CN109116254B - 一种动力电池功率状态估算功能测试方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力电池功率状态估算功能测试方法和装置，该方法包括：获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果；依据下一时刻最大允许脉冲充放电电流或所述下一时刻最大允许持续充放电电流计算得到电池包模型的电池包总电压和单体电压，通过判断电池包总电压是否位于电池包电压报警范围内、单体电压是否位于单体电压报警范围内，判断SOP估算结果是否合理。通过本发明提供的方法和装置，提高了SOP估算结果可靠性测试的精准性。

Description

一种动力电池功率状态估算功能测试方法和装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种动力电池功率状态估算功能测试方法和装置。

背景技术

动力电池作为新能源汽车主要动力源，针对动力电池的管理对于新能源汽车的使用和安全都至关重要。如何更精确的评估系统的实时性能状态，以对电池进行最优的管理、给予车辆最强劲的输出能力、最高效的制动能量回收、延长电池使用寿命越来越受到了本领域技术人员的重视。动力电池功率状态(State Of Power，以下简称SOP)估算的目的是综合评估电池状态，在保证电池安全的情况下尽可能多的发挥电池潜能。

目前的SOP估算方法，其核心部分是通过电芯试验、热仿真分析、数据拟合等手段得到电池包在不同温度、不同荷电状态(State Of Charge，以下简称SOC)时刻的可持续放电功率、脉冲放电功率、可持续充电功率和脉冲充电功率的表格。在电池使用过程中，电池管理系统通过检测电池包温度以及估算的SOC值，通过查表得到电池包在当前状态所允许的最大可持续放电功率、脉冲放电功率、可持续充电功率和脉冲充电功率。在此基础上，算法评估最低电压单体、最高电压单体和系统故障情况进行优化，得到最终的可持续放电功率(PowDischg_continuous)、脉冲放电功率(PowDisChg_pulse)、可持续充电功率(PowChg_continuous)和脉冲充电功率(PowChg_pulse)。

针对SOP估计算法的测试方法，现有技术中的方案如下：通过仿真或其他试验手段，为运行SOP估计算法的控制器提供电池包物理信息，这些物理信息包括电池包荷电状态(SOC)、电池包总电压、单体电池电压、单体电池温度等物理量；改变电池物理量的值，然后读取控制器SOP估算结果：可持续放电功率(PowDischg_continuous)、脉冲放电功率(PowDisChg_pulse)、可持续充电功率(PowChg_continuous)和脉冲充电功率(PowChg_pulse)。将读取到的结果与上述表格中试验数据做比较，看结果是否在表格对应区间内。

申请人经过研究发现，采用上述方法进行SOP估计时，与真实使用工况不符，不能测试验证SOP估计算法在动态工况下的表现，使得测试结果不可靠，现有技术中，难以判断SOP估计结果的可靠性，因此如何评估SOP估计结果的可靠性，成为本领域人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种动力电池功率状态估算功能测试方法和装置，以实现SOP估计结果可靠性的精确判断。

一种动力电池功率状态估算功能测试方法，包括：

获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果；

依据所述SOP估算结果和当前时刻电池包总电压，计算所述电池包模型下一时刻最大允许脉冲充放电电流和下一时刻最大允许持续充放电电流；

将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流或所述下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型，计算得到下一时刻的电池包总电压和下一时刻的单体电压；

判断所述下一时刻的单体电压是否位于单体电压报警范围内，所述下一时刻的电池包总电压是否位于电池包电压报警范围内；

若所述下一时刻的电池包总电压位于所述电池包电压报警范围内，且，所述下一时刻的单体电压位于所述单体电压报警范围内，则所述最大允许脉冲充放电电流正常。

优选的，上述方法中，在获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果之后，还包括：

获取预设的电池故障类型及故障等级；

获取电池管理系统依据所述电池故障类型及故障等级调整所述SOP估算结果；

判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，若是，则所述SOP估算结果可靠，若否，则所述SOP估算结果不可靠。

优选的，上述方法中，所述电池故障类型包括：电池过压故障、电池过欠故障和制造绝缘故障；

所述判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，包括：

判断所述电池故障类型的类型及故障等级，当所述电池故障类型为电池过压故障且故障等级为Level1时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否均不大于0；

当所述电池故障类型为电池过欠故障且故障等级为Level2时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率和最大允许脉冲放电功率是否不大于0；

当所述电池故障类型为绝缘严重故障且故障等级为Level3时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率、最大允许脉冲放电功率、最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否不大于0。

优选的，上述方法中，在所述电池管理系统采集半实物仿真平台输出的电池物理信息之前，还包括：

依据用户指令调节设置电池包模型的初始荷电状态和温度。

一种动力电池功率状态估算功能测试装置，包括：

估算结果采集单元，用于获获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果；

最大充放电电流计算单元，用于依据所述SOP估算结果和当前时刻电池包总电压，计算所述电池包模型下一时刻最大允许脉冲充放电电流和下一时刻最大允许持续充放电电流；

参数加载单元，用于将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流或所述下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型，计算得到下一时刻的电池包总电压和下一时刻的单体电压；

阈值判断单元，用于判断所述下一时刻的单体电压是否位于单体电压报警范围内，所述下一时刻的电池包总电压是否位于电池包电压报警范围内；若所述下一时刻的电池包总电压位于所述电池包电压报警范围内，且，所述下一时刻的单体电压位于所述单体电压报警范围内，则所述最大允许脉冲充放电电流正常。

优选的，上述装置中，还包括：

信息采集单元，用于获取预设的电池故障类型及故障等级；获取电池管理系统依据所述电池故障类型及故障等级调整所述SOP估算结果；

可靠性判断单元，用于判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，若是，则所述SOP估算结果可靠，若否，则所述SOP估算结果不可靠。

优选的，上述装置中，所述电池故障类型包括：电池过压故障、电池过欠故障和制造绝缘故障，所述可靠性判断单元，具体用于：

所述判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，包括：

判断所述电池故障类型的类型及故障等级，当所述电池故障类型为电池过压故障且故障等级为Level1时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否均不大于0；

当所述电池故障类型为电池过欠故障且故障等级为Level2时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率和最大允许脉冲放电功率是否不大于0；

当所述电池故障类型为绝缘严重故障且故障等级为Level3时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率、最大允许脉冲放电功率、最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否不大于0。

优选的，上述装置中，还包括：

初始电荷设置单元，用于依据用户指令调节设置电池包模型的初始荷电状态；

温度设置单元，用于依据用户指令调节设置电池包模型的温度。

本发明提供一种动力电池功率状态估算功能测试方法和装置，该方法包括：获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果；依据下一时刻最大允许脉冲充放电电流或所述下一时刻最大允许持续充放电电流计算得到电池包模型的电池包总电压和单体电压，通过判断电池包总电压是否位于电池包电压报警范围内、单体电压是否位于单体电压报警范围内，判断所述SOP估算结果是否合理。通过本发明提供的方法和装置，提高了SOP估算结果可靠性测试的精准性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种动力电池功率状态估算功能测试方法的流程示意图；

图2为当SOP估算结果为最大功率时，将估算结果加载到动力电力模型的原理示意图；

图3为当SOP估算结果为最大电流时，将估算结果加载到动力电力模型的原理示意图；

图4为本发明另一实施例公开的一种动力电池功率状态估算功能测试方法的流程示意图；

图5为本发明实施例公开的一种动力电池功率状态估算功能测试方法的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，很多新能源汽车的电池管理系统(Battery Management System，以下简称BMS)生产厂家只有电池试验数据而没有整车厂的整车试验数据，因此，进行SOP估计时，估计结果与真实情况不符，使得SOP估计结果不可靠的问题。本发明涉及的SOP估算功能测试方法适用于无整车动态工况测试数据的测试情况，在只有电池包模型的情况下，基于半实物仿真平台对SOP估算功能进行测试。基于此方法，可以验证SOP算法是否可以满足对电池保护的要求，以判断SOP估算结果是否可靠，参见图1，本发明公开的一种动力电池功率状态估算功能测试方法可以包括：

步骤S101：获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果，执行步骤S102；

其中，SOP指的是电池管理系统对电池内阻进行实时估算，并根据电池内阻的估算结果计算出电池在短时间(一般为2s～10s)和长时间(一般10s～30s)所允许的最大充电和放电功率(或电流)。

本发明实施例公开的技术方案中，可以预先设置电池包模型的初始SOC(State ofCharge，荷电状态)状态和电池包模型温度T，通过半实物仿真平台输出电池包模型的电池单体电压Vi(t)、温度Ti(t)、电池包总电压V_total(t)和电流I(t)等信号，其中t为采集信号的时刻。其中，所述电池包模型中可以包含有多个单体电池模型，每个单体电池模型所提供的电压为电池单体电压Vi，所述电池包模型整体能够提供的电压为电池包总电压V_total。电池管理系统BMS通过采集半实物仿真平台输出的电池物理信息(Vi、Ti、V_total和I)，依据采集到的电池物理信息进行SOP估算，输出SOP估算结果，其中，SOP估算结果包括：最大允许持续放电功率(PowDischg_continuous(t))、最大允许脉冲放电功率(PowDisChg_pulse(t))、最大允许持续充电功率(PowChg_continuous(t))和最大允许脉冲充电功率(PowChg_pulse(t))，当然，所述SOP估算结果也可以包括：下一时刻最大允许持续放电电流I_Dischg_continuous(t+1)、下一时刻最大允许脉冲放电电流I_Dischg_pulse(t+1)、下一时刻最大允许持续充电电流I_Chg_continuous(t+1)和下一时刻最大允许脉冲充电电流I_Chg_pulse(t+1)。

本发明的宗旨在于依据所述SOP估算结果和当前时刻电池包总电压计算得到电池包模型下一时刻的最大允许脉冲充放电电流和下一时刻的最大允许持续充放电电流；将所述下一时刻的最大允许脉冲充放电电流和下一时刻的最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型；并判断加载的充放电电流是否过大。

由于各个厂家开发的BMS产品在SOP算法上会有所不同，有的产品通过控制电池在当前时刻最大充电或放电电流实现；有的产品则通过控制电池在当前时刻的最大充电或放电功率实现。在具体实施本方案时可以从被测BMS发出的总线报文可以区分BMS的估算结果是最大允许充放电电流还是功率。

在本发明实施例公开的技术方案中，当SOP算法的估算结果得到的是功率时，采集电池管理系统BMS估算所得的SOP估算结果，依据SOP估算结果和当前时刻电池包总电压V_total(t)即可得到电池包模型下一时刻最大允许充放电电流，具体计算时，通过将据SOP估算结果除以当前时刻电池包总电压V_total(t)，即可得到电池包模型下一时刻最大允许充放电电流。

例如：

下一时刻最大允许持续放电电流I_Dischg_continuous(t+1)＝PowDischg_continuous(t)/V_total(t)；

下一时刻最大允许脉冲放电电流I_Dischg_pulse(t+1)＝PowDischg_pulse(t)/V_total(t)；

下一时刻最大允许持续充电电流I_Chg_continuous(t+1)＝PowChg_continuous(t)/V_total(t)；

下一时刻最大允许脉冲充电电流I_Chg_pulse(t+1)＝PowChg_pulse(t)/V_total(t)；

当然，若SOP估算结果直接为下一时刻最大允许充放电电流时，参见图3，可直接读取SOP估算结果。

在本步骤具体可以包括：

步骤S102：依据所述SOP估算结果和当前时刻电池包总电压，计算所述电池包模型下一时刻最大允许脉冲充放电电流和下一时刻最大允许持续充放电电流；

步骤S103：将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流或下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型，计算得到下一时刻的电池包总电压和下一时刻的单体电压；

在本实施例公开的技术方案中每一个时间周期可以为所述BMS脉冲充放电功率的要求时间，其值在2s～10s之间的任意时间，计算电池包模型下一时刻的电池包总电压V_total(t+1)和下一时刻的单体电压Vi(t+1)即，将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流或下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型时，等待BMS脉冲充放电功率的要求时间后，计算电池包模型的下一时刻的电池包总电压V_total(t+1)和下一时刻的单体电压Vi(t+1)。

通过判断所述下一时刻的电池包总电压V_total(t+1)和下一时刻的单体电压Vi(t+1)是否位于规定的单体电压报警范围(Vi_min-Vi_max)和电池包电压报警范围(V_total_max-V_total_min)内的方式，判断SOP估算所得的下一时刻最大允许脉冲充电功率(或电流)和下一时刻最大允许脉冲放电功率(或电流)是否满足电池保护前提下充分利用的规则。

步骤S104：判断所述下一时刻的单体电压Vi(t+1)是否位于单体电压报警范围内，所述下一时刻的电池包总电压V_total(t+1)是否位于电池包电压报警范围内，若所述下一时刻的电池包总电压位于所述电池包电压报警范围内，且，所述下一时刻的单体电压位于所述单体电压报警范围内，则所述最大允许脉冲充放电电流正常；

具体的，在所述步骤S103中，如果将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流加载到所述电池包模型时，将计算得到的下一时刻的单体电压Vi(t+1)记为下一时刻的第一单体电压Vi1(t+1)，将计算得到的下一时刻的电池包总电压V_total(t+1)记为下一时刻的第一电池包总电压V_total1(t+1)；

此时，步骤S104具体为：

判断所述下一时刻的第一单体电压Vi1(t+1)、下一时刻的第一电池包总电压V_total1(t+1)是否分别位于规定的单体电压报警范围(Vi_min-Vi_max)和电池包电压报警范围(V_total_max-V_total_min)内，若未超出(Vi_min<Vi1(t+1)<Vi_max；V_total_min<V_total1(t+1)<V_total_max)，则说明SOP估算所得的下一时刻最大允许脉冲充电功率(或电流)和下一时刻最大允许脉冲放电功率(或电流)合理；若超出电池包电压报警范围(Vi1(t+1)≥Vi_max、Vi1(t+1)≤Vi_min、V_total1(t+1)≥V_total_max或V_total1(t+1)≤V_total_min)，则说明SOP估算所得的下一时刻最大允许脉冲充电功率(或电流)和下一时刻最大允许脉冲放电功率(或电流)过大，超出电池承受上限，SOP估算不合理，此时，为了即时提醒用户所述SOP估算不合理，可以输出用于表征最大允许脉冲充放电电流过大的提示信息，该提示信息可以以告警信号或报表的形式通知用户；

具体的，在所述步骤S103中，如果将所述下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型时，将计算得到的下一时刻的单体电压Vi(t+1)记为下一时刻的第二单体电压Vi2(t+1)，将计算得到的下一时刻的电池包总电压V_total(t+1)记为下一时刻的第二电池包总电压V_total2(t+1)；

此时，步骤S104具体为：

判断所述下一时刻的第二单体电压Vi2(t+1)、下一时刻的第二电池包总电压V_total2(t+1)是否分别位于规定的单体电压报警范围(Vi_min-Vi_max)和电池包电压报警范围(V_total_max-V_total_min)内，若未超出(Vi_min<Vi2(t+1)<Vi_max；V_total_min<V_total12(t+1)<V_total_max)，则说明SOP估算所得的下一时刻最大允许持续充放电功率(或电流)合理；若超出电池包电压报警范围(Vi2(t+1)≥Vi_max或Vi2(t+1)≤Vi_min或V_total2(t+1)≥V_total_max或V_total2(t+1)≤V_total_min)，则说明SOP估算所得的下一时刻最大允许持续充放电功率(或电流)过大，超出电池承受上限，SOP估算不合理，此时，为了即时提醒用户所述SOP估算不合理，可以输出用于表征最大允许持续充放电电流过大的提示信息。

本方案通过判断计算得到的下一时刻的电池包总电压和下一时刻的单体电压是否位于单体电压报警范围(Vi_min-Vi_max)和电池包电压报警范围(V_total_max-V_total_min)内的方式，判断是否存在动力电池最大允许充放电电流过大的问题。通过本发明提供的方法和装置，提高了SOP估算结果可靠性测试的精准性。

并且，在本发明实施例公开的技术方案中，可以设置电池包模型的初始电荷状态和温度，采用电池过充、过放等提示信息作为SOP估算功能评价指标，实现了在各种荷电状态(SOC)和温度组合情况下较准确、全面的评价，并避开了复杂的计算；

本发明除了提供一种可以根据电池包总电压和单体电压判断SOP估算结果是否存在最大允许充放电电流过大的方法之外，还提供了一种根据故障类型数据判断SOP估算结果是否可靠的方法，具体的，参见图4，上述方法中，在计算得到电池包模型的SOP估算结果之后，还可以包括：

步骤S401：获取预设的电池故障类型及故障等级；

在本步骤中，为了判断SOP的估算结果是否能够跟随电池包模型的故障类型动态变化，还可以通过模拟各种动力电池故障，生成对应的电池故障类型及故障等级，将所述电池故障类型及故障等级加载到被测BMS中。具体的，通过设置不同电池故障类型(单体电池过压故障、单体电池欠压故障、单体电池温度过高故障、单体电池温度过低故障、电池包总电压过压故障、电池包总电压欠压故障、绝缘故障等)及故障等级(Level1、Level2、Level3)，输出给被测BMS；被测BMS会根据系统故障类型及等级调整SOP估算结果；被测BMS会规定可以检测到的故障类型，且每种类型的故障会根据故障的严重程度划分不同的等级。具体划分标准各个厂家会有区别，例如，可将故障等级划分为Level1、Level2、Level3。

被测BMS在获取到获取预设的电池故障类型及故障等级后，根据电池故障类型及等级调整SOP估算结果的具体过程可以为：

确定所述电池故障类型对应的故障等级；

依据所述电池故障类型和所述电池故障类型对应的故障等级确定SOP估算结果中的调整对象以及对象调整后所需达到的阈值；

将所述SOP估算结果中的调整对象调整至所述阈值，并输出故障注入后的SOP估算结果。

在本方案中，每种电池故障类型和故障等级均对应有预设的调整对象以及调整后所需达到的阈值，当所述电池故障类型和故障等级确定后，调整对象和阈值也就随之确定了，具体的，在确定调整对象和阈值时，可以依据预设映射表的方式进行查找，所述预设映射表中存储有所述电池故障类型、故障等级与所述调整对象和阈值之间的对应关系。

例如，当所述电池故障类型为电池过压故障时，其故障等级为Level1，调整对象为SOP估算结果中的最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率，所述阈值为0，即，直接将所述电池包模型的SOP估算结果的最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率不大于0；

当所述电池故障类型为电池过欠故障时，其故障等级为Level2，调整对象为SOP估算结果中的最大允许持续放电功率和最大允许脉冲放电功率，阈值为0，即，直接将所述电池包模型的SOP估算结果的可持续放电功率和脉冲放电功率不大于0；

当所述电池故障类型为绝缘严重故障时，其故障等级为Level3，调整对象为SOP估算结果中的最大允许充放电功率，阈值为0，即将电池包模型的SOP估算结果的最大允许充放电功率都不大于0。

步骤S402：获取电池管理系统依据所述电池故障类型及等级调整SOP估算结果；

在本步骤中，当获取到电池故障类型及故障等级时，BMS会根据故障类型和故障等级调整SOP计算结果，就是说，BMS会调整电池包SOP计算结果计算得到的最大允许充放电功率。所谓调整，是说故障注入情况下，BMS会在原来估算所得SOP估算结果的最大允许充放电功率的基础上减小电池包模型的最大允许充放电功率，甚至降低为0，以停止电池包模型充放电，防止发生危险；

步骤S403：判断所述故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，若是，则估算结果可靠，验证通过；若否，则估算结果不可靠，测试不通过，此时，为了即时提醒用户所述SOP估算不合理，可以输出用于表征估算结果不可靠的信号；

因此，在上述方案中，当电池故障类型为过压故障、欠压故障或绝缘故障时，故障等级包括：Level1、Level2、Level3；当判断所述故障注入后的SOP估算结果是否满足所述电池故障类型对应的预设规则时，包括：

当所述电池故障类型为电池过压故障且故障等级为Level1时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否不大于0；

当所述电池故障类型为电池过欠故障且故障等级为Level2时，判断所述电池功率状态估算结果中的最大允许持续放电功率和最大允许脉冲放电功率是否不大于0；

当所述电池故障类型为绝缘严重故障且故障等级为Level3时，判断所述电池功率状态估算结果中的最大允许持续放电功率、最大允许脉冲放电功率、最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否都不大于0。

本发明实施例公开的技术方案，在对SOP估算结果进行测试时，将电池故障类型及故障等级添加到测试过程当中，检测在电池故障状态下SOP的估算结果是否可靠，因此，本方案考虑到了电池故障及故障等级对SOP估算结果的影响，补充了电池故障情况下SOP估算功能的测试，实现了对SOP算法在电池故障响应下的测试评价，提高了SOP估算结果可靠性测试的精准性。

在本发明实施例公开的技术方案中，为了实现在各种荷电状态(SOC)和温度组合情况下对SOP估算结果进行较准确、全面的评价，在测试过程中还可以依据用户需求设置电池包模型的初始荷电状态和温度；即，上述方法中获取电池管理系统计算得到的电池包模型的电池功率状态估算结果之前，还可以包括：

依据用户指令调节设置电池包模型的初始荷电状态和温度，所述初始电荷状态和温度可以依据用户需求自行设定。

对应于上述方法，本发明还公开了一种动力电池功率状态估算功能测试装置，参见图5，其可以包括：

估算结果采集单元100，用于获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果；

最大充放电电流计算单元200，用于依据所述SOP估算结果和当前时刻电池包总电压，计算所述电池包模型下一时刻最大允许脉冲充放电电流和下一时刻最大允许持续充放电电流；

参数加载单元300，用于将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流或所述下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型，计算得到下一时刻的电池包总电压和下一时刻的单体电压；

阈值判断单元400，用于判断所述下一时刻的单体电压是否位于单体电压报警范围内，所述下一时刻的电池包总电压是否位于电池包电压报警范围内；若所述下一时刻的电池包总电压位于所述电池包电压报警范围内，且，所述下一时刻的单体电压位于所述单体电压报警范围内，则所述最大允许脉冲充放电电流正常。

对应于上述方法，参数加载单元300如果将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流加载到所述电池包模型时，将计算得到的下一时刻的单体电压Vi(t+1)记为下一时刻的第一单体电压Vi1(t+1)，将计算得到的下一时刻的电池包总电压V_total(t+1)记为下一时刻的第一电池包总电压V_total1(t+1)；

此时，所述阈值判断单元400具体用于：

判断所述下一时刻的第一单体电压Vi1(t+1)、下一时刻的第一电池包总电压V_total1(t+1)是否分别位于规定的单体电压报警范围(Vi_min-Vi_max)和电池包电压报警范围(V_total_max-V_total_min)内，若未超出(Vi_min<Vi1(t+1)<Vi_max；V_total_min<V_total1(t+1)<V_total_max)，则说明SOP估算所得的下一时刻最大允许脉冲充电功率(或电流)和下一时刻最大允许脉冲放电功率(或电流)合理；若超出电池包电压报警范围(Vi1(t+1)≥Vi_max、Vi1(t+1)≤Vi_min、V_total1(t+1)≥V_total_max或V_total1(t+1)≤V_total_min)，则说明SOP估算所得的下一时刻最大允许脉冲充电功率(或电流)和下一时刻最大允许脉冲放电功率(或电流)过大，超出电池承受上限，SOP估算不合理，此时，为了即时提醒用户所述SOP估算不合理，可以输出用于表征最大允许脉冲充放电电流过大的提示信息，该提示信息可以以告警信号或报表的形式通知用户；

参数加载单元300如果将所述下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型时，将计算得到的下一时刻的单体电压Vi(t+1)记为下一时刻的第二单体电压Vi2(t+1)，将计算得到的下一时刻的电池包总电压V_total(t+1)记为下一时刻的第二电池包总电压V_total2(t+1)；

此时，所述阈值判断单元400具体用于：

判断所述下一时刻的第二单体电压Vi2(t+1)、下一时刻的第二电池包总电压V_total2(t+1)是否分别位于规定的单体电压报警范围(Vi_min-Vi_max)和电池包电压报警范围(V_total_max-V_total_min)内，若未超出(Vi_min<Vi2(t+1)<Vi_max；V_total_min<V_total12(t+1)<V_total_max)，则说明SOP估算所得的下一时刻最大允许持续充放电功率(或电流)合理；若超出电池包电压报警范围(Vi2(t+1)≥Vi_max或Vi2(t+1)≤Vi_min或V_total2(t+1)≥V_total_max或V_total2(t+1)≤V_total_min)，则说明SOP估算所得的下一时刻最大允许持续充放电功率(或电流)过大，超出电池承受上限，SOP估算不合理，此时，为了即时提醒用户所述SOP估算不合理，可以输出用于表征最大允许持续充放电电流过大的提示信息。

对应于上述方法，所述装置还可以包括：

信息采集单元500，用于获取预设的电池故障类型及故障等级；获取电池管理系统依据所述电池故障类型及故障等级调整所述SOP估算结果后输出的SOP估算结果；

可靠性判断单元600，用于判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，若是，则所述SOP估算结果可靠，若否，则所述SOP估算结果不可靠。

与上述方法相对应，所述BMS中设置有估算结果调整单元，用于：

确定所述电池故障类型及所述故障类型对应的故障等级；

依据所述电池故障类型和所述电池故障类型对应的故障等级确定SOP估算结果中的调整对象以及对象调整后所需达到的阈值；

将所述SOP估算结果中的调整对象调整至所述阈值，并输出调整后的SOP估算结果，该调整后的SOP估算结果记为故障注入后的SOP估算结果。

与上述方法相对应，所述电池故障类型包括：电池过压故障、电池过欠故障和制造绝缘故障，所述可靠性判断单元，具体用于：

所述判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，包括：

判断所述电池故障类型的类型及故障等级，当所述电池故障类型为电池过压故障且故障等级为Level1时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否均不大于0；

当所述电池故障类型为电池过欠故障且故障等级为Level2时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率和最大允许脉冲放电功率是否不大于0；

当所述电池故障类型为绝缘严重故障且故障等级为Level3时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率、最大允许脉冲放电功率、最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否不大于0。

与上述方法相对应，所述可靠性判断单元，还包括：

初始电荷设置单元，用于依据用户指令调节设置电池包模型的初始荷电状态；

温度设置单元，用于依据用户指令调节设置电池包模型的温度。

本发明实施例公开的动力电池功率状态估算功能测试装置，在对SOP估算结果进行测试时，将电池故障类型添加到测试过程当中，通过可靠性判断单元检测在电池故障状态下SOP的估算结果是否可靠，因此，本方案考虑到了电池故障对SOP估算结果的影响，补充了电池故障情况下SOP估算功能的测试，实现了对SOP算法在电池故障响应下的测试评价，提高了SOP估算结果可靠性测试的精准性。将估算结果加载至电池包模型，计算得到电池包总电压和单体电压，判断电池包总电压和单体电池电压是否在报警范围内从而判断是否存在过冲或过放的情况，采用电池过充、过放等报警信息作为SOP估算功能评价指标，实现了在各种荷电状态(SOC)和温度组合情况下较准确、全面的评价，并避开了复杂的计算。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种动力电池功率状态估算功能测试方法，其特征在于，包括：

获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果；

依据所述SOP估算结果和当前时刻电池包总电压，计算所述电池包模型下一时刻最大允许脉冲充放电电流和下一时刻最大允许持续充放电电流；

将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流或所述下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型，计算得到下一时刻的电池包总电压和下一时刻的单体电压；

判断所述下一时刻的单体电压是否位于单体电压报警范围内，所述下一时刻的电池包总电压是否位于电池包电压报警范围内；

若所述下一时刻的电池包总电压位于所述电池包电压报警范围内，且，所述下一时刻的单体电压位于所述单体电压报警范围内，则所述最大允许脉冲充放电电流正常；

在获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果之后，还包括：

获取预设的电池故障类型及故障等级；

获取电池管理系统依据所述电池故障类型及故障等级调整所述SOP估算结果；

判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，若是，则所述SOP估算结果可靠；若否，则所述SOP估算结果不可靠。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池故障类型包括：电池过压故障、电池过欠故障和制造绝缘故障；

所述判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，包括：

判断所述电池故障类型的类型及故障等级，当所述电池故障类型为电池过压故障且故障等级为Level1时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否均不大于0；

当所述电池故障类型为电池过欠故障且故障等级为Level2时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率和最大允许脉冲放电功率是否不大于0；

当所述电池故障类型为绝缘严重故障且故障等级为Level3时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率、最大允许脉冲放电功率、最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否不大于0。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电池管理系统采集半实物仿真平台输出的电池物理信息之前，还包括：

依据用户指令调节设置电池包模型的初始荷电状态和温度。

4.一种动力电池功率状态估算功能测试装置，其特征在于，包括：

估算结果采集单元，用于获取电池管理系统依据半实物仿真平台输出的电池物理信息计算得到的电池包模型的SOP估算结果；

最大充放电电流计算单元，用于依据所述SOP估算结果和当前时刻电池包总电压，计算所述电池包模型下一时刻最大允许脉冲充放电电流和下一时刻最大允许持续充放电电流；

参数加载单元，用于将所述下一时刻最大允许脉冲充放电电流或所述下一时刻最大允许持续充放电电流加载到所述电池包模型，计算得到下一时刻的电池包总电压和下一时刻的单体电压；

阈值判断单元，用于判断所述下一时刻的单体电压是否位于单体电压报警范围内，所述下一时刻的电池包总电压是否位于电池包电压报警范围内；若所述下一时刻的电池包总电压位于所述电池包电压报警范围内，且，所述下一时刻的单体电压位于所述单体电压报警范围内，则所述最大允许脉冲充放电电流正常；

信息采集单元，用于获取预设的电池故障类型及故障等级；获取电池管理系统依据所述电池故障类型及故障等级调整所述SOP估算结果；

可靠性判断单元，用于判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，若是，则所述SOP估算结果可靠，若否，则所述SOP估算结果不可靠。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电池故障类型包括：电池过压故障、电池过欠故障和制造绝缘故障，所述可靠性判断单元，具体用于：

所述判断故障注入后的SOP估算结果中充放电功率是否不大于阈值，包括：

判断所述电池故障类型的类型及故障等级，当所述电池故障类型为电池过压故障且故障等级为Level1时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否均不大于0；

当所述电池故障类型为电池过欠故障且故障等级为Level2时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率和最大允许脉冲放电功率是否不大于0；

当所述电池故障类型为绝缘严重故障且故障等级为Level3时，判断所述故障注入后的SOP估算结果中的最大允许持续放电功率、最大允许脉冲放电功率、最大允许持续充电功率和最大允许脉冲充电功率是否不大于0。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

初始电荷设置单元，用于依据用户指令调节设置电池包模型的初始荷电状态；

温度设置单元，用于依据用户指令调节设置电池包模型的温度。

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