[發明專利]一種自適應天牛須優化神經網絡的鋰電池等效電路模型參數辨識方法有效
| 申請號： | 202110370086.7 | 申請日： | 2021-04-02 |
| 公開（公告）號： | CN113111579B | 公開（公告）日： | 2022-09-09 |
| 發明（設計）人： | 余洋;陳東陽 | 申請（專利權）人： | 華北電力大學（保定） |
| 主分類號： | G06F30/27 | 分類號： | G06F30/27;G06F30/30;G06N3/04;G06N3/08;G01R31/378;G01R31/367 |
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| 地址： | 071003 河北*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 自適應 天牛 優化 神經網絡 鋰電池 等效電路 模型 參數 辨識 方法 | ||
1.一種自適應天牛須優化神經網絡的鋰電池等效電路模型參數辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)利用電池混合脈沖功率特性測試(HPPC)方法對不同荷電狀態的鋰電池進行充放電試驗，得到響應曲線，并計算不同荷電狀態下鋰電池二階PNGV等效電路模型的參數，包括開路電壓、電池內阻、電化學極化電阻、電化學極化電容、濃度差極化電阻、濃度差極化電容；
(2)對電路模型參數數據值進行歸一化處理，得到神經網絡訓練所需要的輸入輸出數據集；
(3)構建鋰離子電池的BP神經網絡辨識系統拓撲結構；
(4)設計自適應天牛須算法的自適應步長，設計自適應天牛須算法尋優的適應度函數，并利用自適應天牛須算法獲取網絡的最優初始權值和閾值，自適應步長的計算公式如下：
式中：μmax為最大步長，n為第n次迭代，其數值小于最大迭代次數，a和b為步長參數；
(5)對天牛須優化的神經網絡辨識系統進行訓練，建立鋰離子電池參數辨識器，用于辨識鋰離子電池的二階PNGV等效電路模型參數，進而計算鋰離子電池的端電壓。
2.根據權利要求1所述的一種自適應天牛須優化神經網絡的鋰電池等效電路模型參數辨識方法，其特征在于，所述步驟(3)中鋰離子電池BP神經網絡辨識系統的隱含層節點數通過以下公式獲取：
式中：Nhid為隱含層節點數，Nsam為樣本個數，Nin和Nout分別為輸入層節點數和輸出層節點數，α為預設的可變常數，ceil為向上取整符號。
3.根據權利要求2所述的一種自適應天牛須優化神經網絡的鋰電池等效電路模型參數辨識方法，其特征在于，所述預設的可變常數α，其范圍為[1-10]。
4.根據權利要求1 所述的一種自適應天牛須優化神經網絡的鋰電池等效電路模型參數辨識方法，其特征在于，所述的步長參數a為0.9，步長參數b為1。
5.根據權利要求1所述的一種自適應天牛須優化神經網絡的鋰電池等效電路模型參數辨識方法，其特征在于，所述步驟(4)中自適應天牛須算法尋優的適應度函數為：
式中：M為等效電路模型參數個數，Nsam為樣本個數，sij為第i個參數第j個樣本的模型輸出值，yij為第i個參數第j個樣本歸一化后的實際輸出值。
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