[发明专利]基于运行概率特征的锂电池系统测试工况设计方法

摘要

本发明公开了一种基于运行概率特征的锂电池系统测试工况设计方法，该方法以车辆运行中锂电池系统工作电压、电流为输入，计算工况运行功率一时间(P‑t)曲线和功率变化率一时间(△P‑t)曲线，以工况运行功率幅值和变化率分布及工况运行功率最大值、最小值作为特征值，对P‑t曲线和△P‑t曲线进行分段，随机选取N个片段得到组合片段，计算组合片段的功率幅值和变化率分布及工况运行功率最大值、最小值，采用均方根误差分析，得到锂电池系统测试工况Pz‑t曲线。

主权项

1.一种基于运行概率特征的锂电池系统测试工况设计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获取原始工况运行数据；S2：计算原始工况运行数据特征值分布，通过原始工况运行电压、电流数据计算运行曲线每一点的功率幅值得到P‑t曲线、△P‑t曲线、原始工况运行功率幅值的最大值Pmax及原始工况运行功率幅值的最小值Pmin，其中，P‑t曲线为原始工况的功率‑时间曲线，△P‑t曲线为原始工况的功率变化率‑时间曲线；S3：设置原始工况功率幅值、功率变化率分段区间，统计功率落在每一分段区间内的时间点个数占总点数的百分比，功率幅值概率分布统计结果记为矩阵A，功率变化率概率分布统计结果记为矩阵B；S4：设定所需设计工况长度Tc，并确定小片段长度TCN，设计工况长度Tc与小片段长度TCN成整数倍关系，设计工况长度Tc与小片段长度TCN的比值为设计工况内小片段个数N；S5：分别将原始工况的P‑t曲线及△P‑t曲线以小片段长度TCN分成M份；S6：从步骤S5中得到的小片段中随机选取N个小片段组合为长度为Tc的设计工况的P′‑t曲线和△P′‑t曲线；计算P′‑t曲线和△P′‑t曲线的特征量概率分布：具体为：按照步骤S3中设置的分段区间，统计功率落在每一分段区间内的时间点个数占总点数的百分比，功率幅值概率分布统计结果记为矩阵A′，功率变化率概率分布统计结果记为矩阵B′，设计工况运行内功率幅值的最大值记为Pn1，设计工况运行内功率幅值的最小值记为Pn2；S7：误差计算，计算原始工况P‑t曲线和△P‑t曲线分别与设计工况P′‑t曲线和△P′‑t曲线每一个特征值在每一分段区间概率分布中的误差，计算公式分别为：然后计算功率幅值均方根误差eA及功率变化率均方根误差eB，其中，功率幅值均方根误差eA及功率变化率均方根误差eB的计算公式分别如下：随后以计算公式计算出总误差e；S8：输出满足总误差要求的设计工况，计算设计工况功率幅值的最大值Pn1与原始工况功率幅值的最大值Pmax的误差，并计算设计工况功率幅值的最小值为Pn2与原始工况运行功率幅值的最小值Pmin的误差，计算公式如下：w1＝Pmax‑Pn1w2＝Pmin‑Pn2然后以计算公式计算出设计工况与原始工况功率最大值、最小值均方根误差E。S9：对所有满足总误差e要求的设计工况与原始工况功率最大值、最小值均方根误差E进行排序，取均方根误差E最小值对应的设计工况，作为输出测试工况Pz‑t曲线。