動(dòng)力電池組的建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種動(dòng)力電池組的建模方法，包括以下步驟：在待成組的單體電芯中選取若干個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，得到每個(gè)單體電芯的特性參數(shù)；對(duì)電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)得到的特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)；根據(jù)正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果為待成組單體電芯生成相應(yīng)的正態(tài)分布的單體電芯參數(shù)，根據(jù)所生成的單體電芯參數(shù)建立電池組模型。本發(fā)明提供的建模方法不需要對(duì)每個(gè)待成組的電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，大大縮小實(shí)驗(yàn)成本，同時(shí)大大減小特性參數(shù)計(jì)算量，建模效率高。
【專利說(shuō)明】
動(dòng)力電池組的建模方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是涉及動(dòng)力電池組的建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型儲(chǔ)能領(lǐng)域或是電動(dòng)車領(lǐng)域，需要通過(guò)將多個(gè)單體電芯以一定的串并聯(lián)方式進(jìn)行連接，組成具有大輸出容量、高輸出電壓的動(dòng)力電池組。但單體電芯在生產(chǎn)和使用過(guò)程中存在一定的不一致性，且單體電芯的不一致性隨著單體電芯使用時(shí)間和循環(huán)使用次數(shù)，單體電芯的不一致性不斷加大，因此動(dòng)力電池組在充放電過(guò)程中部分單體電芯存在過(guò)充或過(guò)放的隱患。為了確保動(dòng)力電池在使用過(guò)程中的安全性，需要在實(shí)際應(yīng)用之前對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行建模及測(cè)試，以便為動(dòng)力電池組的電池管理系統(tǒng)制定相應(yīng)的管理策略?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行建模時(shí)采用傳統(tǒng)的動(dòng)力電池組建模方法:基于單體電芯的Thevenin等效電路模型進(jìn)行組合。所述Thevenin等效電路模型:一種使用恒壓源、電阻等電路元件組成電路網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬實(shí)際電芯特性。該方法需要為每個(gè)單體電芯參數(shù)做電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，隨著動(dòng)力電池組電芯數(shù)目的增加，所需計(jì)算資源將大幅度增加，因此在動(dòng)力電池組電芯數(shù)目較多的情況，該方法計(jì)算量較大，難以應(yīng)用。
[0003]所述電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn):指通過(guò)對(duì)單體電芯容量測(cè)試、OCV-SOC曲線測(cè)試、HPPC內(nèi)阻容量測(cè)試等一系列實(shí)驗(yàn)，得出單體電芯的容量Q、開路電壓Uco、電芯歐姆內(nèi)阻Rf1、電芯極化內(nèi)阻Rp，電容Cp等參數(shù)，其中RP、CP需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)根據(jù)一系列復(fù)雜運(yùn)算求得。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種計(jì)算量小、效率高的動(dòng)力電池組的建模方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明提供了動(dòng)力電池組的建模方法，該方法包括以下步驟:
[0007]在待成組的單體電芯中選取若干個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，得到每個(gè)單體電芯的特性參數(shù)；
[0008]對(duì)電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)得到的特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)；
[0009]根據(jù)正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果為待成組單體電芯生成相應(yīng)的正態(tài)分布的單體電芯參數(shù)，根據(jù)所生成的單體電芯參數(shù)建立電池組模型。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述對(duì)選取的單體電芯的特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)的步驟為:計(jì)算不同SOC時(shí)單體電芯的特性參數(shù)的均值&及標(biāo)準(zhǔn)差玢，并根據(jù)均值A(chǔ)1及標(biāo)準(zhǔn)差出生成相應(yīng)的正態(tài)分布。
[0011 ]作為優(yōu)選方案，所述計(jì)算不同SOC對(duì)應(yīng)的單體電芯特性參數(shù)的均值六:及標(biāo)準(zhǔn)差Bj的步驟為:分別計(jì)算SOC為0.1 *n時(shí)單體電芯的特性參數(shù)的均值六〗及標(biāo)準(zhǔn)差Bj，其中為I至1的整數(shù)。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述在待成組的單體電芯為同一批次的單體電芯。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述選取若干個(gè)單體電芯的方式為隨機(jī)選取。
[0014]作為優(yōu)選方案，所述單體電芯的特性參數(shù)包括容量Q。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述單體電芯的特性參數(shù)包括開路電壓Uco。
[0016]作為優(yōu)選方案，所述單體電芯的特性參數(shù)包括電芯歐姆內(nèi)阻Rq。
[0017]作為優(yōu)選方案，所述單體電芯的特性參數(shù)包括電芯極化內(nèi)阻RP。
[0018]作為優(yōu)選方案，所述單體電芯的特性參數(shù)包括電容&。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)在待成組的單體電芯中選取若干個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)得到單體電芯的特性參數(shù)并對(duì)特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)，根據(jù)正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果生成相應(yīng)的單體電芯參數(shù)，不需要對(duì)每個(gè)待成組的電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，大大縮小實(shí)驗(yàn)成本，同時(shí)大大減小特性參數(shù)計(jì)算量，建模效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的動(dòng)力電池組的建模方法流程圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的動(dòng)力電池組的建模方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]實(shí)施例一
[0025]本發(fā)明的實(shí)施例一提供了一種動(dòng)力電池組的建模方法，該方法過(guò)程如下:
[0026]步驟11:根據(jù)待成組的電池組需求單體電芯的數(shù)量，在同一批次的單體電芯中選取若干個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，得到每個(gè)單體電芯的特性參數(shù)。
[0027 ]步驟12:對(duì)電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)得到的特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)。
[0028]步驟13:根據(jù)正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果為待成組單體電芯生成相應(yīng)的正態(tài)分布的單體電芯參數(shù)。
[0029 ]步驟14:根據(jù)所生成的單體電芯參數(shù)建立電池組模型。
[0030]本發(fā)明通過(guò)選取若干個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，對(duì)電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)得到的特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果為待成組單體電芯生成相應(yīng)的正態(tài)分布的單體電芯參數(shù)，不需要對(duì)每個(gè)待成組的電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，大大縮小實(shí)驗(yàn)成本，同時(shí)大大減小特性參數(shù)計(jì)算量，建模效率高。
[0031]實(shí)施例二
[0032]本發(fā)明的實(shí)施例二提供了一種動(dòng)力電池組的建模方法，是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的改進(jìn)。
[0033]一種動(dòng)力電池組的建模方法，該方法過(guò)程如下:
[0034]步驟21:根據(jù)待成組的電池組需求單體電芯的數(shù)量，在同一批次的單體電芯中隨機(jī)選取若干個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，得到每個(gè)單體電芯的特性參數(shù)。其中選取進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)的單體電芯的數(shù)量可根據(jù)待成組的電池組所需單體電芯的數(shù)量確定，如按照待成組的電池組所需單體電芯的數(shù)量按照一定比例選取做電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)的單體電芯的數(shù)量。如待成組的電池組所需單體電芯的數(shù)量為N個(gè)，可選取M=「N/4」個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)。所述單體電芯的特性參數(shù)包括不同單體電芯不同SOC點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的容量Q、開路電壓Uco、電芯歐姆內(nèi)阻Rf3、電芯極化內(nèi)阻Rp及電容Cf。所述SOC可為0.l*n，其中，η={1、2、3……10}，S卩η為I至10的整數(shù)，SOC點(diǎn)的選取可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選取。則每個(gè)SOC點(diǎn)處對(duì)應(yīng)M個(gè)單體電芯經(jīng)電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)得到特性參數(shù)為:Q={Q(1)、Q(2)……Q(M)};Uco={Uco(l)、Uco(2)……Uocv(M)} ；Rq= {Rq(I) ,Rq(2)……Rq(M) } ；RP= {RP(I) ,Rp(2)……Rp(M)};Cp={Cp(1)、Cp(2)……Cp(M) }。
[0035]步驟22:對(duì)所選取的M個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)后對(duì)電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)得到的特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)，即計(jì)算SOC為0.l*n處被選取的單體電芯的特性參數(shù)的均值六:及標(biāo)準(zhǔn)差Bj，并根據(jù)均值六:及標(biāo)準(zhǔn)差Bj生成相應(yīng)的正態(tài)分布，其中，η={1、2、3……10}。
[0036]步驟23:根據(jù)正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果為待成組的N個(gè)單體電芯生成相應(yīng)的正態(tài)分布的單體電芯參數(shù)。
[0037]步驟24:根據(jù)所生成的單體電芯參數(shù)建立電池組模型。
[0038]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以在存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。
[0039]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 在待成組的單體電芯中選取若干個(gè)單體電芯進(jìn)行電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)，得到每個(gè)單體電芯的特性參數(shù)； 對(duì)電芯參數(shù)辨別實(shí)驗(yàn)得到的特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)； 根據(jù)正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果為待成組單體電芯生成相應(yīng)的正態(tài)分布的單體電芯參數(shù)，根據(jù)所生成的單體電芯參數(shù)建立電池組模型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于，所述對(duì)選取的單體電芯的特性參數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)的步驟為:計(jì)算不同SOC時(shí)單體電芯的特性參數(shù)的均值A(chǔ)lS標(biāo)準(zhǔn)差Bj，并根據(jù)均值A(chǔ)i及標(biāo)準(zhǔn)差Bj生成相應(yīng)的正態(tài)分布。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于，所述計(jì)算不同SOC對(duì)應(yīng)的單體電芯特性參數(shù)的均值A(chǔ)i及標(biāo)準(zhǔn)差Bj的步驟為:分別計(jì)算SOC為0.l*n時(shí)單體電芯的特性參數(shù)的均值A(chǔ)lS標(biāo)準(zhǔn)差Bj，其中，η為I至10的整數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于，所述在待成組的單體電芯為同一批次的單體電芯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于，所述選取若干個(gè)單體電芯的方式為隨機(jī)選取。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于:所述單體電芯的特性參數(shù)包括容量Q。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于:所述單體電芯的特性參數(shù)包括開路電壓Uocv。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于:所述單體電芯的特性參數(shù)包括電芯歐姆內(nèi)阻Rq。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于:所述單體電芯的特性參數(shù)包括電芯極化內(nèi)阻Rp。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組的建模方法，其特征在于:所述單體電芯的特性參數(shù)包括電容Cp。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK105912807SQ201610278961
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】徐文賦, 任素云, 曾詠濤
【申請(qǐng)人】惠州市藍(lán)微新源技術(shù)有限公司