一種用於bms檢測的soc源產生方法及soc估計精度測試方法
2023-10-19 19:36:42 2
一種用於bms檢測的soc源產生方法及soc估計精度測試方法
【專利摘要】一種用於BMS檢測的SOC源產生方法及SOC估計精度測試方法，本發明涉及一種用於BMS檢測的SOC源產生及SOC估計精度測試方法。本發明是要解決電池管理系統測試平臺對待測試BMS中SOC估計算法精度測試相對低的問題。一：選擇樣品電池；二：設定樣品電池的試驗環境溫度為N；三：預處理；四：對預處理後的目標樣品電池進行可用容量實驗；五：對進行可容量實驗後的目標樣本電池進行常規工況實驗；六：對進行常規工況實驗的目標樣本電池進行校準工況實驗；一：設定試驗環境溫度為N；二：預處理；三：常規工況測試；四：校準工況實驗.屬於動力電池或動力電池組管理技術及測試【技術領域】。
【專利說明】—種用於BMS檢測的SOC源產生方法及SOC估計精度測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於BMS檢測的SOC源產生及SOC估計精度測試方法，屬於動力電池或動力電池組管理技術及測試【技術領域】。
【背景技術】
[0002]電池管理系統(Battery Management System, BMS)是動力和儲能電池組(尤其是電動汽車電池組)不可或缺的重要部件。BMS具有電池組狀態實時監控、自動均衡、荷電狀態(State of Charge, S0C)估算、充放電智能管理等功能,起到保證電池組安全運行、延長電池壽命的重要作用。
[0003]電池管理系統測試平臺通過模擬電池組的熱電信息，及電池組在真實使用工況下的工作狀態，完成電池管理系統狀態檢測精度測試、安全性測試、通訊功能測試、SOC估算精度測試和環境適應性測試，對電池管理系統功能、性能、環境適應性、安全性、可靠性進行測試評價。測試項目涵蓋新能源車各種工況測試，涵蓋各種電池類型和容量。
[0004]電池的荷電狀態是電動汽車整車控制的重要參數之一，準確的SOC估計同時也是電池管理系統的重要任務之一。目前正在研究的SOC估計算法有很多，安時積分法、開路電壓法以及考慮參數修正的安時積分和開路電壓法，還有一些先進的算法也被提出，例如基於卡爾曼濾波的SOC估計算法、人工神經網絡算法、模糊邏輯算法等。
[0005]然而，到目前為止用於測試BMS估算SOC精度的相關資料還比較少，((QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統技術條件》中提出一種SOC精度測試方法，該方法雖然將SOC測試分為不同的範圍，但是在每個範圍中所進行的工況測試相對簡單。
【發明內容】
[0006]本發明是要解決電池管理系統測試平臺對待測試BMS中SOC估計算法精度測試相對低的問題，而提供了一種用於BMS檢測的SOC源產生方法及SOC估計精度測試方法。
[0007]一種用於BMS檢測的SOC源產生方法，該方法的實現步驟為:
[0008]步驟一:選擇樣品電池；
[0009]步驟二:設定樣品電池的試驗環境溫度為N ；
[0010]步驟三:預處理:當測試的目標樣品電池試驗環境溫度改變時，受試對象樣品電池需在新的試驗環境溫度下直到樣品電池單體或樣品電池包內單體樣品電池的表面溫度與試驗環境溫度的差值小於設定閾值，則可認為完成樣品電池單體或樣品電池包的預處理；
[0011]步驟四:對預處理後的目標樣品電池進行可用容量實驗；
[0012]步驟五:對進行可容量實驗後的目標樣本電池進行常規工況實驗；
[0013]步驟六:對進行常規工況實驗的目標樣本電池進行校準工況實驗，即完成了一種用於BMS檢測的SOC源產生方法。[0014]一種用於BMS檢測的SOC估計精度測試方法具體為:
[0015]步驟一:設定試驗環境溫度為N ；
[0016]步驟二:預處理，通過BMS測試平臺輸出所設置試驗溫度，使受試BMS所測試的溫度與環境溫度差小於閾值；其中，所述BMS測試平臺由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊調用SOC源產生過程的電壓、電流、溫度和SOC數據，通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試；
[0017]步驟三:常規工況測試；
[0018]步驟四:校準工況實驗，即完成了用於BMS檢測的SOC估計精度測試方法。
[0019]本發明的優點:
[0020]在BMS對電流測量精度較高的情況下，採用安時計量法即可滿足該技術條件的精度要求。本發明在《QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統技術條件》的基礎上，加入了SOC估算精度校準功能測試，測試SOC算法中是否具有校準功能以及校準的精度，形成一套完整的對SOC估算精度進行測試的方法。
[0021]測試平臺SOC估算精度測試功能由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試。SOC估算精度測試功能不僅滿足《QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統技術條件》中SOC估算精度測試要求，並且還加入了 SOC估算精度校準功能測試。
[0022](I)考慮到了 SOC估計算法的專用性，即對不同廠家不同類型的電池有針對性地制定SOC估計算法，因此在SOC源製作之前制定電池，避免不同電池帶來的SOC估計誤差。
[0023](2)該方法所得到的SOC源數據可以無限制地被BMS測試平臺調用，並且不需要考慮老化給SOC估計帶來的影響。
[0024](3)該方法將每一種電池進行實驗，進而建立電池資料庫，在測試SOC估算過程中避免大量電池的更換。
[0025](4)該方法不僅滿足《QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統技術條件》中SOC估算精度測試要求，並且還加入了 SOC估算精度校準功能測試。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的方法流程圖；
[0027]圖2為【具體實施方式】一 SOC源產生方法流程圖；
[0028]圖3為【具體實施方式】六SOC精度測試方法流程圖；
[0029]圖4為實施例第一种放電工況在20°C溫度下SOC≤30%時的電壓電流曲線；其中，-Θ- 電 yEE， ^ ^^/J、電^^1 ；
[0030]圖5為實施例第一种放電工況在20°C溫度下85%>S0C>30%時的電壓電流曲線；其中，—?—表不電壓，—Δ~.表不電流；
[0031]圖6為實施例第一种放電工況在20°C溫度下S0C>85%時的電壓電流曲線；其中，-電 yEEj —l\- 電^^1 ；
[0032]圖7為 實施例第一种放電工況在20°C溫度下全SOC範圍的電壓電流曲線；其中，~^—表不電壓？ —Δ—表不電流;
[0033]圖8為實施例第一种放電工況SOC≥80%時的SOC源與BMS估算SOC對比曲線；一^—表不SOC真值，——?τ—表不BMS估值；
[0034]圖9為實施例第一种放電工況80%>S0C>30%時的SOC源與BMS估算SOC對比曲線.[0035]圖10為實施例第一种放電工況SOC ≤30%時的SOC源與BMS估算SOC對比曲線；
[0036]圖11為實施例第一種工況的S0C=40%_0%，第二種工況的S0C=70%_40%，第三種工況的S0C=100%-70%，第四種工況的S0C=40%-0%組合而成的校準實驗SOC源與BMS估算SOC對比曲線；
[0037]圖12為實施例充放電工況I圖；
[0038]圖13為實施例充放電工況2圖；
[0039]圖14為實施例充放電工況3圖；
[0040]圖15為實施例充放電工況4圖。
【具體實施方式】
[0041]【具體實施方式】一:下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的一種用於BMS檢測的SOC源產生及SOC估計精度測試方法，該方法的實現步驟為:
[0042]步驟一:選擇樣 品電池；
[0043]步驟二:設定樣品電池的試驗環境溫度為N ；
[0044]步驟三:預處理:當測試的目標樣品電池試驗環境溫度改變時，受試對象樣品電池需在新的試驗環境溫度下直到樣品電池單體或樣品電池包內單體樣品電池的表面溫度與試驗環境溫度的差值小於設定閾值，則可認為完成樣品電池單體或樣品電池包的預處理；
[0045]步驟四:對預處理後的目標樣品電池進行可用容量實驗；
[0046]步驟五:對進行可容量實驗後的目標樣本電池進行常規工況實驗；
[0047]步驟六:對進行常規工況實驗的目標樣本電池進行校準工況實驗，即完成了一種用於BMS檢測的SOC源產生方法。
[0048]其中，所述步驟五中常規工況實驗主要是為了滿足《QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統技術條件》(以下簡稱技術條件)中SOC估算精度測試要求，按照技術條件中在不同SOC範圍內進行不同的充放電工況，根據所記錄的工況數據，採用安時計量法計算得到的SOC作為標準S0C，而整個實驗過程中的電壓、電流、溫度和SOC數據作為SOC源，應用於SOC精度測試實驗中。
[0049]步驟四可用容量實驗中:
[0050]四(一)、當SOC ≥ 85% 時
[0051]I)以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態，靜置Ih ;
[0052]2)以(100)六放電101^11，靜置1011^11;
[0053]3)採用附錄A中的任一種充放電工況，循環測試如下:
[0054]如選擇第一种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0055]如選擇第二种放電工況，進行15個循環測試，靜置IOmin ；[0056]如選擇第三种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0057]如選擇第四种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0058]4)以(1/3Q0)A 充電 20min，
[0059]5)以(1/6Q0)A 充電 IOmin ;
[0060]6)以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態；
[0061]四(二)、當4.285%>S0C>30% 時
[0062]I)以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態，靜置Ih ;
[0063]2)以(100)4放電201^11，靜置1011^11;
[0064]3)採用附錄A中的任一種充放電工況，循環測試如下:
[0065]如選擇第一种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0066]如選擇第二种放電工況，進行15個循環測試，靜置IOmin ；
[0067]如選擇第三种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0068]如選擇第四种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0069]4)以可用容量測試時所採用的放電規範將電池系統放電至放電終止條件；
[0070]四(三)、當SOC≤30%時
[0071]I)以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態，靜置Ih ；
[0072]2)以(100)4放電401^11，靜置1011^11;
[0073]3)採用附錄A中的任一種充放電工況，循環測試如下:
[0074]如選擇第一种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0075]如選擇第二种放電工況，進行15個循環測試，靜置IOmin ；
[0076]如選擇第三种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0077]如選擇第四种放電工況，進行5個循環測試，靜置IOmin ；
[0078]4)以可用容量測試時所採用的放電規範將電池系統放電至放電終止條件；
[0079]步驟六中校準工況實驗主要是為了滿足SOC精度測試實驗一校準工況測試的要求，按照校準測試要求在全SOC範圍內進行不同的充放電工況，根據所記錄的工況數據，採用安時計量法計算得到的SOC作為標準S0C，而整個實驗過程中的電壓、電流、溫度和SOC數據作為SOC源，應用於SOC精度測試實驗中。
[0080]步驟六的校準工況實驗具體為:
[0081]I)以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態，靜置Ih ;
[0082]2)採用附錄A中的任一種充放電工況，循環測試如下:
[0083]如選擇第一种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置 IOmin ；
[0084]如選擇第二种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置 IOmin ；
[0085]如選擇第三种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置 IOmin ；
[0086]如選擇第四种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置 IOmin ；
[0087]3)以可用容量測試時所採用的放電規範將電池系統放電至放電終止條件；[0088]4)對附錄A中的任一種充放電工況數據進行處理，處理過程如下:
[0089]將第一種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%。
[0090]將第二種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%。
[0091]將第三種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%。
[0092]將第四種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%。
[0093]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:所述步驟一中N取值為-20°C~60°C。其它步驟及參數與【具體實施方式】一相同。
[0094]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:所述步驟一中選擇樣品電池具體為:選擇樣品電池單體間特性標準差小於2%的電池作為樣本電池，所述樣品電池單體間特性包括:容量、內阻與開路電壓。其它步驟及參數與【具體實施方式】一或二相同，
[0095]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:所述步驟四中可用各量實驗具體為:
[0096](I)、以II3A電流放電至電池系統的單體下限終止電壓、電池包下限終止電壓；
[0097](2)、將目標樣品電池靜置Ih ；
[0098](3)、以II3A電流恆流充電至規定的充電終止電壓；
[0099](4)、再改用恆壓充電方式進行充電直到充電電流減少到0.1I3 (A)終止，此時電池系統處於滿電狀態；
[0100](5)、將滿電後的目標樣品電池靜置Ih ；
[0101](6)、以II3A電流放電至放電終止條件，記錄放電過程總的放電量Qtll ；
[0102](7)、將放電後的目標樣品電池靜置Ih ；
[0103](8)、重複(I)~(7)，放電量分別為Q02和Q03,則Q01, Q02和Q03三次放電量的算術平均值為Qtl;如果Qcu、Q02和Qo3與Qo的偏差均小於2%，則Qtl為該樣品電池系統的可用容量；如果Qc^Qci2和Qtl3與Qtl的偏差有不小於2%的情況，則需要重複進行可用容量測試過程
(I)~(8)，直至連續三次的放電量滿足可用容量確認的條件。
[0104]其它步驟及參數與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0105]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:所述步驟六的校準工況實驗具體為:
[0106]5)以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態，靜置Ih ;
[0107]6)採用四種充放電工況中的任一種充放電工況，循環測試如下:
[0108]如選擇第一种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置 IOmin ；
[0109]如選擇第二种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置 IOmin ；
[0110]如選擇第三种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置 IOmin ；
[0111]如選擇第四种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置 IOmin ；
[0112]7)以可用容量測試時所採用的放電規範將電池系統放電至放電終止條件；
[0113]8)對四種充放電工況中的任一種充放電工況數據進行處理，處理過程如下:
[0114]將第一種工況數據保存成10個數據文件,每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%;
[0115]將第二種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%;
[0116]將第三種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%;
[0117]將第四種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%。
[0118]其它步驟及參數與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0119]具體實 施方式六:本實施方式的一種用於BMS檢測的SOC估計精度測試方法，該方法的實現步驟為:
[0120]步驟一:設定試驗環境溫度為N ；
[0121]步驟二:預處理，通過BMS測試平臺輸出所設置試驗溫度，使受試BMS所測試的溫度與環境溫度差小於閾值；其中，所述BMS測試平臺由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊調用SOC源產生過程的電壓、電流、溫度和SOC數據，通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試；
[0122]步驟三:常規工況測試；
[0123]步驟四:校準工況實驗，即完成了用於BMS檢測的SOC估計精度測試方法；
[0124]其中，所述步驟三中常規工況測試具體為:
[0125]BMS測試平臺由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊調用SOC源產生過程的電壓、電流、溫度和SOC數據，通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試。
[0126]三(一)、SOC≥85%時，SOC估算偏差比較
[0127]1)BMS測試平臺調用以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0128]2) BMS測試平臺調用SOC源產生過程中常規工況測試SOC≥85%時四種工況中任意一種的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0129]3)記錄電池管理系統上報SOC值；
[0130]4)實時計算BMS上報的SOC值與測試平臺中SOC源的誤差。
[0131]三(二)、85%>S0C>30%時，SOC 估算偏差比較
[0132]1)BMS測試平臺調用以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0133]2)BMS測試平臺調用SOC源產生過程中常規工況測試85%>S0C>30%時四種工況中任意一種的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0134]3)記錄電池管理系統上報SOC值；
[0135]4)實時計算BMS上報的SOC值與測試平臺中SOC源的誤差。
[0136]三(三)、SOC ( 30%時，SOC估算偏差比較
[0137]1)BMS測試平臺調用以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0138]2) BMS測試平臺調用SOC源產生過程中常規工況測試SOC ( 30%時四種工況中任意一種的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0139]3)記錄電池管理系統上報SOC值；
[0140]4)實時計算BMS上報的SOC值與測試平臺中SOC源的誤差。
[0141]所述步驟四中校準工況實驗主要測試SOC估算算法是否具有校準功能，包括:S0C能否向正確的方向收斂，誤差能否收斂到一定閾值範圍，以及誤差收斂到閾值範圍所用的時間。BMS測試平臺由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊調用SOC源產生過程的電壓、電流、溫度和SOC數據，通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試。
[0142]1)BMS測試平臺調用以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0143]2)BMS測試平臺調用SOC源產生過程中校準工況測試時四種工況10個文件任意一個的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0144]3)記錄電池管理系統上報SOC值；
[0145]4)實時計算BMS上報的SOC值與測試平臺中SOC源的誤差。
[0146]本實施方式的優點:
[0147]在BMS對電流測量精度較高的情況下，採用安時計量法即可滿足該技術條件的精度要求。本實施方式在《QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統技術條件》的基礎上，加入了 SOC估算精度校準功能測試，測試SOC算法中是否具有校準功能以及校準的精度，形成一套完整的對SOC估算精度進行測試的方法。
[0148]測試平臺SOC估算精度測試功能由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試。SOC估算精度測試功能不僅滿足《QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統技術條件》中SOC估算精度測試要求，並且還加入了 SOC估算精度校準功能測試。
[0149](I)考慮到了 SOC估計算法的專用性，即對不同廠家不同類型的電池有針對性地制定SOC估計算法，因此在SOC源製作之前制定電池，避免不同電池帶來的SOC估計誤差。
[0150](2)該方法所得到的SOC源數據可以無限制地被BMS測試平臺調用，並且不需要考慮老化給SOC估計帶來的影響。
[0151](3)該方法將每一種電池進行實驗，進而建立電池資料庫，在測試SOC估算過程中避免大量電池的更換。
[0152](4)該方法不僅滿足《QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統技術條件》中SOC估算精度測試要求，並且還加入了 SOC估算精度校準功能測試。[0153]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是:步驟四中所述校準工況測試主要測試SOC估算算法是否具有校準功能，包括:soc能否向正確的方向收斂，誤差能否收斂到一定閾值範圍，以及誤差收斂到閾值範圍所用的時間；BMS測試平臺由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊調用SOC源產生過程的電壓、電流、溫度和SOC數據，通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試；
[0154]所述BMS測試平臺具體功能為:
[0155]5)BMS測試平臺調用以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0156]6)BMS測試平臺調用SOC源產生過程中校準工況測試時四種工況10個文件任意一個的數據，控制測試平臺輸出相應數值；
[0157]7)記錄電池管理系統上報SOC值；
[0158]8)實時計算BMS上報的SOC值與測試平臺中SOC源的誤差。
[0159]其它步驟及參數與【具體實施方式】一至六之一相同。
[0160]實施例:
[0161]下面結合圖1至圖15說明【具體實施方式】一與【具體實施方式】六，本實施例選擇60Ah單體電池作為被測試對象，選擇待測動力電池工作溫度範圍內的溫度20°C做為待測溫度:
[0162]經過測定，該電池單體在20°C環境溫度下的實際可用容量和偏差如表一所示。
[0163]表一 20°C環境溫度下的電池單體和模塊的實際可用容量
【權利要求】
1.一種用於BMS檢測的SOC源產生方法，其特徵在於該方法的實現步驟為: 步驟一:選擇樣品電池； 步驟二:設定樣品電池的試驗環境溫度為N ； 步驟三:預處理:當測試的目標樣品電池試驗環境溫度改變時，受試對象樣品電池需在新的試驗環境溫度下直到樣品電池單體或樣品電池包內單體樣品電池的表面溫度與試驗環境溫度的差值小於設定閾值，則可認為完成樣品電池單體或樣品電池包的預處理； 步驟四:對預處理後的目標樣品電池進行可用容量實驗； 步驟五:對進行可容量實驗後的目標樣本電池進行常規工況實驗； 步驟六:對進行常規工況實驗的目標樣本電池進行校準工況實驗，即完成了一種用於BMS檢測的SOC源產生方法。
2.根據權利要求1所述的一種用於BMS檢測的SOC源產生方法，其特徵在於所述步驟一中N取值為-20°C~60°C。
3.根據權利要求2所述的一種用於BMS檢測的SOC源產生方法，其特徵在於所述步驟一中選擇樣品電池具體為:選擇樣品電池單體間特性標準差小於2%的電池作為樣本電池，所述樣品電池單體間特性包括:容量、內阻與開路電壓。
4.根據權利要求3所述的一種用於BMS檢測的SOC源產生方法，其特徵在於所述步驟四中可用各量實驗具體為: (1)、以II3A電流放電至電池系統的單體下限終止電壓、電池包下限終止電壓； (2)、將目標樣品電池靜置Ih; (3)、以II3A電流恆流充電至規定的充電終止電壓； (4)、再改用恆壓充電方式進行充電直到充電電流減少到0.1I3 (A)終止，此時電池系統處於滿電狀態； (5)、將滿電後的目標樣品電池靜置Ih； (6)、以II3A電流放電至放電終止條件，記錄放電過程總的放電量Qtll； (7)、將放電後的目標樣品電池靜置Ih； (8)、重複(I)~(7)，放電量分別為Qtl2和Qtl3，則Qc^Q02和Qtl3三次放電量的算術平均值為Qtl;如果Qca、Q02和Qtl3與Qtl的偏差均小於2%，則Qtl為該樣品電池系統的可用容量；如果Qc^Qtl2和Qtl3與Qtl的偏差有不小於2%的情況，則需要重複進行可用容量測試過程(I)~(8 )，直至連續三次的放電量滿足可用容量確認的條件。
5.根據權利要求4所述的一種用於BMS檢測的SOC源產生方法，其特徵在於所述步驟六的校準工況實驗具體為: 1)以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態，靜置Ih； 2)採用四種充放電工況中的任一種充放電工況，循環測試如下: 如選擇第一种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置IOmin ； 如選擇第二种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置IOmin ； 如選擇第三种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置IOmin ；如選擇第四种放電工況，進行循環測試直到將電池系統放電至放電終止條件，靜置IOmin ； 3)以可用容量測試時所採用的放電規範將電池系統放電至放電終止條件； 4)對四種充放電工況中的任一種充放電工況數據進行處理，處理過程如下: 將第一種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%; 將第二種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%; 將第三種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%; 將第四種工況數據保存成10個數據文件，每一個文件的起始SOC值分別為100%，90%,…，20%，10%。
6.測試如權利要求1所述的SOC源的用於BMS檢測的SOC估計精度測試方法，其特徵在於一種用於BMS檢測的SOC估計精度測試方法具體為: 步驟一:設定試驗環境溫度為N ； 步驟二:預處理，通過BMS測試平臺輸出所設置試驗溫度，使受試BMS所測試的溫度與環境溫度差小於閾值；其中，所述BMS測試平臺由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊調用SOC源產生過程的電壓、電流、溫度和SOC數據，通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試； 步驟三:常規工況測試； 步驟四:校準工況實驗，即完成了用於BMS檢測的SOC估計精度測試方法。
7.根據權利要求6所述的一種用於BMS檢測的SOC估計精度測試方法，其特徵在於步驟四中所述校準工況測試主要測試SOC估算算法是否具有校準功能，包括:soc能否向正確的方向收斂，誤差能否收斂到一定閾值範圍，以及誤差收斂到閾值範圍所用的時間；BMS測試平臺由上位機軟體中SOC估算精度測試子模塊調用SOC源產生過程的電壓、電流、溫度和SOC數據，通過數據採集控制系統控制高精度程控恆流源、電池電壓模擬器和高精度恆溫箱，實現電池管理系統SOC估算功能測試和精度測試； 所述BMS測試平臺具體功能為: 1)BMS測試平臺調用以可用容量測試時所採用的充電規範將電池系統充電至滿電狀態的數據，控制測試平臺輸出相應數值； 2)BMS測試平臺調用SOC源產生過程中校準工況測試時四種工況10個文件任意一個的數據，控制測試平臺輸出相應數值； 3)記錄電池管理系統上報SOC值； 4)實時計算BMS上報的SOC值 與測試平臺中SOC源的誤差。
【文檔編號】G01R31/36GK103760495SQ201410035517
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】朱春波, 馮飛, 逯仁貴 申請人:哈爾濱工業大學