一种动力电池组系统SOC精度测试方法与流程

文档序号:16603773发布日期:2019-01-14 20:46阅读:360来源:国知局
本发明属于动力电池组系统soc精度测试
技术领域
:,具体涉及一种动力电池组系统soc精度测试方法。
背景技术
::电池荷电状态(soc),主要用于描述电池组系统的剩余电量;电动汽车行驶中,要求电池组管理系统能够实时并准确估算动力电池soc值,以便于准确估算汽车剩余行驶里程。为了验证电池组管理系统soc精度符合设计要求,各主机厂在动力电池组系统开发验证环节均会对电池组系统soc精度开展相应的测试验证试验。目前常用的动力电池组系统soc精度测试方法,通常参考qc/t897-2011中5.5进行;但随着动力电池性能的提升、电动汽车应用范围的推广、以及电池管理系统soc估算方法的不断优化,qc/t897-2011中的soc精度测试方法逐渐显现出以下缺陷:首先,该测试方法中,设置的温度范围较窄,仅在5℃~15℃、25℃~35℃两个温度范围内分别选择一个温度点进行测试。而目前动力电池高、低温性能不断提升,电动汽车也逐步推广至高温、高寒地区,该测试方法温度范围已不符合车辆实际使用范围;其次,该测试方法虽然针对4种车辆类型分别选择了不同的充放电工况,但4种测试工况均较为平缓,明显不符合车辆实际道路行驶情况;车辆实际使用过程中,电流波动较大,而soc估算在电流波动较大时,通常误差明显增大;再次,该测试方法中,并未模拟整车实际使用过程中的驻车、下电、上电等工况;而目前常用的soc估算方法通常包含充满电修正、上电修正、驻车修正等,soc精度测试方法中,应体现上述工况,以更好的模拟客户实际使用情况;最后,该测试方法中,使用充放电设备对电池充满电,导致测试过程中频繁出现充满电后soc并未达到100%;主要是因为,充满电修正至100%soc的前提是:必须在充电回路上进行充电。技术实现要素:本发明设计了一种动力电池组系统soc精度测试方法,其解决了现有动力电池组系统soc精度测试不符合实际使用范围、电流波动大、误差明显的问题。为了解决上述存在的技术问题,本发明采用了以下方案:一种动力电池组系统soc精度测试方法,包括以下步骤:s1:根据电池组系统的工作温度范围划分为多个试验温度范围;s2:对各个试验温度范围分别选择一个测试温度点t,对电池组进行容量q测试,获取容量平均值q0;s3:在测试温度点t下,通过标准充电方式将电池组系统充满电,并记录充电容量q01;s4:在测试温度点t下,获取电池组bms的soc估算值q;s5:通过容量平均值q0和容量q01计算soc真实值p;s6:通过所述soc估算值q和所述soc真实值p计算soc误差f。该动力电池组系统soc精度测试方法具有以下有益效果:发明提供的动力电池组系统soc精度测试方法,结合目前动力电池性能、电动汽车应用范围、以及常见的soc估算方法,拓宽了soc精度测试的温度范围、选择了更接近实际道路状况的测试工况、同时考虑到动力电池在不同温度和soc下的倍率性能选择相应的限制电流,所述soc精度测试方法更接近车辆实际使用情况,能够更好地模拟了整车情况进行soc精度的验证。附图说明图1:本发明一种动力电池组系统soc精度测试方法流程图;图2:本发明纯电动乘用车实测nedc工况曲线。具体实施方式下面结合附图,对本发明做进一步说明:图1示出了一种动力电池组系统soc精度测试方法,应用于纯电动汽车的动力电池组系统soc精度测试,包括以下步骤:s1:根据电池组系统的工作温度范围划分为多个试验温度范围;至少应包含高温(≥35℃)、常温(25℃)、低温(≤0℃)三种情况;优选-20℃~0℃,5℃~15℃、25℃~40℃三个温度范围;s2:对各个试验温度范围分别选择一个测试温度点t,对电池组进行容量q测试,获取容量平均值q0;s3:在测试温度点t下,通过标准充电方式将电池组系统充满电,并记录充电容量q01;s4:在测试温度点t下,获取电池组bms的soc估算值q;s5:通过所述容量平均值q0和所述容量q01计算soc真实值p;s6:通过所述soc估算值q和所述soc真实值p计算soc误差f;所得soc误差f=|p-q|;s7:通过对各soc点的soc精度测试计算soc误差f,判定动力电池组系统soc精度是否满足设计要求。采用上述方案,能够解决了现有动力电池组系统soc精度测试不符合实际使用范围、电流波动大、误差明显的问题。优选地,结合上述方案,本实施例中,容量平均值q0为测试温度点t下,测得动力电池组系统多个放电容量值的平均值;容量平均值q0为获取步骤如下:s21:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s22:采用标准的充电方式,将电池组系统充电至电压截止条件;s23:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s24:采用标准的放电方式,将电池组系统放电至电压截止条件,并记录第一次放电电容q1;s25:以此循环上述s21至s24,并记录第二次放电电容q2、第三次放电电容q3、直至第n次放电电容qn;本实施例中,优选为三次;s26:容量平均值q0=(q1+q2+q3+……+qn)/n;当三次放电时,即得q0=(q1+q2+q3)/3;放电电容q1、q2、q3、……、qn与容量平均值q0的偏差均小于2%,则容量平均值q0可作为对应温度点电池组系统的放电容量。优选地,结合上述方案,本实施例中,s4、s5步骤中,电池组bms的soc估算值q与真实值p是通过将动力电池组系统的soc分为三段进行soc精度测试;在测试温度点t下,选择的soc测试点应尽可能包含全soc段,至少应包含soc>80%,30%<soc<80%、soc<30%三个soc区间;为了节省soc精度测试时间,本实施例优选在soc>80%,30%<soc<80%、soc<30%三个soc点进行soc精度的测试;测试具体过程如下:当soc>80%时:s411:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s412:采用标准的放电方式,将电池组系统放电至电压截止条件;s413:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s414:使用慢充桩将电池组系统慢充至满电;s415:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s416:使用充放电设备,将电池组系统以容量平均值q0放电10min;s417:断开12v电源,模拟整车下电;静置30min后,连接12v电源,模拟整车上电;s418:使用充放电设备,选择table工况;同时设定测试温度点t、80%soc时电池组所允许的最大充电电流和放电电流跟随功能;进行一个循环的充放电测试后;s419:断开12v电源,模拟整车下电;静置30min后,连接12v电源,模拟整车上电;s4110:使用充放电设备,将电池组系统以1/3容量平均值q0充电20min;s4111:使用充放电设备,将电池组系统以1/6容量平均值q0充电10min;静置10min后;记录此时电池组bms的soc估算值q;s4112:使用厂家建议的充电方式将电池组系统充满电,记录充电容量q01,计算此时soc真实值p=(q0-q01)/q0;所得soc误差f01=|p01-q01|;当30%<soc<80%时:s421:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s422:采用标准的放电方式,将电池组系统放电至电压截止条件;s423:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s424:使用慢充桩将电池组系统慢充至满电;s425:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s426:使用充放电设备,将电池组系统以容量平均值q0放电20min;s427:断开12v电源,模拟整车下电;静置30min后,连接12v电源,模拟整车上电;s428:使用充放电设备,选择table工况;同时设定测试温度点t、60%soc时电池组所允许的最大充电电流和放电电流跟随功能;进行一个循环的充放电测试;s429:断开12v电源,模拟整车下电;静置30min后,连接12v电源,模拟整车上电;记录此时电池组bms的soc估算值q;s430:使用厂家建议的放电方式将电池组系统放空电,记录放电容量q02,计算此时soc真实值p=q02/q0;所得soc误差分别为f02=|p02-q02|;当soc<30%时:s431:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s432:采用标准的放电方式,将电池组系统放电至电压截止条件;s433:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s434:使用慢充桩将电池组系统慢充至满电;s435:在动力电池组系统工作环境下,保持电池组系统所有温度维持在测试温度点t±2℃;s436:使用充放电设备,将电池组系统以容量平均值q0放电40min;s437:断开12v电源,模拟整车下电;静置30min后,连接12v电源,模拟整车上电;s438:使用充放电设备,选择table工况;同时设定测试温度点t、30%soc时电池组所允许的最大充电电流和放电电流跟随功能;进行一个循环的充放电测试;s439:断开12v电源,模拟整车下电;静置30min后,连接12v电源,模拟整车上电;记录此时电池组bms的soc估算值q;s4310:使用厂家建议的放电方式将电池组系统放空电,记录放电容量q03,计算此时soc真实值p=q03/q0;所得soc误差分别为f03=|p03-q03|。采用上述具体测试过程能够根据结合目前动力电池性能、电动汽车应用范围、以及常见的soc估算方法,精确测量电池组bms的soc估算值q,以便计算soc误差f。优选地,结合上述方案,本实施例中,电池组系统的工作温度范围至少包括高温(≥35℃)、常温(25℃)、低温(≤0℃)三种情况;或,电池组系统的工作温度范围划分为-20℃~0℃,5℃~15℃、25℃~40℃三个工作温度范围;进一步地,所述测试温度点t为-10℃或0℃或5℃或10℃或15℃或20℃或25℃或30℃或40℃。优选地,结合上述方案,本实施例中,在soc精度测试前还包括以下步骤:s01:首先判断电池组系统所应用的整车类型,然后根据其典型的道路行驶工况模拟出可供充放电设备运行的table工况;table工况中需包含车辆所允许的最大脉冲充电和最大脉冲放电电流;如图2为某款纯电动乘用车根据典型的nedc工况实测出的table工况曲线(含能量回收),其中充电为正,放电为负;s02:根据电池组系统的工作温度范围,在-20℃~0℃,5℃~15℃、25℃~40℃三个温度范围内分别选择一个温度点进行试验;同时,可根据电池组系统工作温度范围,适当放开三个测试温度范围;选择温度点需确保电池组系统不会达到电池低温或高温保护条件;例如,某款纯电动乘用车,其电池组系统工作温度为-20℃~55℃,可分别选择-10℃、5℃、40℃三个温度点,进行soc精度的验证;s03:根据电池组系统在不同温度、不同soc下的充放电能力选择限制电流;所述限制电流可通过充放电设备的电流跟随功能实现;例如:某款纯电动车,其电池组系统在-20℃、30%soc条件下允许的最大的充、放电电流分别为4a、39a,则在使用table工况测试时,同时添加充电时电流大于4a时;则以4a充电,放电电流大于39a时,则以39a放电的工况;从而保证电池组系统始终在其允许的充、放电能力范围内工作。采用本发明提供的动力电池组系统soc精度测试方法;所述测试方法主要包括:首先根据动力电池高/低温性能、不同温度和soc下的倍率性能、以及其适用的整车类型,确定适宜的测试工况、合理的温度范围和限制电流;然后根据所选的温度点分别进行容量测试与各soc点的soc精度测试;所选温度范围必须满足整车实际应用的温度范围,至少应包含高温(≥35℃)、常温(25℃)、低温(≤0℃)三种情况;所选测试工况需符合道路实际行驶工况,至少应包含车辆所允许的最大脉冲充电电流和最大脉冲放电电流;所选择的不同温度和soc下的限制电流,需符合动力电池性能参数;所选择的soc点应尽可能包含全soc段,至少应包含soc>80%,30%<soc<80%、soc<30%三个soc区间。本发明提供的所述soc精度测试方法,结合目前动力电池性能、电动汽车应用范围、以及常见的soc估算方法,拓宽了soc精度测试的温度范围、选择了更接近实际道路状况的测试工况、同时考虑到动力电池在不同温度和soc下的倍率性能选择相应的限制电流,所述soc精度测试方法更接近车辆实际使用情况,能够更好地模拟了整车情况进行soc精度的验证、误差小精度高。发明所述动力电池组系统soc精度测试方法,结合目前动力电池性能、电动汽车应用范围、以及常见的soc估算方法,拓宽了soc精度测试的温度范围、选择了更接近实际道路状况的测试工况、同时考虑到动力电池在不同温度和soc下的倍率性能选择相应的限制电流,所述soc精度测试方法更接近车辆实际使用情况,能够更好地模拟了整车情况进行soc精度的验证。上面结合附图对本发明进行了示例性的描述,显然本发明的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围内。当前第1页12当前第1页12
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