整车工况试验用动力电池模拟系统及模拟方法技术方案

本公开提出了整车工况试验用动力电池模拟系统及模拟方法，模拟系统包括电池模拟控制器、高压调节器和传感单元；电池模拟控制器：被配置为用于计算和控制动力电池模拟状态参数；高压调节器：连接供电电网和用电端，用于根据电池模拟控制器发出的状态参数，将供电电网的交流电变换为符合状态参数的电压和电流限值的直流电，供给用电端；传感单元：用于采集电池工作状态数据。通过设置包括电池模拟控制器、高压调节器和传感单元的作为模拟动力模拟电池，在台架测试的整车工况试验中代替动力电池使用，可以节约循环试验时的动力电池充电时间，避免试验对动力电池系统产生的不可逆损害以及实际环境温度对动力电池系统的影响。以及实际环境温度对动力电池系统的影响。以及实际环境温度对动力电池系统的影响。

【技术实现步骤摘要】
整车工况试验用动力电池模拟系统及模拟方法


[0001]本公开涉及车辆性能测试相关
，具体的说，是涉及整车工况试验用动力电池模拟系统及模拟方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，并不必然构成在先技术。
[0003]整车工况试验是测试车辆性能的重要方法，广泛应用于车辆制造企业、研究院所和试验场所。整车工况试验主要有实车路试、转鼓测试以及台架测试，前两种测试侧重车辆生产完成以后的性能测试，受限于车辆的生产制造周期，且投入成本高。对于第三种测试，用于新能源车辆的台架测试是将车辆的整车控制器、动力电池系统、驱动系统及其温控系统在台架上搭建出来，可以模拟整车状态对车辆的动力性、经济性、驱动系统性能、动力电池系统性能、驱动系统与动力电池系统匹配性进行测试，具有接近实车测试的状态，不受车辆生产制造周期的限制，而且可以在车辆制造完成之前发现设计问题，降低由于车辆设计问题产生的成本。
[0004]专利技术人发现，现有的台架试验一般采用实际车辆上设置的动力电池，试验充放电过程以及较高的环境温度会对动力电池系统产生不可逆损害；并且，现有技术的动力电池模拟装置主要是用于电池管理系统(BMS，Battery Management System)的设计开发，并不适用整车工况试验，而且其功能主要是恒压或简单变压输出，不能完全有效的模拟动力电池系统特性，现有的动力电池模拟装置不适于作为台架测试的动力电池模拟装置。

技术实现思路

[0005]本公开为了解决上述问题，提出了整车工况试验用动力电池模拟系统及模拟方法，设置包括电池模拟控制器、高压调节器和传感单元等作为模拟动力模拟电池，在台架测试的整车工况试验中代替动力电池使用，可以节约循环试验时的动力电池充电时间，避免试验充放电过程以及较高的环境温度对动力电池系统产生不可逆损害。
[0006]为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
[0007]一个或多个实施例提供了整车工况试验用动力电池模拟系统，包括电池模拟控制器、高压调节器和传感单元；
[0008]电池模拟控制器：被配置为用于计算和控制动力电池模拟状态参数；
[0009]高压调节器：连接供电电网和用电端，用于根据电池模拟控制器发出的状态参数，将供电电网的交流电变换为符合状态参数的电压和电流限值的直流电，供给用电端；
[0010]传感单元：用于采集动力电池模拟系统输出端的输入的电压、电流数据以及输出的电压、电流数据。
[0011]整车工况试验用动力电池模拟方法，包括以下步骤：
[0012]步骤1、建立电池模拟数据库：获取不同类型动力电池进行动力电池试验的数据，
获取表征动力电池充、放电特征的动力电池参数，建立动力电池模拟数据库；
[0013]步骤2、获取用户提供的动力电池配置数据，根据动力电池配置数据查找电池模拟数据库的数据，确定动力电池系统工作的初始状态，根据初始状态开启高压调节器输出直流电；
[0014]步骤3、获取传感单元采集的模拟动力电池的工作状态数据，所述工作状态数据包括高压调节器输出端的输入输出电流和电压变化数据、环境温度、电池温度与电池内阻；
[0015]步骤4、根据放电电流变化梯度和模拟动力电池的工作状态数据，计算下一时刻的动力电池荷电状态；
[0016]步骤5、根据模拟动力电池下一时刻的动力电池荷电状态以及当前的工作状态数据，确定动力电池模拟状态参数并传输至高压调节器；
[0017]循环执行上述步骤3至步骤5，完成实时的动力电池模拟。
[0018]与现有技术相比，本公开的有益效果为：
[0019](1)本公开提供的整车工况试验用动力电池模拟系统及模拟方法，可在台架测试的整车工况试验中代替动力电池使用，可以有效的模拟动力电池系统工作特性，不仅可以节约循环试验时的动力电池充电时间，避免试验充放电过程以及较高的环境温度会对动力电池系统产生不可逆损害，还解决了现有技术存在的模拟动力电池方法简化严重，试验数据不准确，不能有效达到整车工况试验所需条件的问题。
[0020](2)本公开的动力电池模拟系统作为模拟动力电池，能够有效模拟动力电池系统工作特性，可以模拟动力电池端电压随电池温度变化，动力电池端电压随电池荷电状态变化，动力电池端电压波动与放电电流变化梯度的关系，动力电池输入、输出电流限值随电池温度变化，动力电池输入、输出电流限值随动力电池荷电状态变化的特性，有效的模拟了动力电池系统工作特性，解决了现有技术存在的模拟动力电池方法简化严重，试验数据不准确，不能有效达到整车工况试验所需条件的问题。
[0021](3)本公开的动力电池模拟系统作为模拟动力电池，内嵌多类型动力电池系统(如磷酸铁锂、锰酸锂等)模型，根据实际匹配需求选定电池类型后，录入电池串连数、并联数及初始荷电状态即可快捷、有效模拟动力电池系统工作特性。
附图说明
[0022]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。
[0023]图1是根据一个或多个实施方式的装置的框图；
[0024]图2是本公开实施例2的方法流程图。
具体实施方式：
[0025]下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0026]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0027]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
[0028]实施例1
[0029]在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，整车工况试验用动力电池模拟系统，包括电池模拟控制器、高压调节器和传感单元；
[0030]电池模拟控制器：被配置为用于计算和控制动力电池模拟状态参数；
[0031]高压调节器：连接供电电网和用电端，用于根据电池模拟控制器发出的状态参数，将供电电网的交流电变换为符合状态参数的电压和电流限值的直流电，供给用电端；
[0032]传感单元：用于采集动力电池模拟系统输出端的输入的电压、电流数据以及输出的电压、电流数据；
[0033]可选的，电池模拟控制器包括模拟输出控制模块和运算模块；
[0034]运算模块：被配置为用于根据采集的模拟动力电池的工作状态数据，计算动力电池模拟状态参数，所述电池模拟状态参数包括输出端电压，以及输出端输入及输出电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.整车工况试验用动力电池模拟系统，其特征是：包括电池模拟控制器、高压调节器和传感单元；电池模拟控制器：被配置为用于计算和控制动力电池模拟状态参数；高压调节器：连接供电电网和用电端，用于根据电池模拟控制器发出的状态参数，将供电电网的交流电变换为符合状态参数的电压和电流限值的直流电，供给用电端；传感单元：用于采集动力电池模拟系统输出端的输入的电压、电流数据以及输出的电压、电流数据。2.如权利要求1所述的整车工况试验用动力电池模拟系统，其特征是：电池模拟控制器包括模拟输出控制模块和运算模块；运算模块：被配置为用于根据采集的模拟动力电池的工作状态数据，计算动力电池模拟状态参数，所述电池模拟状态参数包括输出端电压，以及输出端输入及输出电流限值；模拟输出控制模块：被配置为用于将运算模块计算的数据转换为模拟信号传输至高压调节器。3.如权利要求1所述的整车工况试验用动力电池模拟系统，其特征是：高压调节器包括电压调节模块和限流模块；电压调节模块用于：用于根据电池模拟控制器发出的电池模拟状态参数，将供电电网的交流电变换为输出端电压符合电池模拟状态参数要求的端电压大小；限流模块用于：用于根据电池模拟控制器发出的电池模拟状态参数，将供电电网的交流电变换为输出端电流小于电池模拟状态参数要求的电流限值大小。4.如权利要求1所述的整车工况试验用动力电池模拟系统，其特征是：传感单元包括环境温度传感器和电池温度传感器、以及电流传感器和电压传感器，所述电压传感器连接高压调节器的输出端测量端电压，所述电流传感器分别设置在模拟动力电池的充电回路和放电回路上，分别用于测量输出端的输入电流和输出电流。5.整车工况试验用动力电池模拟方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、建立电池模拟数据库：获取不同类型动力电池进行动力电池试验的数据，获取表征动力电池充、放电特征的动力电池参数，建立动力电池模拟数据库；步骤2、获取用户提供的动力电池配置数据，根据动力电池配置数据查找电池模拟数据库的数据，确定动力电池系统工作的初始状态，根据初始状态开启高压调节器输出直流电；步骤3、获取传感单元采集的模拟动力电池的工作状态数据，所述工作状态数据包括高压调节器输出端的输入输出电流和电压变化数据、环境温度、电池温度与电池内阻；步骤4、根据放电电流变化梯度和模拟动力电池的工作状态数据，计算下一时刻的动力电池荷电状态；步骤5、根据模拟动力电池下一时刻的动力电池荷电状态以及当前的工作状态数据，确定动力电池模拟状态参数并传输至高压调节器；循环执行上述步骤3至步骤5，完成实时的动力电池模拟。6.如权利要求5所述的整车工况试验用动力电池模拟方法，其特征是：步骤1中，所述试验获取的动力电池参数包括：电池额定容量、电池运行环境温度对电池容量影响系数、电池温度对电池放电影响系数与电池内阻对电池放电影响系数。7.如权利要求5所述的整车工况试验用动力电池模拟方法，其特征是：进行动力电池试
验获取的数据包括：动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪亭，刘静雯，李泰，许璇，赵佳，韩华然，
申请(专利权)人：聊城职业技术学院，
类型：发明
国别省市：