一种基于环境模拟的大功率电源测试方法及系统与流程

    专利查询2026-09-02  25


    本发明涉及电源测试,特别涉及一种基于环境模拟的大功率电源测试方法及系统。


    背景技术:

    1、在现代工业和科技领域中,大功率电源广泛应用于各种设备和系统中,其性能直接影响到设备的可靠性和效率。因此,对大功率电源进行准确的测试和评估显得尤为重要。然而,传统的大功率电源测试方法通常忽略了环境因素对测试结果的影响,而这些因素可能在实际应用中对电源性能产生显著影响。例如,温度、湿度、压力等环境条件变化会导致电源的充放电特性发生变化,进而影响其工作性能和寿命。

    2、目前,现有的测试方法主要集中于标准实验室条件下进行,这些条件往往与电源在实际工作环境中的条件存在差异,导致测试结果与实际应用效果不一致。特别是在极端环境条件下,如高温、低温、高湿或低压等,传统方法难以准确评估电源的真实性能。此外,现有测试方法缺乏对环境影响因素的系统分析,无法提供关于环境条件如何影响电源性能的全面信息。

    3、为了克服上述不足,提供一种能够在多种环境条件下准确评估大功率电源性能的测试方法显得尤为必要。本发明提出了一种基于环境模拟的大功率电源测试方法,通过系统分析和模拟不同环境条件下的影响因素,提高了测试的准确性和可靠性,为大功率电源的设计、生产和应用提供了有力支持。


    技术实现思路

    1、为了解决上述至少一个技术问题,本发明提出了一种基于环境模拟的大功率电源测试方法及系统。

    2、本发明第一方面提供了一种基于环境模拟的大功率电源测试方法,包括:

    3、获取目标大功率电源的电源样本,对所述电源样本在不同环境条件下进行充放电性能测试,评估电源样本在不同环境条件下的充放电性能测试结果;

    4、基于回归分析方法对所述充放电性能测试结果进行分析,确定对测试精度造成影响的环境影响因子和每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系;

    5、获取所述电源样本在充放电测试过程中的充放电特征,根据所述充放电特征、每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系构建目标大功率电源的模拟测试模型;

    6、获取目标大功率电源的当前测试环境条件,将当前测试环境条件导入所述模拟测试模型中进行模拟测试,得到模拟测试结果;

    7、根据所述模拟测试结果评估当前环境条件的模拟测试精度,根据所述模拟测试精度调整当前测试环境条件,得到测试环境条件调整方案。

    8、本方案中,所述获取目标大功率电源的电源样本,对所述电源样本在不同环境条件下进行充放电性能测试,评估电源样本在不同环境条件下的充放电性能测试结果,具体为:

    9、获取目标大功率电源的电源样本和电源样本的实际性能数据,构建环境模拟舱,获取目标大功率电源的历史测试数据,根据所述历史测试数据获取历史测试环境条件变化范围,所述测试环境条件包括温度、湿度、气压、磁场强度;

    10、将所述历史测试环境条件变化范围按照预设步长进行取值,得到所述电源样本的环境条件测试值;

    11、将所述电源样本放置于所述环境模拟舱中,基于控制变量法对每个测试环境因子按照所述环境条件测试值进行充放电性能测试,实时记录每个环境条件测试值下所述电源样本的温度变化、容量变化、电阻变化、电压和电流变化,得到电源样本的性能参数变化数据;

    12、根据所述性能参数变化数据确定所述电源样本在不同环境条件下的充电效率、放电效率、循环寿命进行评估,得到不同环境条件下的性能评估结果;

    13、将所述不同环境条件下的性能评估结果与电源样本的实际性能数据进行对比,分析电源样本在不同环境条件下进行性能测试与实际性能的性能偏差;

    14、根据所述性能偏差确定不同环境条件电源样本的性能评估精度,得到电源样本在不同环境条件下的充放电性能测试结果,所述充放电性能测试结果包括电源样本的性能参数变化数据、不同环境条件下的性能评估结果、电源样本在不同环境条件下进行性能测试与实际性能的性能偏差、性能评估精度。

    15、本方案中,所述基于回归分析方法对所述充放电性能测试结果进行分析,确定对测试精度造成影响的环境影响因子和每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系,具体为:

    16、基于回归分析方法对所述不同环境条件下的充放电性能测试结果进行回归分析,将不同环境条件下的充电效率、放电效率、循环寿命作为因变量,测试环境因子作为自变量构建回归方程;

    17、基于最小二乘法计算每个环境条件下的回归方程的回归系数,对每个环境条件下的回归系数进行t检验,得到t值,根据所述t值和t值分布表判断每个环境条件下的回归方程的回归系数的显著性;

    18、根据所述每个环境条件下的回归方程的回归系数的显著性确定每个测试环境因子对充放电性能测试精度的影响程度,将影响程度大于预设值的测试环境因子标记为会对电源样本的充放电测试精度造成影响的环境影响因子;

    19、将每个测试环境因子在充放电性能测试中的环境条件测试值与充放电性能测试结果进行绘制环境条件-充放电性能关系曲线图;

    20、根据所述环境条件-充放电性能关系曲线图确定不同环境影响因子对充放电性能测试的影响关系,所述影响关系包括充电效率影响关系、放电效率影响关系、电源容量影响关系、充放电测试精度影响关系。

    21、本方案中,所述获取所述电源样本在充放电测试过程中的充放电特征,根据所述充放电特征、每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系构建目标大功率电源的模拟测试模型,具体为:

    22、采集电源样本在不同环境条件下充放电测试过程中的充放电特征数据,所述充放电特征数据包括充电电流和电压曲线、放电电流和电压曲线、温度变化曲线;

    23、根据所述充放电特征数据提取电源样本在不同环境条件下进行性能测试的充放电特征,所述充放电特征包括充电速率、放电速率、最大充电电压和电流、最小充电电压和电流、温度上升速率;

    24、基于rc模型构建目标大功率电源的等效电路模型,根据所述充放电特征数据对所述等效电路模型在充放电过程的充放电特征进行行特征限定,并根据所述每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系对所述等效电路模型进行拟合操作,得到目标大功率电源的模拟测试模型。

    25、本方案中,所述获取目标大功率电源的当前测试环境条件,将当前测试环境条件导入所述模拟测试模型中进行模拟测试,得到模拟测试结果,具体为:

    26、获取目标大功率电源的当前测试环境条件,将所述当前测试环境条件导入所述模拟测试模型中进行模拟测试,计算并模拟目标大功率电源在当前测试环境条件下的充放电特征;

    27、根据当前测试环境条件下的充放电特征计算目标大功率电源的当前充电效率、当前放电效率、当前循环寿命进行评估,得到当前环境条件下的模拟测试结果。

    28、本方案中,所述根据所述模拟测试结果评估当前环境条件的模拟测试精度,根据所述模拟测试精度调整当前测试环境条件,得到测试环境条件调整方案,具体为:

    29、根据所述每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系对目标大功率电源在当前测试环境条件下的模拟测试结果进行测试精度进行评估,得到目标大功率电源在当前测试环境下的测试精度数据;

    30、根据所述测试精度数据和每个测试环境因子对充放电性能测试精度的影响程度确定待调整的环境条件,并根据所述影响程度确定待调整的环境条件的调整优先级;

    31、根据所述模拟测试精度数据和所述环境条件-充放电性能关系曲线图确定目标大功率电源的测试环境条件的调整方向,根据所述待调整的环境条件、环境条件的调整优先级、调整方向对目标大功率电源的测试环境条件进行调整。

    32、本发明第二方面还提供了一种基于环境模拟的大功率电源测试系统,该系统包括:存储器、处理器,所述存储器中包括基于环境模拟的大功率电源测试方法程序,所述基于环境模拟的大功率电源测试方法程序被所述处理器执行时,实现如下步骤:

    33、获取目标大功率电源的电源样本,对所述电源样本在不同环境条件下进行充放电性能测试,评估电源样本在不同环境条件下的充放电性能测试结果;

    34、基于回归分析方法对所述充放电性能测试结果进行分析,确定对测试精度造成影响的环境影响因子和每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系;

    35、获取所述电源样本在充放电测试过程中的充放电特征,根据所述充放电特征、每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系构建目标大功率电源的模拟测试模型;

    36、获取目标大功率电源的当前测试环境条件,将当前测试环境条件导入所述模拟测试模型中进行模拟测试,得到模拟测试结果;

    37、根据所述模拟测试结果评估当前环境条件的模拟测试精度,根据所述模拟测试精度调整当前测试环境条件,得到测试环境条件调整方案。

    38、本方案中,所述获取所述电源样本在充放电测试过程中的充放电特征,根据所述充放电特征、每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系构建目标大功率电源的模拟测试模型,具体为:

    39、采集电源样本在不同环境条件下充放电测试过程中的充放电特征数据,所述充放电特征数据包括充电电流和电压曲线、放电电流和电压曲线、温度变化曲线;

    40、根据所述充放电特征数据提取电源样本在不同环境条件下进行性能测试的充放电特征,所述充放电特征包括充电速率、放电速率、最大充电电压和电流、最小充电电压和电流、温度上升速率;

    41、基于rc模型构建目标大功率电源的等效电路模型,根据所述充放电特征数据对所述等效电路模型在充放电过程的充放电特征进行行特征限定,并根据所述每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系对所述等效电路模型进行拟合操作,得到目标大功率电源的模拟测试模型。

    42、本方案中,所述获取目标大功率电源的当前测试环境条件,将当前测试环境条件导入所述模拟测试模型中进行模拟测试,得到模拟测试结果,具体为:

    43、获取目标大功率电源的当前测试环境条件,将所述当前测试环境条件导入所述模拟测试模型中进行模拟测试,计算并模拟目标大功率电源在当前测试环境条件下的充放电特征;

    44、根据当前测试环境条件下的充放电特征计算目标大功率电源的当前充电效率、当前放电效率、当前循环寿命进行评估,得到当前环境条件下的模拟测试结果。

    45、本方案中,所述根据所述模拟测试结果评估当前环境条件的模拟测试精度,根据所述模拟测试精度调整当前测试环境条件,得到测试环境条件调整方案,具体为:

    46、根据所述每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系对目标大功率电源在当前测试环境条件下的模拟测试结果进行测试精度进行评估,得到目标大功率电源在当前测试环境下的测试精度数据;

    47、根据所述测试精度数据和每个测试环境因子对充放电性能测试精度的影响程度确定待调整的环境条件,并根据所述影响程度确定待调整的环境条件的调整优先级;

    48、根据所述模拟测试精度数据和所述环境条件-充放电性能关系曲线图确定目标大功率电源的测试环境条件的调整方向,根据所述待调整的环境条件、环境条件的调整优先级、调整方向对目标大功率电源的测试环境条件进行调整。

    49、本发明公开了一种基于环境模拟的大功率电源测试方法及系统,旨在精确评估大功率电源在不同环境条件下的充放电性能。本发明包括以下步骤:获取目标电源样本并在不同环境条件下进行充放电测试,评估其结果;利用回归分析方法确定环境影响因子及其对测试结果的影响关系;根据充放电特征和环境影响因子构建模拟测试模型;将当前测试环境条件导入模型中进行模拟测试,得到模拟测试结果;根据模拟测试结果评估测试精度,并调整当前测试环境条件以优化测试结果。本发明通过综合考虑环境因素,提高了大功率电源测试的准确性和可靠性,适用于工业和科研领域的大功率电源性能评估。


    技术特征:

    1.一种基于环境模拟的大功率电源测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种基于环境模拟的大功率电源测试方法,其特征在于,所述获取目标大功率电源的电源样本,对所述电源样本在不同环境条件下进行充放电性能测试,评估电源样本在不同环境条件下的充放电性能测试结果,具体为:

    3.根据权利要求1所述的一种基于环境模拟的大功率电源测试方法,其特征在于,所述基于回归分析方法对所述充放电性能测试结果进行分析,确定对测试精度造成影响的环境影响因子和每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系,具体为:

    4.根据权利要求1所述的一种基于环境模拟的大功率电源测试方法,其特征在于,所述获取所述电源样本在充放电测试过程中的充放电特征,根据所述充放电特征、每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系构建目标大功率电源的模拟测试模型,具体为:

    5.根据权利要求1所述的一种基于环境模拟的大功率电源测试方法,其特征在于,所述获取目标大功率电源的当前测试环境条件,将当前测试环境条件导入所述模拟测试模型中进行模拟测试,得到模拟测试结果,具体为:

    6.根据权利要求1所述的一种基于环境模拟的大功率电源测试方法,其特征在于,所述根据所述模拟测试结果评估当前环境条件的模拟测试精度,根据所述模拟测试精度调整当前测试环境条件,得到测试环境条件调整方案,具体为:

    7.一种基于环境模拟的大功率电源测试系统,其特征在于,所述基于环境模拟的大功率电源测试系统包括储存器以及处理器,所述储存器包括基于环境模拟的大功率电源测试方法程序,所述基于环境模拟的大功率电源测试方法程序被所述处理器执行时,实现如下步骤:

    8.根据权利要求7所述的一种基于环境模拟的大功率电源测试系统,其特征在于,所述获取所述电源样本在充放电测试过程中的充放电特征,根据所述充放电特征、每个环境影响因子对充放电性能测试的影响关系构建目标大功率电源的模拟测试模型,具体为:

    9.根据权利要求7所述的一种基于环境模拟的大功率电源测试系统,其特征在于,所述获取目标大功率电源的当前测试环境条件,将当前测试环境条件导入所述模拟测试模型中进行模拟测试,得到模拟测试结果,具体为:

    10.根据权利要求7所述的一种基于环境模拟的大功率电源测试系统,其特征在于,所述根据所述模拟测试结果评估当前环境条件的模拟测试精度,根据所述模拟测试精度调整当前测试环境条件,得到测试环境条件调整方案,具体为:


    技术总结
    本发明公开了一种基于环境模拟的大功率电源测试方法及系统,旨在精确评估大功率电源在不同环境条件下的充放电性能。本发明包括以下步骤:获取目标电源样本并在不同环境条件下进行充放电测试,评估其结果;利用回归分析方法确定环境影响因子及其对测试结果的影响关系;根据充放电特征和环境影响因子构建模拟测试模型;将当前测试环境条件导入模型中进行模拟测试,得到模拟测试结果;根据模拟测试结果评估测试精度,并调整当前测试环境条件以优化测试结果。本发明通过综合考虑环境因素,提高了大功率电源测试的准确性和可靠性,适用于工业和科研领域的大功率电源性能评估。

    技术研发人员:盛霞,朱懿婧,董明,俞振兴,宋毅
    受保护的技术使用者:苏州华电电气股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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