一种电池模拟方法、装置、电子设备和可读介质与流程

allin2025-03-14  40


本发明涉及电池,特别是涉及一种电池模拟方法、一种电池模拟装置、一种电子设备以及一种计算机可读介质。


背景技术:

1、随着新能源行业的发展,储能电池是最主流的储能技术,因此电池管理系统(battery management system,bms)对于电池的测试越来越重要。由于bms测试涉及到使用不同规格、不同容量等电池,例如锂电池、铅酸电池、镍氢电池等,而真实电池本身存在一定的安全隐患和电池寿命有限,在反复测试过程中难免造成损坏和危险,并且购置及维护成本高、测试不同规格电池环境搭建也比较困难等给测试人员带来了极大的不便。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电池模拟方法和相应的一种电池模拟装置、一种电子设备以及一种计算机可读介质。

2、本发明公开了一种电池模拟方法,应用于电池模拟单元,所述电池模拟单元与上位机通信连接,所述方法包括:

3、从上位机获取目标电池的电压-soc曲线;

4、根据所述目标电池的电压-soc曲线,模拟目标电池的电压控制和充放电特性;

5、根据所述目标电池的电压-soc曲线,模拟目标电池的电压控制和充放电特性,包括:

6、接收上位机发送的电压设置指令,判断电压设置是否合法;所述电压设置指令携带目标电压值;

7、若所述电压设置合法,则分段加载所述目标电池的电压-soc曲线;

8、依次从每个加载的电压-soc曲线数据段中查找所述目标电压值;

9、若查找到,则更新当前电压对应的soc值为所述目标电压值对应的soc值,并更新当前电压-soc曲线数据段信息为所述目标电压值所在的电压-soc曲线数据段。

10、可选地,接收上位机发送的电压设置指令,判断电压设置是否合法,包括:

11、判断所述电压设置指令携带的电压输出模式是否为快速输出模式;所述快速输出模式为dac控制输出模式;

12、若是,则配置采用dac控制输出模式控制电压输出;

13、若否,则配置采用pwm控制输出模式控制电压输出;

14、判断所述电压设置指令携带的目标电压值是否处于目标电池的电压-soc曲线的电压数据范围内;

15、若是,则确定电压设置合法。

16、可选地,根据所述目标电池的电压-soc曲线,模拟目标电池的电压控制和充放电特性,还包括:

17、接收上位机发送的充放电电流指令;所述充放电电流指令携带虚拟电流的大小和方向;

18、响应所述充放电电流指令,根据虚拟电流和/或均衡电流的大小和方向判断进行充电或进行放电;

19、若进行充电,则判断是否已充满;

20、若已充满,则停止充电并发出告警;

21、若进行放电,则判断是否已放空;

22、若已放空,则停止放电并发出告警;

23、若进行充电且未充满,或进行放电且未放空,则根据所述虚拟电流和/或均衡电流的大小计算当前的soc值;

24、从当前电压-soc曲线数据段信息和新的电压-soc曲线数据段中查找所述当前的soc值对应的电压值;

25、采用所述当前的soc值对应的电压值控制电压输出,并更新当前电压为所述当前的soc值对应的电压值以及更新当前电压-soc曲线数据段信息为所述当前的soc值所在的电压-soc曲线数据段。

26、可选地,响应所述充放电电流指令,根据虚拟电流和/或均衡电流的大小和方向判断进行充电或进行放电,包括:

27、响应所述充放电电流指令,判断虚拟电流的大小是否为零;

28、若虚拟电流大小为非零,则判断所述均衡电流是否开启;

29、若所述均衡电流开启,则根据虚拟电流和均衡电流相加后的大小及方向确定进行充电或进行放电;

30、若所述均衡电流未开启,则根据虚拟电流的方向确定进行充电或进行放电;

31、若虚拟电流大小为零,则判断所述均衡电流是否开启;

32、若所述均衡电流开启,则根据均衡电流的方向确定进行充电或进行放电。

33、可选地,从上位机获取目标电池的电压-soc曲线,包括:

34、在上电初始化后,接收上位机发送的目标电池电压-soc曲线下载指令并判断所述目标电池的电压-soc曲线是否已下载;

35、若未下载,则启动文件传输向上位机发送正确应答信息并接收上位机发送的目标电池的电压-soc曲线分帧;

36、置位存储所述目标电池的电压-soc曲线分帧,得到所述目标电池的电压-soc曲线。

37、可选地,若未下载,则启动文件传输向上位机发送正确应答信息,包括:

38、在启动文件传输时,判断所述目标电池电压-soc曲线下载指令携带的所述目标电池电压-soc曲线的文件信息是否正确;

39、若正确,则保存所述目标电池电压-soc曲线的文件信息并向上位机发送正确应答信息。

40、可选地,置位存储所述目标电池的电压-soc曲线分帧,得到所述目标电池的电压-soc曲线,包括:

41、将接收到的每个目标电池的电压-soc曲线分帧写入存储器并置位对应文件传输块比特位;

42、当文件传输完成后,判断文件传输块比特位是否全部已置位;

43、若全部已置位,则确定文件传输无误,并配置目标电池电压-soc曲线下载标志;

44、若存在文件传输块比特位为0,则确定存在漏帧或接收失败。

45、本发明还公开了一种电池模拟装置,应用于电池模拟单元,所述电池模拟单元与上位机通信连接,所述装置包括:

46、电压soc曲线获取模块,用于从上位机获取目标电池的电压-soc曲线;

47、目标电池模拟模块,用于根据所述目标电池的电压-soc曲线,模拟目标电池的电压控制和充放电特性。

48、可选地,所述目标电池模拟模块包括:

49、电压设置合法性判断子模块,用于接收上位机发送的电压设置指令,判断电压设置是否合法;所述电压设置指令携带目标电压值;

50、加载子模块,用于若所述电压设置合法,则分段加载所述目标电池的电压-soc曲线;

51、目标电压值查找子模块,用于依次从每个加载的电压-soc曲线数据段中查找所述目标电压值;

52、第一更新子模块,用于若查找到,则更新当前电压对应的soc值为所述目标电压值对应的soc值,并更新当前电压-soc曲线数据段信息为所述目标电压值所在的电压-soc曲线数据段。

53、可选地,所述电压设置合法性判断子模块,包括:

54、电压输出模式判断单元,用于判断所述电压设置指令携带的电压输出模式是否为快速输出模式;所述快速输出模式为dac控制输出模式;

55、dac控制单元,用于若是,则配置采用dac控制输出模式控制电压输出;

56、pwm控制单元,用于若否,则配置采用pwm控制输出模式控制电压输出;

57、电压范围判断单元,用于判断所述电压设置指令携带的目标电压值是否处于目标电池的电压-soc曲线的电压数据范围内;

58、电压设置合法性确定单元,用于若是,则确定电压设置合法。

59、可选地,所述目标电池模拟模块包括:

60、充放电电流指令接收子模块,用于接收上位机发送的充放电电流指令;所述充放电电流指令携带虚拟电流的大小和方向;

61、充放电判断子模块,用于响应所述充放电电流指令,根据虚拟电流和/或均衡电流的大小和方向判断进行充电或进行放电;

62、满电判断子模块,用于若进行充电,则判断是否已充满;

63、停止充电子模块,用于若已充满,则停止充电并发出告警;

64、放空判断子模块,用于若进行放电,则判断是否已放空;

65、停止放电子模块,用于若已放空,则停止放电并发出告警;

66、soc值计算子模块,用于若进行充电且未充满,或进行放电且未放空,则根据所述虚拟电流和/或均衡电流的大小计算当前的soc值;

67、当前电压值查找子模块,用于从当前电压-soc曲线数据段信息和新的电压-soc曲线数据段中查找所述当前的soc值对应的电压值;

68、第二更新子模块,用于采用所述当前的soc值对应的电压值控制电压输出,并更新当前电压为所述当前的soc值对应的电压值以及更新当前电压-soc曲线数据段信息为所述当前的soc值所在的电压-soc曲线数据段。

69、可选地,所述充放电判断子模块包括:

70、虚拟电流大小判断单元,用于响应所述充放电电流指令,判断虚拟电流的大小是否为零;

71、第一均衡电流开关判断单元,用于若虚拟电流大小为非零,则判断所述均衡电流是否开启;

72、第一充放电判断单元,用于若所述均衡电流开启,则根据虚拟电流和均衡电流相加后的大小及方向确定进行充电或进行放电;

73、第二充放电判断单元,用于若所述均衡电流未开启,则根据虚拟电流的方向确定进行充电或进行放电;

74、第二均衡电流开关判断单元,用于若虚拟电流大小为零,则判断所述均衡电流是否开启;

75、第三充放电判断单元,用于若所述均衡电流开启,则根据均衡电流的方向确定进行充电或进行放电。

76、可选地,所述电压soc曲线获取模块,包括:

77、下载判断子模块,用于在上电初始化后,接收上位机发送的目标电池电压-soc曲线下载指令并判断所述目标电池的电压-soc曲线是否已下载;

78、应答接收子模块,用于若未下载,则启动文件传输向上位机发送正确应答信息并接收上位机发送的目标电池的电压-soc曲线分帧;

79、存储子模块,用于置位存储所述目标电池的电压-soc曲线分帧,得到所述目标电池的电压-soc曲线。

80、可选地,所述应答接收子模块,包括:

81、文件下载信息判断单元,用于在启动文件传输时,判断所述目标电池电压-soc曲线下载指令携带的所述目标电池电压-soc曲线的文件信息是否正确;

82、保存和应答单元,用于若正确,则保存所述目标电池电压-soc曲线的文件信息并向上位机发送正确应答信息;

83、所述存储子模块,包括:

84、存储置位单元,用于将接收到的每个目标电池的电压-soc曲线分帧写入存储器并置位对应文件传输块比特位;

85、置位判断单元,用于当文件传输完成后,判断文件传输块比特位是否全部已置位;

86、下载标志配置单元,用于若全部已置位,则确定文件传输无误,并配置目标电池电压-soc曲线下载标志;

87、补发和重发确定单元,用于若存在文件传输块比特位为0,则确定存在漏帧或接收失败。

88、本发明还公开了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;

89、所述存储器,用于存放计算机程序;

90、所述处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如本发明所述的电池模拟方法。

91、本发明还公开了一个或多个计算机可读介质,其上存储有指令,当由一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行如本发明所述的电池模拟方法。

92、本发明包括以下优点:

93、本发明的电池模拟方法,通过电池模拟单元从上位机获取目标电池的电压-soc曲线,并根据目标电池的电压-soc曲线,模拟目标电池的电压控制和充放电特性。本发明的电池模拟单元可以通过获取上位机下发的真实电池不同规格的电压soc曲线,采用真实电池的电压soc曲线模拟不同电池的电压输出状态和充放电特性,满足bms测试对不同电池的需求,为bms功能、性能和可靠性测试提供安全可靠、使用方便的环境。


技术特征:

1.一种电池模拟方法,其特征在于,应用于电池模拟单元,所述电池模拟单元与上位机通信连接,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,接收上位机发送的电压设置指令,判断电压设置是否合法,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述目标电池的电压-soc曲线,模拟目标电池的电压控制和充放电特性,还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,响应所述充放电电流指令,根据虚拟电流和/或均衡电流的大小和方向判断进行充电或进行放电,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,从上位机获取目标电池的电压-soc曲线,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,若未下载,则启动文件传输向上位机发送正确应答信息,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,置位存储所述目标电池的电压-soc曲线分帧,得到所述目标电池的电压-soc曲线,包括:

8.一种电池模拟装置,其特征在于,应用于电池模拟单元,所述电池模拟单元与上位机通信连接,所述装置包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;

10.一个或多个计算机可读介质,其上存储有指令,当由一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的电池模拟方法。


技术总结
本发明提供了一种电池模拟方法、装置、电子设备和可读介质,所述方法包括:电池模拟单元从上位机获取目标电池的电压‑SOC曲线,并根据目标电池的电压‑SOC曲线,模拟目标电池的电压控制和充放电特性。本发明的电池模拟单元可以通过获取上位机下发的真实电池不同规格的电压SOC曲线,采用真实电池的电压SOC曲线模拟不同电池的电压输出状态和充放电特性,满足BMS测试对不同电池的需求,为BMS功能、性能和可靠性测试提供安全可靠、使用方便的环境。

技术研发人员:唐友丽,刘联杰,谢江平,陈雄,陈亮
受保护的技术使用者:深圳市科陆电子科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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