[发明专利]一种基于可自更新数据插值估算动力电池剩余充电时间的方法

说明书

一种基于可自更新数据插值估算动力电池剩余充电时间的方法，通过实验获得以环境温度Te和剩余电量SOC为维度的剩余充电时间，作为原始数据表A；同时以剩余电量SOC、环境温度Te和电池包特征温度Tc为维度的三维数据表，作为电池内部温度补偿数据表B，误差补偿值通过实验或者实际使用过程中获取并进行更新；在实际使用过程根据当时的工况，进行数据读取插值计算，估算电池充满所需的时间，倒计时即为电池剩余充电的时间。本发明绕过了复杂的理论计算，从历史经验值中获取充电剩余时间，并且根据实际充电时间对历史经验值进行补偿更新，从而逐渐消除误差，提高了估算精度，方法简单可靠。

技术领域

本发明属于新能源汽车的动力电池的充电技术。

背景技术

动力电池剩余充电时间估算是动力电池管理系统的重要功能，如何能更为够准确的向用户提供电动车所需充电的时间，成为电池管理系统需要解决的重要课题。但是由于动力电池使用的工况的复杂性和动力电池本身化学和物理特性的复杂性，使得总结和构建一种准确和简单的模型去计算充电剩余时间变得非常棘手，即使不考虑在充电过程中发生的非预期情况，如充电桩不能响应充电电流请求，理论模型也很难实现准确估算充电时间，因为在动力电池充电，特别是快充，过程中温升和电池极化等变化是很难估算的，或者需要极为复杂的理论模型计算。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可自更新数据插值估算动力电池剩余充电时间的方法，通过获取记录历史充电时间的经验值，然后在特定的环境中通过查找电池当前的温度和荷电量对应的经验值得出需要的充电时间，可以绕过复杂的理论计算，实现准确估算充电时间。

对于同一个电池在相同剩余电量，且外界温度相同和电池内部温度一致，静置了足够长的时间(电池内部极化被消除)，那么它去充满电所需要的时间是固定的，或者变化很小。因此只要通过实验或者历史数据，获得一个经验数据表，当在实际使用过程根据当时的工况，进行数据读取插值计算，就能较为精确的估算电池充满所需的时间，倒计时即为电池剩余充电的时间。当然在实际使用中客户不会使用完电动车(电池)静置一段时间再去充电，因此需要一个误差补偿值，同样这个补偿值可以通过实验或者实际使用过程中获取并进行更新。

基于以上考虑，本发明提出以下基于可自更新数据插值估算动力电池剩余充电时间的方法，通过实验获得以环境温度Te和剩余电量SOC为维度的剩余充电时间(二维)，作为原始数据表A；同时设计一电池内部温度补偿数据表B，误差补偿值可以通过实验或者实际使用过程中获取并进行更新；在实际使用过程根据当时的工况，进行数据读取插值计算，就能较为精确的估算电池充满所需的时间，倒计时即为电池剩余充电的时间。该方法能实现准确估算充电时间。

所述方法包括以下步骤：

(1)获取动力电池的剩余电量SOC、环境温度Te和电池包特征温度Tc和充电已使用时间t_C；

(2)计算初试时刻的剩余充电时间t_R

t_R＝t_A+t_B-t_C

其中t_A为原始数据表表A的查表值，t_B为温度补偿数据表表B的查表值，t_C为充电已使用的时间；

所述原始数据表表A是通过实验获得的以环境温度Te和剩余电量SOC为维度的剩余充电时间原始数据表；

所述温度补偿数据表表B是以剩余电量SOC、环境温度Te和电池包特征温度Tc为维度的三维数据表，所述电池包特征温度Tc＝单体最高温度(1-k)+k×单体最低温度，其中k为特征温度加权系数；

(3)计算剩余充电时间的误差err