[發明專利]一種soc預估方法

有效

• 申請號: 201910966434.X
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110687460B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 楊文偉;許霞;李宏
• 申請（專利權）人: 上海新微技術研發中心有限公司
• 主分類號: G01R31/3842
• 分類號: G01R31/3842;G06N3/04;G06N3/06
• 代理公司: 蘇州國卓知識產權代理有限公司 32331
• 代理人: 明志會

本發明涉及一種soc預估方法，包括步驟100：收集電池歷史參數；步驟200：向LSTM輸入所述電池歷史參數；步驟300：所述LSTM輸出預估SOC；其特征在于，所述電池歷史參數包括，充電次數F，是每次電池耗盡、再次充電喚醒計數一次；所述充電次數F對應的滿電SOC；所述充電次數F對應的電池用時ΔT，是電池耗盡、再次充電達到一次所述滿電SOC后、電池運作至所述滿電SOC耗盡的時間；所述電池用時ΔT內的開路電壓U和/或電流I。利用LSTM的時間遞歸神經網絡，精確估算SOC，具有省時省力、且估算精確的有益效果。可應用于便攜電池使用領域，如新能源汽車、車聯網、物聯網等領域。

技術領域

本發明涉及總寬帶一種soc預估方法，尤其涉及一種適用各種儲能電池的SOC預估方法。

背景技術

當下原油價格上漲和全球環境問題引導新型電池儲能系統快速發展。鉛酸電池，鎳氫電池，鎳鎘電池和鋰離子電池等是目前工業上最常使用的幾種電池。電池具有工作電池電壓高，污染小，自放電率低，功率密度高的優點。電池由于其便攜性，廣泛應用于純電動汽車或者混合動力電動汽車。

估計SOC(STATE OF CHARGE)電能是使用電池的基本要求，SOC是控制策略非常重要的參數，因而準確估計SOC不僅可以保護電池，防止過放電，提高電池壽命，還可以使應用制定合理的控制策略以節省能源。然而，電池是化學能存儲源，沒有手段可直接獲得這種化學能的能量值，并且電池模型是有限的并且存在參數的不確定性，導致準確估計SOC非常復雜并且難以實施。現有SOC預估技術主要有(i)直接測量：該方法使用物理電池特性，例如電池的電壓和阻抗。(ii)簿記估算：該方法使用放電電流作為輸入，并將放電電流隨時間積分以計算SOC。(iii)自適應系統：自適應系統是自我設計的，可以根據不同的放電條件自動調整SOC，現有技術中已有多種SOC估計的自適應系統。(iv)混合方法：混合模型綜合上述三種SOC估算方法，各取其優點。

但是，由于各種儲能電池的化學能特性并不一致，如鋰電池鉛酸電池的SOC與其開路電壓(OCV，OPEN CIRCUIT VOLTAGE)之間近似線性關系，而鋰電池的SOC與OCV之間并非線性關系，導致上述各種估算方法需要時時調整，耗時耗力，且現有SOC估算技術中沒有考慮電池使用次數以及其他因素對SOC估算的影響，造成估算方法結構性缺陷。

發明內容

本發明提供一種soc預估方法，將電池使用次數等所有歷史參數輸入長短期記憶模型LSTM(LONG AND SHORT TERM MEMORY)，利用LSTM的時間遞歸神經網絡，精確估算SOC，具有省時省力且估算精確的有益效果。

本發明提供一種soc預估方法，包括：步驟100：收集電池歷史參數；步驟200：向LSTM輸入所述電池歷史參數；步驟300：所述LSTM輸出預估SOC；其特征在于，所述電池歷史參數包括，充電次數F，是每次電池耗盡、再次充電喚醒計數一次；所述充電次數F對應的滿電SOC；所述充電次數F對應的電池用時ΔT，是電池耗盡、再次充電達到一次所述滿電SOC后、電池運作至所述滿電SOC耗盡的時間；所述電池用時ΔT內的開路電壓U和/或電流I。

優選地，所述預估SOC由以下公式之一得出，

其中充電次數Fn＝n，f(n)是SOCn的權重，g是LSTM中神經元數量，K是LSTM中各神經元權重W與SOCn最符合預估因子開路電壓U或電流I的關系。

優選地，步驟100中包括，所述滿電SOC由所述電池用時ΔT與所述電流I計算得出。

優選地，所述電池用時ΔT與負載運作記錄模塊相關聯。

優選地，所述電池歷史參數還包括非運作參數，所述非運作參數是指負載未運作功能時，電池參數發生的變化。