[发明专利]一种基于马氏过程的动力电池组主动均衡控制方法

权利要求书

1.一种基于马氏过程的动力电池组主动均衡控制方法，其特征在于：

包括以下步骤：

S1：选取TMS320F2812作为主动均衡电池管理系统的主控模块，单体电池的电压采集由电池监视器芯片bq76PL536A-Ql完成，电池组的均衡采用能量非耗散型均衡方式，选用TI公司的TPS55010作为均衡模块核计算芯片；

S2：对电池组压差的历史数据进行分类统计，按照均值-标准差的方式，先计算出历史数据中的压差平均值X，标准差S，确定电动汽车上的压差变化量是一个非平稳的随机过程；

S3：对压差数据按照从小到大的顺序进行分级标注；

S4：对标注分层之后的压差状态进行统计之后，用历史数据的频率取代概率，计算出马尔科夫链各个状态之间的状态转移矩阵中的状态转移值；

S5：将压差数据按照时间先后顺序进行分级判断，用前步提到的马尔科夫链状态转移矩阵进行逐步推导，预测下一时刻的压差变化；

S6：对于异常高的压差值，即被分类为超高状态的压差，找出其容易发生的时间点，之后专门挑出容易发生超高压差的时间段，采用灰色模型对其进行训练和预测；

S7：在整合后的预测模型对下一时刻的压差值等级进行判断之后，如若系统的预测等级为较高压差等级及以上，即开启BMS的均衡模式；

S8：开启均衡模式之后，通过系统备用电池向低压电池连续充电T时间之后，再关闭T时间；

S9：完成上述主动均衡循环往复的过程后，再通过判断下一阶段的压差值来决定是否继续主动均衡的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的基于马氏过程的动力电池组主动均衡控制方法，其特征在于：所述S2具体包括：

利用电动汽车远程监控平台的电池检测历史数据，取设定历史年限的数据作为样本，对离散数据序列进行三次多项式拟合后发现压差序列值波动较大，且有极端异常高的情况出现，确定为非平稳序列后，先计算出压差集合中的平均值和标准差，之后再根据压差的分布情况，对其进行等级状态的划分。

3.根据权利要求2所述的基于马氏过程的动力电池组主动均衡控制方法，其特征在于：所述S4具体包括：

计算马尔科夫链的状态转移矩阵，通过如下步骤实现：

用f_ij表示所研究的序列i状态出发，经过一步转移达到状态j的频数,以所有f_ij为元素的矩阵称为转移频数矩阵；

以为元素的矩阵称为转移概率矩阵，将转移频数矩阵各列之和分别除以各行各列的总和就得到了边缘频率，并把它作为边缘概率的估计，记为这里设研究的序列有n个状态；

由概率推论可知，统计量服从自由度为(n-1)²的χ²分布,其中p_ij表示n×n的转移概率矩阵；

给定显著性水平α，查表可得认为序列{X_n}符合马氏性，否则认为该序列不可作为马尔可夫链来处理；

接着进行电池运营时的各个状态之间转移的概率，选择相应的指标值为初始状态，结合其相应的各阶转移概率矩阵,即可预测出该时段指标值的状态为滞时即步长，k＝1,2,..,n；

将同一状态的各预测概率加权和作为指标值处于该状态的预测概率，max{p_i}所对应的即为该时段指标值的预测状态。

4.根据权利要求3所述的基于马氏过程的动力电池组主动均衡控制方法，其特征在于：所述S5具体包括：

本步骤就是将样本数据按照时间先后顺序排列后，再计算在给定显著性条件下的压差状态预测值，其计算的状态转移矩阵如下：