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专利号: 2023108270169
申请人: 淮阴工学院
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:2025-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电池SOC估算方法,其特征在于,包括:构建神经网络模型,所述神经网络模型包括电池SOC预测模型和钳制预测模型,均采用RBF神经网络模型;

所述电池SOC预测模型以电池数据作为输入,以SOC预测值作为输出;

当静置电压回升时,再进一步通过所述钳制预测模型对SOC预测值进行修正,所述钳制预测模型以电池数据和电池静置前的电池SOC预测模型输出的SOC预测值作为输入;

所述电池数据包括电池的电压、电流和温度,静置电压是否回升根据电池的前后电压值进行判断;

采用混沌初始化及Levy飞行改进的蜉蝣算法,对电池SOC预测模型与钳制预测模型进行模型参数优化;

所述模型参数优化包括:

(2.1)混沌映射初始化径向基函数的中心、宽度和连接权值,混沌映射公式如下:(2.2)初始化种群;将种群数量设置为N,分组数目设置为D,最大迭代次数为Maxiter;

(2.3)创建组生成雌性和雄性蜉蝣种群,计算所有成员的适应度,公式如下:I

其中,I

(2.4)通过蜉蝣适应度进行位置更新,位置更新公式通过Levy飞行改进,改进公式如下:v=rand*1

其中,

(2.5)雄性蜉蝣的自适应移动公式如下:其中,

(2.6)雌性蜉蝣向配偶移动,若配偶弱于自己则自行搜索,公式如下:其中,

(2.7)蜉蝣交配公式如下:

offspring1=L*male+(1-L)*femaleoffspring2=L*female+(1-L)*male其中,offspring1表示雄性子体;L为随机数,取值范围为(0,1);male为雄性蜉蝣,female为雌性蜉蝣;offspring2表示雌性子体;

(2.8)如果达到终止标准,则输出得到的最优解作为优化模型的参数,否则,转至步骤(2.3)。

2.根据权利要求1所述的电池SOC估算方法,其特征在于,所述神经网络模型进行SOC预测的输出公式为:H(i,u,t,y)=Min[K

其中,H(i,u,t,y)表示最终预测结果,i表示电池电流,u表示电池电压,t表示电池温度,y表示电池SOC预测模型的输出;K

3.根据权利要求1所述的电池SOC估算方法,其特征在于,RBF神经网络模型的输出层,公式如下:其中,y

4.根据权利要求1所述的电池SOC估算方法,其特征在于,RBF神经网络模型的适应度函数,公式如下:其中,E表示神经网络的输出误差,m表示子集测试样本个数,n表示输出的样本数或分类数,x表示输入样本,y表示子集中第i个个体实际输出值,h表示隐含层的结点数,w

5.一种电池SOC估算系统,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被所述处理器执行时,实现权利要求1至4中任一项所述的电池SOC估算方法。

6.一种电池管理系统,其特征在于,包括:检测单元,用于监测电池数据;

权利要求5所述的电池SOC估算系统,用于根据电池数据对电池SOC值进行预测,得到对应于SOC预测值的电池余量;

逆变器,用于将电池直流电转化为交流电输出到负载;

电池安全装置,用于根据电池数据检测电池组是否故障,若发生故障,则断开继电器;

继电器,用于控制电池通断;

以及,控制模块,用于获取电池数据和电池余量预测值,当电池余量低于20%时,控制逆变器限制最大输出电流;当电池余量达到极限值0%时,通过电池安全装置断开继电器。

7.根据权利要求6所述电池管理系统,其特征在于,电池数据包括电流、电压和温度,通过预设的电流阈值、电压阈值和温度阈值,确定电池组是否故障。

8.根据权利要求7所述电池管理系统,其特征在于,还包括显示模块,用于显示电池数据、电池数据对应的阈值数据,以及SOC预测值、电池余量和故障信息;当电池余量低于20%时,还显示电量警报提示信息。