锂离子电池充电路径的确定方法、装置、车辆及存储介质与流程

专利2025-06-24  13


本发明涉及新能源汽车,尤其涉及一种锂离子电池充电路径的确定方法、装置、车辆及存储介质。


背景技术:

1、新能源汽车锂离子电池作为新能源汽车的核心动力源,其性能和技术水平对于电动汽车的续航里程、动力性能以及安全性等方面具有重要影响。随着技术的不断进步和市场的不断扩大,未来新能源汽车锂离子电池将呈现出更加多样化、高性能化的发展趋势。

2、目前,锂离子电池的充电方式为基于锂离子电池充电电流地图(current map)的分布阶梯充电方式,在锂离子电池的荷电状态(state of charge,soc)较低时采用较大电流对锂离子电池进行充电,在锂离子电池的soc较高时采用较小电流对锂离子电池进行充电,以降低充电末期锂离子电池负极石墨的析锂风险,保证锂离子电池的安全性。

3、但是,在实际应用场景中,在锂离子电池的温度大于或者等于25℃的情况下,随着充电电流的增大,锂离子电池的温度也会急剧上升,进而触发由于温度原因导致的充电电流限流问题(一般在45℃时进行限流,防止电池温度进一步升高),从而导致锂离子电池的充电时间较长。


技术实现思路

1、本发明实施例提供一种锂离子电池充电路径的确定方法、装置、车辆及存储介质,以解决相关技术在对锂离子电池进行充电的过程中存在充电路径不是最优充电路径,充电时间较长的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种锂离子电池充电路径的确定方法,所述方法包括:

3、对锂离子电池的初始荷电状态和充电截止的目标荷电状态构成的充电区间进行离散化处理,得到包括所述初始荷电状态和所述目标荷电状态的n个离散荷电状态;n为大于2的整数;

4、根据所述锂离子电池对应的等效电路模型和热模型,确定充电时长计算模型;所述充电时长计算模型用于建立所述锂离子电池的充电时长、电池温度和荷电状态之间的关联关系;

5、确定所述离散荷电状态对应的至少两个预设电池温度;

6、根据第i离散荷电状态、第i-1离散荷电状态和所述第i离散荷电状态对应的预设电池温度,利用所述充电时长计算模型,确定将所述锂离子电池从所述第i-1离散荷电状态充电至所述第i离散荷电状态所需的目标充电时长;i为大于0且小于或者等于n的整数;

7、根据所述目标充电时长,确定将所述锂离子电池从所述初始荷电状态充电至所述目标荷电状态的目标充电路径。

8、可选地,所述根据第i离散荷电状态、第i-1离散荷电状态和所述第i离散荷电状态对应的预设电池温度,利用所述充电时长计算模型,确定将所述锂离子电池从所述第i-1离散荷电状态充电至所述第i离散荷电状态所需的目标充电时长,包括:

9、确定第i离散荷电状态与第i-1离散荷电状态之间的第一差值;

10、获取所述第i-1离散荷电状态对应的第一电池温度,并确定所述第i离散荷电状态对应的预设电池温度和所述第一电池温度之间的第二差值;

11、根据所述第一差值、所述第二差值和所述预设电池温度,利用所述充电时长计算模型,计算在所述预设电池温度下将所述锂离子电池从所述第i-1离散荷电状态充电至所述第i离散荷电状态所需的第一充电时长;

12、根据所述第i离散荷电状态对应的各个所述预设电池温度对应的第一充电时长,确定将所述锂离子电池从所述第i-1离散荷电状态充电至所述第i离散荷电状态所需的目标充电时长。

13、可选地,所述根据所述第i离散荷电状态对应的各个所述预设电池温度对应的第一充电时长,确定将所述锂离子电池从所述第i-1离散荷电状态充电至所述第i离散荷电状态所需的目标充电时长,包括:

14、确定各个所述预设电池温度对应的第一充电时长中的充电时长最小值,得到第二充电时长;

15、在所述第二充电时长的数量为1的情况下,将所述第二充电时长确定为目标充电时长;

16、在所述第二充电时长的数量大于1的情况下,确定每个所述第二充电时长对应的预设充电温度,并根据所述第二充电时长对应的预设充电温度,从所述第二充电时长中确定目标充电时长。

17、可选地,所述根据所述第二充电时长对应的预设充电温度,从所述第二充电时长中确定目标充电时长,包括:

18、将所述第二充电时长对应的预设充电温度中的最大温度对应的第二充电时长确定为目标充电时长;或者,

19、将所述第二充电时长对应的预设充电温度中的最小温度对应的第二充电时长确定为目标充电时长。

20、可选地,所述根据所述第二充电时长对应的预设充电温度,从所述第二充电时长中确定目标充电时长,包括:

21、确定所述第二充电时长对应的预设充电温度中的最大温度和最小温度构成的第一温度区间;

22、确定所述第一温度区间与目标温度区间的交集;

23、将所述交集中的最小温度对应的第二充电时长确定为目标充电时长;或者,

24、将所述交集中的最大温度对应的第二充电时长确定为目标充电时长。

25、可选地,在根据所述目标充电时长,确定将所述锂离子电池从所述初始荷电状态充电至所述目标荷电状态的目标充电路径之后,所述方法还包括:

26、基于所述目标充电路径,对所述锂离子电池进行充电;

27、根据所述目标充电路径,同步输出剩余充电时长。

28、可选地,所述根据所述目标充电路径,同步输出剩余充电时长,包括:

29、获取所述锂离子电池当前的实时电池温度和实时荷电状态;

30、根据所述实时荷电状态、所述目标荷电状态和所述目标荷电状态对应的预设电池温度,利用所述充电时长计算模型,确定将所述锂离子电池从所述实时荷电状态充电至所述目标荷电状态所需的目标充电时长;

31、将所述目标充电时长确定为剩余充电时长,并同步输出所述剩余充电时长。

32、可选地,所述根据所述目标充电路径,同步输出剩余充电时长,包括:

33、确定所述目标充电路径对应的充电总时长;

34、获取所述对所述锂离子电池进行充电的第三充电时长;

35、将所述充电总时长和所述第三充电时长之间的第三差值确定为剩余充电时长,并同步输出所述剩余充电时长。

36、可选地,所述根据所述锂离子电池对应的等效电路模型和热模型,确定充电时长计算模型,包括:

37、根据所述锂离子电池对应的等效电路模型,确定采用第一电流值将所述锂离子电池从第一荷电状态充电至第二荷电状态所需充电时长对应的第一表达式;所述第一电流值与所述电池温度相关;所述第一表达式用于建立所述充电时长、荷电状态和所述第一充电电流之间的关联关系;

38、根据所述锂离子电池对应的热模型,确定采用第一电流值将所述锂离子电池从所述第一荷电状态充电至所述第二荷电状态的过程中,所述电池温度对应的第二表达式;所述第二表达式用于建立所述充电时长、所述第一电流值和所述电池温度之间的关联关系;

39、将所述第一表达式和所述第二表达式确定为充电时长计算模型。

40、为了解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种锂离子电池充电路径的确定装置,所述装置包括:

41、处理模块,用于对锂离子电池的初始荷电状态和充电截止的目标荷电状态构成的充电区间进行离散化处理,得到包括所述初始荷电状态和所述目标荷电状态的n个离散荷电状态;n为大于2的整数;

42、第一确定模块,用于根据所述锂离子电池对应的等效电路模型和热模型,确定充电时长计算模型;所述充电时长计算模型用于建立所述锂离子电池的充电时长、电池温度和荷电状态之间的关联关系;

43、第二确定模块,用于确定所述离散荷电状态对应的至少两个预设电池温度;

44、第三确定模块,用于根据第i离散荷电状态、第i-1离散荷电状态和所述第i离散荷电状态对应的预设电池温度,利用所述充电时长计算模型,确定将所述锂离子电池从所述第i-1离散荷电状态充电至所述第i离散荷电状态所需的目标充电时长;i为大于0且小于或者等于n的整数;

45、第四确定模块,用于根据所述目标充电时长,确定将所述锂离子电池从所述初始荷电状态充电至所述目标荷电状态的目标充电路径。

46、为了解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种车辆,所述车辆包括锂离子电池和电子设备,所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线;其中,处理器、通信接口以及存储器通过通信总线完成相互间的通信;

47、存储器,用于存放计算机程序;

48、处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如上所述的锂离子电池充电路径的确定方法中的步骤。

49、为了解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如上所述的锂离子电池充电路径的确定方法中的步骤。

50、本发明具备如下优点:

51、本发明实施例提供的锂离子电池充电路径的确定方法,在确定目标充电路径的过程中,对锂离子电池的初始荷电状态和充电截止的目标荷电状态构成的充电区间进行离散化处理,得到n个离散荷电状态;根据第i离散荷电状态、第i-1离散荷电状态和第i离散荷电状态对应的预设电池温度,利用建立锂离子电池的充电时长、电池温度和荷电状态之间的关联关系的充电时长计算模型,依次确定初始荷电状态之外的各个离散荷电状态对应的目标充电时长,在确定目标充电时长的过程中,在保证锂离子电池的安全性的同时,还考虑了电池温度对充电时长的影响,使得根据目标充电时长确定的目标充电路径兼顾了锂离子电池的电池温度导致的充电时长延长问题以及锂离子电池析锂导致的安全性问题,基于本发明实施例确定的目标充电路径对锂离子电池进行充电,可以缩短对锂离子电池进行充电的时长,并提高了对锂离子电池进行充电的效率。

52、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。


技术特征:

1.一种锂离子电池充电路径的确定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据第i离散荷电状态、第i-1离散荷电状态和所述第i离散荷电状态对应的预设电池温度,利用所述充电时长计算模型,确定将所述锂离子电池从所述第i-1离散荷电状态充电至所述第i离散荷电状态所需的目标充电时长,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第i离散荷电状态对应的各个所述预设电池温度对应的第一充电时长,确定将所述锂离子电池从所述第i-1离散荷电状态充电至所述第i离散荷电状态所需的目标充电时长,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二充电时长对应的预设充电温度,从所述第二充电时长中确定目标充电时长,包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二充电时长对应的预设充电温度,从所述第二充电时长中确定目标充电时长,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述目标充电时长,确定将所述锂离子电池从所述初始荷电状态充电至所述目标荷电状态的目标充电路径之后,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标充电路径,同步输出剩余充电时长,包括:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标充电路径,同步输出剩余充电时长,包括:

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述锂离子电池对应的等效电路模型和热模型,确定充电时长计算模型,包括:

10.一种锂离子电池充电路径的确定装置,其特征在于,所述装置包括:

11.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括锂离子电池和电子设备,所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线;其中,处理器、通信接口以及存储器通过通信总线完成相互间的通信;

12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的锂离子电池充电路径的确定方法中的步骤。


技术总结
本发明提供一种锂离子电池充电路径的确定方法、装置、车辆及存储介质,所述方法包括:对锂离子电池的初始荷电状态和目标荷电状态构成的充电区间进行离散化处理,得到n个离散荷电状态;根据锂离子电池对应的等效电路模型和热模型,确定充电时长计算模型;确定离散荷电状态对应的至少两个预设电池温度;根据第i离散荷电状态、第i‑1离散荷电状态和预设电池温度,利用所述充电时长计算模型,确定目标充电时长;根据目标充电时长,确定目标充电路径。本发明实施例可以缩短对锂离子电池进行充电的时长,并提高了对锂离子电池进行充电的效率。

技术研发人员:岳泓亚,李军,揭立柱,李云隆,王朝均,卢志强
受保护的技术使用者:重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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