动力电池组的建模方法
【专利摘要】本发明公开一种动力电池组的建模方法，包括以下步骤：在待成组的单体电芯中选取若干个单体电芯进行电芯参数辨别实验，得到每个单体电芯的特性参数；对电芯参数辨别实验得到的特性参数进行正态分布统计；根据正态分布统计结果为待成组单体电芯生成相应的正态分布的单体电芯参数，根据所生成的单体电芯参数建立电池组模型。本发明提供的建模方法不需要对每个待成组的电芯进行电芯参数辨别实验，大大缩小实验成本，同时大大减小特性参数计算量，建模效率高。
【专利说明】
动力电池组的建模方法
技术领域
[0001]本发明涉及动力电池技术领域，更具体地说，是涉及动力电池组的建模方法。
【背景技术】
[0002]在大型储能领域或是电动车领域，需要通过将多个单体电芯以一定的串并联方式进行连接，组成具有大输出容量、高输出电压的动力电池组。但单体电芯在生产和使用过程中存在一定的不一致性，且单体电芯的不一致性随着单体电芯使用时间和循环使用次数，单体电芯的不一致性不断加大，因此动力电池组在充放电过程中部分单体电芯存在过充或过放的隐患。为了确保动力电池在使用过程中的安全性，需要在实际应用之前对动力电池组进行建模及测试，以便为动力电池组的电池管理系统制定相应的管理策略。现有技术中，对动力电池组进行建模时采用传统的动力电池组建模方法:基于单体电芯的Thevenin等效电路模型进行组合。所述Thevenin等效电路模型:一种使用恒压源、电阻等电路元件组成电路网络来模拟实际电芯特性。该方法需要为每个单体电芯参数做电芯参数辨别实验，随着动力电池组电芯数目的增加，所需计算资源将大幅度增加，因此在动力电池组电芯数目较多的情况，该方法计算量较大，难以应用。
[0003]所述电芯参数辨别实验:指通过对单体电芯容量测试、OCV-SOC曲线测试、HPPC内阻容量测试等一系列实验，得出单体电芯的容量Q、开路电压Uco、电芯欧姆内阻Rf1、电芯极化内阻Rp，电容Cp等参数，其中RP、CP需要根据实验数根据一系列复杂运算求得。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种计算量小、效率高的动力电池组的建模方法。
[0005]为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下:
[0006]本发明提供了动力电池组的建模方法，该方法包括以下步骤:
[0007]在待成组的单体电芯中选取若干个单体电芯进行电芯参数辨别实验，得到每个单体电芯的特性参数；
[0008]对电芯参数辨别实验得到的特性参数进行正态分布统计；
[0009]根据正态分布统计结果为待成组单体电芯生成相应的正态分布的单体电芯参数，根据所生成的单体电芯参数建立电池组模型。
[0010]作为优选方案，所述对选取的单体电芯的特性参数进行正态分布统计的步骤为:计算不同SOC时单体电芯的特性参数的均值&及标准差玢，并根据均值A1及标准差出生成相应的正态分布。
[0011 ]作为优选方案，所述计算不同SOC对应的单体电芯特性参数的均值六:及标准差Bj的步骤为:分别计算SOC为0.1 *n时单体电芯的特性参数的均值六〗及标准差Bj，其中为I至1的整数。
[0012]作为优选方案，所述在待成组的单体电芯为同一批次的单体电芯。
[0013]作为优选方案，所述选取若干个单体电芯的方式为随机选取。
[0014]作为优选方案，所述单体电芯的特性参数包括容量Q。
[0015]作为优选方案，所述单体电芯的特性参数包括开路电压Uco。
[0016]作为优选方案，所述单体电芯的特性参数包括电芯欧姆内阻Rq。
[0017]作为优选方案，所述单体电芯的特性参数包括电芯极化内阻RP。
[0018]作为优选方案，所述单体电芯的特性参数包括电容&。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:通过在待成组的单体电芯中选取若干个单体电芯进行电芯参数辨别实验得到单体电芯的特性参数并对特性参数进行正态分布统计，根据正态分布统计结果生成相应的单体电芯参数，不需要对每个待成组的电芯进行电芯参数辨别实验，大大缩小实验成本，同时大大减小特性参数计算量，建模效率高。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本发明实施例一的动力电池组的建模方法流程图；
[0022]图2是本发明实施例二的动力电池组的建模方法流程图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]实施例一
[0025]本发明的实施例一提供了一种动力电池组的建模方法，该方法过程如下:
[0026]步骤11:根据待成组的电池组需求单体电芯的数量，在同一批次的单体电芯中选取若干个单体电芯进行电芯参数辨别实验，得到每个单体电芯的特性参数。
[0027 ]步骤12:对电芯参数辨别实验得到的特性参数进行正态分布统计。
[0028]步骤13:根据正态分布统计结果为待成组单体电芯生成相应的正态分布的单体电芯参数。
[0029 ]步骤14:根据所生成的单体电芯参数建立电池组模型。
[0030]本发明通过选取若干个单体电芯进行电芯参数辨别实验，对电芯参数辨别实验得到的特性参数进行正态分布统计，并根据正态分布统计结果为待成组单体电芯生成相应的正态分布的单体电芯参数，不需要对每个待成组的电芯进行电芯参数辨别实验，大大缩小实验成本，同时大大减小特性参数计算量，建模效率高。
[0031]实施例二
[0032]本发明的实施例二提供了一种动力电池组的建模方法，是在实施例一的基础之上进行的改进。
[0033]一种动力电池组的建模方法，该方法过程如下:
[0034]步骤21:根据待成组的电池组需求单体电芯的数量，在同一批次的单体电芯中随机选取若干个单体电芯进行电芯参数辨别实验，得到每个单体电芯的特性参数。其中选取进行电芯参数辨别实验的单体电芯的数量可根据待成组的电池组所需单体电芯的数量确定，如按照待成组的电池组所需单体电芯的数量按照一定比例选取做电芯参数辨别实验的单体电芯的数量。如待成组的电池组所需单体电芯的数量为N个，可选取M=「N/4」个单体电芯进行电芯参数辨别实验。所述单体电芯的特性参数包括不同单体电芯不同SOC点处对应的容量Q、开路电压Uco、电芯欧姆内阻Rf3、电芯极化内阻Rp及电容Cf。所述SOC可为0.l*n，其中，η={1、2、3……10}，S卩η为I至10的整数，SOC点的选取可根据实际需要进行选取。则每个SOC点处对应M个单体电芯经电芯参数辨别实验得到特性参数为: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]步骤22:对所选取的M个单体电芯进行电芯参数辨别实验后对电芯参数辨别实验得到的特性参数进行正态分布统计，即计算SOC为0.l*n处被选取的单体电芯的特性参数的均值六:及标准差Bj，并根据均值六:及标准差Bj生成相应的正态分布，其中，η={1、2、3……10}。
[0036]步骤23:根据正态分布统计结果为待成组的N个单体电芯生成相应的正态分布的单体电芯参数。
[0037]步骤24:根据所生成的单体电芯参数建立电池组模型。
[0038]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如R0M/RAM、磁盘、光盘等。
[0039]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.动力电池组的建模方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 在待成组的单体电芯中选取若干个单体电芯进行电芯参数辨别实验，得到每个单体电芯的特性参数； 对电芯参数辨别实验得到的特性参数进行正态分布统计； 根据正态分布统计结果为待成组单体电芯生成相应的正态分布的单体电芯参数，根据所生成的单体电芯参数建立电池组模型。2.根据权利要求1所述的动力电池组的建模方法，其特征在于，所述对选取的单体电芯的特性参数进行正态分布统计的步骤为:计算不同SOC时单体电芯的特性参数的均值AlS标准差Bj，并根据均值Ai及标准差Bj生成相应的正态分布。3.根据权利要求2所述的动力电池组的建模方法，其特征在于，所述计算不同SOC对应的单体电芯特性参数的均值Ai及标准差Bj的步骤为:分别计算SOC为0.l*n时单体电芯的特性参数的均值AlS标准差Bj，其中，η为I至10的整数。4.根据权利要求1所述的动力电池组的建模方法，其特征在于，所述在待成组的单体电芯为同一批次的单体电芯。5.根据权利要求1所述的动力电池组的建模方法，其特征在于，所述选取若干个单体电芯的方式为随机选取。6.根据权利要求1所述的动力电池组的建模方法，其特征在于:所述单体电芯的特性参数包括容量Q。7.根据权利要求1所述的动力电池组的建模方法，其特征在于:所述单体电芯的特性参数包括开路电压Uocv。8.根据权利要求1所述的动力电池组的建模方法，其特征在于:所述单体电芯的特性参数包括电芯欧姆内阻Rq。9.根据权利要求1所述的动力电池组的建模方法，其特征在于:所述单体电芯的特性参数包括电芯极化内阻Rp。10.根据权利要求1所述的动力电池组的建模方法，其特征在于:所述单体电芯的特性参数包括电容Cp。
【文档编号】G06F17/50GK105912807SQ201610278961
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】徐文赋, 任素云, 曾咏涛
【申请人】惠州市蓝微新源技术有限公司