[發(fā)明專(zhuān)利]一種自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電池均衡控制方法及其控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910641205.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110395142A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李濤;趙歡歡;何晶;夏洋堃;宋開(kāi)通
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 奇瑞新能源汽車(chē)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60L58/22
• 分類(lèi)號(hào): B60L58/22
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

本發(fā)明揭示了一種自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電池均衡控制方法，針對(duì)電池使用環(huán)境差異選用模糊自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為均衡電流的輸出依據(jù)判斷，以電池單體電壓最高最低單體電壓差作為均衡開(kāi)啟條件，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)均衡電流，直到單體電壓差小于設(shè)定閾值關(guān)斷本發(fā)明利用模糊控制可以使得復(fù)雜的均衡簡(jiǎn)單化，利用知識(shí)經(jīng)驗(yàn)庫(kù)減少自適應(yīng)的運(yùn)算量和學(xué)習(xí)速率，提高自適應(yīng)的效率，反過(guò)來(lái)運(yùn)用自適應(yīng)調(diào)節(jié)模糊系統(tǒng)的參數(shù)，使得模糊系統(tǒng)更加適應(yīng)實(shí)際的電池狀態(tài)和環(huán)境情況，使得均衡控制更加高效和智能化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及電池均衡策略技術(shù)。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車(chē)為了達(dá)到一定的電壓、功率、能量等級(jí)，滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)要求，需要電 池串并聯(lián)使用。由于生產(chǎn)工藝的差異或使用環(huán)境的不同，單體電池在串、并聯(lián) 成電池組使用后隨著充放電次數(shù)的增加，單體電池間的容量不一致性會(huì)逐漸增 大，以致影響整組電池的循環(huán)壽命，因此需對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行均衡充電，目前 存在主動(dòng)和被動(dòng)均衡控制方案。

目前存在主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡技術(shù)兩大類(lèi)，前者利用電容、電感或者變壓 器作為儲(chǔ)能或能量傳輸元件，通過(guò)開(kāi)關(guān)器件將電池組中荷電狀態(tài)較高的電量轉(zhuǎn) 移到荷電狀態(tài)較低的電池上，進(jìn)行一致性均衡。后者利用在電池組中電荷量較 多的電池上并聯(lián)電阻，將多余的能量消耗掉，直到與其他的電池電荷量基本相 等來(lái)實(shí)現(xiàn)。動(dòng)均衡主要是通過(guò)電阻分流，將電池組中高能量電池通過(guò)旁路電阻 以熱能的形式消耗，不僅浪費(fèi)了寶貴的電池電量也影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，主動(dòng) 均衡也存在著控制粗放滯后等缺點(diǎn)。均不能有效的解決電池長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中 的一致性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種能夠保持電池單體的一致性，優(yōu)化 電池組充放電效能，改善電池組性能，延長(zhǎng)電池使用壽命的控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 電池均衡控制方法，包括以下步驟：

1)系統(tǒng)初始化；

2)電池單體電壓采樣；

3)將獲取的每個(gè)電池單體的電壓采樣值大小排序；

4)電壓采樣值最大值與最小值之差若小于等于設(shè)定差值則均衡標(biāo)志復(fù)位并 返回1)，若大于設(shè)定差值則執(zhí)行5)；

5)電壓采樣值同時(shí)滿(mǎn)足以下條件，電壓采樣值最大值小于上限設(shè)定值，電 壓采樣值最小值大于下限設(shè)定值，若否則結(jié)束或返回1)，若是則執(zhí)行6)

6)根據(jù)當(dāng)前電壓采樣值計(jì)算均衡電流值；

7)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管向電池輸入占空比調(diào)節(jié)均衡電流；

8)返回1)。

所述7)向電池輸出均衡電流直至電壓采樣值最大值與最小值之差小于等于 設(shè)定差值時(shí)停止。

所述設(shè)定差值為150mV，所述上限設(shè)定值為4.2V，所述下限設(shè)定值為2.7V。

所述6)包括以下步驟：

6.1)主要將輸入變量模糊化，節(jié)點(diǎn)輸出函數(shù)為鐘形函數(shù)，輸出值為隸屬函 數(shù)值，可通過(guò)參數(shù)改變隸屬函數(shù)的形狀；

6.2)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將輸入信號(hào)相乘，其輸出為每個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸出，代表一條規(guī)則 的可信度；

6.3)將輸出釋放強(qiáng)度進(jìn)行歸一化；

6.4)每個(gè)節(jié)點(diǎn)將上一層歸一化的釋放強(qiáng)度與一個(gè)一階多項(xiàng)式相乘，輸出模 糊化的結(jié)果；

6.5)利用求和函數(shù)計(jì)算并輸出最終結(jié)果，獲得均衡電流值。

所述6)中：

6.1)的表達(dá)式

6.2)的表達(dá)式