本发明专利技术公开了一种电池SOC算法的仿真验证方法及系统，方法包括：利用SOC算法得到Δt时间范围下的fΔt个SOC估算值；基于电池仿真模型得到Δt下的fΔt个SOC参考值；采用Bootstrap方法对fΔt个SOC估算值进行n次有放回重抽样，构造t时刻SOC估算值的预设置信水平的置信区间；计算t时刻的SOC参考值的移动平均值，若该移动平均值位于t时刻的置信区间内，则认为t时刻的SOC估算值满足预设置信水平下的精度要求。本发明专利技术能够利用电池仿真模型模拟长期工况，对SOC算法的结果进行快速的精度评估，弥补现有各类算法必须跟随电池包长期测试后才能评估精度的缺陷，并确保快速仿真评估的精度和正确性。度和正确性。度和正确性。
【技术实现步骤摘要】
一种电池SOC算法的仿真验证方法及系统
[0001]本专利技术涉及电池管理
，更具体的说是涉及一种电池SOC算法的仿真验证方法及系统。
技术介绍
[0002]目前，用于验证SOC估算算法精度的方法存在以下几种，QC/T897《电动汽车用电池管理系统技术条件》提出了一种电池管理系统的SOC精度测试方法，该方法能在不同SOC范围内，采用各类不同的方法，对SOC估算算法精度进行测试，但测试过程过长限制了其应用场合，而且该方法不能在外部条件变化时进行精度验证。专利技术专利CN107422289A公开了一种电池包SOC估算精度检验方法及系统，在电动汽车上检验SOC估算精度。但是该方法获取真实SOC值的方式为停止放电后将电池组充至满电，记录充电电量从而计算真实SOC值。由于电池组充电至截止电压后仍能充入一定电量，故缺乏一种判断电池组是否充电完成的标准，从而难以获取真实SOC值。此外该方法仅能在放电过程中验证SOC精度，缺乏在充电过程中验证SOC精度需求。专利技术专利CN103713264A公开了一种电池管理系统SOC估算精度测试系统及测试方法，该方法采用单体电压模拟源、电池组总电压电流模拟源、电池箱温度模拟源对电池组进行模拟，将模拟计算的数据传输至电池管理系统进行SOC估算精度测试，但该专利对电池模拟器的工作原理和过程语焉不详，估算数据来自于电池模拟器，而且该模拟器只能部分模拟电池工作过程中的状态。CN109061477B公开了一种电池SOC算法的验证评价方法和装置，能够基于所占用内存空间、运算时间和算法精度评估各种SOC估算算法。但是该方法仍然需要在电池的实际使用过程中进行评估，花费时间较长。
[0003]上述方法都不能对SOC估算算法进行快速评估，因此，如何提供一种能够计算锂电池单体或电池包的SOC估算值，根据估算结果快速验证估算算法精度的方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种电池SOC算法的仿真验证方法及系统，能够对电池的使用工况及可靠性进行仿真，基于仿真平台对各种SOC估算算法进行精度评估，弥补现有各类算法无法进行快速评估的缺陷，确保快速精度评估的正确性，并指出算法中需要优化的部分。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种电池SOC算法的仿真验证方法，包括以下步骤：
[0007]S1、输入SOC算法，能够在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，以f的频率对电池的SOC进行估算，得到fΔt个SOC估算值；
[0008]S2、在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，以f的频率将电池使用的电压、电流和温度信息，输入到电池仿真模型中，电池仿真模型根据输入的电池电压、电流和温度，并结合充放电循环次数、初始容量信息，在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，计算fΔt个SOC值，作为SOC参
考值；
[0009]S3、采用Bootstrap方法对fΔt个SOC估算值进行n次有放回重抽样，构造t时刻SOC估算值在预设置信水平的置信区间；
[0010]S4、计算仿真t时刻的SOC参考值的移动平均值，若该移动平均值位于t时刻的置信区间内，则认为仿真t时刻的SOC估算值满足预设置信水平下的精度要求；
[0011]S5、随仿真时间推移，按照S1
‑
S4不断构造不同时刻的SOC估算值的预设置信水平的置信区间，并在线判断不同时刻SOC估算值是否满足预设置信水平下的精度要求。
[0012]进一步的，在上述一种电池SOC算法的仿真验证方法中，还包括：
[0013]S6、在至少五个充放电循环中，若某一时刻的SOC参考值的移动平均值位于该时刻的置信区间外时，记录电池状态，至少包括SOC、电流和电压，；根据SOC算法需要优化对应的电池状态信息，找到电池状态的重叠区域，判断SOC算法在电池何种状态下(满电量、低电量或随机)的精度不够，需要优化。
[0014]优选的，在上述一种电池SOC算法的仿真精度验证方法中，所述S3包括：
[0015]采用Bootstrap方法对fΔt个SOC估算值进行n次有放回重抽样，得到n个SOC估算值样本；其中，n≥1000；
[0016]计算每个SOC估算值样本的均值，并按照从小到大的顺序对各均值进行排列；
[0017]在排序后的均值内，根据预设置信水平1
‑
α，求出第nα/2个数和第n(1
‑
α/2)个数，分别作为区间的上下限，将该区间作为预设置信水平1
‑
α的置信区间。
[0018]可选的，在上述一种电池SOC算法的仿真验证方法中，预设置信水平不低于80％。
[0019]优选的，在上述一种电池SOC算法的仿真精度验证方法中，预设置信水平为90％。
[0020]优选的，在上述一种电池SOC算法的仿真精度验证方法中，SOC参考值的移动平均值的计算长度为Δt。
[0021]本专利技术还提供一种电池SOC算法的仿真验证系统，包括：
[0022]SOC算法模块，用于输入SOC算法，在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，以f的频率对电池的SOC进行估算，得到fΔt个SOC估算值；
[0023]仿真模块，用于在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，以f的采样频率采集电池电压、电流和温度数据输入到电池仿真模型中，电池仿真模型根据输入的电池电压、电流和温度，并结合充放电循环次数、初始容量信息，在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，计算fΔt个SOC值，作为SOC参考值；
[0024]置信区间构造模块，用于采用Bootstrap方法对fΔt个SOC估算值进行n次有放回重抽样，构造t时刻SOC估算值的预设置信水平的置信区间；以及
[0025]精度判断模块，用于计算t时刻的SOC参考值的移动平均值，若该移动平均值位于仿真t时刻的置信区间内，则认为仿真t时刻的SOC估算值满足预设置信水平下的精度要求。
[0026]优选的，在上述一种电池SOC算法的仿真精度验证系统中，还包括：
[0027]算法优化判定模块，用于在在至少五个充放电循环中，若某一时刻的SOC参考值的移动平均值位于该时刻的置信区间外时，记录电池状态，至少包括SOC、电流和电压；根据SOC算法需要优化对应的电池状态信息，找到电池状态的重叠区域，判断SOC算法在电池何种状态下(满电量、低电量或随机)的精度不够，需要优化。
[0028]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种电池SOC算法
的仿真验证方法及系统，对于SOC这种不可直接测量的量，是通过数学模型计算得到的，其计算的精度也需要使用数学方法进行评估，本专利技术能够快速对电池SOC算法的估算精度进行验证，并在SOC估值出现偏差的时候，可以采用优化算法对SOC估算值进行修正。SOC估算的验证方法计算简便，不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池SOC算法的仿真验证方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、输入SOC算法，在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，以f的频率对电池的SOC进行估算，得到fΔt个SOC估算值；S2、在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，以f的频率将电池使用的电压、电流和温度输入到电池仿真模型中，电池仿真模型根据输入的电池电压、电流和温度，并结合充放电循环次数、初始容量信息，在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，fΔt个SOC值，作为SOC参考值；S3、采用Bootstrap方法对fΔt个SOC估算值进行n次有放回重抽样，构造t时刻SOC估算值的预设置信水平的置信区间；S4、计算仿真t时刻的SOC参考值的移动平均值，若该移动平均值位于仿真t时刻的置信区间内，则认为仿真t时刻的SOC估算值满足预设置信水平下的精度要求；S5、随仿真时间推移，按照S1
‑
S4不断构造不同时刻的SOC估算值的预设置信水平的置信区间，并判断不同时刻SOC估算值是否满足预设置信水平下的精度要求。2.根据权利要求1所述的一种电池SOC算法的仿真验证方法，其特征在于，还包括：S6、在至少五个充放电循环中，若某一时刻的SOC参考值的移动平均值位于该时刻的置信区间外时，记录电池状态，至少包括SOC、电流和电压；根据SOC算法需要优化对应的电池状态信息，找到电池状态的重叠区域，判断SOC算法在电池何种状态下的精度不够，需要优化；。3.根据权利要求1所述的一种电池SOC算法的仿真验证方法，其特征在于，所述S2包括：电池仿真模型根据S2输入的电池电压、电流和温度数据，结合电池当前的充放电循环次数，以及开始工作时的初始容量，模拟电池的使用工况；在模拟电池使用工况的仿真过程中，在t
‑
Δt到t的仿真时间范围内，以f的相同频率，计算SOC值，并输出为SOC参考值。4.根据权利要求1所述的一种电池SOC算法的仿真验证方法，其特征在于，所述S3包括：采用Bootstrap方法对fΔt个SOC估算值进行n次有放回重抽样，得到n个SOC估算值样本；其中，n≥1000；计算每个SOC估算值样本的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙权，冯静，
申请(专利权)人：湖南银杏电池智能管理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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