一种动力电池测试设备控制方法技术

本发明专利技术公开了一种动力电池测试设备控制方法，在普通单通道采样或多通道采样的基础上升级为多通道采样拟合，在普通

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池测试设备控制方法


[0001]本专利技术属于电池充放电设备领域，涉及一种动力电池测试设备控制方法
。

技术介绍

[0002]随着新能源产业的发展，对电池测试设备的要求也逐步提高，主要体现在以下两个方面：精度更高和响应更快
。
[0003]目前电池测试精度性能领域，主要采用单通道采样和多通道采样两种方案：单通道采样方案精度可达到
±
0.1
％
FS
，在高负载工作状态
(
比如
80
％额定输出电流
)
时，误差较小；在低负载工作状态
(
比如1％额定输出电流
)
时，误差很大
。
多通道采样方案静态性能较好，但在实际使用中，由于不同通道的切换导致出现输出电流波动较大，反而影响动态精度性能
。
[0004]目前电池测试响应性能领域，主要采用普通
PID
控制，响应速度可达到
10ms。
但是由于
PID
控制的标幺化和非线性，导致响应特性受输出电流大小影响，甚至需要按照输出电流大小进行分段
PID
控制，不仅调试时工作量巨大，而且由于
PID
在不同区间之间的切换容易导致控制失稳，给设备带来了安全性隐患
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提出了一种动力电池测试设备控制方法
。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动力电池测试设备控制方法，基于包含
DSP
控制器的动力电池测试设备和与动力电池测试设备通讯的工艺控制器，步骤为：
[0007]S101
，设备初始化：对动力电池测试设备进行硬件初始化和系统变量初始化；
[0008]S102
，信号采样：针对特定待采样信号，使用不同放大倍率的
N
个通道对动力电池进行信号采样；
[0009]S103
，采用多通道拟合进行信号重建：对
N
个不同通道的采样信号采用不同的加权因子进行拟合，且放大倍率变大，加权因子变大，得到采样信号的拟合值
Y
＝
(K1×
Y1×
M1+K2×
Y2×
M2+
…
+Y
N
)/K
N
，其中
N
为使用不同放大倍率的总通道数，
M1、M2、
……
、M
N
‑1为不同放大倍率的各通道的加权比例，
Y1、Y2、
……
、Y
N
为各通道的实际采样值，经过标幺化处理，最大限制值为
1.2
，
K1、K2、
……
、K
N
为各通道拟合系数，
K
i
＝
(1.2
‑
|Y
i
|)
，
1≤i≤N
‑1，
K
N
＝
α1*K1+
α2*K2+
…
+1
，
α1、
α2、
……
、
α
N
为各通道的放大倍率，要求最后一个通道放大倍率为1，即
α
N
＝1；
[0010]S106
，采用输出电压反馈
PID
控制算法进行控制计算，通过如下控制公式叠加
PID
调节输出和电压反馈输出：
[0011]U
k
＝
U
k_1
+k
p
(e
k
‑
e
k
‑1)+k
i
e
k
+k
d
(e
k
‑
2e
k
‑1+e
k
‑2)+n
·
U
out_ref
+U
c
，
[0012]其中
U
k
为输出占空比，
U
k_1
为上一个周期的输出占空比，
e
k
为偏差，
e
k
＝给定值
(
目标
)
‑
反馈值
(
实测
)
，
e
k_1
为上一个周期的
e
k
，
e
k_2
为上一个周期的
e
k_1
，
kp
为
PID
控制器的比例
参数，
ki
为
PID
控制器的积分参数，
kd
为
PID
控制器的微分参数，
U
out_ref
是输出电压反馈，
U
out_ref
＝输出电压
/
母线电压，
n
为可以动态调节的平衡系数，
U
c
为防止溢出的动态补偿输出；
[0013]S107
，将产生的
PWM
波输出；
[0014]S108
，对外通讯；
[0015]重复步骤
S102
～
S108
进行循环
。
[0016]进一步，所述的步骤
S103
和
S106
之间还依次包括：
[0017]S104
，故障检测与处理：
DSP
控制器将故障分为硬件故障和软件故障，
DSP
控制器判断为硬件故障时，在信号达到报警电压后直接报警，并通过总线直接上传，故障发生后排查完故障通过手动复位解决；
DSP
控制器判断为软件故障时，根据动力电池测试设备的型号直接定义和延时判断，在软件故障触发后，故障解除后自动复位；
[0018]S105
，工作状态检测与处理
。
[0019]所述的一种动力电池测试设备控制方法，其步骤
S101
中的硬件初始化主要包括工艺控制器的初始化以及
DSP
控制器和
FPGA
芯片的初始化
。
[0020]所述的一种动力电池测试设备控制方法，其步骤
S102
中动力电池的电压电流信号经过定标
、
采样
、
放大
、
标幺化
、
滤波等处理，转换成软件统一的标幺化信号
。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种动力电池测试设备控制方法，基于包含
DSP
控制器的动力电池测试设备和与动力电池测试设备通讯的工艺控制器，其特征在于：步骤为
S101
，对动力电池测试设备进行硬件初始化和系统变量初始化；
S102
，使用不同放大倍率的
N
个通道对动力电池进行信号采样；
S103
，对
N
个通道的采样信号采用不同的加权因子进行拟合，得到采样信号的拟合值
Y
＝
(K1×
Y1×
M1+K2×
Y2×
M2+
…
+Y
N
)/K
N
，其中
M1、M2、
……
、M
N
‑1为不同放大倍率的各通道的加权比例，
Y1、Y2、
……
、Y
N
为各通道的实际采样值，最大限制值为
1.2
，
K1、K2、
……
、K
N
为各通道拟合系数，
K
i
＝
(1.2
‑
|Y
i
|)
，
1≤i≤N
‑1，
K
N
＝
α1*K1+
α2*K2+
…
+1
，
α1、
α2、
……
、
α
N
为各通道的放大倍率，
α
N
＝1；
S106
，采用输出电压反馈
PID
控制算法进行控制计算，通过如下控制公式叠加
PID
调节输出和电压反馈输出：
U
k
＝
U
k_1
+k
p
(e
k
‑
e
k
‑1)+k
i
e
k
+k
d
(e
k
‑
2e
k
‑1+e
k
‑2)+n
·
U
out_ref
+U
c
，其中
U
k
为输出占空比，
U
k_1
为上一个周期的输出占空比，
e
k
为偏差，
e
k
＝给定值
‑
反馈值，
e
k_1
为上一个周期的
e
k
，
e
k_2
为上一个周期的
e
k_1
，
kp
为
PID
控制器的比例参数，
ki
为
PID
控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，李俊，匡鹏，项思源，万晨曦，
申请(专利权)人：武汉长海高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：