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专利号: 2019102416014
申请人: 哈尔滨学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测方法,其特征在于,包括以下步骤:采集太阳能汽车的关于蓄电池组能耗的历史数据,关于蓄电池组能耗的历史数据包括蓄电池组的剩余容量、端电压、充放电率、放电电流、电液比重、内阻和温度;

建立蓄电池组的剩余容量与端电压、充放电率、内阻和温度的数学模型;

以蓄电池组的端电压、放电电流、内阻和温度作为输入参数,以蓄电池组的剩余容量作为模糊预测器的输出,构建一个四维输入、一维输出的ANFIS模型,并根据关于蓄电池组能耗的历史数据对构建的ANFIS模型进行训练;

根据关于蓄电池组能耗的历史数据和建立的数学模型建立用于检验训练后的ANFIS模型准确性的检验数据库,检验数据库包括端电压、放电电流、内阻、温度和根据建立的数学模型计算得到的蓄电池组的剩余容量;

根据检验数据库对训练后的ANFIS模型进行检验,并判别训练后的ANFIS模型的准确性是否大于预设值,若是,则得到检验后的ANFIS模型;

获取关于蓄电池组能耗的当前数据,并根据关于蓄电池组能耗的当前数据和检验后的ANFIS模型计算得到蓄电池组的当前剩余容量;

通过车载终端对当前剩余容量进行显示。

2.根据权利要求1所述的太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测方法,其特征在于,根据关于蓄电池组能耗的历史数据对构建的ANFIS模型进行训练的步骤包括:将关于蓄电池组能耗的历史数据中不符合数学模型的数据删除;

利用经过数据删除后的关于蓄电池组能耗的历史数据对ANFIS模型进行训练。

3.根据权利要求2所述的太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测方法,其特征在于,ANFIS模型包括五层结构,分别为模糊化层、乘积层、归一化层、规则输出层和全局输出层;

在利用经过数据删除后的关于蓄电池组能耗的历史数据对ANFIS模型进行训练的步骤中,采用反向传播算法调整ANFIS模型中的前提参数,采用最小二乘估计算法调整结论参数。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测方法,其特征在于,车载终端与太阳能汽车的蓄电池组充放电控制器连接,当检测到蓄电池组的当前剩余容量小于或者等于剩余容量下限时,车载终端发送放电告警信号至蓄电池组充放电控制器,以使蓄电池组充放电控制器调整蓄电池组的负载大小和负载工作时长。

5.根据权利要求4所述的太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测方法,其特征在于,剩余容量下限的取值范围为20%~30%。

6.一种太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测系统,其特征在于,包括数据采集模块、数学建模模块、ANFIS构建及训练模块、数据库建立模块、检验模块、获取模块、计算模块和车载终端,数据采集模块分别与太阳能汽车的蓄电池组、数学建模模块、ANFIS构建及训练模块和数据库建立模块连接,数学建模模块与数据库建立模块连接,ANFIS构建及训练模块和数据库建立模块分别与检验模块连接,计算模块分别与检验模块、获取模块和车载终端连接;

数据采集模块用于采集太阳能汽车的关于蓄电池组能耗的历史数据,关于蓄电池组能耗的历史数据包括蓄电池组的剩余容量、端电压、充放电率、放电电流、电液比重、内阻和温度;

数学建模模块用于建立蓄电池组的剩余容量与端电压、充放电率、内阻和温度的数学模型;

ANFIS构建及训练模块用于以蓄电池组的端电压、放电电流、内阻和温度作为输入参数,以蓄电池组的剩余容量作为模糊预测器的输出,构建一个四维输入、一维输出的ANFIS模型,并根据关于蓄电池组能耗的历史数据对构建的ANFIS模型进行训练;

数据库建立模块用于根据关于蓄电池组能耗的历史数据和建立的数学模型建立用于检验训练后的ANFIS模型准确性的检验数据库,检验数据库包括端电压、放电电流、内阻、温度和根据建立的数学模型计算得到的蓄电池组的剩余容量;

检验模块用于根据检验数据库对训练后的ANFIS模型进行检验,并判别训练后的ANFIS模型的准确性是否大于预设值,若是,则得到检验后的ANFIS模型;

获取模块用于获取关于蓄电池组能耗的当前数据;

计算模块用于根据关于蓄电池组能耗的当前数据和检验后的ANFIS模型计算得到蓄电池组的当前剩余容量;

车载终端用于对当前剩余容量进行显示。

7.根据权利要求6所述的太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测系统,其特征在于,ANFIS构建及训练模块将关于蓄电池组能耗的历史数据中不符合数学模型的数据删除,利用经过数据删除后的关于蓄电池组能耗的历史数据对ANFIS模型进行训练。

8.根据权利要求6或7所述的太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测系统,其特征在于,车载终端与太阳能汽车的蓄电池组充放电控制器连接,当检测到蓄电池组的当前剩余容量小于或者等于剩余容量下限时,车载终端发送放电告警信号至蓄电池组充放电控制器,以使蓄电池组充放电控制器调整蓄电池组的负载大小和工作时长。

9.根据权利要求6或7所述的太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测系统,其特征在于,数据采集模块包括电压采集子模块、电流采集子模块、温度采集子模块和内阻测量子模块;

电压采集子模块用于采集蓄电池组中各蓄电池单体的端电压;

电流采集子模块用于采集蓄电池组的放电电流;

温度采集子模块用于采集蓄电池组的温度;

内阻测量子模块用于测量蓄电池组的内阻。

10.根据权利要求8所述的太阳能汽车的蓄电池组剩余容量检测系统,其特征在于,电压采集子模块采用电压传感器,电流采集子模块采用电流传感器,温度采集子模块采用温度传感器,内阻测量子模块采用内阻仪。