一种考虑温升的充电时间估算方法与流程

本发明涉及一种动力电池领域，特别涉及一种考虑温升的充电时间估算方法。

背景技术：

动力电池充电过程中，实际是电芯内部化学物质获得源源不断的电子而参与化学反应的过程。化学反应会放出很多的热量，体现在动力电池上的现象是温度升高，行业称之为温升。

目前，bms行业制定充电策略时，都忽略了动力电池温升给充电时间估算带来的影响。对于充电来说，动力电池的温升对充电时间的估算影响还是比较大的，因为动力电池温度升高，相应的充电电流会增大，这时如果还是按照之前的请求电流估算充电时间，得出的结果是不准确的，鉴如此，发明一种考虑温升的充电时间估算方法，进而解决充电时间计估算不准确的问题。

专利号201810133081.0公开了一种电池组剩余充电时间估算方法，包括:计算预加热充电时间,检测电池组中各电池单体的实时温度,若检测到电池单体的实时温度中的最低值tmin低于设定的充电最低温度,则需要进行预加热将电池单体加热至设定的目标温度ttarget,按照预设的加热温升速率△t进行加热，则预加热充电时间time1＝△t×(ttarget-tmin)；若电池组的实时温度大于设定的充电最低温度，则time1＝0；计算电池组恒流充电阶段所需的恒流充电时间time2；计算电池组恒压充电阶段所需的恒压充电时间time3；计算电池组剩余充电时间t＝time1+time2+time3。但是该专利并没有考虑到充电过程中的电池组的温升问题，导致所估算的充电时间不准确。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种考虑温升的充电时间估算方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种考虑温升的充电时间估算方法，包括以下步骤：

s1，通过bms获取当前电池的剩余电量；

s2，将电池充电分为若干个阶段，通过bms获取第一阶段的初始充电温度；

s3，获取各个阶段的温升，从而计算出各个阶段的初始充电温度；

s4，根据各个阶段的初始充电温度获取充电允许的最大电流；

s5，根据最大电流计算出各个阶段的充电时间；

s6，将各个阶段的通电时间相加得出总体充电时间。

进一步地，所述各个阶段的温升获取公式为：

△tn＝kn·(socn-socn-1)/100％

其中，△tn为电池第n阶段充电的温升,kn为用充电第n阶段允许的最大电流in将电池从0％升至100％时的温升，socn表示充电第(n+1)阶段的初始电量，socn-1表示充电第n阶段的初始电量，n为自然数。

进一步地，所述初始充电温度计算为：

tn＝σδtn-1+t0

其中，tn表示在充电第n阶段的初始温度，t0表示充电第一阶段的初始温度，其中n为自然数。

进一步地，所述各个阶段的冲电时间为：

其中，tn表示第n阶段的充电时间，socn表示充电第(n+1)阶段的初始电量，socn-1表示充电第n阶段的初始电量，i0表示标准1c电流，in表示充电第n阶段允许的最大电流。

进一步地，所述充电允许最大电流通过查询电池电流温度对应关系表获取。

进一步地，所述总充电时间为：

其中n为自然数，tn表示第n阶段的充电时间。

本发明的有益效果：本发明旨在提供一种考虑温升的充电时间估算方法，通过考虑充电时动力电池温升对充电时间的影响，从而尽可能的规避由于动力电池温升变化导致充电时间估算不准确的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系，运动情况等，如果该特定姿态发生改变，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，本发明中如设计“第一”、“第二”等描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以互相结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现互相矛盾或者无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明提供了一种考虑温升的充电时间估算方法，包括以下步骤：

s1，通过bms获取当前电池的剩余电量；

s2，将电池充电分为若干个阶段，通过bms获取第一阶段的初始充电温度；

s3，获取各个阶段的温升，从而计算出各个阶段的初始充电温度；

s4，根据各个阶段的初始充电温度获取充电允许的最大电流；

s5，根据最大电流计算出各个阶段的充电时间；

s6，将各个阶段的通电时间相加得出总体充电时间。

若充电环境温度为t0，起始soc0，标准1c电流i0，第一充电阶段最大允许充电电流为i1，第二充电阶段最大允许充电电流i2，第三充电阶段最大允许充电电流i3，…第n充电阶段最大允许充电电流为in。第一充电阶段soc由soc0充电至soc1，第二充电阶段soc由soc1充电至soc2，第三充电阶段soc由soc2充电至soc3，…第n充电阶段soc由socn-1充电至socn。

动力电池在充电阶段的任何情况下，只要有电流存在，就会有温升存在，而温度升高，也会导致对应温度下的电流增大，相应的充电时间也会有变化，鉴于此，假设每个充电阶段的温升恒定：

用i1电流将soc从0％升至100％时的温升是t1；

用i2电流将soc从0％升至100％时的温升是t2；

用i3电流将soc从0％升至100％时的温升是t3；

用in电流将soc从0％升至100％时的温升是tn；

所以，充电第一阶段、充电第二阶段…充电第n阶段产生的温升分别是△t1、△t2…△tn:

△t1＝t1·(soc1-soc0)/100％

△t2＝t2·(soc2-soc1)/100％

由上可知，△tn＝tn·(socn-socn-1)/100％

第二阶段充电开始时，因为第一充电阶段的温升已经存在，所以第二充电阶段的开始充电温度为(t0+△t1)，第n阶段充电的初始温度为(t0+△t1+△t2+…△tn-1)；

根据温度电流对应关系表，查表可知充电第二阶段温度(t0+△t1)对应的电流为i2，由此可以算出第二阶段的充电时间为：t2＝(soc2-soc1)/100％·(i0/i2)。

同理，第三充电阶段的开始充电温度为(t0+△t1+△t2)，根据温度、电流对应关系表，查表(t0+△t1+△t2)对应的电流为i3，由此可以算出第三充电阶段的充电时间为：t3＝(soc3-soc2)/100％·(i0/i3)。

同理，第n充电阶段的开始充电温度为(t0+△t1+△t2+…△tn-1)，根据温度、电流对应关系表，查表(t0+△t1+△t2)对应的电流为in`,由此可以算出第n充电阶段的充电时间为：

由此可以计算出总的充电时间：

本发明工作原理：本发明提供一种考虑温升的充电时间估算方法，通过bms获取当前电池的剩余电量；将电池充电分为若干个阶段，通过bms获取第一阶段的初始充电温度，获取各个阶段的温升，从而计算出各个阶段的初始充电温度，根据各个阶段的初始充电温度，查表获取充电允许的最大电流，根据最大电流计算出每个阶段的充电时间，将各个阶段的通电时间相加得出总体充电时间。

本发明提供一种考虑温升的充电时间估算方法，通过考虑充电时动力电池温升对充电时间的影响，从而尽可能的规避由于动力电池温升变化导致充电时间估算不准确的问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。