【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及换电，具体来说，涉及适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法。
技术介绍
1、锂电池因为其无记忆性、能量密度高、循环周期长的特点被业界广泛应用，特别是对于新能源车技术发展特别重要，锂电池的快速技术积累是新能源车能够得到市场认可的重要原因。锂电池在使用中通常采用先并联后串联的成组方式，在车电分离的换电领域中通常将锂电池先串联后并联进行使用，不过无论哪种方式都需要在预研阶段对锂电池组进行建模，但锂电池组中电芯单体数量极大、各参数量之间相互耦合导致建模成本较高，周期较长。
2、换电领域作为新兴的锂电池能源补充方式，其发展也极为迅速，基本形成对储能、电动汽车等常规锂电池应用场景的覆盖。在高压环境下，通常对电池组整体进行换电操作，而在低压条件下通常电池组会被分割为更多较小的能量块以达到手工换电的目的。在如此条件下，更增加了对锂电池组建模的难度，由于换电的操作会导致锂电池组的并联拓扑发生改变，从而影响锂电池组整体运行情况。因此在对带有换电设计的锂电池组建模设计时必须考虑拓扑变化的对模型的影响，这使得传统电池组模型建立方法无法胜任该工况下的电池组系统仿真作业。
3、业内亟需适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法。
技术实现思路
1、针对相关技术中的问题，本专利技术提出了适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，以解决上述相关现有技术所存在的问题。
2、为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
3、适应换电工况
4、作为本专利技术的进一步技术方案：所述二阶戴维南模型是使用电压源uoc、欧姆电阻r0、极化电阻rp1和rp2、极化电容cp1和cp2模拟锂电池外端伏安特性的一种电池模型。
5、作为本专利技术的进一步技术方案：在一个或多个实施方式中公开的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型的建立方法包括：
6、选取同一批次、同一型号、内阻接近的锂电池作为测试对象；
7、选取合适的电压范围、脉冲电流大小、soc变化步长、稳定时间对测试对象进行测试，分别得到测试对象的最大可用容量以及在充、放电、不同soc处的锂电池内阻、开路电压、极化电阻和极化电容参数。
8、对上述所有测试对象的锂电池内阻、开路电压、极化电阻和极化电容参数求取平均值和方差。
9、依据上述得到的各参数的平均值和方差，使用正态分布模型生成串、并联模型组中所有锂电池电芯单体的内阻、开路电压、极化电阻和极化电容参数，并拟合得到每个参数与soc的多阶关系式。
10、作为本专利技术的进一步技术方案：对测试对象进行测试，得到测试对象在充、放电、不同soc处的锂电池内阻、开路电压、极化电阻和极化电容参数，具体为：
11、对锂电池电芯单体以1/3c、9a恒定电流进行充或放电18min、间歇1h后，以1/3c、9a脉冲电流进行一次充或放电，脉冲持续时间为10s，正负脉冲电流间歇时间为2min；
12、记录锂电池电芯单体稳态电压值、脉冲瞬间电压跌落和上升值、电压缓慢跌落时间及幅度、电压缓慢上升时间及幅度；
13、根据上述每个soc值记录的瞬间电压跌落、上升值和脉冲电流幅值计算当前soc对应的锂电池内阻值。
14、根据上述每个soc值记录的缓慢电压跌落、上升值、缓慢电压跌落、上升时间和脉冲电流幅值计算当前soc对应的极化电阻和极化电容值。
15、本专利技术还提供了一种前述适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型的建立方法在电动两轮车手工换电工况上的应用。
16、本专利技术还提供了一种锂电池组换电工况模拟装置，包括存储器、控制处理器及存储在所述存储器上并可在所述控制处理器上运行的计算机程序，所述控制处理器执行所述程序，以基于前述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法。
17、本专利技术还提供了一种控制系统，包括前述的锂电池组换电工况模拟装置。
18、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机基于如前述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法。
19、所述适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型的建立方法主要用于低压手工换电领域中产品预研阶段对锂电池组建模仿真，以解决低压手工换电关键性技术问题并提供关键技术支撑。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
21、本专利技术针对锂电池组在低压手工换电工作下，锂电池组并联拓扑动态变化时的锂电池组建模难度陡增的特点，通过开关函数简化换电模式下的锂电池组建模难度，对分析低压手工换电锂电池组的电流分配情况有巨大帮助。
22、本专利技术针对低压手工换电模式的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型的建立方法对其他换电模式同样有重要的参考意义，特别是在分析并联换电模式的开关电流冲击情况、锂电池组并联均流情况上都有很好的应用价值，在锂电池组在工程应用中的瞬态分析建模方法上有所创新。
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1.适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，步骤S1中，所述二阶戴维南模型是使用电压源Uoc、欧姆电阻R0、极化电阻Rp1和Rp2、极化电容Cp1和Cp2模拟锂电池外端伏安特性的一种电池模型。
3.根据权利要求1或2所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，对测试对象进行测试，得到测试对象在充、放电、不同SOC处的锂电池内阻、开路电压、极化电阻和极化电容参数，
5.根据权利要求1、2或4任一项所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，所述统计参数包括但不限于锂电池电芯单体的开路电压Uoc、欧姆电阻R0、极化电阻Rp1和Rp2、极化电容Cp1和Cp2、最大可用容量的均值、标准差、离散系数，以及开路电压Uoc、欧姆电阻R0、极化电阻Rp1和Rp2、极化电容Cp1和Cp2与
6.根据权利要求4所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，对测试对象进行测试，得到测试对象在充、放电、不同SOC处的锂电池内阻、开路电压、极化电阻和极化电容参数，具体为：
7.一种如权利要求1-4任一项所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法在锂电池组换电工况上的应用。
8.一种锂电池组换电工况模拟装置，其特征在于，包括存储器、控制处理器及存储在所述存储器上并可在所述控制处理器上运行的计算机程序，所述控制处理器执行所述程序，以基于如权利要求1-6任一项所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法。
9.一种控制系统，其特征在于，包括权利要求7所述的锂电池组换电工况模拟装置。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机基于如权利要求1-6任一项所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法。
...【技术特征摘要】
1.适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，步骤s1中，所述二阶戴维南模型是使用电压源uoc、欧姆电阻r0、极化电阻rp1和rp2、极化电容cp1和cp2模拟锂电池外端伏安特性的一种电池模型。
3.根据权利要求1或2所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，对测试对象进行测试，得到测试对象在充、放电、不同soc处的锂电池内阻、开路电压、极化电阻和极化电容参数，
5.根据权利要求1、2或4任一项所述的适应换电工况的串、并联的锂电池组总体模型建立方法，其特征在于，所述统计参数包括但不限于锂电池电芯单体的开路电压uoc、欧姆电阻r0、极化电阻rp1和rp2、极化电容cp1和cp2、最大可用容量的均值、标准差、离散系数，以及开路电压uoc、欧姆电阻r0、极化电阻rp...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭豪，刘和平，张瑞达，陈龙，严林，吴煜，
申请(专利权)人：重庆百转电动汽车电控系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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