[發明專利]一種估算充電剩余時間的方法

在審

• 申請號: 201710119105.2
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106876807A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 劉飛;文鋒;王占國;韋方
• 申請（專利權）人: 惠州市億能電子有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H01M10/48
• 代理公司: 惠州創聯專利代理事務所(普通合伙)44382
• 代理人: 韓淑英

技術領域

本發明涉及電池領域，具體涉及一種估算充電剩余時間的方法。

背景技術

在對電池進行充電時,使用者通常希望能看到電池的充電剩余時間,而在不同溫度下電池允許充電電流不同，電池管理系統BMS請求充電機輸出的充電電流也就不同，當前只是考慮用充電剩余容量除以充電電流來計算充電剩余時間，由于充電電流會隨溫度和單體電壓變化而變化，這樣計算得到的電池剩余充電時間結果不準確，不僅誤差大，而且利用 = /計算得出來的剩余充電時間會由于電流變化而頻繁變化，造成剩余時間數值不是隨著充電時間增加而一直遞減，顯示的數值會忽大忽小，飄忽不定，操作者無法確定還有多少時間能夠完成充電，視覺感觀差。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種估算充電剩余時間的方法，包括：

在對電池進行充電時，計算電池當前剩余充電容量Q0, 電池當前剩余充電容量Q0=額定容量Q-剩余容量Q’，其中剩余容量Q’通過安時積分法計算；

將充電過程設定為n個連續的充電階段，依次將電池電壓充至電壓V1、V2至Vn，其中n≥2，且V1、V2至Vn依次增大，Vn為電池的最大容許充電電壓；

對應n個充電階段分別設定充電電流I1、I2至In，且I1、I2至In依次減小，I1為電池的最大容許充電電流；充電時分別以充電電流I1、I2至In依次對電池充電到對應的電壓V1、V2至Vn；

根據電池的充電特性曲線判斷V1、V2至Vn分別對應的電池剩余充電容量Q1、Q2至Qn,其中Qn為0；

計算各充電階段充入電池的電量，將一充電階段的電池剩余充電容量減去其上一充電階段的電池剩余充電容量即得到此充電階段充入電池的電量，因此各充電階段充入電池的電量依次為Q0-Q1、Q1-Q2、…Qn-Q（n-1）；將各充電階段充入電池的電量分別除以對應的充電電流,就得到各充電階段的充電所需時間；

檢測電池的當前電壓值V并與V1、V2至Vn比較,判斷電池當前所處的充電階段, 將電池當前所處的充電階段及后續充電階段的充電所需時間相加即得到電池充電剩余時間t。

優選的，在對應n個充電階段分別設定充電電流I1、I2至In時，先設定電池的最大容許充電電流，包括：根據電池特性設定電池在不同溫度區間內所允許的最大充電電流，再檢測電池最大溫度和電池最小溫度，分別判斷電池最大溫度和電池最小溫度所處的溫度區間，得到電池最大溫度和電池最小溫度分別對應的最大充電電流，并進行比較，以較小值作為電池的最大容許充電電流。

進一步的，在對電池進行充電時，若電池最大溫度和電池最小溫度發生變化，重新設定電池的最大容許充電電流。

優選的，n=3。

通過將整個充電過程分成幾個階段用不同電流進行充電，將各個階段時間相加，計算得到充電剩余時間，計算結果準確，電池管理系統BMS可以準確的將充電剩余時間提供給使用者，且充電剩余時間隨不會頻繁變化，視覺感官良好。

具體實施方式

為便于本領域技術人員更好的理解本發明，下面結合具體實施例進行進一步的說明。

在對電池進行充電時，電池管理系統BMS檢測到電池溫度T在T1 ≤ T < T2內，根據電池特性查詢電池最大容許電流表（某溫度區間內，不同特性的電池相對應的最大容許充電電流）查找該電池在溫度T1和T2時對應的的最大容許充電電流，取其較小值作為該電池的最大容許充電電流；若充電時電池溫度T有浮動，則重新設定電池的最大容許充電電流。

同時對電池當前剩余充電容量Q0進行計算，電池當前剩余充電容量Q0=額定容量Q-剩余容量Q’，其中剩余容量Q’通過安時積分法計算；

將充電過程設定為3個充電階段，依次將電池電壓充至電壓V1、V2、V3，其中V1＜V2＜V3，V3為電池的最大容許充電電壓，本實施例中取電池額定電壓。

分別對應充電至V1、從V1充電至V2、從V2充電至V3這3個充電階段設定充電電流I1、I2、I3，其中I1＞I2＞I3，I1為該電池的最大容許充電電流。

通過該電池的充電特性曲線判斷V1、V2、V3分別對應的電池剩余充電容量為Q1、Q2、Q3,由于本實施例中V3為電池額定電壓，因此Q3=0。

計算各充電階段充入電池的電量依次為Q0-Q1、Q1-Q2、Q2-Q3,然后計算各充電階段所需充電時間依次為Q0-Q1/I1、Q1-Q2/I2、Q2 /I3；

檢測電池的當前電壓值V，若V<V1, 則此時處于充電至V1階段，需計算所有3個充電階段內的充電時間并相加得到電池充電剩余時間t，