一种电池功率限制的仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种电池功率限制的仿真方法，基于simulink仿真软件，包括如下步骤：S1：根据电池的功率特性，获得电池的三种功率状态map表，map表根据电池SOC荷电状态及电池温度确定；S2：将S1中的map数据导入到整车仿真模型中，仿真过程中根据不同电池SOC荷电及整车功率，计算是否需要限制电池输出功率；S3：在进入电池输入受限状态后，时刻对比能量累积值，并计算是否满足限制状态解除；S4：以相同的处理方式，处理充电时的电状态，以确定整车能量回收时的强度；S5：把模块嵌入到整车仿真系统中，与整车仿真模型相连，实现电池功率限制在整车分析中的功能。本发明专利技术在车辆设计阶段能够对车辆动力经济性进行准确的评估，减少设计到样车阶段的验证和更改。阶段的验证和更改。阶段的验证和更改。

【技术实现步骤摘要】
一种电池功率限制的仿真方法


[0001]本专利技术涉及汽车工程仿真
，尤其涉及一种电池功率限制的仿真方法。

技术介绍

[0002]目前电动汽车普及率越来越高，人们在使用过程中对电动汽车的要求及越来越高，汽车使用过程中的性能表现也越来越受到关注。电池作为电动汽车的关键部件，对车辆的性能有着至关重要的作用。汽车仿真技术在目前汽车开发过程中也起着重要的作用，目前动力经济性计算一般使用的软件为AVL/cruise，但软件中的电池功率模块并不能解决目前电池的各种不同工况的功率限制问题。
[0003]鉴于此，提出一种利用MATLAB/simulink开发的一种仿真算法对不同工况电池功率限制，此仿真模型通过接口可应用于不同的动力经济性仿真软件。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出的一种电池功率限制的仿真方法，基于simulink仿真软件，在车辆设计阶段能够对车辆动力经济性进行准确的评估，减少设计到样车阶段的验证和更改。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种电池功率限制的仿真方法，基于simulink仿真软件，包括如下步骤：
[0007]S1：根据电池的功率特性，可获得电池的三种功率状态map表，10s峰值功率power10s，30s峰值功率power30s，60s持续功率power60s(可视为电池的持续放电功率)，map表根据电池SOC荷电状态及电池温度确定；
[0008]S2：将S1中的map数据导入到整车仿真模型中，仿真过程中根据不同电池SOC荷电及整车功率，计算是否需要限制电池输出功率，如果限制功率输出将电池限制输出参数置为1，并根据输入的电压信息，计算输出电流的限制值；
[0009]S3：在进入电池输入受限状态后，时刻对比能量累积值，并计算是否满足限制状态解除，一旦满足解除状态，设置限制状态为0；
[0010]S4：以相同的处理方式，处理充电时的电状态，以确定整车能量回收时的强度；
[0011]S5：把模块嵌入到整车仿真系统中，与整车仿真模型相连，实现电池功率限制在整车分析中的功能。
[0012]优选地，当电池峰值功率power＜power30s时，能量积分表达式为：
[0013]powercumm＝∫(power
‑
power30s)dt
[0014]其中输入参数的单位power为千瓦。
[0015]优选地，当电池峰值功率power＞power30s时，能量积分表达式为：
[0016][0017]其中输入参数的单位power为千瓦。
[0018]优选地，能量积分重置后powercumm＝0；能量积分限值limitvalue＝power30s*
30。
[0019]优选地，在运行的整车仿真系统的每一个时刻，进行powercumm与powercummlimit进行对比，当powercumm＞powercummlimit时，判定为进入电池功率限制段，此时根据电池可用功率计算出电池的最大电流，将输出limitstate置为1，同时输出最大允许电流maxpowercurrent的值；当limitstate置1后，只有当powercumm＜0时，limitstate才会重新置0。
[0020]优选地，最大电流计算公式：
[0021][0022]其中volt为整车模型输出总线上的电池电压。
[0023]与现有技术相比，本专利技术提出的一种电池功率限制的仿真方法，具有如下效果：
[0024]1)现有的仿真模型只能对电池最高输出功率进行限制，本专利技术模型能够准确模拟电池三种不同状态(10s的峰值输出功率，30s的峰值输出功率，60s的持续输出功率)的输出情况，可以更好地模拟电池状态对整车动力性经济性的影响；
[0025]2)可适用于整车动力性能计算，经济性计算；实现不同工况循环，实际驾驶工况模拟等不同情况的模拟分析；
[0026]3)模型可应用于cruise等支持Simulink的整车动力经济性仿真软件，无需二次修改，适应性强。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的流程示意图。
[0028]图2为simulink的结构示意图。
[0029]图3展示了本
技术实现思路
在cruise模型中的应用结构图。
具体实施方式
[0030]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0031]参照图1，本专利技术提出的一种电池功率限制的仿真方法，基于simulink仿真软件，包括如下步骤：
[0032]S1：根据电池的功率特性，可获得电池的三种功率状态map表，10s峰值功率power10s，30s峰值功率power30s，60s持续功率power60s(可视为电池的持续放电功率)，map表根据电池SOC荷电状态及电池温度确定；
[0033]S2：将S1中的map数据导入到整车仿真模型中，仿真过程中根据不同电池SOC荷电及整车功率，计算是否需要限制电池输出功率，如果限制功率输出将电池限制输出参数置为1，并根据输入的电压信息，计算输出电流的限制值；
[0034]S3：在进入电池输入受限状态后，时刻对比能量累积值，并计算是否满足限制状态解除，一旦满足解除状态，设置限制状态为0；
[0035]S4：以相同的处理方式，处理充电时的电状态，以确定整车能量回收时的强度；
[0036]S5：把模块嵌入到整车仿真系统中，与整车仿真模型相连，实现电池功率限制在整
车分析中的功能。
[0037]优选地，当电池峰值功率power＜power30s时，能量积分表达式为：
[0038]powercumm＝∫(power
‑
power30s)dt
[0039]其中输入参数的单位power为千瓦。
[0040]优选地，当电池峰值功率power＞power30s时，能量积分表达式为：
[0041][0042]其中输入参数的单位power为千瓦。
[0043]优选地，能量积分重置后powercumm＝0；能量积分限值limitvalue＝power30s*30。
[0044]优选地，在运行的整车仿真系统的每一个时刻，进行powercumm与powercummlimit进行对比，当powercumm＞powercummlimit时，判定为进入电池功率限制段，此时根据电池可用功率计算出电池的最大电流，将输出limitstate置为1，同时输出最大允许电流maxpowercurrent的值；当limitstate置1后，只有当powercumm＜0时，limitstate才会重新置0。
[0045]优选地，最大电流计算公式：
[0046][0047]其中volt为整车模型输出总线上的电池电压。
[0048]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池功率限制的仿真方法，基于simulink仿真软件，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据电池的功率特性，可获得电池的三种功率状态map表，10s峰值功率power10s，30s峰值功率power30s，60s持续功率power60s，map表根据电池SOC荷电状态及电池温度确定；S2：将S1中的map数据导入到整车仿真模型中，仿真过程中根据不同电池SOC荷电及整车功率，计算是否需要限制电池输出功率，如果限制功率输出将电池限制输出参数置为1，并根据输入的电压信息，计算输出电流的限制值；S3：在进入电池输入受限状态后，时刻对比能量累积值，并计算是否满足限制状态解除，一旦满足解除状态，设置限制状态为0；S4：以相同的处理方式，处理充电时的电状态，以确定整车能量回收时的强度；S5：把模块嵌入到整车仿真系统中，与整车仿真模型相连，实现电池功率限制在整车分析中的功能。2.根据权利要求1所述的一种电池功率限制的仿真方法，其特征在于，当电池峰值功率power＜power30s时，能量积分表达式为：powercumm＝∫(power
‑
power...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭伟伟，黄正义，李耿彪，张魁，
申请(专利权)人：河南德力新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：