一种基于粒子滤波算法的锂电池SOC估算方法与系统与流程

文档序号:32745641发布日期:2022-12-30 21:59阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:根据锂电池内部电路构建等效电路模型;步骤2:对所述锂电池的ocv曲线进行拟合,得到等效电路模型中锂电池的开路电压;步骤3:使用人工蜂群算法对等效电路模型中作为输出参数的锂电池的端电压进行辨识,得到最优阻抗参数;步骤4:根据所述最优阻抗参数,使用粒子滤波算法对锂电池的soc值进行估算。2.如权利要求1所述的一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算方法,其特征在于,所述步骤1中基于双极化(dp)等效电路模型的微分方程为:式中,r1表示电化学极化的电阻,r2表示浓差极化的电阻,c1表示电化学极化的电容,c2表示浓差极化的电容,r0表示欧姆内阻,u
t
表示端电压,u1表示电化学极化电压,u2表示浓差极化电压,u
oc
表示开路电压,i表示锂电池工作电流。3.如权利要求1所述的一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算方法,其特征在于,所述步骤3:使用人工蜂群算法对等效电路模型的参数进行辨识得到最优阻抗参数,包括:步骤3.1:确定人工蜂群算法的输入/输出参数;其中,锂电池的工作电流作为输入参数并视为侦察蜂,锂电池的端电压作为输出参数并视为最优蜜源;步骤3.2:使用侦察蜂在近邻搜索蜜源;步骤3.3:根据蜜源花蜜量所对应的适应度函数判断蜜源的好坏,并确定出最优蜜源位置;步骤3.4:根据最优蜜源位置得到最优阻抗参数。4.如权利要求3所述的一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算方法,其特征在于,所述步骤3.2:使用侦察蜂在近邻搜索蜜源,包括:采用公式:在近邻搜索蜜源;其中,x
id
=[r
0 r
1 r
2 c
1 c2]
t
,为[-1,1]的随机数,i=k+1(k=1,2,

,99),k表示一个不等于i的蜜源,d=1,2,

,5,id表示当前蜜源的位置,x
kd
表示已选择的蜜源附近的蜜源,x'
id
表示选择的蜜源。5.如权利要求3所述的一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算方法,其特征在于,所述步骤3.3:根据蜜源花蜜量所对应的适应度函数判断蜜源的好坏,并确定出最优蜜源位置,所述适应度函数为:其中,e
k
表示适应度函数,表示模型端电压,u
t
表示实测的端电压。6.如权利要求1所述的一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算方法,其特征在于,所述步骤4:根据所述最优阻抗参数使用粒子滤波算法对锂电池的soc值进行估算,包括:步骤4.1:根据锂电池的soc值,初始化粒子数和粒子权重;
步骤4.2:对每一个粒子的权重进行更新并归一化,得到归一化后的粒子权重;步骤4.3:对每一个粒子进行重采样,得到新的粒子集;步骤4.4:使用状态方程对锂电池的soc进行估算,得到估算完成的soc值。7.如权利要求6所述的一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算方法,其特征在于,所述状态方程表达式为:其中,v
k
表示系统的观测噪声,w
k
表示系统的过程噪声,δt表示系统的采样周期,x
k+1
表示粒子的下一个状态,i
k
表示放电电流,η
i
表示放电效率,η
t
表示充电效率,η
n
表示转换效率,q
n
表示电池的额定容量,y
k+1
表示状态观测值,k0、k1、k3、k4表示常数项系数,r表示电池电阻值,n表示电池循环次数。8.一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算系统,其特征在于,包括:等效电路模型构建模块,用于根据锂电池内部电路构建等效电路模型;曲线拟合模块,用于对所述锂电池的ocv曲线进行拟合得到等效电路模型中锂电池的开路电压;参数辨识模块,用于使用人工蜂群算法对等效电路模型的参数进行辨识得到最优阻抗参数;soc值估算模块,用于根据所述最优阻抗参数使用粒子滤波算法对锂电池的soc值进行估算。9.一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,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1到7中任一项记载的一种基于粒子滤波算法的锂电池soc估算中的步骤。

技术总结
本发明提供了一种基于粒子滤波算法的锂电池SOC估算方法与系统,其中该方法包括:根据锂电池内部电路构建等效电路模型;对所述锂电池的OCV曲线进行拟合得到等效电路模型中锂电池的开路电压;使用人工蜂群算法对等效电路模型的参数进行辨识得到最优阻抗参数;根据所述最优阻抗参数使用粒子滤波算法对锂电池的SOC值进行估算。本发明通过构建等效电路模型,并使用人工蜂群算法实现等效电路模型参数的辨识,可以在获得精准的模型参数基础上,采用粒子滤波算法对锂电池的SOC值进行估算,不仅简化了计算过程,还可以得到准确的估算结果。还可以得到准确的估算结果。还可以得到准确的估算结果。


技术研发人员:李妍 梁惠施 郑嘉琪 周奎 汪德成 诸晓骏 张群 王琼 史梓男 贡晓旭 廖星媛 王姿尧
受保护的技术使用者:清华四川能源互联网研究院 国网江苏电力设计咨询有限公司
技术研发日:2022.09.15
技术公布日:2022/12/29
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