一种电池包电量的控制方法和电池包
文献发布时间:2024-04-18 19:58:30
技术领域
本发明实施例涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池包电量的控制方法和电池包。
背景技术
当前大多数电池包的电芯是存在电解液的,因此在低温的时候,电解液的活性降低(除了少部分特意为低温做的电解液),内阻会变大,整体的输出电压会变小。
用户在低温环境中会发现虽然当前剩余SOC(State of Charge,剩余电量)很高,但是很多负载就是无法使用的情况,例如逆变器的输入电压是存在范围的,在低温的时候,一旦电池包电流放电,电池包的输出电压很快会低于逆变器要求的最低输入电压,从而无法使用,这极大的影响了用户的体验。同时,当电池包处于低温的环境中的时候,用户看到的显示SOC的精度就会变差。如果电池包处于昼夜温差比较大的环境中,那么显示SOC的精度会进一步下降。
发明内容
本发明实施例提供一种电池包电量的控制方法和电池包,解决了现有技术中电池包处于温度变化的环境中时SOC发生变化导致的无法满足用电需求以及用户体验较差的技术问题。
本发明实施例提供了一种电池包电量的控制方法,所述控制方法包括:
基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数,其中,所述电池包参数至少包括当前电流、当前温度、当前SOC;
基于所述电池包参数判断所述待控电池包的当前温度变化状态;
若所述当前温度变化状态为温度降低状态,则基于SOC温度因子利用预设储备电量向所述待控电池包补偿第一电量,其中,所述SOC温度因子指的是因温度变化而增加或减少的电量;
若所述当前温度变化状态为温度升高状态,则基于所述SOC温度因子将所述待控电池包超出所述当前SOC部分的第二电量并入所述预设储备电量待用。
进一步地,在基于所述电池包参数判断所述待控电池包的当前温度变化状态的过程中,所述控制方法还包括:
获取所述待控电池包的显示SOC以及当前工作状态,并判断所述显示SOC与所述当前SOC之间的大小;
若所述显示SOC大于所述当前SOC,且所述当前工作状态为放电状态时,则利用第一倍率修正所述显示SOC,其中,所述第一倍率为所述显示SOC与所述当前SOC的比值;
若所述显示SOC大于所述当前SOC,且所述当前工作状态为充电状态时,则利用第二倍率修正所述显示SOC,其中,所述第二倍率为所述当前SOC与所述显示SOC的比值;
若所述显示SOC小于所述当前SOC,且所述当前工作状态为放电状态时,则利用所述第二倍率修正所述显示SOC;
若所述显示SOC小于所述当前SOC,且所述当前工作状态为充电状态时,则利用所述第一倍率修正所述显示SOC。
进一步地,在基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数之后,所述控制方法还包括:
计算所述待控电池包的预期使用电量;
判断所述当前SOC是否满足所述预期使用电量;
若所述预期使用电量大于所述当前SOC,则利用所述预设储备电量向所述待控电池包补偿第三电量。
进一步地,在基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数之后,所述控制方法还包括:
判断所述温度是否低于预设温度阈值;
若所述温度低于所述预设温度阈值,利用预设温度-容量对照表确定待补偿容量;
利用所述预设储备电量向所述待控电池包补偿第四电量,其中,所述第四电量基于所述待补偿容量确定。
进一步地,所述控制方法还包括:若所述预设储备电量不足以补偿所述第四电量,则将所述预设储备电量全部补偿给所述待控电池包的当前电量。
进一步地,所述预设储备电量的设置方法包括:
获取所述待控电池包的预设储备电量设置状态;
若所述预设储备电量的设置状态为未设置,则将所述待控电池包的实际容量多于额定容量的部分作为所述预设储备电量;
若所述预设储备电量的设置状态为已设置,则基于已设置的所述预设储备电量计算并显示所述预设储备电量衰减到0的循环使用次数。
进一步地,基于已设置的所述预设储备电量计算并显示所述预设储备电量衰减到0的循环使用次数包括:
获取所述待控电池包的预计使用习惯时长,其中,所述预计使用习惯时长基于所述待控电池包的已使用周期推算得到;
基于所述预计使用习惯时长计算并显示所述预设储备电量衰减到0的循环使用次数。
进一步地,所述预计使用习惯时长的确定方法包括:
获取所述待控电池包记录的不同电流范围下的充电间隔时间、待机时间以及单次充电时长;
基于所述充电间隔时间以及所述待机时间确定所述待控电池包的放电时间;
基于所述放电时间以及所述单次充电时长确定相应电流范围下的所述预计使用习惯时长。
进一步地,在确定出所述预计使用习惯时长之后,所述控制方法还包括:
基于所述当前电流计算所述待控电池包的平均电流;
利用所述平均电流以及所述当前SOC计算预计可放电时长;
查询所述待控电池包在所述平均电流下的历史放电时长的最大值和最小值;
判断所述预计可放电时长是否满足所述历史放电时长;
若所述预计可放电时长满足所述历史放电时长,则显示所述预计可放电时长;
若所述预计可放电时长大于所述历史放电时长的最大值,则显示所述历史放电时长的最大值;
若所述预计可放电时长小于所述历史放电时长的最小值,则显示所述历史放电时长的最小值。
本发明实施例还提供了一种电池包电量的控制装置,所述控制装置包括:
参数采样单元,用于基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数,其中,所述电池包参数至少包括当前电流、当前温度、当前SOC;
状态判断单元,用于基于所述电池包参数判断所述待控电池包的当前温度变化状态;
电量补偿单元,用于若所述状态判断单元的判断结果为所述当前温度变化状态为温度降低状态,则基于SOC温度因子利用预设储备电量向所述待控电池包补偿第一电量,其中,所述SOC温度因子指的是因温度变化而增加或减少的电量;
电量储备单元,用于若所述状态判断单元的判断结果为所述当前温度变化状态为温度升高状态,则基于所述SOC温度因子将所述待控电池包超出所述当前SOC部分的第二电量并入所述预设储备电量待用。
本发明实施例还提供了一种电池包,所述电池包被配置为执行上述任意实施例所述的电池包电量的控制方法。
本发明实施例公开了一种电池包电量的控制方法和电池包,方法包括基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数;基于电池包参数判断待控电池包的当前温度变化状态;若当前温度变化状态为温度降低状态,则基于SOC温度因子利用预设储备电量向待控电池包补偿第一电量;若当前温度变化状态为温度升高状态,则基于SOC温度因子将待控电池包超出当前SOC部分的第二电量并入预设储备电量待用。本申请通过预先设置有预设储备电量,并利用预设储备电量对由于温度变化所产生的电量缺口进行补偿,解决了现有技术中电池包处于温度变化的环境中时SOC发生变化导致的无法满足用电需求以及用户体验较差的技术问题,实现了延迟电池包使用寿命、提升用户体验感的技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池包电量的控制方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的另一种电池包电量的控制方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的一种电池包电量的控制装置的结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。应当进一步理解,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。再者,本文中使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
应当理解,尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种参数或模块,但这些参数或模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的参数或模块彼此区分开。例如,在不脱离本文范围的情况下,第一参数也可以被称为第二参数,类似地,第二参数也可以被称为第一参数。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。此外,本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
应该理解,虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请的权利范围。
电池容量是衡量电池性能的重要指标之一,通常用的比较多的是额定容量和实际容量。其中额定容量是电池包的标称容量,是一个固定值,由用户购买的电池包规格所决定;实际容量是该电池包当前状态下的容量,其会随着电池包充放电循环次数的增加而逐渐减小,并且受当前的温度和电流影响。用户在使用电池包过程中,会感受到新电池包的电往往比较耐用,而随着时间的推移电池包的容量在逐渐下降,这多多少少会给用户带来一些使用焦虑,用户体验不佳。
由于电池包的剩余容量(即当前SOC,State of Charge)是用户在使用电池包时比较关心的数据,该数值的精度对用户有着比较大的实用价值。用户通常希望知道电池包真实剩余的电量是多少,预计可以使用多久,并通过显示SOC显示出来。因此,显示SOC能否真实反应当前SOC尤为重要。为了能够让显示SOC更加逼近当前SOC,且不会因为显示SOC剧烈跳变而给用户带来焦虑,本申请提出了一种电池包电量的控制方法。
图1是本发明实施例提供的一种电池包电量的控制方法的流程图。如图1所示,该电池包电量的控制方法具体包括如下步骤:
S101,基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数,其中,电池包参数至少包括当前电流、当前温度、当前SOC。
具体地,对于大多数电池包而言,在低温时的容量相比常温时的容量会低一些,如果电池包在温度变化比较大的环境中,其实际容量就会产生明显变化。特别是电池包在放电的时候从常温变成低温之后,电池包总容量变小,SOC很容易跳变到低值;电池包放电的时候从低温变成常温,电池包总容量变大,SOC会出现在很低的水平下可以放很久的电量。这些都会给用户在使用电池包的时候带来一些困扰,认为SOC的精度不够。
因此,为了更好的实现在温度变化的时候,能够更精确的估算出电池包的SOC,需要预先测试不同温度下电芯对应的总容量是多少,将这些数据形成预设温度-容量对照表存储到BMS(Battery Management System,电池管理系统)中。进而,在对SOC的调整过程中,BMS首先根据预先设置的预设采样周期获取待控电池包的电池包参数,电池包参数至少包括电池包的电压值、电流值、温度状况以及当前的SOC。
S102,基于电池包参数判断待控电池包的当前温度变化状态。
具体地,在得到电池包参数之后,为了提升温度变化时的SOC精度流程,需要将待控电池包的当前温度变化状态分为常温到低温的情况以及低温到常温的情况,即降温状态以及升温状态。BMS可以根据连续若干个采样周期中所获得的温度值来确定温度变化状态。
S103,若当前温度变化状态为温度降低状态,则基于SOC温度因子利用预设储备电量向待控电池包补偿第一电量,其中,SOC温度因子指的是因温度变化而增加或减少的电量。
具体地,待控电池包的SOC可以分成当前SOC、显示SOC以及SOC温度因子。其中,“当前SOC”指的是待控电池包当前的实际SOC,该值哪怕是没有电流,也会因为温度的变化而发生变化;“显示SOC”是对用户展示的SOC值,该值在电池包充放电的时候,一般不会出现跳变或者长时间恒定为一个值,使得让用户看到的SOC值是平滑线性变化的;“SOC温度因子”指的是因为温度变化而导致的电池包增加或者减少的电量值,BMS会将该变化的电量值记录下来,当温度再次恢复的时候,需要将“SOC温度因子”补偿到当前SOC之中。
当判断结果为当前温度变化状态是温度降低状态时,表明此时待控电池包可能存在真实容量降低的问题,因此需要根据预设温度-容量对照表对当前SOC降低的值进行记录,得到SOC温度因子,然后利用预设储备电量向待控电池包补偿第一电量,其中,第一电量即为SOC温度因子所表示的电量。通过利用预设储备电量向待控电池包进行补偿,使得待控电池包因为温度降低而减少的电量得到补偿,避免了用电需求无法得到满足的问题发生,用户也不会感受到温度降低导致电量不耐用的问题,提升了用户体验。
S104,若当前温度变化状态为温度升高状态,则基于SOC温度因子将待控电池包超出当前SOC部分的第二电量并入预设储备电量待用。
具体地,当判断结果为当前温度变化状态是温度升高状态时,需要根据预设温度-容量对照表对当前SOC提升的值进行记录,得到SOC温度因子,然后利用SOC温度因子将待控电池包提升的SOC存入预设储备电量中待用,其中,第二电量即为SOC温度因子所表示的电量。只要温度稳定在当前温度范围内,则被并入至预设储备电量的第二电量并不会参与放电,由此可以保证在温度发生变化时用户的用电体验是完全一致的。
本申请通过预先设置有预设储备电量,并利用预设储备电量对由于温度变化所产生的电量缺口进行补偿,解决了现有技术中电池包处于温度变化的环境中时SOC发生变化导致的无法满足用电需求以及用户体验较差的技术问题,实现了延迟电池包使用寿命、提升用户体验感的技术效果。
在上述各技术方案的基础上,图2是本发明实施例提供的另一种电池包电量的控制方法的流程图。如图2所示,在S102基于电池包参数判断待控电池包的当前温度变化状态的过程中,控制方法还包括:
S201,获取待控电池包的显示SOC以及当前工作状态,并判断显示SOC与当前SOC之间的大小。
具体地,为了使得显示SOC能够更加逼近当前SOC,也为了使得显示SOC的变化不会过于剧烈,避免用户在使用待控电池包的过程中因为显示SOC的剧烈变化而产生焦虑,需要对显示SOC进行调节。首先需要周期性的获取待控电池包的当前工作状态、当前SOC以及显示SOC,然后判断显示SOC与当前SOC之间的大小。
S202,若显示SOC大于当前SOC,且当前工作状态为放电状态时,则利用第一倍率修正显示SOC,其中,第一倍率为显示SOC与当前SOC的比值。
具体地,如果显示SOC大于当前SOC,且当前工作状态处于放电的时候,则实际并没有这么多的电量,此时需要在安时积分的时候乘以第一倍率,第一倍率为显示SOC/当前SOC,即乘以一个大于1的倍率,这样随着放电时间的增加,显示SOC会逐渐逼近当前SOC,并且两者相差越大的时候,逼近的越快。
S203,若显示SOC大于当前SOC,且当前工作状态为充电状态时,则利用第二倍率修正显示SOC,其中,第二倍率为当前SOC与显示SOC的比值。
具体地,如果显示SOC大于当前SOC,且当前工作状态处于充电的时候,则实际需要充更多的电量,此时需要在安时积分的时候乘以第二倍率,第二倍率为当前SOC/显示SOC,即乘以一个小于1的倍率,这样随着充电时间的增加,显示SOC会逐渐逼近当前SOC,并且两者相差越大的时候,逼近的越快。
S204,若显示SOC小于当前SOC,且当前工作状态为放电状态时,则利用第二倍率修正显示SOC。
具体地,如果显示SOC小于当前SOC,则当前工作状态为放电的时候,待控电池包实际拥有更多的电量,但显示值较小,没有真实反映出待控电池包的当前SOC,此时需要在安时积分的时候乘以第二倍率,第二倍率为当前SOC/显示SOC,即乘以一个小于1的倍率,这样随着放电时间的增加,显示SOC会逐渐逼近当前SOC,并且两者相差越大的时候,逼近的越快。
S205,若显示SOC小于当前SOC,且当前工作状态为充电状态时,则利用第一倍率修正显示SOC。
具体地,如果显示SOC小于当前SOC,则当前工作状态为充电的时候,待控电池包实际需要充更少的电量,此时需要在安时积分的时候乘以第一倍率,地倍率为显示SOC/当前SOC,即乘以一个大于1的倍率,这样随着充电时间的增加,显示SOC会逐渐逼近当前SOC,并且两者相差越大的时候,逼近的越快。
在本发明实施例中,通过乘以倍率的方式对显示SOC进行调节,使得显示SOC更加接近当前SOC,并且显示SOC的变化也更加缓和,在视觉上不会给用户带来焦虑。
需要说明的是,如果显示SOC和当前SOC相等,或者,当前待控电池包处于静置状态,则不改变显示SOC,直接向用户显示即可。
在一个可选的实施方式中,若待控电池包的当前工作状态为充电状态或放电状态,则在让显示SOC逼近当前SOC的基础上,控制显示SOC的变化步长为显示SOC的显示精度,例如,若显示精度为0.1,则显示SOC每次的变化值就是0.1;若显示精度是0.01,则显示SOC每次的变化值就是0.01,不会出现显示SOC的值从56.5跳变到53.5的情况。
在上述各技术方案的基础上,在S102,基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数之后,控制方法还包括:
计算待控电池包的预期使用电量;判断当前SOC是否满足预期使用电量;若预期使用电量大于当前SOC,则利用预设储备电量向待控电池包补偿第三电量。
具体地,在基于预设采样周期获取到待控电池包的电池包参数之后,会基于用户已经使用的电量以及待控电池包内计算得到的用户的预计使用习惯时长计算出待控电池包的预期使用电量,然后判断待控电池包的当前SOC是否满足预期使用电量,若满足,则表明当前SOC可以支持用户使用,则不需要进行调整,若不满足,即预期使用电量大于当前SOC,则表明待控电池包的当前SOC无法支持用户此次的用电需求,此时需要利用预设储备电量向待控电池包补偿第三电量,第三电量的值基于预期使用电量与当前SOC的差值确定。
需要说明的是,若预设储备电量不足以补偿用户的剩余的预期使用电量,则将所有的预设储备电量均补偿至当前SOC中。
在上述各技术方案的基础上,在S102,基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数之后,控制方法还包括:
判断温度是否低于预设温度阈值;若温度低于预设温度阈值,利用预设温度-容量对照表确定待补偿容量;利用预设储备电量向待控电池包补偿第四电量,其中,第四电量基于待补偿容量确定。
可选地,控制方法还包括:若预设储备电量不足以补偿第四电量,则将预设储备电量全部补偿给待控电池包的当前电量。
具体地,在基于预设采样周期获取到待控电池包的电池包参数之后,还可以直接依据预设温度阈值判断是否需要对电量进行补偿,具体来说,需要基于获取的电池包参数内的温度值与预设温度阈值进行对比,预设温度阈值为依据待控电池包在低温环境下SOC的下降幅度确定得到,若温度小于预设温度阈值,则表明此时待控电池包的当前SOC一定有所下降,此时不需要判断是否存在温度的降低,直接利用预设温度-容量对照表确定相应的SOC下降值,即确定待补偿容量,然后基于待补偿容量利用预设储备电量向待控电池包进行电量补偿,避免用户需求无法得到满足。在利用预设储备电量向待控电池包进行电量补偿的过程中,若预设储备电量不足以补偿第四电量,则将所有的预设储备电量均补偿至当前SOC中。
在上述各技术方案的基础上,预设储备电量的设置方法包括:
获取待控电池包的预设储备电量设置状态;若预设储备电量的设置状态为未设置,则将待控电池包的实际容量多于额定容量的部分作为预设储备电量;若预设储备电量的设置状态为已设置,则基于已设置的预设储备电量计算并显示预设储备电量衰减到0的循环使用次数。
具体地,在用户第一次使用移动终端APP或者待控电池包的控制显示屏连接待控电池包的时候,会引导用户设置待控电池包的预设储备电量,默认是引导用户设置的预设储备电量为实际容量的10%,这样对于实际容量衰减到额定容量的80%就会判断该待控电池包失效的应用场景来说,待控电池包的实际容量衰减到额定容量的90%才会判定该待控电池包失效,而待控电池包的实际容量衰减到额定容量的90%经过了待控电池包的大部分生命周期,有效延长了待控电池包的使用寿命。若待控电池包的预设储备电量设置状态为已设置,则基于已设置的预设储备电量计算并显示预设储备电量衰减到0的循环使用次数,如为未设置,则默认将待控电池包的实际容量多于额定容量的部分作为预设储备电量。
具体来说,由于通常情况下,待控电池包里面电芯的实际容量会比额定容量多一些,因此用户感受电池容量的衰减会更加明显一些,比如100AH额定容量的待控电池包,通常出厂的时候实际容量会有105AH,有时甚至会更多。此时随着待控电池包充放电的循环次数增加,当待控电池包实际容量等于额定容量的时候,虽然仍然是用户购买时的容量,但是用户的使用感觉就是容量衰减了,这样可能会给用户带来一定的使用焦虑。
因此在待控电池包出厂的时候,设置用户正常可使用的容量为该待控电池包的额定容量,并且将大于额定容量的部分作为储备容量,此时实际容量=额定容量+储备容量,并将储备容量设置为预设储备电量。用户可以通过APP(Application)软件或者显示控制屏对待控电池包进行控制,随时将预设储备电量里面的电量释放出来使用。这样做的好处是,用户在前N次使用的时候(一直到额定容量等于实际容量的时候),整个待控电池包的容量都是一样的,对用户来说就不会感觉到待控电池包的容量在衰减。N次使用的时间内,用户就不需要更改待控电池包的使用习惯。
在设置预设储备电量的过程中,如果用户设置的预设储备电量大于或等于额定容量的20%,则会提醒用户在待控电池包的整个使用循环次数中,用户的使用电量都是一致的。如果用户设置的预设储备电量在额定容量的0~20%之间,则会根据待控电池包的循环次数和容量衰减的关系计算出在多少次循环次数之内,用户使用的电量是一致的,并对用户进行提醒。最后提示用户在需要使用预设储备电量的时候,该如何进行设置和应用。
在一个可选的实施方式中,如果用户已经使用待控电池包充放电循环了3次以上,还可以根据用户的使用周期推算出预计使用习惯时长,有助于准确计算待控电池包的预设储备电量衰减到0的循环次数。
在一个可选的实施方式中,由于对于用户大多数的应用情况来说,日常应用中80%的电池包额定容量完全够用了,因此会建议用户在首次使用待控电池包时,将待控电池包的日常使用容量设置为额定容量的80%,即将20%的额定容量设置为预设储备电量,这样可以让用户在很长一段时间内的使用状态都是一致的。正常待控电池包的实际容量衰减到额定容量的80%就会判断该电池包失效,随着电池技术的提升,以磷酸铁锂电池为例,目前的循环次数基本可以大于3000次,如果按一天一次计算,基本上可以使用8年以上。
可选地,基于已设置的预设储备电量计算并显示预设储备电量衰减到0的循环使用次数包括:
获取待控电池包的预计使用习惯时长,其中,预计使用习惯时长基于待控电池包的已使用周期推算得到;基于预计使用习惯时长计算并显示预设储备电量衰减到0的循环使用次数。
具体地,对于很多应用场景来说,待控电池包的负载是相对固定的,比如储能行业的逆变器、能源车行业的电机等。以逆变器为例,其输入电压是存在最低电压限制的,一旦低于某个电压,逆变器就会限功率和告警,甚至停止使用。因此待控电池包的BMS是能够根据每次用户对待控电池包的放电情况(即上述已使用周期)获取到使用时的最低放电电压、最大放电电流、平均放电电流等数据,进而判断出用户使用的负载类型。根据不同的平均电流对应的使用时间,作为更为可靠的参考数据来计算出用户的预计使用习惯时长。而且可以随着不断的学习能够去不断的修正计算方式,使用时间越长,学习计算出的用户预计使用习惯时长就越准确。最终通过计算出的预计使用习惯时长计算并显示预设储备电量衰减到0的循环使用次数。
可选地,预计使用习惯时长的确定方法包括:
获取待控电池包记录的不同电流范围下的充电间隔时间、待机时间以及单次充电时长;基于充电间隔时间以及待机时间确定待控电池包的放电时间;基于放电时间以及单次充电时长确定相应电流范围下的预计使用习惯时长。
具体地,用户每次使用待控电池包时,BMS都会记录相应的使用情况,包括同电流范围下的充电间隔时间、待机时间以及单次充电时长等,然后根据每次充电间隔时间,来寻找是否存在一定的规律;记录每次充电的时长是否存在规律,待控电池包每次能够充多少电,也就是说待控电池包下一次的放电初始状态是什么;每次充电间隔时间,作为每次用户使用待控电池包的时间(中间会存在很多的待机时间,会将待机的时间减去),统计该段时间用户的放电情况,即记录总共使用多少电量和本次待控电池包在不同的电流范围内的使用时长;最终得到用户在相应电流范围下的预计使用习惯时长。
可选地,在确定出预计使用习惯时长之后,控制方法还包括:
基于当前电流计算待控电池包的平均电流;利用平均电流以及当前SOC计算预计可放电时长;查询待控电池包在平均电流下的历史放电时长的最大值和最小值;判断预计可放电时长是否满足历史放电时长;若预计可放电时长满足历史放电时长,则显示预计可放电时长;若预计可放电时长大于历史放电时长的最大值,则显示历史放电时长的最大值;若预计可放电时长小于历史放电时长的最小值,则显示历史放电时长的最小值。
具体地,为了使得显示出的预计可放电时长不会给用户在使用过程中带来焦虑,则在得到预计使用习惯时长之后,还可以对显示出的预计可放电时长进行修正,以减少对用户产生的焦虑,具体来说,在得到电池包参数之后,基于当前电流计算待控电池包的平均电流,然后使用当前SOC除以平均电流,初步计算出用户的预计可放电时间;查询待控电池包记录的用户使用的历史情况记录,包括在该平均电流下的历史放电时长的最大值和最小值;判断计算出的预计可放电时间是否符合用户使用的历史情况;如果符合,则认为该值是可信的,将该值提供给用户;如果不符合,并且该值大于历史放电时长的最大值,则将历史放电时长的最大值显示给用户;如果不符合,并且该值小于历史放电时长的最小值,则将历史放电时长的最小值显示给用户。
需要说明是,如果计算出的预计可放电时间不符合历史记录的,待控电池包会记录整个放电过程,直到本次放电结束,即到用户对待控电池包进行充电为止,并在充电之前判断该不合理的数据是否正确,如果正确则更新到历史情况的数据里面,如果不正确则取消该记录。
在本发明实施例中,通过使用上述电池包电量的控制方法,具有下述优点:(1)当待控电池包的环境温度变化的时候,也能拥有一个精度可信的SOC;(2)显示SOC会让用户感官上更加舒适,用户看着更加合理;(3)用户在前面很多次的使用过程中,都能够释放的相同的电量,让用户前期告别电池包容量衰减的焦虑;(4)用户的预计可放电时间会随着用户对待控电池包的使用,精度变的越来越高,使用体验越来越舒适。
图3是本发明实施例提供的一种电池包电量的控制装置的结构图。如图3所示,该电池包电量的控制装置具体包括:
参数采样单元31,用于基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数,其中,电池包参数至少包括当前电流、当前温度、当前SOC;
状态判断单元32,用于基于电池包参数判断待控电池包的当前温度变化状态;
电量补偿单元33,用于若状态判断单元的判断结果为当前温度变化状态为温度降低状态,则基于SOC温度因子利用预设储备电量向待控电池包补偿第一电量,其中,SOC温度因子指的是因温度变化而增加或减少的电量;
电量储备单元34,用于若状态判断单元的判断结果为当前温度变化状态为温度升高状态,则基于SOC温度因子将待控电池包超出当前SOC部分的第二电量并入预设储备电量待用。
可选地,在状态判断单元32基于电池包参数判断待控电池包的当前温度变化状态的过程中,控制装置还包括:
显示修正单元,用于获取待控电池包的显示SOC以及当前工作状态,并判断显示SOC与当前SOC之间的大小;若显示SOC大于当前SOC,且当前工作状态为放电状态时,则利用第一倍率修正显示SOC,其中,第一倍率为显示SOC与当前SOC的比值;若显示SOC大于当前SOC,且当前工作状态为充电状态时,则利用第二倍率修正显示SOC,其中,第二倍率为当前SOC与显示SOC的比值;若显示SOC小于当前SOC,且当前工作状态为放电状态时,则利用第二倍率修正显示SOC;若显示SOC小于当前SOC,且当前工作状态为充电状态时,则利用第一倍率修正显示SOC。
可选地,在参数采样单元31基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数之后,电量补偿单元33还用于:计算待控电池包的预期使用电量;判断当前SOC是否满足预期使用电量;若预期使用电量大于当前SOC,则利用预设储备电量向待控电池包补偿第三电量。
可选地,在参数采样单元31基于预设采样周期获取待控电池包的电池包参数之后,电量补偿单元33还用于:判断温度是否低于预设温度阈值;若温度低于预设温度阈值,利用预设温度-容量对照表确定待补偿容量;利用预设储备电量向待控电池包补偿第四电量,其中,第四电量基于待补偿容量确定。
可选地,电量补偿单元33还用于:若预设储备电量不足以补偿第四电量,则将预设储备电量全部补偿给待控电池包的当前电量。
可选地,电池包电量的控制装置还包括:参数设置单元,用于设置预设储备电量;
所述参数设置单元具体用于:
获取待控电池包的预设储备电量设置状态;
若预设储备电量的设置状态为未设置,则将待控电池包的实际容量多于额定容量的部分作为预设储备电量;
若预设储备电量的设置状态为已设置,则基于已设置的预设储备电量计算并显示预设储备电量衰减到0的循环使用次数。
可选地,基于已设置的预设储备电量计算并显示预设储备电量衰减到0的循环使用次数包括:获取待控电池包的预计使用习惯时长,其中,预计使用习惯时长基于待控电池包的已使用周期推算得到;基于预计使用习惯时长计算并显示预设储备电量衰减到0的循环使用次数。
可选地,电池包电量的控制装置还包括:使用时长确定单元,用于计算预计使用习惯时长;
使用时长确定单元具体用于:
获取待控电池包记录的不同电流范围下的充电间隔时间、待机时间以及单次充电时长;
基于充电间隔时间以及待机时间确定待控电池包的放电时间;
基于放电时间以及单次充电时长确定相应电流范围下的预计使用习惯时长。
可选地,在确定出预计使用习惯时长之后,控制装置还包括:显示时长调整单元,用于基于当前电流计算待控电池包的平均电流;利用平均电流以及当前SOC计算预计可放电时长;查询待控电池包在平均电流下的历史放电时长的最大值和最小值;判断预计可放电时长是否满足历史放电时长;若预计可放电时长满足历史放电时长,则显示预计可放电时长;若预计可放电时长大于历史放电时长的最大值,则显示历史放电时长的最大值;若预计可放电时长小于历史放电时长的最小值,则显示历史放电时长的最小值。
本发明实施例所提供的电池包电量的控制装置,其实现原理及产生的技术效果和前述电池包电量的控制方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例还提供了一种电池包,该电池包被配置为执行上述任意实施例中的电池包电量的控制方法。
本发明实施例提供的电池包可执行本发明任意实施例所提供的电池包电量的控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本申请中,对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述,一般只在第一次出现时进行详细描述,后面再重复出现时,为了简洁,一般未再重复阐述,在理解本申请技术方案等内容时,对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等,可以参考其之前的相关详细描述。
在本申请中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本申请记载的范围。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备执行本申请每个实施例的方法。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
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