[发明专利]一种动力电池充电时间估计的方法

说明书

本发明为一种动力电池充电时间估计方法，包括将电池充电过程划分为多个充电阶段、获取不同充电阶段的充电信息、获取电池在不同温度下的电压‑电荷状态曲线、获取电池开始充电时的初始状态信息、获取电池每个充电阶段的温升、获取电池每个充电阶段的充电量、计算各个阶段的充电时间，获取总充电时间。本发明的优点是：充分考虑温度对电池电压‑电荷状态曲线的影响，利用电池在不同温度下的电池电压‑电荷状态曲线获取电池电荷状态，计算每个阶段的实际充电时间，排除了温度对估算结果的影响，提高了估算的准确性。

技术领域

本发明涉及电池充电领域，尤其涉及一种动力电池充电时间估计的方法。

背景技术

准确的动力电池充电时间估计是动力电池最基本的性能指标，也是消费者当前的购车需求之一。同时，准确的充电时间估计能节省充电时间，最大能力的提升充电效率和充电网络的负荷。但是受动力电池内部电化学因素及电池动力学和热力学的因素影响，动力电池的充电曲线会受到SOC、温度、OCV曲线、SOH、电池一致性以及电流和电压的影响和制约，导致当前的充电时间估计都不是非常精确，偏差比较高。

现有的充电时间估计方法主要是将充电曲线Vt-SOC分割成若干个矩形，通过对每个预设的矩形内的充电容量与对应矩形内的充电电流相除，获得每个预设充电矩形内的充电时间，再累加起来。该方案主要的不足在于当电池以较大电流充电时，电池的发热量较大，因此会带来电池温度的明显提升，而电池在不同温度下，充电曲线Vt-SOC会发生明显的偏移，即，在不同温度下，相同充电电流It和相同电压点Vt所对应的电池真实状态SOCt是不相同的，同理，不同温度条件下，相同电流以及相同SOCt状态下的电压点Vt存在较大偏差，而这个偏差主要由温度变化导致。

发明内容

本发明主要解决了动力电池充电在不同温度下无法准确预估电池充电状态的问题，提供了一种能适应动力电池充电的实际场景和情况，并提升预估时间精度动力电池充电时间估计的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是,一种动力电池充电时间估计方法，包括以下步骤：

S1：将电池充电过程划分为多个充电阶段；

S2：获取不同充电阶段的充电信息；

S3：获取电池在不同温度下的电压-电荷状态曲线；

S4：获取电池开始充电时的初始状态信息；

S5：获取电池每个充电阶段的温升；

S6：获取电池每个充电阶段的充电量；

S7：计算各个阶段的充电时间，获取总充电时间。

电池充电一般采用阶梯充电，在确定每个阶段的充电电流、电池电压和预先测得的充电时间后，根据电池热模型公式获取电池在每个阶段结束后的温度，通过该温度的电压-电荷状态曲线确定该电压下电池的电荷状态，通过电池的电量和充电电流确定该阶段的充电时间，各个阶段充电时间的总和即为整个充电时间。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S2中充电信息包括充电电流、该充电阶段结束时的电池电压和该阶段充电时间。充电电流和该充电阶段结束时的电池电压均为预先设定，该阶段充电时间通过多次实践取平均值获得的。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S3通过在不同环境温度下给离线的测试样品进行阶梯充电并实时检测测试样品的电荷状态和电压，获取不同环境温度的电压-电荷状态曲线。

作为上述方案的一种优选方案，所述测试样品为电池电芯。电池电芯的散热系数近似为0，在获取不同温度下电池的电压-电荷状态曲线时避免电池充电自发热对采集曲线的影响。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S4中初始状态信息包括初始电荷状态SOC₀、初始温度T₀和初始电压V₀。