基于法拉电容的电池短路测试方法、装置、设备和介质与流程

本发明涉及电能存储领域，特别涉及基于法拉电容的电池短路测试方法、装置、计算设备和存储介质。

背景技术：

1、近些年，在全世界范围内，以电能、太阳能等清洁能源来逐步代替化石能源的趋势越发明显，越来越多的行业逐渐开始采用清洁能源，其中又以电能最为常见，使用率也最高。

2、除去直接进行使用和消耗的电能，通过电池进行储能随后进行使用成为了电能最为主要的使用方式。而对于电池储能需要通过bms(battery management system，电池管理系统)对储能过程进行控制，因此bms需要能够应对在电池储能，即充放电过程中可能出现的各种情况，并进行合理的处理，以达到保障储能过程安全以及提高充电效率、降低能源损耗的目的。因此，需要对bms本身进行相应的功能测试。在此类功能测试中，为了测试bms的安全性和通用性，针对电池包的短路测试、过压测试、欠压测试和充放电测试尤为关键。

3、当前，在进行上述测试时，通常会使用实际电池进行测试环境的搭建，此类测试环境搭建简单，也很接近实际应用场景。但是在进行不用串数、不同种类电池的应用测试时，需要对电池重新进行匹配，而实际的电池组通常比较笨重，在搭建测试环境时较为困难，无论是更改电池组的串数还是电池的种类，均需要进行增减或更换，难以快捷地完成测试环境的搭建工作，也无法实现自动化测试；同时，实际电池无法快速调整电压，来模拟其他测试环境，导致通用性不强。并且，利用基于实际电池搭建的测试环境进行短路测试，其安全系数较低，若测试过程中出现mos击穿的情况，引起电池短路，极有可能会导致电池起火、爆炸的危险情况。最后，进行短路测试，会导致实际电池的使用寿命降低，加快了电池损耗。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了基于法拉电容的电池短路测试方法和相应的基于法拉电容的电池短路测试装置、计算设备和计算机存储介质。

2、根据本发明的一个方面，提供了基于法拉电容的电池短路测试方法，所述方法包括：

3、获取电池测试计划，基于电池测试计划确定目标测试需求；其中，所述目标测试需求至少包括模拟电芯串数以及模拟电芯的基准电压；

4、基于模拟电芯串数以及模拟电芯的电压，利用超级法拉电容及并联均压电路构建目标模拟电芯测试模组；

5、利用中央控制器控制模拟电芯测试模组进行短路测试，在完成测试后获取测试过程信息以及各个模拟电芯的电压采样数据；

6、基于测试过程信息，得到功能测试结果；基于各个模拟电芯的电压采样数据，得到采样精度测试结果。

7、上述方案中，所述获取电池测试计划，基于电池测试计划确定目标测试需求；其中，所述目标测试需求至少包括模拟电芯串数以及模拟电芯的初始电压，进一步包括：

8、根据电池测试计划中使用待测电池组的电芯数量以及电池类型，确定目标测试需求；其中，基于待测电池组的电芯数量确定模拟电芯串数，基于待测电池组的电池类型确定模拟电芯的基准电压。

9、上述方案中，所述基于模拟电芯串数以及模拟电芯的电压，利用超级法拉电容及并联均压电路构建目标模拟电芯测试模组，进一步包括：

10、通过中央控制器控制继电器的通断，对初始模拟电芯测试模组电芯串数进行调整，使其符合目标测试需求的模拟电芯串数；

11、根据中央控制器控制与各个模拟电芯并联的均压电阻，基于外部电源与均压电阻调整与各个均压电阻相对应的模拟电芯的电压，使其达到基准电压；

12、基于对模拟电芯串数以及各个模拟电芯基准电压的调整，得到目标模拟电芯测试模组。

13、上述方案中，所述利用中央控制器控制模拟电芯测试模组进行短路测试，在完成测试后获取测试过程信息以及各个模拟电芯的电压采样数据，进一步包括：

14、控制与各个模拟电芯并联的均压电阻所在支路的控制开关，形成多种测试环境；

15、针对不同测试环境进行电池短路测试，获取不同测试过程中的测试过程信息；其中，所述测试过程信息为电池管理系统所实施管理行为；

16、获取不同测试过程中的各个模拟电芯的电压采样数据。

17、上述方案中，所述基于测试过程信息，得到功能测试结果；基于各个模拟电芯的电压采样数据，得到采样精度测试结果，进一步包括：

18、基于测试过程信息，确定电池管理系统在不同测试过程中的管理行为，得到功能测试结果；

19、基于不同测试过程中，各个模拟电芯的电压采样数据，确定不同测试过程对应的电压采样数据的数据精度，与预设采样精度进行比对，得到采样精度测试结果。

20、上述方案中，所述方法还包括：

21、针对各个模拟电芯分别进行多次电压采样，针对每个模拟电芯获取多组电压采样数据；

22、基于历史电压采样数据构建真实性概率模型，并进行模型更新；

23、基于更新后的真实性概率模型，确定当前模拟电芯的电压采样数据对应的真实性概率；

24、根据真实性概率从当前电压采样数据中筛选得到真实采样数据，并以此与预设采样精度进行比对，得到采样精度测试结果。

25、上述方案中，所述方法进一步包括：

26、基于历史电压采样数据，采用贝叶斯公式对正态分布的参数进行估计，

27、

28、其中，p(u|θ)为似然概率，p(θ)为先验概率，p(u)为采样得到的电压数据；

29、基于历史电压采样数据对先验概率进行真实性概率模型的更新，得到更新后的真实性概率模型。

30、根据本发明的另一方面，提供了基于法拉电容的电池短路测试装置，包括：获取模块、电路构建模块、短路测试模块以及结果生成模块；其中，

31、所述获取模块，用于获取电池测试计划，基于电池测试计划确定目标测试需求；其中，所述目标测试需求至少包括模拟电芯串数以及模拟电芯的基准电压；

32、所述电路构建模块，用于基于模拟电芯串数以及模拟电芯的电压，利用超级法拉电容及并联均压电路构建目标模拟电芯测试模组；

33、所述短路测试模块，用于利用中央控制器控制模拟电芯测试模组进行短路测试，在完成测试后获取测试过程信息以及各个模拟电芯的电压采样数据；

34、所述结果生成模块，用于基于测试过程信息，得到功能测试结果；基于各个模拟电芯的电压采样数据，得到采样精度测试结果。

35、根据本发明的又一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

36、所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如上述的基于法拉电容的电池短路测试方法对应的操作。

37、根据本发明的再一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述的基于法拉电容的电池短路测试方法对应的操作。

38、根据本发明提供的技术方案，获取电池测试计划，基于电池测试计划确定目标测试需求；其中，所述目标测试需求至少包括模拟电芯串数以及模拟电芯的基准电压；基于模拟电芯串数以及模拟电芯的电压，利用超级法拉电容及并联均压电路构建目标模拟电芯测试模组；利用中央控制器控制模拟电芯测试模组进行短路测试，在完成测试后获取测试过程信息以及各个模拟电芯的电压采样数据；基于测试过程信息，得到功能测试结果；基于各个模拟电芯的电压采样数据，得到采样精度测试结果。通过采集测试计划中的目标测试需求，按照其中的模拟电芯串数和基准电压，通过控制继电器的通断，控制连接超级法拉电容的数量，以此便捷地根据需求对待测电池组的电芯数量进行变更，快速生成所需的测试环境，同时通过超级法拉电容构建测试环境来替代实际电池，可以不断地重复充放电过程，大大提升了测试系统地重复利用率，避免了实际电池的损耗，也进一步避免了在短路测试时使用实际电池可能出现的mos击穿，引起电池短路，最终导致电池起火、爆炸的风险；并且，基于测试需求中的基准电压，通过中央控制器均压电阻调整各个模拟电芯的电压，使其可以便捷地将各个模拟电芯的电压调节至正常测试范围内，大大降低了在切换模拟的电池类型时调整电芯电压的难度，也避免了采用实际电池时若要改变不同电芯类型则需要全部将全部电芯进行更换的问题，结合模拟电芯数量的控制，极大地简化了不同类型不同数量的模拟电芯测试环境的构建流程，使其可以快速调整为不同的测试环境，以针对短路测试、过压测试、欠压测试和充放电测试等多种测试，增强了整体测试电路的通用性；通过对短路测试的测试过程进行分析，精确地得到bms的功能测试结果和精度测试结果。此外，通过构建真实性概率模型，利用历史电压采样数据对真实性概率模型进行更新，得到针对当前测试的采样真实性概率模型，并据此从多个采样数据中筛选得到真实数据，剔除无效的错误数据，以此提升了bms精度测试的准确性，避免了错误数据产生的干扰。

39、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

40、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。