[發(fā)明專利]一種基于GM（1，N）灰色預(yù)測(cè)模型的均衡控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410231120.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN103970022A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張承慧;商云龍;崔納新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04;G06F19/00;H02J7/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于GM(1，N)灰色預(yù)測(cè)模型的均衡控制方法，該控制方法基于LC諧振變換的Pack to Cell型均衡電路，均衡電路包括微控制器、選擇開關(guān)模塊、總開關(guān)、均衡母線、LC諧振變換和濾波電容，微控制器連接選擇開關(guān)模塊、總開關(guān)、LC諧振變換和電池單體，電池組的正負(fù)極通過(guò)總開關(guān)連接LC諧振變換的輸入，LC諧振變換的輸出通過(guò)均衡母線連接選擇開關(guān)模塊，選擇開關(guān)模塊連接各電池單體，LC諧振變換的輸入端和輸出端分別并聯(lián)濾波電容；其特征是，包括以下步驟：

步驟一：微控制器利用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊獲取電池靜置狀態(tài)下的單體電壓；

步驟二：微控制器根據(jù)獲取的電池組單體電壓的平均值與最低單體電壓的電壓差，判斷是否大于電池均衡閾值，若大于啟動(dòng)均衡電路，否則不啟動(dòng)均衡電路；

步驟三：再判斷電池單體i的均衡次數(shù)k是否大于設(shè)定值，如是，則轉(zhuǎn)向步驟四，若不是，則將本次均衡時(shí)間te_i,k設(shè)置為初始標(biāo)準(zhǔn)均衡時(shí)間t₀，然后對(duì)獲得的電壓差Δu_i,k-1進(jìn)行模糊化處理，最后得到本次均衡的理論最大靜置時(shí)間ts_i,k；

步驟四：獲取電池單體i最新的設(shè)定次均衡數(shù)據(jù)，具體包括電池單體電壓u_i,k-5～u_i,k-1，以及均衡時(shí)間te_i,k-5～te_i,k-1，其中k>5；

步驟五：對(duì)步驟四獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到第k次均衡時(shí)間或記為

步驟六：?jiǎn)?dòng)均衡，均衡時(shí)間為均衡結(jié)束后，靜置時(shí)間為ts_i,k，本次均衡控制結(jié)束，轉(zhuǎn)向步驟一進(jìn)行下一次的均衡控制。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于GM(1，N)灰色預(yù)測(cè)模型的均衡控制方法，其特征是，所述步驟一中，根據(jù)獲取的電池靜置狀態(tài)下的電池組單體電壓確定最低單體電壓以及對(duì)應(yīng)的電池單體編號(hào)和當(dāng)前電池組平均電壓u_a以及平均電壓與最低單體電壓的電壓差Δu_i,k-1；其中i為當(dāng)前電壓最低的電池單體標(biāo)號(hào)，為正整數(shù)，k-1為對(duì)第i節(jié)電池單體的當(dāng)前均衡次數(shù)，為正整數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于GM(1，N)灰色預(yù)測(cè)模型的均衡控制方法，其特征是，所述步驟三中，對(duì)獲得的電壓差Δu_i,k-1進(jìn)行模糊化處理，具體包括對(duì)獲得的電壓差Δu_i,k-1進(jìn)行模糊化處理，得到模糊結(jié)果μ_i,k-1；對(duì)第i節(jié)電池單體的模糊結(jié)果μ_i,k-1與初始標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間t₀進(jìn)行模糊邏輯運(yùn)算，得到本次均衡的理論最大靜置時(shí)間ts_i,k。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于GM(1，N)灰色預(yù)測(cè)模型的均衡控制方法，其特征是，所述步驟五中對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體包括：

(5-1)，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按均衡次數(shù)編碼形成電池單體電壓的系統(tǒng)特征數(shù)據(jù)序列：和電池均衡時(shí)間的相關(guān)因素?cái)?shù)據(jù)序列

(5-2)，獲得的電池單體電壓和均衡時(shí)間序列，分別進(jìn)行灰色一次累加生成處理1-AGO，得到電池單體電壓的灰色一次累加生成序列和均衡時(shí)間的灰色一次累加生成序列

(5-3)，獲得的電池單體電壓的灰色一次累加生成序列進(jìn)行緊鄰均值生成操作，得到的緊鄰均值生成序列

(5-4)，根據(jù)步驟(5-1)-步驟(5-3)獲得的數(shù)據(jù)，計(jì)算電池單體電壓進(jìn)行灰色預(yù)測(cè)跟蹤所需的灰作用量a_U和b_U，微控制器根據(jù)計(jì)算的灰作用量a_U和b_U得到第i節(jié)電池單體電壓的等維遞補(bǔ)灰色二變量一階預(yù)測(cè)模型對(duì)該模型進(jìn)一步處理。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于GM(1，N)灰色預(yù)測(cè)模型的均衡控制方法，其特征是，所述步驟(5-4)中該模型進(jìn)一步處理，還包括：

A.根據(jù)獲得的第i節(jié)電池單體電壓的等維遞補(bǔ)灰色二變量一階預(yù)測(cè)模型通過(guò)累減生成，還原為相應(yīng)變量的原數(shù)列值

B.基于均衡的最終目的是將最低單體電壓升壓至電池組的平均電壓u_a，因此將u_a代替可得到第k次均衡時(shí)間的灰色一次累加生成序列

C.根據(jù)獲得的第i節(jié)電池單體電壓的第k次均衡時(shí)間的灰色一次累加生成序列通過(guò)累減生成，可得到第k次均衡時(shí)間或記為