电池的模拟方法、上位机、实时仿真机及电池模拟系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及电池技术领域，公开了一种电池的模拟方法、上位机、实时仿真机及电池模拟系统。本发明专利技术中，电池模拟系统的实时仿真机将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数，将电池性能参数输出至电池模拟器；其中，电池仿真模型包括电池老化模型和电流负载模型；实时仿真机根据电池老化模型输出的电池老化参数更新存储的电池老化参数，根据电流负载模型输出的放电电流更新存储的累计放电量。本发明专利技术实施例提供的电池的模拟方法使得电池模拟系统能进行老化计算，使得电池的老化研究与其他性能的研究同时进行，大大缩短策略的开发周期。实时仿真机具有记忆功能，使得电池模拟系统可以更好地模拟实际电池使用中的电池老化的过程。

Battery simulation method, host computer, real-time simulator and battery simulation system.

The embodiment of the invention relates to the battery technology field, and discloses a battery simulation method, a host computer, a real-time simulator and a battery simulation system. In this invention, the battery simulation system's real time simulator takes the battery state parameters into the battery simulation model, calculates the battery performance parameters and outputs the battery performance parameters to the battery simulator, in which the battery simulation model includes the battery aging model and the current load model, and the real-time simulator loses the battery aging model. The aging parameters of the battery are updated to store the aging parameters of the battery, and the cumulative discharge capacity is updated according to the discharge current output from the current load model. The battery simulation method provided by the embodiment of the invention enables the battery simulation system to carry out aging calculation, which makes the battery aging research and other performance studies simultaneously, greatly shortening the development cycle of the strategy. The real-time simulator has memory function, which makes the battery simulation system better simulate the aging process of batteries in actual batteries.

【技术实现步骤摘要】
电池的模拟方法、上位机、实时仿真机及电池模拟系统
本专利技术实施例涉及电池
，特别涉及电池的模拟方法、上位机、实时仿真机及电池模拟系统。
技术介绍
电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)主要功能包括：电池物理参数实时监测、电池状态估计、在线诊断与预警、充电与放电控制、预充控制、均衡管理和热管理等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池的性能亦相差很大。BMS主要是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。随着BMS的发展，也会增添其它的功能。因此研究BMS的控制策略意义重大。为了节约成本、缩短研发周期，如今的BMS研发平台一般都是基于电池模拟器的硬件在环仿真平台，以电池模拟系统模拟电池组，并把BMS控制器实物接入到系统中，形成闭环回路控制，进行BMS控制策略的研究。电池模拟系统包含电池模拟器及实时仿真机。实时仿真机通过计算电池仿真模型，得到电池性能参数，并输出到电池模拟器硬件上进行相应的体现。然而，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：实际电池生产出来之后，一直处于老化的过程中。然而，现有的电池模拟系统并不能模拟电池的整个老化过程。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种电池的模拟方法、上位机、实时仿真机及电池模拟系统，使得电池模拟系统能够进行老化计算，电池的老化研究与其他性能的研究同时进行，大大缩短电池控制策略的开发周期。实时仿真机具有记忆功能，使得电池模拟系统可以更好地模拟实际电池使用中的电池老化的过程，进行更全面的控制策略的研究。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种电池的模拟方法，包括以下步骤：电池模拟系统的实时仿真机将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数，将电池性能参数输出至电池模拟器；其中，电池仿真模型包括电池老化模型和电流负载模型；实时仿真机根据电池老化模型输出的电池老化参数更新存储的电池老化参数，根据电流负载模型输出的放电电流更新存储的累计放电量。本专利技术的实施方式还提供了一种电池模拟系统的上位机，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；以及，与电池模拟系统的实时仿真机和电池模拟器通信连接的通信组件，通信组件在处理器的控制下接收和发送数据；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行电池的模拟方法。本专利技术的实施方式还提供了一种实时仿真机，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；以及，与电池模拟器通信连接的通信组件，通信组件在处理器的控制下接收和发送数据；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行电池的模拟方法。本专利技术的实施方式还提供了一种电池模拟系统，包括：实时仿真机和电池模拟器；实时仿真机用于将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数，将电池性能参数输出至电池模拟器；其中，电池仿真模型包括电池老化模型和电流负载模型；根据电池老化模型输出的电池老化参数更新存储的电池老化参数，根据电流负载模型输出的放电电流更新存储的累计放电量；电池模拟器用于根据电池性能参数模拟电池。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，由于实时仿真机中有电池仿真模型，电池仿真模型包括电池老化模型，所以实时仿真机可以进行老化计算，使得电池的老化研究与其他性能的研究同时进行，大大缩短控制策略开发周期。实时仿真机开启老化计算时，实时仿真机会根据老化计算结果更新存储的电池老化参数和累计放电量。由于实时仿真机会更新电池老化参数和累计放电量，所以当再次开启老化计算时，实时仿真机可以读取关机或关闭老化计算时刻的电池老化参数和累计放电量，从而使得实时仿真机可以在此基础上继续进行老化计算，使得电池模拟系统可以更好地模拟实际电池使用中的电池老化的过程，研究人员可以进行更全面的电池使用控制策略的研究。另外，在电池模拟系统的实时仿真机将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数之前，电池的模拟方法还包括：电池模拟系统的上位机建立电池老化模型；其中，电池老化模型包括日历寿命子模型和循环寿命子模型；上位机根据电池老化模型搭建电池仿真模型；上位机将电池状态参数和电池仿真模型传输至实时仿真机。由于电池老化模型包括日历寿命子模型和循环寿命子模型，电池老化模型可以模拟电池静置时的电池老化状态和电池充电或放电过程的电池老化状态。另外，电池模拟系统的上位机建立电池老化模型，具体包括：上位机确定电池静置时，累计放电量、温度、充电倍率、放电倍率、充电截止电压和容量衰减率的第一约束关系；上位机确定电池静置时，累计放电量、温度、充电倍率、放电倍率、充电截止电压和内存增加率的第二约束关系；上位机根据第一约束关系和第二约束关系确定日历寿命子模型；上位机确定电池充电或放电时，累计放电量、温度、充电倍率、放电倍率、充电截止电压和容量衰减率的第三约束关系；上位机确定电池充电或放电时，累计放电量、温度、充电倍率、放电倍率、充电截止电压和内存增加率的第四约束关系；上位机根据第三约束关系和第四约束关系确定循环寿命子模型；上位机根据日历寿命子模型和循环寿命子模型建立电池老化模型。另外，在电池模拟系统的实时仿真机将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数之前，电池的模拟方法还包括：实时仿真机判断是否接收到初始值重置指令；实时仿真机若判定为接收到初始值重置指令，将电池老化参数重置为第一初始值，将累计放电量重置为第二初始值。实时仿真机在接收到初始值重置指令时，可以将电池老化参数和累计放电量重置，使得电池模拟系统可以模拟实际电池刚制造完成时刻的状态，方便研究人员开始新一轮的研究。另外，实时仿真机根据电池老化模型输出的电池老化参数更新存储的电池老化参数，具体包括：实时仿真机判断是否接收到老化计算指令；实时仿真机若判定为接收到老化计算指令，根据电池老化模型输出的电池老化参数更新存储的电池老化参数；实时仿真机若判定为未接收到老化计算指令，将电池老化模型输出的电池老化参数恒置为0。实时仿真机在收到老化计算指令时才开始老化计算，将电池老化模型输出的电池老化参数输出，使得研究人员可以根据需要选择是否模拟电池的老化过程。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是本专利技术第一实施方式的电池的模拟方法的流程图；图2是本专利技术第一实施方式的电池仿真模型的结构示意图；图3是本专利技术第二实施方式的电池的模拟方法的流程图；图4是本专利技术第三实施方式的电池的模拟方法的流程图；图5是本专利技术第四实施方式的电池的模拟方法的流程图；图6是本专利技术第五实施方式的上位机的结构框图；图7是本专利技术第六实施方式的实时仿真机的结构框图；图8是本专利技术第七实施方式的实时仿真机的结构框图；图9是本专利技术第八实施方式的实时仿真机的结构框图；图10是本专利技术第九实施方式的电池模拟系统的结构框图；图11是本专利技术第十实施方式的电池模拟系统的结构框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池的模拟方法，其特征在于，包括：电池模拟系统的实时仿真机将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数，将所述电池性能参数输出至电池模拟器；其中，所述电池仿真模型包括电池老化模型和电流负载模型；所述实时仿真机根据所述电池老化模型输出的电池老化参数更新存储的所述电池老化参数，根据所述电流负载模型输出的放电电流更新存储的累计放电量。

【技术特征摘要】
1.一种电池的模拟方法，其特征在于，包括：电池模拟系统的实时仿真机将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数，将所述电池性能参数输出至电池模拟器；其中，所述电池仿真模型包括电池老化模型和电流负载模型；所述实时仿真机根据所述电池老化模型输出的电池老化参数更新存储的所述电池老化参数，根据所述电流负载模型输出的放电电流更新存储的累计放电量。2.根据权利要求1所述的电池的模拟方法，其特征在于，在所述电池模拟系统的实时仿真机将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数之前，所述电池的模拟方法还包括：所述电池模拟系统的上位机建立所述电池老化模型；其中，所述电池老化模型包括日历寿命子模型和循环寿命子模型；所述上位机根据所述电池老化模型搭建电池仿真模型；所述上位机将所述电池状态参数和所述电池仿真模型传输至所述实时仿真机。3.根据权利要求2所述的电池的模拟方法，其特征在于，所述电池模拟系统的上位机建立电池老化模型，具体包括：所述上位机确定所述电池静置时，所述累计放电量、温度、充电倍率、放电倍率、充电截止电压和容量衰减率的第一约束关系；所述上位机确定所述电池静置时，所述累计放电量、所述温度、所述充电倍率、所述放电倍率、所述充电截止电压和内存增加率的第二约束关系；所述上位机根据所述第一约束关系和所述第二约束关系确定所述日历寿命子模型；所述上位机确定所述电池充电或放电时，所述累计放电量、所述温度、所述充电倍率、所述放电倍率、所述充电截止电压和所述容量衰减率的第三约束关系；所述上位机确定所述电池充电或放电时，所述累计放电量、所述温度、所述充电倍率、所述放电倍率、所述充电截止电压和内存增加率的第四约束关系；所述上位机根据所述第三约束关系和所述第四约束关系确定所述循环寿命子模型；所述上位机根据所述日历寿命子模型和所述循环寿命子模型建立所述电池老化模型。4.根据权利要求1至3任一项所述的电池的模拟方法，其特征在于，在所述电池模拟系统的实时仿真机将电池状态参数代入电池仿真模型，计算得到电池性能参数之前，所述电池的模拟方法还包括：所述实时仿真机判断是否接收到初始值重置指令；所述实时仿真机若判定为接收到所述初始值重置指令，将所述电池老化参数重置为第一初始值，将所述累计放电量重置为第二初始值。5.根据权利要求1至3任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：利奇，孙诚骁，
申请(专利权)人：上海科梁信息工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31