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CN116205053B - 一种求解模拟输出工况序列的方法和装置 - Google Patents

一种求解模拟输出工况序列的方法和装置 Download PDF

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CN116205053B
CN116205053B CN202310051806.2A CN202310051806A CN116205053B CN 116205053 B CN116205053 B CN 116205053B CN 202310051806 A CN202310051806 A CN 202310051806A CN 116205053 B CN116205053 B CN 116205053B
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Abstract

本发明公开了一种求解模拟输出工况序列的方法和装置,其中方法包括:采集电池的控制输入工况序列,并接收输入的电池的电化学参数,将电化学参数和控制输入工况序列输入到电化学求解器;对第一预设时间内的控制输入工况序列,电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列;计算拟合后的预模拟输出工况序列随时间的导数;当导数大于预设值时,电化学求解器进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列;当导数小于预设值时,电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列。本方法对控制输入工况序列随时间变化慢的场进行半耦合求解,随时间变化快的场进行全耦合求解,减少电化学模型求解的计算量,且保障了计算结果的准确性。

Description

一种求解模拟输出工况序列的方法和装置
技术领域
本发明涉及电池参数辨识领域,具体涉及一种求解模拟输出工况序列的方法。
背景技术
目前对于锂电池的状态建模有两种模型,一种是将电池看作是抽象电路元件的连接,这种方法被称作等效电路模型。另一种方法是使用互相耦合的偏微分方程描述锂电池中的物理化学过程,这种模型是电化学模型。等效电路模型的数值模拟简单,但精度低;电化学模型精度高,有预测性,更能够帮助了解里电池内部的真实情况,但其数值模拟较为复杂,且需要数十个具有真实物理化学意义的表征锂电池内部材料状态的电化学参数。
在解全阶电化学模型时,为了得到模拟电池工况随时间逐渐变化的过程,大致有两种不同的方法:一种是通过电化学求解器进行全耦合求解:将所涉及耦合的所有场放在一起进行求解,即同时计算电子和锂离子的PDE方程组;第二种是通过电化学求解器进行半耦合求解:只计算锂离子的PDE方程组,PDE方程组包括:固相传质、液相传质、固相电势、液相电势的计算公式。前者相对于后者数值求解上会很稳定,且数值精度较高,但是计算代价大,具体来说就是前者不容易程序崩溃,数值精度很高,但是如果所有场中变化较快的场和变化较慢的场各占一半的话,半耦合求解所需时间大概是全耦合求解的十分之一左右。
对于大多数电池工况,半耦合能求解,但是对于过于极端的电池工况,常常会出现全耦合能稳定求解但是半耦合解不了的情况。此时全耦合求解的计算代价过大,会让人无法接受。
发明内容
为了解决全耦合模拟计算量大,半耦合模拟在极端电池工况下容易失真的问题,本发明提供了一种求解模拟输出工况序列的方法和装置。
具体的,本发明的技术方案如下:
第一方面,本发明提供了一种求解模拟输出工况序列的方法,包括:
采集电池的控制输入工况序列,并接收外部输入的所述电池的电化学参数,将所述电化学参数和所述控制输入工况序列输入到电化学求解器;
根据所述电化学参数和第一预设时间内的所述控制输入工况序列,所述电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列;
对所述预模拟输出工况序列拟合,得到预模拟输出工况曲线;
计算所述预模拟输出工况曲线随时间的导数;
当所述导数大于预设值时,所述电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列;
当所述导数小于所述预设值时,所述电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列。
本实施方式对电池控制输入工况序列分类,利用不同计算方式进行求解,得到模拟工况值,减少了计算量,并保障了计算结果的准确性。
在一些求解模拟输出工况序列的方法的实施方式,所述的根据第一预设时间内的所述控制输入工况序列,所述电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列,包括:
将第一预设时间作为滑动时间窗口的窗口长度,在所述滑动时间窗口沿时间增加的方向进行滑动的同时,所述电化学求解器根据滑动时间窗口的时间范围内的所述控制输入工况序列,以第二预设时间作为模拟间隔时间进行若干次全耦合模拟,得到若干初始模拟输出工况序列;
计算所述若干初始模拟输出工况序列的平均值,将所述平均值作为预模拟输出工况序列。
本实施方式通过滑动时间窗口改变控制输入工况序列的时间范围,使控制输入工况序列的取值更均匀。
在一些求解模拟输出工况序列的方法的实施方式,
所述控制输入工况序列包括电压时间序列或电流时间序列或功率时间序列或温度时间序列,所述控制输入工况序列是由所述电池的控制方式决定。
本实施方式提供了输入到电化学求解器的控制输入工况序列的定义。
在一些求解模拟输出工况序列的方法的实施方式,在所述的当所述导数大于预设值时,所述电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟工况值之后,还包括:
采集所述电池的实际工况序列,通过损失函数计算所述实际工况序列和所述全耦合模拟输出工况序列的工况损失值;
当所述工况损失值大于预设工况值时,所述全耦合模拟输出工况序列失真,输出报错信息;
当所述工况损失值小于所述预设工况值时,输出所述全耦合模拟输出工况序列。
本实施方式提供了在进行全耦合模拟之后,通过损失函数比较全耦合模拟输出工况序列和实际工况序列差异值,分析全耦合模拟得到的结果是否失真。
在一些求解模拟输出工况序列的实施方式,在所述的当所述导数小于所述预设值时,所述电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟工况值之后,还包括:
采集所述电池的实际工况值,通过损失函数计算所述实际工况值和所述半耦合模拟工况值的工况损失值;
当所述工况损失值大于预设工况值时,所述半耦合模拟工况值失真,进行全耦合模拟;
当所述工况损失值小于所述预设工况值时,输出所述半耦合模拟工况值。
本实施方式提供了在进行半耦合模拟之后,通过损失函数比较半耦合模拟输出工况序列和实际工况序列差异值,分析半耦合模拟得到的结果是否失真。
第二方面,本发明提供了一种求解模拟输出工况序列的装置,包括:
采集单元,用于采集电池的控制输入工况序列,并接收外部输入的所述电池的电化学参数,将所述电化学参数和所述控制输入工况序列输入到计算单元;
所述计算单元,包括全耦合计算子单元,所述全耦合计算子单元用于根据所述电化学参数和第一预设时间内的所述控制输入工况序列,利用电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列;
所述计算单元,还用于对所述预模拟输出工况序列拟合,并计算拟合得到的预模拟输出工况曲线随时间的导数;
所述全耦合计算子单元,还用于当所述导数大于预设值时,所述电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列;
所述计算单元,还包括半耦合计算子单元,所述半耦合计算子单元用于当所述导数小于所述预设值时,所述电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列。
在一些求解模拟输出工况序列的装置的实施方式,
所述计算单元,还用于将第一预设时间作为滑动时间窗口的窗口长度,在所述滑动时间窗口沿时间增加的方向进行滑动的同时,所述电化学求解器根据滑动时间窗口的时间范围内的所述控制输入工况序列,以第二预设时间作为模拟间隔时间进行若干次全耦合模拟,得到若干初始模拟输出工况序列;计算所述若干初始模拟输出工况序列的平均值,将所述平均值作为所述预模拟输出工况序列。
在一些求解模拟输出工况序列的装置的实施方式,
所述控制输入工况序列包括电压时间序列或电流时间序列或功率时间序列或温度时间序列,所述控制输入工况序列是由所述电池的控制方式决定。
在一些求解模拟输出工况序列的装置的实施方式,
所述采集单元,还用于采集所述电池的实际工况序列,并将所述实际工况序列发送给所述计算单元;
所述计算单元,还用于当所述导数大于所述预设值时,通过损失函数计算所述实际工况序列和所述全耦合模拟输出工况序列的工况损失值;当所述工况损失值大于预设工况值时,所述全耦合模拟输出工况序列失真,输出报错信息;当所述工况损失值小于所述预设工况值时,输出所述全耦合模拟输出工况序列。
在一些求解模拟输出工况序列的装置的实施方式,
所述计算单元,还用于当所述导数小于所述预设值时,通过损失函数计算所述实际工况序列和所述半耦合模拟输出工况序列的工况损失值;当所述工况损失值大于预设工况值时,所述半耦合模拟输出工况序列失真,进行全耦合模拟;当所述工况损失值小于所述预设工况值时,输出所述半耦合模拟输出工况序列。
与现有技术相比,本发明至少具有以下一项有益效果:
1、本发明对电池控制输入工况序列分类,根据分类结果,选择全耦合、半耦合两种模拟方式之一对电池的模拟输出工况序列进行求解,在电池控制工况变化较快的时候,利用全耦合模拟方式进行求解,在电池控制工况变化较慢的时候,利用半耦合模拟方式进行求解,得到模拟输出工况序列。其中,全耦合模拟方式是在空间所有点同时计算电子和锂离子的PDE方程组,而半耦合模拟方式则仅计算锂离子的PDE方程组。这种方式既减少了计算量,又保障了计算结果的准确性。
2、本发明利用滑动时间窗口,对控制输入工况序列选取不同时间段的序列作为电化学求解器的输入,使输入的控制输入工况序列更能代表当前的控制工况,进而得到更准确的预模拟输出工况序列。
3、本发明通过损失函数,计算实际工况序列与得到的全耦合模拟输出工况序列的差异值,若差异值符合期望,则全耦合模拟输出工况序列正常,输出全耦合模拟输出工况序列,若差异值不符合期望,输出报错信息,进一步确保了得到的全耦合模拟输出工况序列的准确性。
4、本发明通过损失函数,计算实际工况序列与得到的半耦合模拟输出工况序列的差异值,若差异值符合期望,则半耦合模拟输出工况序列正常,输出半耦合模拟输出工况序列,若差异值不符合期望,切换为全耦合模拟进行计算,进一步确保了得到的半耦合模拟输出工况序列的准确性。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明的一种求解模拟输出工况序列的方法的一个实施例的流程图;
图2是本发明的一种求解模拟输出工况序列的方法的一个实施例的流程图;
图3是本发明的一种求解模拟输出工况序列的方法的一个实施例的流程图;
图4是本发明的一种求解模拟输出工况序列的装置的一个实施例的系统框图。
附图标号说明:10--采集单元;20--计算单元;21--全耦合计算子单元;22-半耦合计算子单元。
具体实施方式
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,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
在本文中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在一个实施例中,参考说明书附图1,本发明提供的一种求解模拟输出工况序列的方法。
S110,采集电池的控制输入工况序列,并接收外部输入的电池的电化学参数,将电化学参数和控制输入工况序列输入到电化学求解器。
步骤S110,对电池控制工况进行采集,并与需要判断是否准确的电化学参数一起输入到电化学求解器。其中,控制输入工况序列包括电压时间序列或电流时间序列或功率时间序列或温度时间序列,是由电池的控制方式决定,例如:电池由电压控制,则控制输入工况序列是电压时间序列。
S120,根据第一预设时间内的控制输入工况序列,电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列。
步骤S120,先进行一定时长的全耦合模拟,全耦合模拟同时计算电子和锂离子的PDE方程组,PDE方程组包括固相传质、液相传质、固相电势、液相电势,固相传质与液相传质代表锂离子的运动,固相电势与液相电势代表电子的运动,可以从下面的式子看到锂离子和电子的运动互相之间通过jn耦合在了一起;
其中,η±(x,t)是电池超电势,/>是正负极固相电势,/>是液相电势,U±为正负极开路电压,/>是电化学锂离子通量,/>是固相表面锂离子浓度,F是法拉第常数,/>是SEI膜等效电阻;
而固液两相之间的电化学反应动力学过程满足Butler-Volmer方程:
其中R为气体常数、T为热力学温度、a+为负极(阳极)方向电荷传递系数、a-为正极(阴极)方向电荷传递系数;
其中ao是电化学反应因子,ac是氧化还原反应因子,ce(x,t)是液相锂离子浓度随空间时间坐标的函数。
全耦合模拟即是在空间所有点同时计算电子和锂离子的PDE方程组,PDE方程组包括固相传质计算公式、液相传质计算公式、固相电势计算公式、液相电势计算公式。电化学求解器利用全耦合模拟得到的固相传质、液相传质、固相电势、液相传质,得到预模拟输出工况序列。
PDE方程组中的固相传质计算公式为:
固相传质的边界条件为:
活性颗粒球心浓差为0;
活性颗粒表面固相扩散量为Li+进入电解液通量;
0时刻电解液中Li+浓度一致。
固相传质的边界条件和菲克第二定律联立可推得
在计算固相传质时,将锂离子/电子在球形粒子球坐标系下的径向维度r,锂离子/电子在(x,r,t)处的离子浓度锂离子/电子的扩散系数/>代入固相传质计算公式,同时,将锂离子和电子的相关参数也代入到液相传质、固相电势、液相传质的计算公式,最终求得固相传质、液相传质、固相电势、液相电势。
S130,对预模拟输出工况序列拟合,得到预模拟输出工况曲线。
步骤S130,对离散工况序列拟合成连续的工况曲线,方便后续S140步骤利用工况曲线进行求导。
S140,计算预模拟输出工况曲线随时间的导数。
S150,当导数大于预设值时,电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列。
步骤S150在电池模拟工况变化快速的时候,使用全耦合模拟,全耦合模拟计算量大,模拟得到的数值精度很高,避免计算结果失真;
S160,当导数小于预设值时,电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列。
步骤S160,在电池模拟工况变化快速的时候,使用半耦合模拟,半耦合模拟计算量小,默认电子运动速度能够对应上锂离子的运动,只将锂离子的相关参数代入PDE方程组进行计算,不计算电子的相关参数。
本实施例在模拟电池工况变化慢的时候,利用半耦合模拟:电化学求解器只计算锂离子的运动,忽略电子的运动,例如:在计算固相传质时,仅将锂离子在球形粒子球坐标系下的径向维度r,锂离子在(x,r,t)处的离子浓度锂离子的扩散系数/>代入固相传质计算公式,从而减少了电化学求解器求解的时间;在模拟电池工况变化快的时候,利用全耦合模拟:电化学求解器同时计算锂离子、电子的运动,得到更为精确的模拟输出工况序列,从而保障了电化学求解器结果的准确性。
本实施例在前述实施例的基础上,提供了一种求解模拟输出工况序列的方法,所述的根据第一预设时间内的控制输入工况序列,电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列,包括:
将第一预设时间作为滑动时间窗口的窗口长度,在滑动时间窗口沿时间增加的方向进行滑动的同时,电化学求解器根据滑动时间窗口的时间范围内的控制输入工况序列,以第二预设时间作为模拟间隔时间进行若干次全耦合模拟,得到若干初始模拟输出工况序列;
计算若干初始模拟输出工况序列的平均值,将平均值作为预模拟输出工况序列。
本实施例通过滑动时间窗口改变控制输入工况序列的时间范围,使控制输入工况序列的取值更广泛均匀。
本实施例在前述实施例的基础上,参考说明书附图2,提供了一种求解模拟输出工况序列的方法,在所述的步骤S150:当导数大于预设值时,电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列之后,还包括:
S151,采集电池的实际工况序列,通过损失函数计算实际工况序列和全耦合模拟输出工况序列的工况损失值;
S152,判断工况损失值是否大于预设工况值;
S152,当工况损失值大于预设工况值时,全耦合模拟输出工况序列失真,输出报错信息;
S153,当工况损失值小于预设工况值时,输出全耦合模拟输出工况序列。
本实施例提供了在进行全耦合模拟之后,通过损失函数比较全耦合模拟输出工况序列和实际工况序列差异值,分析全耦合模拟得到的结果是否失真,进一步确保了所得到的结果的准确性,过滤掉失真的全耦合模拟输出工况序列,例如:使用均方差损失函数计算得到,其中MSE是工况损失值,n为采样时间点数量,i是正整数,U1,i是电池的全耦合模拟输出工况序列在第i个时间点的数值,U2,i是电池的实际电池工况序列在第i个时间点的数值。
本实施例在前述实施例的基础上,参考说明书附图3,提供了一种求解模拟输出工况序列的方法,在所述的步骤S160当导数小于预设值时,电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列之后,还包括:
S161,采集电池的实际工况序列,通过损失函数计算实际工况序列和半耦合模拟输出工况序列的工况损失值;
S162,判断工况损失值是否大于预设工况值;
S163,当工况损失值大于预设工况值时,半耦合模拟输出工况序列失真,进行全耦合模拟;
S164,当工况损失值小于预设工况值时,输出半耦合模拟输出工况序列。
本实施例提供了在进行半耦合模拟之后,通过损失函数比较半耦合模拟输出工况序列和实际工况序列差异值,分析半耦合模拟得到的结果是否失真,当结果失真时,采用更为复杂的全耦合进行运算,避免因电池工况过于极端,如:温度太低,电流太大时,出现全耦合能稳定求解但是半耦合解不了的情况。
在一个实施例中,参考说明书附图4,本发明提供的一种求解模拟输出工况序列的装置,包括:
采集单元10,用于采集电池的控制输入工况序列,并接收外部输入的电池的电化学参数,将电化学参数和控制输入工况序列输入到计算单元20;
计算单元20,与采集单元10连接,包括全耦合计算子单元21,全耦合计算子单元21用于根据电化学参数和第一预设时间内的控制输入工况序列,利用电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列;
计算单元20,还用于对预模拟输出工况序列拟合,并计算拟合得到的预模拟输出工况曲线随时间的导数;
全耦合计算子单元21,还用于当导数大于预设值时,电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列;
计算单元20,还包括半耦合计算子单元22,半耦合计算子单元22用于当导数小于预设值时,电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列。
本实施例通过采集单元10收集电池控制输入工况序列,计算单元20根据收集到的控制输入工况序列的工况变化快慢,选择半耦合模拟或全耦合模拟,快速求解出模拟输出工况序列。在保障工况极端情况下,使用全耦合模拟,准确求解出模拟输出工况序列的同时,在工况变化不大的情况下,使用半耦合模拟,忽略电子的运动,进行锂离子的相关方程组求解,节约了计算量。
本实施例在前述实施例的基础上提供了一种求解模拟输出工况序列的装置,
计算单元20,还用于将第一预设时间作为滑动时间窗口的窗口长度,在滑动时间窗口沿时间增加的方向进行滑动的同时,电化学求解器根据滑动时间窗口的时间范围内的控制输入工况序列,以第二预设时间作为模拟间隔时间进行若干次全耦合模拟,得到若干初始模拟输出工况序列;计算若干初始模拟输出工况序列的平均值,将平均值作为预模拟输出工况序列。
本实施例通过滑动时间窗口改变控制输入工况序列的时间范围,使控制输入工况序列的取值范围更广泛均匀。
本实施例在前述实施例的基础上,提供了一种求解模拟输出工况序列的装置,
采集单元10,还用于采集电池的实际工况序列,并将实际工况序列发送给计算单元;
计算单元20,还用于当导数大于预设值时,通过损失函数计算实际工况序列和全耦合模拟输出工况序列的工况损失值;当工况损失值大于预设工况值时,全耦合模拟输出工况序列失真,输出报错信息;当工况损失值小于预设工况值时,输出全耦合模拟输出工况序列。
本实施例对工况变化较快的预模拟输出工况序列使用全耦合模拟后,分析得到的模拟输出工况序列与实际工况序列之间的工况损失值,当工况损失值较大时,数据失真,当工况损失值较小时,数据正常,对数据进行输出。
本实施例在前述实施例的基础上,提供了一种求解模拟输出工况序列的装置,
计算单元20,还用于当导数小于预设值时,通过损失函数计算实际工况序列和半耦合模拟输出工况序列的工况损失值;当工况损失值大于预设工况值时,半耦合模拟输出工况序列失真,进行全耦合模拟;当工况损失值小于预设工况值时,输出半耦合模拟输出工况序列。
本实施例对工况变化较慢的预模拟输出工况序列使用半耦合模拟后,分析得到的模拟输出工况序列与实际工况序列之间的工况损失值,当工况损失值较大时,数据失真,改用全耦合模拟进行计算,当工况损失值较小时,数据正常,对数据进行输出。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种求解模拟输出工况序列的方法,其特征在于,包括:
采集电池的控制输入工况序列,并接收外部输入的所述电池的电化学参数,将所述电化学参数和所述控制输入工况序列输入到电化学求解器;
根据所述电化学参数和第一预设时间内的所述控制输入工况序列,所述电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列;
对所述预模拟输出工况序列拟合,得到预模拟输出工况曲线;
计算所述预模拟输出工况曲线随时间的导数;
当所述导数大于预设值时,所述电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列;
当所述导数小于所述预设值时,所述电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列;
其中,所述的根据第一预设时间内的所述控制输入工况序列,所述电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列,包括:
将第一预设时间作为滑动时间窗口的窗口长度,在所述滑动时间窗口沿时间增加的方向进行滑动的同时,所述电化学求解器根据滑动时间窗口的时间范围内的所述控制输入工况序列,以第二预设时间作为模拟间隔时间进行若干次全耦合模拟,得到若干初始模拟输出工况序列;
计算所述若干初始模拟输出工况序列的平均值,将所述平均值作为预模拟输出工况序列。
2.根据权利要求1所述的一种求解模拟输出工况序列的方法,其特征在于:
所述控制输入工况序列包括电压时间序列或电流时间序列或功率时间序列或温度时间序列,所述控制输入工况序列是由所述电池的控制方式决定。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种求解模拟输出工况序列的方法,其特征在于,在所述的当所述导数大于预设值时,所述电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列之后,还包括:
采集所述电池的实际工况序列,通过损失函数计算所述实际工况序列和所述全耦合模拟输出工况序列的工况损失值;
当所述工况损失值大于预设工况值时,所述全耦合模拟输出工况序列失真,输出报错信息;
当所述工况损失值小于所述预设工况值时,输出所述全耦合模拟输出工况序列。
4.根据权利要求1-2任一项所述的一种求解模拟输出工况序列的方法,其特征在于,在所述的当所述导数小于所述预设值时,所述电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列之后,还包括:
采集所述电池的实际工况序列,通过损失函数计算所述实际工况序列和所述半耦合模拟输出工况序列的工况损失值;
当所述工况损失值大于预设工况值时,所述半耦合模拟输出工况序列失真,进行全耦合模拟;
当所述工况损失值小于所述预设工况值时,输出所述半耦合模拟输出工况序列。
5.一种求解模拟输出工况序列的装置,其特征在于,包括:
采集单元,用于采集电池的控制输入工况序列,并接收外部输入的所述电池的电化学参数,将所述电化学参数和所述控制输入工况序列输入到计算单元;
所述计算单元,与所述采集单元连接,包括全耦合计算子单元,所述全耦合计算子单元用于根据所述电化学参数和第一预设时间内的所述控制输入工况序列,利用电化学求解器进行全耦合模拟,得到预模拟输出工况序列;
所述计算单元,还用于对所述预模拟输出工况序列拟合,并计算拟合得到的预模拟输出工况曲线随时间的导数;
所述全耦合计算子单元,还用于当所述导数大于预设值时,所述电化学求解器继续进行全耦合模拟,得到全耦合模拟输出工况序列;
所述计算单元,还包括半耦合计算子单元,所述半耦合计算子单元用于当所述导数小于所述预设值时,所述电化学求解器进行半耦合模拟,得到半耦合模拟输出工况序列;
所述计算单元,还用于将第一预设时间作为滑动时间窗口的窗口长度,在所述滑动时间窗口沿时间增加的方向进行滑动的同时,所述电化学求解器根据滑动时间窗口的时间范围内的所述控制输入工况序列,以第二预设时间作为模拟间隔时间进行若干次全耦合模拟,得到若干初始模拟输出工况序列;计算所述若干初始模拟输出工况序列的平均值,将所述平均值作为所述预模拟输出工况序列。
6.根据权利要求5所述的一种求解模拟输出工况序列的装置,其特征在于:
所述控制输入工况序列包括电压时间序列或电流时间序列或功率时间序列或温度时间序列,所述控制输入工况序列是由所述电池的控制方式决定。
7.根据权利要求5-6任一项所述的一种求解模拟输出工况序列的装置,其特征在于,
所述采集单元,还用于采集所述电池的实际工况序列,并将所述实际工况序列发送给所述计算单元;
所述计算单元,还用于当所述导数大于所述预设值时,通过损失函数计算所述实际工况序列和所述全耦合模拟输出工况序列的工况损失值;当所述工况损失值大于预设工况值时,所述全耦合模拟输出工况序列失真,输出报错信息;当所述工况损失值小于所述预设工况值时,输出所述全耦合模拟输出工况序列。
8.根据权利要求7所述的一种求解模拟输出工况序列的装置,其特征在于,
所述计算单元,还用于当所述导数小于所述预设值时,通过损失函数计算所述实际工况序列和所述半耦合模拟输出工况序列的工况损失值;当所述工况损失值大于预设工况值时,所述半耦合模拟输出工况序列失真,进行全耦合模拟;当所述工况损失值小于所述预设工况值时,输出所述半耦合模拟输出工况序列。
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