一种电池特征模拟方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电池模拟领域，尤其涉及一种电池特征模拟方法及系统。
【背景技术】
[0002] 图1为现有技术中电池管理系统模拟仿真结构图，包括电池模拟器、电池管理系 统BMS、仿真机；所述电池管理系统BMS、所述电池模拟器、所述仿真机两两相互连接；
[0003] 所述电池管理系统BMS由多个单体电池串联和并联而成；
[0004] 所述电池模拟器模拟多个单体电池并为每个单体电池建立模型；
[0005] 所述仿真机用于对所述电池模拟器建立的每个单体电池模型进行仿真实验，获取 模拟数据。
[0006] 图2为现有技术中电池管理系统BMS与电池模拟器内部结构连接示意图，其中，所 述电池管理系统与所述电池模拟器中的各个单体电池模型相连。
[0007] 结合图1和图2，现有技术中，在对BMS (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系 统）的测试中，尤其是电池的均衡测试中，需要将整个电池组（是由多个单体电池串联和并 联而成）中的单体电池特性的差异给模拟出来，这就需要对每一个单体电池建立模型。考 虑到要模拟单体电池的精度，每一个电池模型必须要建立多阶R-C电路等效模型才能达到 预期效果，但是这将会给仿真机造成极大的计算压力，同时也不能够保证仿真的实时性。
[0008] 针对上述问题，现有解决方案是通过增加仿真机数量来进行解决，如图3所示为 仿真机集群架构示意图，包括仿真机1、仿真机2、仿真机3、仿真机4、仿真机5…仿真机η ; 仿真机1、仿真机2、仿真机3、仿真机4、仿真机5···仿真机η分别与交换机相连。然而，多个 仿真机一方面增加成本，通过也会增加整个设备的体积。
【发明内容】
[0009] 本发明提供一种电池特征模拟方法及系统，以解决上述问题。
[0010] 本发明提供一种电池特征模拟方法。上述方法包括以下步骤：
[0011] 电池模型接收电池管理系统输入的均衡电流矩阵后，获取各个单体电池模型对应 的电池参数；
[0012] 仿真机模型接收所述电池参数后，获取电池参数矩阵，建立并运行电池仿真矩阵 函数。
[0013] 本发明还提供一种电池特征模拟系统，包括电池模型、电池管理系统、仿真机模 型；所述电池管理系统、所述电池模型、所述仿真机模型两两相互连接；
[0014] 所述电池模型，用于接收电池管理系统输入的均衡电流矩阵后，获取各个单体电 池模型对应的电池参数；
[0015] 所述仿真机模型，用于接收所述电池参数后，获取电池参数矩阵，建立并运行电池 仿真矩阵函数。
[0016] 通过以下方案：电池模型接收电池管理系统输入的均衡电流矩阵后，获取各个单 体电池模型对应的电池参数；仿真机模型接收所述电池参数后，获取电池参数矩阵，建立并 运行电池仿真矩阵函数，大大节约了电池特征模拟时间。
[0017] 通过多种电池参数（包括：温度变化率f，电压V、内阻r，SOC变化率 <)，可以更 加准确的对电池特征进行模拟评估。
[0018] 通过以下方案：仿真机模型接收所述电池参数的方式包括：电池模型将获取的各 个单体电池模型对应的电池参数直接发送至仿真机模型，或者；电池模型将获取的各个单 体电池模型对应的电池参数发送至电池管理系统；所述电池管理系统将接收的各个单体电 池模型对应的电池参数发送至仿真机模型，实现了仿真机模型从多种途径接收电池参数。
【附图说明】
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0020] 图1为现有技术中电池管理系统模拟仿真结构图；
[0021] 图2为现有技术中电池管理系统BMS与电池模拟器内部结构连接示意图；
[0022] 图3所示为现有技术仿真机集群架构示意图；
[0023] 图4为本发明实施例1的电池特征模拟方法流程图；
[0024] 图5为本发明实施例1中的单体电池的状态初始值设置示意图；
[0025] 图6为本发明实施例1中的硬件在环实时化运行示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的 情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027] 图4为本发明实施例1的电池特征模拟方法流程图，包括以下步骤：
[0028] 步骤401 :电池模型接收电池管理系统输入的均衡电流矩阵后，获取各个单体电 池模型对应的电池参数；
[0029] 所述均衡电流矩阵为（I1, I2. .. In)，其中，In为第η个单体电池模型的电流。
[0030] 具体地说，电池参数包括：温度变化率f，电压V、内阻r，SOC变化率f，可以表示 为电流的函数：
[0031] (?\ν,ι，,ζ、=川、。
[0032] 电池模型获取各个单体电池模型对应的电池参数之前，还包括：对各个单体电池 模型配置初始温度、初始荷电状态SOC、初始电压。
[0033] SOC，全称是State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段 时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。
[0034] 每一个单体的电池的状态初始值是不同的，需要提前设定，如图5所示。因 此常规意义上的模拟需要将电池的单体模型复制成需要模拟单体电池的个数。每一 个单体电池都有对应的温度信号，电压信号，电流信号等由BMS进行信号采集。通过 每一个单体电池也要模拟出真实电池的运行特性，这样就会大大增加整个模型的运 行时间。因此，在本实施方式中，为了简化模型的运行，模型中输入的均衡电流为一 个矩阵，均衡电流矩阵为（I1J2... In)，以便在后续处理中可以产生对应的η个矩阵
[0035] 步骤402 :仿真机模型接收所述电池参数后，获取电池参数矩阵，建立并运行电池 仿真矩阵函数。
[0036] 仿真机模型接收所述电池参数的方式包括：电池模型将获取的各个单体电池模型 对应的电池参数直接发送至仿真机模型，或者；
[0037] 电池模型将获取的各个单体电池模型对应的电池参数发送至电池管理系统；
[0038] 所述电池管理系统将接收的各个单体电池模型对应的电池参数发送至仿真机模 型。
[0039] 所述电池参数矩阵为 个单体电池模型的温度变化率，Vn表示第η个单体电池模型的电压，rn表示第η个单体电 池模型的内阻表示第η个单体电池模型的SOC变化率。
[0040] 电池仿真矩阵函数为[(t C )，(11~么义,)]=/(A，Λ，其 中，?η表示第η个单体电池模型的温度变化率，Vn表示第η个单体电池模型的电压，r η表示 第η个单体电池模型的内阻，< η表示第η个单体电池模型的SOC变化率，In为第η个单体 电池模型的电流。
[0041] 如上所述，本实施方式的电池参数矩阵为
[0042] 所述