本發(fā)明屬于充電顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種充電時間顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動汽車和插電式混合動力汽車在這些年越來越流行，但是由于電動汽車的續(xù)航里程有限，為了規(guī)劃路線和判斷能否完成某個出行計劃，駕駛員需要準確的知道電池的可用能量，即soc(stateofcharge)荷電狀態(tài)和soe(stateofenergy)。而一旦需要充電，那么花多少時間充電，怎么來安排，也會影響到用車規(guī)劃，因為與花幾分鐘內(nèi)向汽車驅(qū)動的車輛加油相比，電動汽車充電往往需要等待的時間以小時為單位，現(xiàn)有的充電顯示界面顯示有充電電流、充滿電所需剩余時間等信息，往往都不能顯示充電至不同的soc所需的時間，比如充到50％、80％的時間，這樣不僅有利于規(guī)劃充電計劃，也有利于規(guī)劃用電計劃。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種充電時間顯示系統(tǒng)，旨在在充電顯示界面上顯示充電至不同的soc所需的時間。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種充電時間顯示系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：電池管理單元，所述電池管理單元用于實時獲取電池充電時的充電溫度、電池當前起始充電量、以及電池的老化程度，所述系統(tǒng)還包括：充電時間預(yù)估單元，及顯示單元，所述充電時間預(yù)估單元及所述顯示單元均與所述電池管理單元連接；

所述充電時間預(yù)估單元基于所述電池管理單元發(fā)送的充電電池當前充電溫度、電池當前起始電量、以及充電電池的老化程度，從預(yù)先存儲的多組充電曲線中匹配出最佳充電曲線，基于所述最佳充電曲線預(yù)估從所述起始電量充電至目標電量所需的時間，并將所述目標電量及充電至目標電量的充電時間至所述電池管理單元，所述多組充電曲線是指在實驗條件下獲取的基于不同電池老化程度參數(shù)、不同充電溫度采樣、以及不同起始電量的多組充電曲線；

所述電池管理單元用于將目標電量及充電至目標電量的充電時間發(fā)送至顯示單元進行顯示；

所述電池老化程度用電池循環(huán)充放電的次數(shù)來進行表征。

進一步的，所述系統(tǒng)包括：can通信單元，所述can通信單元分別與所述電池管理單元及所述充電樁連接，所述電池管理單元基于所述can通訊單元將顯示信息在所述充電樁上同步進行顯示。

進一步的，當所述目標電量為多個值時，所述顯示單元以表格或二維線圖的方式對目標電量及充電至目標電量的充電時間進行顯示。

進一步的，所述充電時間預(yù)估單元包括：參數(shù)匹配子單元，及與所述參數(shù)匹配子單元連接的最佳充電曲線一獲取子單元和最佳充電曲線二獲取子單元，與所述最佳充電曲線一獲取子單元和所述最佳充電曲線二獲取子單元連接的預(yù)估時間讀取子單元，以及與預(yù)估時間讀取子單元連接的預(yù)估時間輸出子單元，

所述參數(shù)匹配子單元，用于將當前電池老化程度、當前充電溫度、當前起始電量與電池老化程度采樣參數(shù)、溫度采樣參數(shù)、及起始電量采樣參數(shù)進行匹配；

若當前電池老化程度、當前充電溫度、以及當前起始電量均與對應(yīng)的采樣參數(shù)完全匹配，所述最佳充電曲線一獲取子單元則將當前電池老化程度、當前充電溫度、以及當前起始電量對應(yīng)的充電曲線作為最佳充電曲線一，并將最佳充電曲線一發(fā)送至所述預(yù)估時間讀取子單元；

若當前電池老化程度、當前充電溫度、以及當前起始電量與對應(yīng)的采樣參數(shù)不完全匹配或不匹配，所述最佳充電曲線二獲取子單元分別獲取偏離當前充電溫、當前電池老化程度、以及當前起始電量最小的三個采樣參數(shù)，所述三個采樣參數(shù)對應(yīng)的充電曲線即為最佳充電曲線二，并將最佳充電曲線二發(fā)送至所述預(yù)估時間讀取子單元；

所述預(yù)估時間讀取子單元，基于所述最佳充電曲線一或所述最佳充電曲線二直接讀取從起始soc至目標soc的充電時間預(yù)估值，并將所述直接讀取的所述充電時間預(yù)估值發(fā)送至所述預(yù)估時間輸出子單元；

所述預(yù)估時間輸出子單元用于將所述預(yù)估時間讀取子單元發(fā)送的所述充電時間預(yù)估值輸出至電池管理單元。

進一步的，所述充電時間預(yù)估單元包括：修正時間計算子單元，所述修正時間計算子模塊與所述最佳充電曲線二獲取子單元連接及預(yù)估時間輸出子單元連接；

所述修正時間計算子單元計算電池老化程度、當前充電溫度及當前起始電量與所述最佳充電曲線二采樣參數(shù)的偏差引入的預(yù)估時間修正值；并將所述預(yù)估時間修正值發(fā)送至預(yù)估時間輸出子單元；

所述預(yù)估時間輸出子單元，用于將所述預(yù)估時間讀取子單元從所述最佳充電曲線二上直接讀取的充電時間預(yù)估值與所述修正時間計算子單元計算的預(yù)估時間修正值之和輸出至所述電池管理單元，或者是將所述預(yù)估時間讀取子單元從所述最佳充電曲線一上直接讀取的充電時間預(yù)估值輸出至所述電池管理單元。

進一步的，其特征在于，所述修正時間計算子單元包括：老化程度參數(shù)偏差計算模塊、溫度參數(shù)偏差計算模塊及起始電量偏差計算模塊；

若當前電池老化程度l0偏離最佳充電曲線二的電池老化程度采樣參數(shù)，基于電池老化程度對充電速率的影響呈現(xiàn)線性，所述老化程度參數(shù)偏差計算模塊獲取離當前電池老化程度l0最近的兩個電池老化程度采樣參數(shù)lm1，lm2，以及離當前充電溫度t0及起始電量s0最近的溫度采樣參數(shù)tm、起始電量采樣參數(shù)sm，并基于采樣參數(shù)(lm1、tm、sm)及(lm2、tm、sm)對應(yīng)的兩條充電曲線，分別獲取從起始電量到目標電量的充電時間預(yù)估值t1、t2，計算電池老化程度的偏離電池老化程度采樣參數(shù)引入的預(yù)估時間修正值δt，計算公式如下：

其中，lm1為小于l0的電池老化程度采樣參數(shù)中的最大值，lm2為大于l0的電池老化程度采樣參數(shù)中的最小值；

若起始電量s0偏離最佳充電曲線二的起始電量采樣參數(shù)，當起始電量s0處于恒流充電階段時，在恒流充電階段的充電速率不變，所述起始電量偏差計算模塊分別獲取離當前起始電量s0、當前電池老化程度l0及當前充電溫度t0最近的起始電量采樣參數(shù)sm、電池老化程度采樣參數(shù)lm及溫度采樣參數(shù)tm，并基于采樣參數(shù)(sm、lm、tm)對應(yīng)的充電曲線計算恒流階段的充電速率，計算基于起始電量s0的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt，計算公式為：δt＝(sm-s0)*k，其中，s0為起始電量，sm為離起始電量最近的起始電量采樣參數(shù)，k為充電速率乘積；當起始電量s0處于恒壓充電階段或涓流充電階段時，設(shè)定的采樣密度大，采樣間隔小，起始電量s0與離起始電量s0最近的起始電量采樣參數(shù)sm的差值很小，所述起始電量偏差計算模塊令起始電量s0的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt為零；

若當前充電溫度t0偏離最佳充電曲線二的溫度采樣參數(shù)t，在溫度敏感區(qū)間，設(shè)定的采樣密度大，采樣間隔小，當前充電溫度t0與偏離當前充電溫度t0最近的溫度采樣參數(shù)tm的差值很小，所述溫度參數(shù)偏差計算模塊令當前充電溫度t0的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt為零，對于溫度非敏感區(qū)間，由于充電溫度的變化對充電曲線的影響小，所述溫度參數(shù)偏差計算模塊令當前充電溫度t0的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt為零。

本發(fā)明實施例通過充電時間預(yù)估單元基于電池管理單元發(fā)送的充電電池當前充電溫度、起始電量、以及充電電池的老化程度從預(yù)先存儲的多組充電曲線中匹配出最佳充電曲線，該充電曲線記錄充電至各個電量所需的時間，用戶通過最佳充電曲線即可獲知充電至所需電量的時間，便于合理規(guī)劃用車；此外，本發(fā)明實施例是考慮充電環(huán)境對充電速率的影響，如電池老化程度及充電溫度，使得用戶獲取的充至目標電量的剩余充電時間更為客觀、精準。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的充電時間顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的充電時間預(yù)估單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實施例提供的充電時間顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。

本發(fā)明實施例提供一種充電時間顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：電池管理單元1，該電池管理單元1用于獲取電池充電時的充電溫度、電池當前起始充電量、以及電池的老化程度，電池老化程度用電池循環(huán)充放電的次數(shù)來進行表征，該系統(tǒng)還包括：充電時間預(yù)估單元2，及顯示單元3，該充電時間預(yù)估單元2及顯示單元3均與電池管理單元1連接，其中，充電時間預(yù)估單元2基于電池管理單元1發(fā)送的充電電池當前充電溫度、起始電量、以及充電電池的老化程度，從預(yù)先存儲的多組充電曲線中匹配出最佳充電曲線，基于最佳充電曲線預(yù)估從起始電量充電至目標電量所需的時間，將目標電量及充電至目標電量的充電時間至電池管理單元1，電池管理單元1用于將目標電量及充電至目標電量的充電時間發(fā)送至顯示單元3進行顯示，

在本發(fā)明實施例中，該多組充電曲線是指在實驗條件下獲取的基于不同老化程度、不同充電溫度、以及不同起始soc的多組充電曲線，該多組充電曲線的獲取方法為：在相同充電溫度、以及相同電池老化程度的條件下，測量不同起始soc下的充電曲線；改變充電溫度和電池老化程度中的一個參數(shù)，保持另一個參數(shù)不變，測試不同起始soc下的充電曲線，直至遍歷充電溫度和電池老化程度的所有組合下的不同起始soc下的充電曲線，基于電池老化程度、充電溫度、以及起始電量三個實驗參數(shù)對充電速率的影響程度來設(shè)定每個實驗參數(shù)的采樣密度，即采樣間隔，所述采樣密度的設(shè)定具體如下：電池老化程度對充電速率的影響呈現(xiàn)線性關(guān)系，設(shè)定的電池老化程度采樣密度較小，即電池老化程度采樣間隔大；充電溫度處于15℃至35℃的溫度非敏感區(qū)間內(nèi)時，充電溫度的變化對充電速率的影響小，設(shè)定的溫度采樣密度小，即溫度采樣間隔大，在溫度敏感區(qū)間，充電溫度對充電速率影響大，設(shè)定的溫度采樣密度大，即溫度采樣間隔??；在起始電量處于恒流充電階段時，充電速率穩(wěn)定，設(shè)定的起始電量采樣密度小，即起始電量采樣間隔大，在起始電量處于恒壓或涓流充電階段時，充電速率逐漸減小，設(shè)定的起始電量采樣密度大，即起始電量采樣間隔小；

在本發(fā)明實施例中，目標電量等距設(shè)置，可以基于起始電量進行等距設(shè)計，如起始電量為17％，按10％等距遞增，即目標電量的設(shè)定數(shù)值依次為：27％、37％......，或者基于零點進行等距設(shè)計，按10％等距遞增，即目標電量的設(shè)定數(shù)值依次為：10％、20％......，當該目標電量為多個設(shè)定值時，顯示單元3以表格或二維線圖的方式對目標電量及充電至目標電量的充電時間進行顯示。

本發(fā)明實施例通過充電時間預(yù)估單元2基于電池管理單元1發(fā)送的充電電池當前充電溫度、起始電量、以及充電電池的老化程度從預(yù)先存儲的多組充電曲線中匹配出最佳充電曲線，該充電曲線記錄充電至各個電量所需的時間，用戶通過最佳充電曲線即可獲知充電至所需電量的時間，便于合理規(guī)劃用車；此外，本發(fā)明實施例是考慮充電環(huán)境對充電速率的影響，如電池老化程度、充電溫度及起始電量(反應(yīng)電池充電特性對充電速率的影響)，使得用戶獲取的充電至目標電量的剩余充電時間更為客觀、精準。

在本發(fā)明實施例中，該系統(tǒng)包括can通信單元4，該can通信單元4分別與電池管理單元1及充電樁連接5，電池管理單元1基于can通訊單元4將顯示信息在充電樁5上同步進行顯示，便于用戶更為直觀的獲取所需信息。

在本發(fā)明實施例中，充電時間預(yù)估單元2包括：參數(shù)匹配子單元21，及與參數(shù)匹配子單元21連接的最佳充電曲線一獲取子單元23和最佳充電曲線二獲取子單元22，與最佳充電曲線一獲取子單元23和最佳充電曲線二獲取子單元22連接的預(yù)估時間讀取子單元24，以及與預(yù)估時間讀取子單元24連接的預(yù)估時間輸出子單元26，

參數(shù)匹配子單元21，用于將當前電池老化程度、當前充電溫度、當前起始電量與電池老化程度采樣參數(shù)、溫度采樣參數(shù)、及起始電量采樣參數(shù)進行匹配；

若當前電池老化程度、當前充電溫度、以及當前起始電量均與對應(yīng)的采樣參數(shù)完全匹配，最佳充電曲線一獲取子單元23則將當前電池老化程度、當前充電溫度、以及當前起始電量對應(yīng)的充電曲線作為最佳充電曲線一，并將最佳充電曲線一發(fā)送至預(yù)估時間讀取子單元24；

若當前電池老化程度、當前充電溫度、以及當前起始電量與對應(yīng)的采樣參數(shù)不完全匹配或不匹配時，最佳充電曲線二獲取子單元22分別獲取偏離當前充電溫、當前電池老化程度、以及當前起始電量最小的三個采樣參數(shù)，所述三個采樣參數(shù)對應(yīng)的充電曲線即為最佳充電曲線二，并將最佳充電曲線二發(fā)送至預(yù)估時間讀取子單元24；

在本發(fā)明實施例中，采樣參數(shù)包括：電池老化程度采樣參數(shù)、溫度采樣參數(shù)及起始電量采樣參數(shù)；針對電池老化程度采樣參數(shù)，若每循環(huán)充放電50次取樣一次，電池老化程度采樣參數(shù)的取值為0(即新電池)、循環(huán)充放電50、循環(huán)充放電100；針對溫度采樣參數(shù)，其溫度采樣范圍控制在最低許可充電溫度和最高許可充電溫度之間，若每隔5℃取樣一次，溫度采樣參數(shù)的取值如15℃、20℃、25℃；針對起始電量采樣參數(shù)，若以每隔10％取樣一次，起始電量采樣參數(shù)的取值0、10％、20％......。

預(yù)估時間讀取子單元24，用于基于最佳充電曲線一或最佳充電曲線二直接讀取從起始soc至目標soc的充電時間預(yù)估值，并將直接的充電時間預(yù)估值發(fā)送至所述預(yù)估時間輸出子單元26；

預(yù)估時間輸出子單元26，用于將預(yù)估時間讀取子單元24發(fā)送的該充電時間預(yù)估值輸出至電池管理單元1。

本發(fā)明實施例基于存儲的不同電池老化程度、不同充電溫度及不同起始電量條件下的充電曲線，來獲取與當前電池老化程度、當前充電溫度及電池起始電量最為匹配的最佳充電曲線，基于最佳充電曲線來讀取從起始電量是目標電量的充電時間，綜合考慮了外界因素對充電過程的影響，如電池的老化程度、充電溫度、及起始充電量，起始充電量反應(yīng)的是電池充電特性對充電時間估算的影響，使得用戶獲得的剩余充電時間盡可能的接近真實值。

在本發(fā)明實施例中，充電時間預(yù)估單元2包括：修正時間計算子單元25，修正時間計算子模塊25與最佳充電曲線二獲取子單元22及預(yù)估時間輸出子單元26連接；其中，

修正時間計算子單元25計算電池老化程度、當前充電溫度及當前起始電量與所述最佳充電曲線二采樣參數(shù)的偏差引入的預(yù)估時間修正值，并將該預(yù)估時間修正值發(fā)送至預(yù)估時間輸出子單元26；

預(yù)估時間輸出子單元26，用于將預(yù)估時間讀取子單元24從最佳充電曲線二上直接讀取的充電時間預(yù)估值與修正時間計算子單元25計算的預(yù)估時間修正值之和輸出至電池管理單元1；或者是將預(yù)估時間讀取子單元24從最佳充電曲線一上直接讀取的充電時間預(yù)估值輸出至電池管理單元1。

進一步的，該修正時間計算子單元25包括：電池老化程度參數(shù)偏差計算模塊251、溫度參數(shù)偏差計算模塊252及起始電量偏差計算模塊253；

若當前電池老化程度l0偏離最佳充電曲線二的電池老化程度采樣參數(shù)，基于電池老化程度對充電速率的影響呈現(xiàn)線性，所述老化程度參數(shù)偏差計算模塊251獲取離當前電池老化程度l0最近的兩個電池老化程度采樣參數(shù)lm1，lm2，以及離當前充電溫度t0及起始電量s0最近的溫度采樣參數(shù)tm、起始電量采樣參數(shù)sm，并基于采樣參數(shù)(lm1、tm、sm)及(lm2、tm、sm)對應(yīng)的兩條充電曲線，分別獲取從起始電量到目標電量的充電時間預(yù)估值t1、t2，計算電池老化程度的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt，計算公式如下：

其中，lm1為小于l0的電池老化程度采樣參數(shù)中的最大值，lm2為大于l0的電池老化程度采樣參數(shù)中的最小值；

若起始電量s0偏離最佳充電曲線二的起始電量采樣參數(shù)，當起始電量s0處于恒流充電階段時，在恒流充電階段的充電速率不變，所述起始電量偏差計算模塊252分別獲取離當前起始電量s0、當前電池老化程度l0及當前充電溫度t0最近的起始電量采樣參數(shù)sm、電池老化程度采樣參數(shù)lm及溫度采樣參數(shù)tm，并基于采樣參數(shù)(sm、lm、tm)對應(yīng)的充電曲線計算恒流階段的充電速率，計算基于起始電量s0的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt，計算公式為：δt＝(sm-s0)*k，其中，s0為起始電量，sm為離起始電量最近的起始電量采樣參數(shù)，k為充電速率乘積；當起始電量s0處于恒壓充電階段或涓流充電階段時，設(shè)定的采樣點密度大，采樣間隔小，起始電量s0與離起始電量s0最近的起始電量采樣參數(shù)sm的差值很小，所述起始電量偏差計算模塊252令起始電量s0的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt為零；

若當前充電溫度t0偏離最佳充電曲線二的溫度采樣參數(shù)t，在溫度敏感區(qū)間，由于設(shè)定的采樣密度大，采樣間隔小，當前充電溫度t0與偏離當前充電溫度t0最近的溫度采樣參數(shù)tm的差值很小，所述溫度參數(shù)偏差計算模塊253令當前充電溫度t0的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt為零，對于溫度非敏感區(qū)間，由于充電溫度的變化對充電曲線的影響小，所述溫度參數(shù)偏差計算模塊253令當前充電溫度t0的偏離引入的預(yù)估時間修正值δt為零。

本發(fā)明實施例基于存儲的不同電池老化程度、不同充電溫度及不同起始電量條件下的充電曲線，來獲取與當前電池老化程度、當前充電溫度及電池起始電量最為匹配的最佳充電曲線，若電池當前電池老化程度、當前充電溫度及電池起始電量與最佳充電曲線的采樣參數(shù)存在偏差時，通過修正時間計算子單元25針對不同實驗參數(shù)偏差的特性進行相應(yīng)的時間修正，使得用戶獲得的剩余充電時間進一步的接近真實值。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。