽车电池充电时长的预估方法实施例所达到的有益效果也相同。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器201可执行的程序,处理器201可执行的程序在由处理器201执行时用于执行上述的汽车电池充电时长的预估方法。

同理,上述的汽车电池充电时长的预估方法实施例中的内容均适用于本计算机可读存储介质实施例中,本计算机可读存储介质实施例所具体实现的功能与上述的汽车电池充电时长的预估方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述的汽车电池充电时长的预估方法所达到的有益效果也相同。

在一些可选择的实施例中,在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如,取决于所涉及的功能/操作,连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或方框有时能以相反顺序被执行。此外,在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供,目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的,其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外,虽然在功能性模块的背景下描述了本申请,但应当理解的是,除非另有相反说明,功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中,或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是,有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说,考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下,在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此,本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是,所公开的特定概念仅仅是说明性的,并不意在限制本申请的范围,本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中,参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明,但本申请并不限于实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下可做作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

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