CN117572267A - 一种充电模拟方法及电池监控系统 - Google Patents

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CN117572267A CN202311539097.9A CN202311539097A CN117572267A CN 117572267 A CN117572267 A CN 117572267A CN 202311539097 A CN202311539097 A CN 202311539097A CN 117572267 A CN117572267 A CN 117572267A
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牛文斌
刘玉良
刘家通
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Abstract

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种充电模拟方法及电池监控系统，所述方法用于模拟电池包充电过程，包括采集目标电池包的充电参数和基础信息；判断目标电池包对应的历史充电参数中是否存在与第一充电参数相似的第二充电参数；若存在第二充电参数，则根据第二充电参数对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；若不存在第二充电参数，选取基础信息与第一基础信息相似的电池包作为相似电池包；根据当前充电过程，获取目标电池包剩余充电时间和每个时刻的充电状态，以及获取目标电池包各电芯每个时刻的充电状态。本申请具有同时模拟电池包和电池包各电芯的充电状态，能更加全面地对电池包的充电过程进行模拟的效果。

Description

一种充电模拟方法及电池监控系统
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种充电模拟方法及电池监控系统。
背景技术
电池包通常由多个电池模组和相关的监控、管理系统等进行组合封装后构成，每个电池模组又由许多电芯组成。在对电池包进行监控时，需要对电池包进行充电模拟，以获取目标电池包在后续使用过程中各项数据的变化情况，从而对电池包的使用寿命、健康情况等进行预测，并根据预测结果，使用合适的充电参数对电池包进行充电。
但在相关技术中，对电池包进行充电模拟时存在用于模拟的充电数据不够准确以使模拟结果准确度低、局限性大问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种充电模拟方法及电池监控系统，以至少部分解决上述技术问题。
第一方面，本申请提供的一种充电模拟方法采用如下的技术方案：
一种充电模拟方法，所述方法用于模拟电池包充电过程，包括：
采集目标电池包的充电参数和基础信息，得到目标电池包的第一充电参数和第一基础信息；访问预存储的历史数据集，以判断目标电池包对应的历史充电参数中是否存在与所述第一充电参数相似的第二充电参数；
若存在所述第二充电参数，则根据所述第二充电参数对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；
若不存在所述第二充电参数，则根据所述第一基础信息，在预存储的历史数据集中，选取基础信息与所述第一基础信息相似的电池包作为相似电池包，根据所述相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；
根据所述当前充电过程，获取目标电池包剩余充电时间和每个时刻的充电状态，以及获取目标电池包各电芯每个时刻的充电状态。
通过采用上述技术方案，先根据目标电池包当前的第一充电参数和自身历史数据中的历史充电参数进行第一次比较判断，以获得目标电池包自身历史数据中最接近第一充电参数的第二充电参数，由第二充电参数对应的充电数据，可进一步得到对应的充电数据曲线，实现模拟充电过程的可视化，并且通过自身历史数据得到模拟结果也更加准确；
在目标电池包自身的历史数据中不存在与当前的第一充电参数相似的充电参数时，则选择基础信息相似的电池包的充电数据进行模拟，基础信息相似的电池包在运行过程中的充电数据也较为相似，通过读取对应的充电数据，也能够得到较为准确的模拟结果；
同时模拟电池包和电池包各电芯的充电状态，能更加全面地对电池包的充电过程进行模拟，得到更加准确的模拟结果。
可选的，根据所述当前充电过程，计算目标电池包本次充电达到满充时消耗的第一电量，以及计算目标电池包的第一剩余寿命；
存储所述第一电量、所述第一剩余寿命、所述当前充电过程以及所述当前充电过程对应的第一充电参数至所述历史数据集。
通过采用上述技术方案，能更加全面地对电池包的充电过程进行模拟，得到更加准确的模拟结果，并且能更好地实现模拟充电过程的可视化，以及更加直观地反映电池包的使用情况；
电池包随着使用时间的增加，各项数据会有所下降，及时对历史数据集进行更新，以使后续的模拟结果更为精准。
可选的，所述充电参数包括充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，充电参数能够作为比较筛选的条件或构成目标电池包在不同时间段的充电数据的特征向量，以实现目标电池包当前状态和目标电池包历史状态之间的量化对比，继而实现选择最合适的目标电池包的历史充电数据进行目标电池包的充电模拟。
可选的，所述充电参数包括充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量，所述判断是否存在与所述第一充电参数相似的第二充电参数的步骤包括：
S201、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量均相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S202；
S202、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电电流相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S203；
S203、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电时间相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S204；
S204、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电方式相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S205；
S205、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电起点电量相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S207；
S206、选择该历史充电参数作为第二充电参数，获取该历史充电参数对应的充电数据；
S207、根据预设的相似充电参数选取规则，选择相似充电参数作为第二充电参数；
所述模拟目标电池包的当前充电过程的步骤包括，使用第二充电参数的充电数据以及该充电数据对应的每个电芯的充电数据，模拟当前电池包的充电过程以及当前电池包对应的每个电芯的充电过程。
通过采用上述技术方案，首先，为目标电池包匹配充电参数完全相同的历史充电数据，然后，在不存在充电参数完全相同的历史充电数据时，根据各充电参数的权重，进行多次匹配，最后，若目标电池包的所有充电参数均无法在历史数据中匹配到相同的历史充电参数，则为目标电池包匹配与第一充电参数最接近的历史充电参数，以实现为目标电池包优先匹配最合适的历史充电数据，保证模拟充电过程的准确性。
可选的，所述根据预设的相似度计算规则，选择相似充电参数作为第二充电参数的步骤包括：
S2071、计算所述第一充电参数与历史数据集中各历史充电参数之间的相似度；
S2072、判断历史数据集中是否存在与第一充电参数相似度大于或等于第一相似度的历史充电参数，若是，则选取与第一充电参数相似度最高的历史充电参数作为第二充电参数，并获取该历史充电参数对应的充电数据，若否，则判断历史数据集中不存在所述第二充电参数。
通过采用上述技术方案，能够为目标电池包匹配与第一充电参数最相似的历史充电参数，相似度计算方法可根据实际情况选取，如，计算第一充电参数构成的特征向量与各历史充电参数构成的特征向量之间的欧氏距离、棋盘距离、曼哈顿或余弦距离等，选择与第一充电参数构成的特征向量距离最近的历史充电参数构成的特征向量，并且该距离小于或等于预设的距离阈值，则选择该特征向量对应充电数据进行模拟，当然，也可以使用K近邻法计算最相似的充电参数，或者，为每种充电参数预设正负范围以划定相似区间，在相似区间内选择最接近第一充电参数的充电参数作为第二充电参数。
可选的，所述基础信息包括电池包生产批次、SOH和循环次数中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，基础信息能够作为比较筛选的条件或构成不同电池包的特征向量，以实现目标电池与其他电池包之间的量化对比，继而实现选择最合适的其他电池包作为相似电池包，以相似电池包的历史充电数据进行目标电池包的充电模拟。
可选的，所述基础信息包括电池包生产批次、SOH和循环次数，所述选取基础信息与所述第一基础信息相似的电池包作为相似电池包的步骤包括：
S301、选取历史数据集中生产批次与所述目标电池包的生产批次相同的候选电池包；
S302、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包SOH和循环次数均相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S303；
S303、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包SOH相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S304；
S304、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包循环次数相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S306；
S305、选择该电池包作为相似电池包；
S306、根据预设的相似基础信息选取规则，在候选电池包选取基础信息相似的电池包作为相似电池包；
所述根据所述相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程的步骤包括：获取相似电池包在第二预设时间内使用与所述第一充电参数相同或相似的第三充电参数进行充电的第一相似充电数据；
计算所述相似电池包在所述第二预设时间内，每个电芯每小时内的第一平均上升电压值；根据预设的时间间隔和所述第一平均上升电压值，计算第二平均上升电压值，使用所述第二平均上升电压值对所述第一相似充电数据进行更新，得到第二相似充电数据；
使用所述第二相似充电数据模拟目标电池包以及目标电池包每一个电芯的充电过程。
通过采用上述技术方案，在不存在与目标电池包参数相似的自身历史数据时，先通过筛选生产批次，初步得到与目标电池包相似的电池包，再根据SOH和循环次数，进一步得到与目标电池包更加相似的电池包，以得到更为准确的模拟结果；
而采用每个电芯的第二平均上升电压值对相似电池包的充电数据进行更新，再使用更新后的充电数据模拟目标电池包的充电过程，能够得到目标电池包以及目标电池包每个电芯更为准确的模拟结果。
可选，所述根据预设的相似基础信息选取规则，在候选电池包选取基础信息相似的电池包作为相似电池包的步骤包括：
S3061、根据所述目标电池包的SOH和循环次数以及所述候选电池包的SOH和循环次数，计算目标电池包与候选电池包中各电池包之间的相似度；
S3062、在候选电池包选取与所述目标电池包相似度最高的电池包作为相似电池包。
通过采用上述技术方案，在不存在SOH和循环次数和目标电池包完全相同的电池包时，进一步计算目标电池包和候选电池包之间的相似度，以确定与目标电池包最相似的电池包，同计算第一充电参数和历史充电参数之间的相似度一样，目标电池包和候选电池包之间的相似度计算方法也可根据实际情况选取。
可选的，计算所述循环次数的步骤包括：
S401、获取电池包在预设的第一时间T内，电池包完成满充满放的次数作为第一循环次数N1；
S402、获取电池包进行的满充容量更新的第一周期t；
S403、根据电池包标定容量C和电池包在第一周期t的健康状态SOHt，计算电池包在所述第一周期t内的满充容量C*SOHt，
S404、获取电池包在所述第一周期t内的充电总量Ct；
S405、将所述第一周期t内的第一充电量Ct除以电池包标定容量C与电池包在所述第一周期t的健康状态SOHt之积，得到电池包在所述第一周期t内的第二循环次数n，
S406、将电池包在第一时间T内所有第一周期t对应的第二循环次数n进行累加，得到电池包完成非满充满放的第三循环次数N2，即
S407、将所述第一循环次数N1和所述第二循环次数N2相加，得到电池包在预设的第一时间T内的循环次数N。
通过采用上述技术方案，无论充电过程是否达到满充或满放状态，都可准确地增加循环次数，并且为了降低计算量和计算准确度，采用周期计算满充容量的方式，更新周期可根据实际情况而定，如一天进行一次满充容量更新，再将每天循环次数累加获得第一时间内的非满充满放循环次数，与记录的满充满放次数相加，即为准确的循环次数。
第二方面，本申请提供的一种电池监控系统，采用如下的技术方案：
一种电池监控系统，包括：BMS模块、大数据模块以及数字孪生平台；
所述BMS模块与大数据模块连接，用于采集电池包的充电参数、基础信息和充电数据并传输至大数据模块；
所述大数据模块与所述数字孪生平台连接，用于对电池包的充电参数、基础信息和充电数据进行存储、处理以及分析并根据分析结果发送指令控制电池包；
所述数字孪生平台还与所述大数据模块连接，用于接收大数据模块存储的充电参数、基础信息、充电数据以及分析结果，并根据所述充电数据和分析结果对电池包进行可视化控制；
所述数字孪生平台还用于执行如第一方面任一项所述的充电模拟方法。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
先根据目标电池包当前的第一充电参数和自身历史数据中的历史充电参数进行第一次比较判断，以获得目标电池包自身历史数据中最接近第一充电参数的第二充电参数，由第二充电参数对应的充电数据，可进一步得到对应的充电数据曲线，实现模拟充电过程的可视化，并且通过自身历史数据得到模拟结果也更加准确；
在目标电池包自身的历史数据中不存在与当前的第一充电参数相似的充电参数时，则选择基础信息相似的电池包的充电数据进行模拟，基础信息相似的电池包在运行过程中的充电数据也较为相似，通过读取对应的充电数据，也能够得到较为准确的模拟结果；
同时模拟电池包和电池包各电芯的充电状态，能更加全面地对电池包的充电过程进行模拟，得到更加准确的模拟结果。
附图说明
图1是本申请中一种充电模拟方法的实施方式的第一流程示意图；
图2是本申请中一种充电模拟方法的实施方式的第二流程示意图；
图3是本申请中一种充电模拟方法的实施方式的第三流程示意图；
图4是本申请中一种充电模拟方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
以下结合图1-图4，对本申请作进一步详细说明。
本申请公开一种充电模拟方法的实施方式。
一种充电模拟方法，所述方法用于模拟电池包充电过程，参照图1，包括以下步骤：S101、采集第一充电参数和第一基础信息，具体为，采集目标电池包的充电参数和基础信息，得到目标电池包的第一充电参数和第一基础信息；
其中，所述充电参数包括充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量中的一种或多种，所述基础信息包括电池包生产批次、SOH和循环次数中的一种或多种。
采用本实施方式，第一充电参数将用于和自身历史数据中的历史充电参数进行第一次比较判断，以在后续获得目标电池包自身历史数据中最接近第一充电参数的第二充电参数由第二充电参数对应的充电数据，可进一步得到对应的充电数据曲线，实现模拟充电过程的可视化，并且通过自身历史数据得到模拟结果也更加准确；
第一基础信息将用于进行第二次比较判断，在后续过程中，在目标电池包自身的历史数据中不存在与当前的第一充电参数相似的充电参数时，则选择基础信息相似的电池包的充电数据进行模拟，基础信息相似的电池包在运行过程中的充电数据也较为相似，通过读取对应的充电数据，也能够得到较为准确的模拟结果；
充电参数能够作为比较筛选的条件或构成目标电池包在不同时间段的充电数据的特征向量，以实现目标电池包当前状态和目标电池包历史状态之间的量化对比，继而实现选择最合适的目标电池包的历史充电数据进行目标电池包的充电模拟；
基础信息能够作为比较筛选的条件或构成不同电池包的特征向量，以实现目标电池与其他电池包之间的量化对比，继而实现选择最合适的其他电池包作为相似电池包，以相似电池包的历史充电数据进行目标电池包的充电模拟。
S102、判断是否存在第二充电参数，具体为，访问预存储的历史数据集，以判断目标电池包对应的历史充电参数中是否存在与所述第一充电参数相似的第二充电参数；
其中，参照图2，若所述充电参数包括充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量，则所述判断是否存在与所述第一充电参数相似的第二充电参数的步骤包括：
S201、判断是否存在与第一充电参数完全相同的历史充电参数，具体为，判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量均相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S202；
S202、判断是否存在与第一充电参数充电电流相同的历史充电参数，具体为，判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电电流相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S203；
S203、判断是否存在与第一充电参数充电时间相同的历史充电参数，具体为，判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电时间相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S204；
S204、判断是否存在与第一充电参数充电方式相同的历史充电参数，具体为，判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电方式相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S205；
S205、判断是否存在与第一充电参数充电起点电量相同的历史充电参数，具体为，判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电起点电量相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S207；
S206、选择该历史充电参数作为第二充电参数，获取该历史充电参数对应的充电数据；
S207、计算所述第一充电参数与历史数据集中各历史充电参数之间的相似度；
S208、判断是否存在满足相似度的第二充电参数，具体为，判断历史数据集中是否存在与第一充电参数相似度大于或等于第一相似度的历史充电参数，若是，则选取与第一充电参数相似度最高的历史充电参数作为第二充电参数，并获取该历史充电参数对应的充电数据，即执行S206，若否，则判断历史数据集中不存在所述第二充电参数，即执行S104。
采用本实施方式，同时选择充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量这四种参数作为充电参数，提高了匹配准确度；
在匹配过程中，首先，为目标电池包匹配充电参数完全相同的历史充电数据，然后，在不存在充电参数完全相同的历史充电数据时，根据各充电参数的权重，进行多次匹配，最后，若目标电池包的所有充电参数均无法在历史数据中匹配到相同的历史充电参数，则为目标电池包匹配与第一充电参数最接近的历史充电参数，以实现为目标电池包优先匹配最合适的历史充电数据，保证模拟充电过程的准确性；
在目标电池包的所有充电参数均无法在历史数据中匹配到相同的历史充电参数时，能够为目标电池包匹配与第一充电参数最相似的历史充电参数，相似度计算方法可根据实际情况选取，如，计算第一充电参数构成的特征向量与各历史充电参数构成的特征向量之间的欧氏距离、棋盘距离、曼哈顿或余弦距离等，选择与第一充电参数构成的特征向量距离最近的历史充电参数构成的特征向量，并且该距离小于或等于预设的距离阈值，则选择该特征向量对应充电数据进行模拟，当然，也可以使用K近邻法计算最相似的充电参数，或者，为每种充电参数预设正负范围以划定相似区间，在相似区间内选择最接近第一充电参数的历史充电参数作为第二充电参数。
S103、使用第二充电参数对应的充电数据进行模拟，具体为，若存在所述第二充电参数，则根据所述第二充电参数对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；
其中，所述模拟目标电池包的当前充电过程的步骤包括，使用第二充电参数的充电数据以及该充电数据对应的每个电芯的充电数据，模拟当前电池包的充电过程以及当前电池包对应的每个电芯的充电过程。
采用本实施方式，同时模拟电池包和电池包各电芯的充电状态，能更加全面地对电池包的充电过程进行模拟，得到更加准确的模拟结果。
S104、使用相似电池包对应的充电数据进行模拟，具体为，若不存在所述第二充电参数，则根据所述第一基础信息，在预存储的历史数据集中，选取基础信息与所述第一基础信息相似的电池包作为相似电池包，根据所述相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；
其中，若基础信息包括电池包生产批次、SOH和循环次数，参照图3，选取基础信息与第一基础信息相似的电池包作为相似电池包的步骤包括：
S301、选取候选电池包，具体为，选取历史数据集中生产批次与目标电池包的生产批次相同的候选电池包；
S302、判断候选电池包中是否存在与目标电池包SOH和循环次数均相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S303；
S303、判断候选电池包中是否存在与目标电池包SOH相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S304；
S304、判断候选电池包中是否存在与目标电池包循环次数相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S306；
S305、确定相似电池包并获取对应的充电数据进行模拟，具体为，选择该电池包作为相似电池包，根据相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；
S306、计算目标电池包与候选电池包的相似度，具体为，根据目标电池包的SOH和循环次数以及候选电池包的SOH和循环次数，计算目标电池包与候选电池包中各电池包之间的相似度；
S307、以相似度最高的电池包作为相似电池包，具体为，在候选电池包选取与目标电池包相似度最高的电池包作为相似电池包并执行S305；
对应的，根据相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程的步骤包括：
S3051、获取相似电池包在第二预设时间内使用与第一充电参数相同或相似的第三充电参数进行充电的第一相似充电数据；
S3052、计算所述相似电池包在所述第二预设时间内，每个电芯每小时内的第一平均上升电压值；
S3053、根据预设的时间间隔和所述第一平均上升电压值，计算第二平均上升电压值，使用所述第二平均上升电压值对所述第一相似充电数据进行更新，得到第二相似充电数据；
S3054、使用所述第二相似充电数据模拟目标电池包以及目标电池包每一个电芯的充电过程。
采用本实施方式，在不存在与目标电池包参数相似的自身历史数据时，先通过筛选生产批次，初步得到与目标电池包相似的电池包，再根据SOH和循环次数，进一步得到与目标电池包更加相似的电池包，以得到更为准确的模拟结果；
而采用每个电芯的第二平均上升电压值对相似电池包的充电数据进行更新，再使用更新后的充电数据模拟目标电池包的充电过程，能够得到目标电池包以及目标电池包每个电芯更为准确的模拟结果；
另外，在不存在SOH和循环次数和目标电池包完全相同的电池包时，进一步计算目标电池包和候选电池包之间的相似度，以确定与目标电池包最相似的电池包，同计算第一充电参数和历史充电参数之间的相似度一样，目标电池包和候选电池包之间的相似度计算方法也可根据实际情况选取。
本实施方式中，计算所述循环次数的步骤包括：
S401、获取电池包在预设的第一时间T内，电池包完成满充满放的次数作为第一循环次数N1；
S402、获取电池包进行的满充容量更新的第一周期t；
S403、根据电池包标定容量C和电池包在第一周期t的健康状态SOHt，计算电池包在所述第一周期t内的满充容量C*SOHt，
S404、获取电池包在所述第一周期t内的充电总量Ct；
S405、将所述第一周期t内的第一充电量Ct除以电池包标定容量C与电池包在所述第一周期t的健康状态SOHt之积，得到电池包在所述第一周期t内的第二循环次数n，
S406、将电池包在第一时间T内所有第一周期t对应的第二循环次数n进行累加，得到电池包完成非满充满放的第三循环次数N2，即
S407、将所述第一循环次数N1和所述第二循环次数N2相加，得到电池包在预设的第一时间T内的循环次数N。
采用本实施方式，无论充电过程是否达到满充或满放状态，都可准确地增加循环次数，并且为了降低计算量和计算准确度，采用周期计算满充容量的方式，更新周期可根据实际情况而定，如一天进行一次满充容量更新，再将每天循环次数累加获得第一时间内的非满充满放循环次数，与记录的满充满放次数相加，即为准确的循环次数。
S105、同时模拟电池包和电芯的充电状态，具体为，根据所述当前充电过程，获取目标电池包剩余充电时间和每个时刻的充电状态，以及获取目标电池包各电芯每个时刻的充电状态；
采用本实施方式，不仅能对电池包的充电状态进行模拟，还能对其每一个电芯的充电状态进行模拟。
S106、监控电池包使用情况，具体为，根据所述当前充电过程，计算目标电池包本次充电达到满充时消耗的第一电量，以及计算目标电池包的第一剩余寿命；
采用本实施方式，能更加全面地对电池包的充电过程进行模拟，得到更加准确的模拟结果，并且能更好地实现模拟充电过程的可视化，以及更加直观地反映电池包的使用情况。
S107、更新历史数据集，具体为，存储所述第一电量、所述第一剩余寿命、所述当前充电过程以及所述当前充电过程对应的第一充电参数至所述历史数据集。
采用本实施方式，及时对历史数据集进行更新，以应对电池包随着使用时间的增加，各项数据会有下降的情况，以使后续的模拟结果更为精准。
本申请还公开一种充电模拟方法的实施例。
参照图4，一种模拟充电方法，包括以下步骤
S501、采集第一充电参数和第一基础信息，具体为，采集目标电池包的充电参数和基础信息，得到目标电池包的第一充电参数和第一基础信息，其中，所述充电参数包括充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量，所述基础信息包括电池包生产批次、SOH和循环次数。
S502、判断是否存在第二充电参数，具体为，访问预存储的历史数据集，以判断目标电池包对应的历史充电参数中是否存在与所述第一充电参数相似的第二充电参数，具体为：S5021、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量均相同的历史充电参数，若存在，执行S5026，若不存在，则执行S5022；
S5022、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电电流相同的历史充电参数，若存在，执行S5026，若不存在，则执行S5023；
S5023、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电时间相同的历史充电参数，若存在，执行S5026，若不存在，则执行S5024；
S5024、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电方式相同的历史充电参数，若存在，执行S5026，若不存在，则执行S5025；
S5025、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电起点电量相同的历史充电参数，若存在，执行S5026，若不存在，则执行S5027；
S5026、选择该历史充电参数作为第二充电参数，获取该历史充电参数对应的充电数据；
S5027、计算所述第一充电参数与历史数据集中各历史充电参数之间的相似度；
S5028、判断历史数据集中是否存在与第一充电参数相似度大于或等于第一相似度的历史充电参数，若是，则选取与第一充电参数相似度最高的历史充电参数作为第二充电参数，并获取该历史充电参数对应的充电数据，即执行S5026，若否，则判断历史数据集中不存在所述第二充电参数，即执行S504；
在本实施例中，充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量均预设正负范围以划定相似区间，在相似区间内选择最接近自身的历史充电参数作为第二充电参数。
S503、使用第二充电参数对应的充电数据进行模拟，具体为，若存在所述第二充电参数，则根据所述第二充电参数对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；其中，所述模拟目标电池包的当前充电过程的步骤包括，使用第二充电参数的充电数据以及该充电数据对应的每个电芯的充电数据，模拟当前电池包的充电过程以及当前电池包对应的每个电芯的充电过程。
S504、使用相似电池包对应的充电数据进行模拟，具体为，若不存在所述第二充电参数，则根据所述第一基础信息，在预存储的历史数据集中，选取基础信息与所述第一基础信息相似的电池包作为相似电池包，根据所述相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程，其中，所述选取基础信息与所述第一基础信息相似的电池包作为相似电池包的步骤包括：
S5041、选取历史数据集中生产批次与所述目标电池包的生产批次相同的候选电池包；
S5042、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包SOH和循环次数均相同的电池包，若存在，执行S5045，若不存在，则执行S5043；
S5043、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包SOH相同的电池包，若存在，执行S5045，若不存在，则执行S5044；
S5044、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包循环次数相同的电池包，若存在，执行S5045，若不存在，则执行S5046；
S5045、选择该电池包作为相似电池包，根据相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；
S5046、根据所述目标电池包的SOH和循环次数以及所述候选电池包的SOH和循环次数，计算目标电池包与候选电池包中各电池包之间的相似度；
S5047、在候选电池包选取与所述目标电池包相似度最高的电池包作为相似电池包并执行S5045；
本实施例中，SOH和循环次数均预设正负范围以划定相似区间，在相似区间内选择最接近自身的SOH/循环次数对应电池包作为相似电池包；
另外，本实施例中，所述根据所述相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程的步骤包括：
获取相似电池包在第二预设时间内使用与所述第一充电参数相同或相似的第三充电参数进行充电的第一相似充电数据；
计算所述相似电池包在所述第二预设时间内，每个电芯每小时内的第一平均上升电压值；根据预设的时间间隔和所述第一平均上升电压值，计算第二平均上升电压值，使用所述第二平均上升电压值对所述第一相似充电数据进行更新，得到第二相似充电数据；
使用所述第二相似充电数据模拟目标电池包以及目标电池包每一个电芯的充电过程；
同时，本实施例中，计算所述循环次数的步骤与上述实施方式中的步骤S401至S406相同。
S505、确定相似电池包并获取对应的充电数据进行模拟，具体为，根据所述当前充电过程，获取目标电池包剩余充电时间和每个时刻的充电状态，以及获取目标电池包各电芯每个时刻的充电状态。
S506、计算目标电池包与候选电池包的相似度，具体为，根据所述当前充电过程，计算目标电池包本次充电达到满充时消耗的第一电量，以及计算目标电池包的第一剩余寿命。
S507、以相似度最高的电池包作为相似电池包，具体为，存储所述第一电量、所述第一剩余寿命、所述当前充电过程以及所述当前充电过程对应的第一充电参数至所述历史数据集。
本申请还公开一种电池监控系统。
一种电池监控系统，包括：BMS模块、大数据模块以及数字孪生平台；
所述BMS模块与大数据模块连接，用于采集电池包的充电参数、基础信息和充电数据并传输至大数据模块；
所述大数据模块与所述数字孪生平台连接，用于对电池包的充电参数、基础信息和充电数据进行存储、处理以及分析并根据分析结果发送指令控制电池包；
所述数字孪生平台还与所述大数据模块连接，用于接收大数据模块存储的充电参数、基础信息、充电数据以及分析结果，并根据所述充电数据和分析结果对电池包进行可视化控制；
所述数字孪生平台还用于执行如第一方面任一项所述的充电模拟方法；
其中，电池包可以是低速电动车、电动汽车、电动货车、电动叉车、AGV车、家庭储能系统、工商业储能系统或光伏发电储能系统等载具/系统中的电池包。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所提供的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的；例如，某个模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电模拟方法，其特征在于，所述方法用于模拟电池包充电过程，包括：
采集目标电池包的充电参数和基础信息，得到目标电池包的第一充电参数和第一基础信息；访问预存储的历史数据集，以判断目标电池包对应的历史充电参数中是否存在与所述第一充电参数相似的第二充电参数；
若存在所述第二充电参数，则根据所述第二充电参数对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；
若不存在所述第二充电参数，则根据所述第一基础信息，在预存储的历史数据集中，选取基础信息与所述第一基础信息相似的电池包作为相似电池包，根据所述相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程；
根据所述当前充电过程，获取目标电池包剩余充电时间和每个时刻的充电状态，以及获取目标电池包各电芯每个时刻的充电状态。
2.根据权利要求1所述的一种充电模拟方法，其特征在于，还包括：
根据所述当前充电过程，计算目标电池包本次充电达到满充时消耗的第一电量，以及计算目标电池包的第一剩余寿命；
存储所述第一电量、所述第一剩余寿命、所述当前充电过程以及所述当前充电过程对应的第一充电参数至所述历史数据集。
3.根据权利要求2所述一种充电模拟方法，其特征在于：
所述充电参数包括充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述一种充电模拟方法，其特征在于：
所述充电参数包括充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量，所述判断是否存在与所述第一充电参数相似的第二充电参数的步骤包括：
S201、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电电流、充电时间、充电方式和充电起点电量均相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S202；
S202、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电电流相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S203；
S203、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电时间相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S204；
S204、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电方式相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S205；
S205、判断所述目标电池包在第一预设时间内是否存在与当前充电起点电量相同的历史充电参数，若存在，执行S206，若不存在，则执行S207；
S206、选择该历史充电参数作为第二充电参数，获取该历史充电参数对应的充电数据；
S207、根据预设的相似充电参数选取规则，选择相似充电参数作为第二充电参数；
所述模拟目标电池包的当前充电过程的步骤包括，使用第二充电参数的充电数据以及该充电数据对应的每个电芯的充电数据，模拟当前电池包的充电过程以及当前电池包对应的每个电芯的充电过程。
5.根据权利要求4所述一种充电模拟方法，其特征在于：
所述根据预设的相似度计算规则，选择相似充电参数作为第二充电参数的步骤包括：
S2071、计算所述第一充电参数与历史数据集中各历史充电参数之间的相似度；
S2072、判断历史数据集中是否存在与第一充电参数相似度大于或等于第一相似度的历史充电参数，若是，则选取与第一充电参数相似度最高的历史充电参数作为第二充电参数，并获取该历史充电参数对应的充电数据，若否，则判断历史数据集中不存在所述第二充电参数。
6.根据权利要求2所述一种充电模拟方法，其特征在于：
所述基础信息包括电池包生产批次、SOH和循环次数中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述一种充电模拟方法，其特征在于：
所述基础信息包括电池包生产批次、SOH和循环次数，所述选取基础信息与所述第一基础信息相似的电池包作为相似电池包的步骤包括：
S301、选取历史数据集中生产批次与所述目标电池包的生产批次相同的候选电池包；
S302、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包SOH和循环次数均相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S303；
S303、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包SOH相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S304；
S304、判断所述候选电池包中是否存在与目标电池包循环次数相同的电池包，若存在，执行S305，若不存在，则执行S306；
S305、选择该电池包作为相似电池包；
S306、根据预设的相似基础信息选取规则，在候选电池包选取基础信息相似的电池包作为相似电池包；
所述根据所述相似电池包对应的充电数据模拟目标电池包的当前充电过程的步骤包括：
获取相似电池包在第二预设时间内使用与所述第一充电参数相同或相似的第三充电参数进行充电的第一相似充电数据；
计算所述相似电池包在所述第二预设时间内，每个电芯每小时内的第一平均上升电压值；
根据预设的时间间隔和所述第一平均上升电压值，计算第二平均上升电压值，使用所述第二平均上升电压值对所述第一相似充电数据进行更新，得到第二相似充电数据；
使用所述第二相似充电数据模拟目标电池包以及目标电池包每一个电芯的充电过程。
8.根据权利要求7所述一种充电模拟方法，其特征在于：
所述根据预设的相似基础信息选取规则，在候选电池包选取基础信息相似的电池包作为相似电池包的步骤包括：
S3061、根据所述目标电池包的SOH和循环次数以及所述候选电池包的SOH和循环次数，计算目标电池包与候选电池包中各电池包之间的相似度；
S3062、在候选电池包选取与所述目标电池包相似度最高的电池包作为相似电池包。
9.根据权利要求6或7所述的一种充电模拟方法，其特征在于：
计算所述循环次数的步骤包括：
S401、获取电池包在预设的第一时间T内，电池包完成满充满放的次数作为第一循环次数N1；
S402、获取电池包进行的满充容量更新的第一周期t；
S403、根据电池包标定容量C和电池包在第一周期t的健康状态SOHt，计算电池包在所述第一周期t内的满充容量C*SOHt，
S404、获取电池包在所述第一周期t内的充电总量Ct；
S405、将所述第一周期t内的第一充电量Ct除以电池包标定容量C与电池包在所述第一周期t的健康状态SOHt之积，得到电池包在所述第一周期t内的第二循环次数n，
S406、将电池包在第一时间T内所有第一周期t对应的第二循环次数n进行累加，得到电池包完成非满充满放的第三循环次数N2，即
S407、将所述第一循环次数N1和所述第二循环次数N2相加，得到电池包在预设的第一时间T内的循环次数N。
10.一种电池监控系统，其特征在于，包括：
BMS模块、大数据模块以及数字孪生平台；
所述BMS模块与大数据模块连接，用于采集电池包的充电参数、基础信息和充电数据并传输至大数据模块；
所述大数据模块与所述数字孪生平台连接，用于对电池包的充电参数、基础信息和充电数据进行存储、处理以及分析并根据分析结果发送指令控制电池包；
所述数字孪生平台还与所述大数据模块连接，用于接收大数据模块存储的充电参数、基础信息、充电数据以及分析结果，并根据所述充电数据和分析结果对电池包进行可视化控制；
所述数字孪生平台还用于执行如权利要求1-9任一项所述的充电模拟方法。
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