[發明專利]一種基于粒子群優化粒子濾波算法的SOC估算方法在審
| 申請號： | 202110902979.1 | 申請日： | 2021-08-06 |
| 公開（公告）號： | CN113625177A | 公開（公告）日： | 2021-11-09 |
| 發明（設計）人： | 馬艷;吳航;孫學軍;周亞;曹海;劉迎;劉鑫;常文婧;顧浩;吳天宇;婁趙偉;練建安;陳波;武新宇 | 申請（專利權）人： | 國網安徽省電力有限公司滁州供電公司;國家電網有限公司 |
| 主分類號： | G01R31/3842 | 分類號： | G01R31/3842 |
| 代理公司： | 合肥興東知識產權代理有限公司 34148 | 代理人： | 朱波 |
| 地址： | 239000 *** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 粒子 優化 濾波 算法 soc 估算 方法 | ||
1.一種基于粒子群優化粒子濾波算法的SOC估算方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
S1、在指定工況下對電池進行充放電實驗，并通過分析處理實驗數據構建電池等效電路模型；
S2、根據辨識所得的等效電路模型，構建用于電池SOC估算的狀態方程和測量方程；
S3、利用粒子群優化粒子濾波估算電池SOC的變化；
S4、利用粒子群算法優化粒子濾波中的粒子所處位置；
S5、再次通過S3估算下一時刻電池SOC，直至估算過程結束。
2.根據權利要求1所述的基于粒子群優化粒子濾波算法的SOC估算方法，其特征在于，所述電池等效電路模型為利用最小二乘法對實驗數據進行離線參數辨識，分別建立開路電壓與SOC之間的函數方程以及不同SOC和溫度下等效電路的參數方程。
3.根據權利要求1所述的基于粒子群優化粒子濾波算法的SOC估算方法，其特征在于，所述狀態方程為：xk+1＝f(xk，Ik，ωk)，式中xk+1為系統k+1時刻的SOC狀態值和極化電壓值，f(xk，Ik，ωk)為狀態轉移模型。
4.根據權利要求3所述的基于粒子群優化粒子濾波算法的SOC估算方法，其特征在于，所述狀態轉移模型f(xk，Ik，ωk)的計算過程為：
其中ωk為過程隨機噪聲，Ts為采樣間隔時間，Cactual為電池實際容量，Ik為放電電流，Uτ，k為k日寸刻RC環節的端電壓，xk為
5.根據權利要求1所述的基于粒子群優化粒子濾波算法的SOC估算方法，其特征在于，所述測量方程為：Uct，k+1＝g(Ik+1，υk)，其中，式中Uct，k+1為k+1時刻的采樣獲得的電池輸出電壓，g(Ik+1，υk)為測量模型。
6.根據權利要求5所述的基于粒子群優化粒子濾波算法的SOC估算方法，其特征在于，所述測量模型g(Ik+1，υk)的計算過程為：g(Ik+1，υk)＝Uct，k+1＝Uocv(SOCk)+Uτ，k+IL，kR0+υk，其中υk為觀測過程中的隨機噪聲，R0為電池直流內阻。
7.根據權利要求1所述的基于粒子群優化粒子濾波算法的SOC估算方法，其特征在于，所述利用粒子群算法優化粒子濾波中的粒子所處位置包括以下步驟：
S41：算法初始化，設置粒子數目、迭代次數、閾值相關初始參數；
S42：將上一時刻優化后的N個粒子狀態代入鋰電池的狀態方程和測量方程，從而估算出下一時刻的電池的N個粒子狀態和電池兩端電壓；
S43：計算實際測量的電池端電壓與通過模型預估的電池端電壓的差值，根據差值計算不同粒子的權重：
S44：計算粒子移動的速度：
S45：計算優化后的粒子所在位置：
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