[发明专利]一种电池荷电状态预测方法和系统在审
申请号: | 201711329195.4 | 申请日: | 2017-12-13 |
公开(公告)号: | CN109917298A | 公开(公告)日: | 2019-06-21 |
发明(设计)人: | 卓衍涵;赵昂;吴海明;刘松利 | 申请(专利权)人: | 北京创昱科技有限公司 |
主分类号: | G01R31/387 | 分类号: | G01R31/387 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王莹;吴欢燕 |
地址: | 102209 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电池荷电状态 电池 荷电状态 模型参数 预测 充放电过程 拟合函数 三次样条 预测模型 优化 扩展卡尔曼滤波 等效电路模型 遗传算法 准确度 二阶 算法 | ||
1.一种电池荷电状态预测方法,其特征在于,包括:
获取电池在充放电过程中的电压和电流;
根据所述电池在充放电过程中的电压和电流,采用遗传算法,对所述电池的二阶RC等效电路模型中的模型参数进行优化,得到优化后的模型参数;
获取所述电池的荷电状态的三次样条拟合函数,根据所述优化后的模型参数和所述三次样条拟合函数,采用扩展卡尔曼滤波算法,建立所述电池的荷电状态预测模型;
根据所述荷电状态预测模型,预测所述电池的荷电状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述模型参数包括:
所述电池的欧姆内阻、电化学极化内阻、电化学极化电容、浓差极化内阻和浓差极化电容。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述电池的荷电状态的三次样条拟合函数,包括:
获取所述电池在充放电过程中的荷电状态和开路电压;
根据所述电池在充放电过程中的荷电状态和开路电压,建立所述电池的荷电状态的三次样条拟合函数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述优化后的模型参数和所述三次样条拟合函数,采用扩展卡尔曼滤波算法,建立所述电池的荷电状态预测模型,包括:
根据所述优化后的模型参数,建立所述电池的状态方程;
根据所述电池的平衡电动势、欧姆压降、RC电路电压,建立所述电池的量测方程;
根据所述量测方程、所述状态方程和所述三次样条拟合函数,采用扩展卡尔曼滤波算法,建立所述电池的荷电状态预测模型。
5.一种电池荷电状态预测系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取电池在充放电过程中的电压和电流;
参数优化模块,用于根据所述电池在充放电过程中的电压和电流,采用遗传算法,对所述电池的二阶RC等效电路模型中的模型参数进行优化,得到优化后的模型参数;
模型建立模块,用于获取所述电池的荷电状态的三次样条拟合函数,并根据所述优化后的模型参数和所述三次样条拟合函数,采用扩展卡尔曼滤波算法,建立所述电池的荷电状态预测模型;
预测模块,用于根据所述荷电状态预测模型,预测所述电池的荷电状态。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述参数优化模块具体用于:
采用遗传算法,对所述电池的欧姆内阻、电化学极化内阻、电化学极化电容、浓差极化内阻和浓差极化电容,进行优化。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述模型建立模块包括:
获取子模块,用于获取所述电池在充放电过程中的荷电状态和开路电压;
函数拟合子模块,用于根据所述电池在充放电过程中的荷电状态和开路电压,建立所述电池的荷电状态的三次样条拟合函数。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述模型建立模块包括:
状态方程子模块,用于根据所述优化后的模型参数,建立所述电池的状态方程;
量测方程子模块,用于根据所述电池的平衡电动势、欧姆压降、RC电路电压,建立所述电池的量测方程;
模型建立子模块,用于根据所述量测方程、所述状态方程和所述三次样条拟合函数,采用扩展卡尔曼滤波算法,建立所述电池的荷电状态预测模型。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信;所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一所述的方法。
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