[發(fā)明專利]一種基于動力鋰電池能量狀態(tài)的剩余放電時間的估計方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011130634.0 | 申請日： | 2020-10-21 |
| 公開（公告）號： | CN112285568A | 公開（公告）日： | 2021-01-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉興濤;鄭超逸;武驥;何耀;劉新天 | 申請（專利權(quán)）人： | 合肥工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01R31/367 | 分類號： | G01R31/367;G01R31/387;G01R31/392 |
| 代理公司： | 深圳至誠化育知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44728 | 代理人： | 劉英 |
| 地址： | 230000 *** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 動力 鋰電池 能量 狀態(tài) 剩余 放電 時間 估計 方法 | ||
1.一種基于動力鋰電池能量狀態(tài)的剩余放電時間的估計方法，其特征在于：包括如下步驟：
S1、電池SOE的估計算法以UPF為基礎(chǔ)，在每個時刻針對粒子進(jìn)行轉(zhuǎn)移概率計算，通過AUPF算法使權(quán)值較小的粒子向權(quán)值較優(yōu)的粒子進(jìn)行轉(zhuǎn)移；
S2、根據(jù)當(dāng)前時刻汽車的行駛工況以及車速，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識駕駛員的駕駛行為；
S3、利用S1中得到的SOE數(shù)據(jù)結(jié)果，計算當(dāng)前時刻的RDT的估算值；
S4、根據(jù)當(dāng)前駕駛員的駕駛行為、當(dāng)前時刻的RDT大小、汽車的行駛工況以及SOE大小對未來時刻電池的放電策略進(jìn)行優(yōu)化；
S5、返回S1，計算下一時刻的SOE大小以及RDT，直至工況結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動力鋰電池能量狀態(tài)的剩余放電時間的估計方法，其特征在于：所述S1中，AUPF可以利用蟻群算法中個體逐漸向最優(yōu)解靠攏的特點，在無需增加粒子數(shù)目的前提下增強了UPF的粒子多樣性，提高了估算精度與魯棒性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動力鋰電池能量狀態(tài)的剩余放電時間的估計方法，其特征在于：所述S1中，通過AUPF算法估算SOE的方法包括如下步驟：
S1.1、搭建用于估算SOE估計算法的等效電路模型，并對電池模型的參數(shù)進(jìn)行辨識；
S1.2、對粒子進(jìn)行初始化，根據(jù)初始的概率密度產(chǎn)生粒子；
S1.3、對UFK時間進(jìn)行量測更新，進(jìn)而產(chǎn)生更精確的后驗概率分布；
S1.4、通過蟻群進(jìn)行重采樣操作；
S1.5、當(dāng)前時刻SOE估算結(jié)束；
S1.6、判斷工況是否結(jié)束，若否，則返回S1.1，進(jìn)行估算下一時刻SOE的操作，若是，則算法結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動力鋰電池能量狀態(tài)的剩余放電時間的估計方法，其特征在于：所述S1中，SOE的計算公式為：
其中，電池SOR表示電池剩余能量與電池恒流-恒壓充電條件下電池滿電時承載能量之比，式(1)中，Eres為電池剩余能量，EN為電池滿載能量，Uoc(·)為電池開路電壓，是SOC的函數(shù)，CN為電池容量；SOE定義為電池SOR與電池在某工況下充/放電至充/放電截止電壓所造成的能量損耗Hnt之差，式(2)中，Eh為電池?fù)p耗能量，其取決于電池阻抗和工況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動力鋰電池能量狀態(tài)的剩余放電時間的估計方法，其特征在于：所述S2中，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識駕駛員的駕駛行為的方法包括如下步驟：
S2.1、根據(jù)當(dāng)前時刻汽車的行程工況以及車速，利用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別辨識當(dāng)前行駛路段的車流量、當(dāng)前路段允許的最高車速、當(dāng)前路段的坡度以及汽車的行駛軌跡；
S2.2、將辨識出的結(jié)果輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，辨識當(dāng)前駕駛員的駕駛行為；
S2.3、將駕駛員的駕駛行為反饋給電池管理系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動力鋰電池能量狀態(tài)的剩余放電時間的估計方法，其特征在于：所述S3中，利用SOE計算RDT估算值的方法包括如下步驟：
S3.1、利用放電功率與SOE、電池的額定能量以及電壓的關(guān)系，計算該時刻電池的放電功率；
S3.2、根據(jù)放電功率、電池額定能量和SOE的關(guān)系計算當(dāng)前時刻下電池的RDT；
S3.3、將上述計算結(jié)果反饋給電池管理系統(tǒng)；
S3.4、根據(jù)當(dāng)前駕駛員的駕駛行為、當(dāng)前時刻的RDT大小、汽車的行駛工況以及SOE大小對未來時刻電池的放電策略進(jìn)行優(yōu)化；
S3.5、返回S1，計算下一時刻的SOE大小以及RDT，直至工況結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動力鋰電池能量狀態(tài)的剩余放電時間的估計方法，其特征在于：所述S3中，改進(jìn)傳統(tǒng)基于荷電狀態(tài)SOC的剩余放電時間RDT估計方法，將SOC替換成SOE，考慮到電池電壓的變化，并將通過AUPF算法估算出的電池SOE大小作為參數(shù)輸入改進(jìn)后的方法中，克服了傳統(tǒng)估算方法中忽略電池能量狀態(tài)的缺點，提高了估算RDT的精度。
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