一种可适配不同电芯数量的动力电池包实时仿真建模方法
2025-02-27 16:45
No.1344712005327790080
技术概要
PDF全文
本技术公开了一种可适配不同电芯数量的动力电池包实时仿真建模方法,包括:构建空白动力电池包实时仿真模型,包括输入接口模块、主体模块和输出接口模块;获取预设数量的单体电芯子模块,根据编号依次置入主体模块;其中,单体电芯子模块包括使能控制子单元;获取使能数值向量生成子模块和电池包工况输入子模块,置入输入接口模块;获取电压计算结果子模块、温度计算结果子模块和状态估计结果子模块,置入输出接口模块;获取数据连接子模块与对应的连接关系,对输入接口模块、主体模块和输出接口模块进行接口连接,完成动力电池包实时仿真模型建模;本发明能够通过使能控制停止未启用电芯单体实时仿真子模块的仿真计算过程,进而节省计算资源。
背景技术
随着新能源技术的不断发展,新能源动力电池包的测试技术不断更新,现有的电池包测试方法通常是通过建立BMS(锂电池新能源汽车电池管理系统)半实物仿真测试的动力电池包实时仿真模型,使得测试人员在开发维护执行BMS半实物仿真测试所必须的动力电池包物理对象实时模型过程中,仅通过一次开发工作便能够将所开发的动力电池包物理对象实时模型应用到多个适配不同电芯数量的BMS半实物仿真测试中,并且还能够稳定地仿真计算出动力电池包电芯单体层级、整包层级的关键输出特性以及支持仿真电芯单体之间的不一致性现象;现有技术中,建立BMS半实物仿真测试的动力电池包实时仿真模型的方法一般分为两种。 一种是首先开发搭建高精度的电芯单体实时仿真模型,使其能够仿真计算出电芯单体在不同工况下的输出电压、荷电状态、电芯表面温度、实际容量等输出特性,然后再根据实际BMS适配的电芯单体数量对这些电芯单体层级的输出特性进行简单的倍增处理,进而得到一个动力电池包实时仿真模型且仿真计算出整包层级的输出特性。这种方法虽然能够通过直接修改倍增处理的倍数来使得开发出的动力电池包实时仿真模型可被应用到多个适配不同电芯数量的BMS半实物仿真测试中,但是这种方法开发出的动力电池包实时仿真模型仿真计算出的输出特性全部基于同一个电芯单体实时仿真模型,因而无法仿真计算出电芯单体之间的不一致性现象。 另一种思路为首先开发搭建高精度的动力电池包实时仿真模型,且其内部封装集成开发人员预设数量的电芯单体实时仿真模型作为电池包实时仿真模型的子模块,每个子模块独立仿真计算电芯单体再不同工况下的输出电压、荷电状态、电芯表面温度、实际容量等输出特性,再经过简单地串并联累加等到整包层级的输出特性。该种方法开发出的动力电池包实时仿真模型支持仿真电芯单体之间的不一致性现象(由于每个电芯单体仿真模型彼此独立)。同时,只要BMS适配电芯数量小于等于开发人员预设的电芯单体子模块的数量,该动力电池包实时仿真模型就能够被应用到多种BMS的半实物仿真测试中。然而,这种方法开发出的动力电池包实时仿真模型运行时容易造成半实物仿真硬件设备的算力浪费—即使被测试的BMS适配电芯数量只有开发人员预设电芯单体子模块数量的一半,该种动力电池包实时仿真模型也将执行并仿真计算所有的电芯单体子模块。多余的仿真计算结果未被使用从而导致该种动力电池包实时仿真模型运行效率降低。 因此,亟需一种既能够仿真电芯单体之间的不一致性现象,又能够避免算力浪费,且能够被应用到多个适配不同电芯单体数量的BMS半实物仿真测试工作中的建模方法用于解决现有技术中存在的问题。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
胡宏坤
技术所属: 北京理工大学重庆创新中心
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