[发明专利]一种电池管理系统SOC估算精度测试系统及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于电池管理系统技术领域，具体涉及一种电池管理系统SOC估算精度测试系统及测试方法。

背景技术

动力电池作为电动汽车的动力源，是影响电动汽车整车性能的关键因素，它对行驶里程、加速能力、最大爬坡度会产生直接的影响。电池荷电状态SOC（State of charge）用来描述电池剩余电量的数量，是电池使用过程中的重要参数。电池荷电状态（SOC）估计，是电池管理系统研究的核心和难点。一方面，电动汽车要求准确估计电池SOC，从充分发挥电池能力和提高安全性两个角度对电池进行高效管理，以进一步提高整车性能；另一方面，电动汽车电池在使用过程中表现的高度非线性，使准确估计SOC具有很大难度。两方面的结合，促使电动汽车电池SOC估算精度测试技术的研究工作不断开展，新方法不断出现。

目前常用的SOC精度测试方法之一是，根据QC/T897《电动汽车用电池管理系统技术条件》，将电池组充放电机和待测管理系统连接同一电池组，可选择不同电流工况，充放电机对电池组充、放电，充放电机和电池管理系统同时估算电池组估算SOC值，测试人员选定几个SOC点，采用目视的方法对比充放电机和电池管理系统的SOC估算差值，来计算电池管理系统的SOC估算误差。这种测试方法带来两个弊端。

（1）电池管理系统和充放电机没有同步机制，各自独立估算电池组SOC值，测试人员采用目视对比的方法，由于不同测试人员带来的测试误差较大，有效数据少，测试结果评价困难，数据可追溯性差。

（2）电池组SOC的估算与寿命、环境温度等因素相关，但按照上述方法进行测试时，由于试验周期、试验成本的影响不能进行不同寿命及环境的测试，造成测试结果的准确度有一定的局限性。

目前常用的测试方法之二是，使用电池充放电设备对不同寿命、温度电池组进行不同电流工况的充放电，保存SOC值和电压值，建立SOC和单体电压的数据表，电池管理系统连接电池组进行估算时，将SOC值对应的电压值与数据表中的电压表值对比。这种方法多用于电池管理系统的SOC校准，用于测试时，仍然存在数据追溯困难，可信性差的问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能够满足目前技术要求的电池组SOC估算精度测试系统及测试方法。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种电池管理系统SOC估算精度测试系统，所述测试系统包括：电池组充放电设备以及高压电池组外特性模拟器；所述高压电池组外特性模拟器包括：用于控制模拟电池组外特性参数的数据采集控制系统、与所述数据采集控制系统相连的单体电压模拟源、电池组总电压模拟源、电流模拟源以及电池箱温度场模拟源；所述单体电压模拟源包括：用于与所述数据采集控制系统进行通信的通信单元以及单体电压模拟生成器；所述电池组总电压模拟源包括：用于与所述数据采集控制系统进行通信的通信单元以及总电压模拟生成器；所述电流模拟源包括：用于与所述数据采集控制系统进行通信的通信单元以及电流模拟生成器；所述电池箱温度场模拟源包括：用于与所述数据采集控制系统通信的通信单元以及温度模拟生成器；

所述电池组充放电设备用于对不同寿命、环境的电池组使用典型工况充放电，充放电过程中，记录电池组电流、单体电压、总电压、电池表面温度信息、SOC值，将该SOC值作为标准值；

所述数据采集控制系统用于接收所记录的电池组电流、单体电压、总电压、电池表面温度信息，将上述记录数据作为数据源；所述数据采集控制系统还用于通过总线发送指令，控制所述单体电压模拟源、电池组总电压模拟源、电流模拟源、电池箱温度场模拟源中各自的单体电压模拟生成器、总电压模拟生成器、电流模拟生成器及温度模拟生成器按照所接收的数据源的数据输出单体电压数据、总电压数据、电流数据、温度数据；

待测电池管理系统通过自身的信号采集模块采集所述单体电压数据、总电压数据、电流数据以及温度数据；待测电池管理系统通过采集到的数据信息进行SOC估算，获得SOC估算值，并将所述SOC估算值通过总线发送至数据采集控制系统；所述数据采集控制系统将待测管理系统发回的SOC值与前述充放电过程中记录下的标准值SOC值进行对比，得到SOC估算的误差值。

此外，本发明还提供一种电池管理系统SOC估算精度测试方法，所述测试方法基于前述电池管理系统SOC估算精度测试系统来实施；其中，所述测试方法包括如下步骤：