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一种用于退役电池的SOC、SOH联合估算方法 

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申请/专利权人:南京工程学院

摘要:本发明公开了一种用于退役电池的荷电状态StateofCharge,SOC、健康状态StateofHealth,SOH联合估算方法,针对退役电池的离散、不一致等性能缺陷,首先,建立一种综合考虑退役电池性能影响因素的电池单体模型,随后利用电池的混合动力脉冲能力特性HybridPulsePowerCharacteristic,HPPC测试所得试验数据对所建模型实施参数识别,同时根据试验数据联合蜂鸟‑神经网络算法估算电池SOH,进而确定电池的实际可用容量,以此为依据对安时积分法进行校正,最后,基于上述所得电池单体离线模型参数和改进安时积分法,采用离线‑迭代算法对电池SOC进行估算。本发明将蜂鸟‑神经网络算法、改进安时积分法、离线‑迭代算法相结合,有效提升了退役电池SOH、SOC估算的快速性与准确性。

主权项:1.一种用于退役电池的SOC、SOH联合估算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:建立综合考虑退役电池性能影响因素的电池单体模型,随后利用电池的HPPC测试所得试验数据拟合得到所建电池单体模型的离线模型参数;步骤S2:根据所述试验数据联合蜂鸟-神经网络算法估算电池的SOH,进而确定电池实际可用容量,以电池实际可用容量作为依据对安时积分法进行校正,获得改进安时积分法;步骤S3:基于电池单体离线模型参数和改进安时积分法,采用离线-迭代算法对电池SOC进行估算;步骤S2中所述的根据所述试验数据联合蜂鸟-神经网络算法估算电池的SOH,包括以下步骤:21神经网络算法的输入层选择试验数据中的开路电压、电流、温度、内阻,输出层选择电池SOH,构建神经网络SOH估算模型;22利用蜂鸟算法对神经网络的权重和阈值进行寻优,并利用所述试验数据进行训练确定权重和阈值的最优解;23通过优化后得到的蜂鸟-神经网络模型估算退役电池SOH;所述步骤22包括以下步骤:1待优化的神经网络里所有的权重和阈值,共m个参数,将参数依次排列为c1,c2,…,cm,对任一参数设置为N个随机的非零值,形成集合Rci,设蜂鸟的总数为S,每只蜂鸟从鸟巢出发觅食,即每只蜂鸟根据集合Rci中每个元素的信息素状态,随机的从集合中选择一个元素,每个元素被选概率遵从下式: 式中:表示时刻t蜂鸟k依据元素i和元素j之间的信息量和启发式信息来进行备选元素选择的转移概率,τijt表示t时刻元素i与元素j之间的信息量,ηijt为对应τijt的启发式函数,α为信息素启发因子,β为期望启发因子,cank为蜂鸟k下一步可以选择的元素集合,s表示从集合cank中随机选取的元素,τist表示t时刻元素i与元素s之间的信息量,ηist为对应τist的启发式函数;2初始化,迭代次数Dc=1,设置最大迭代次数为Dmax,每个蜂鸟所携带的初始信息量τ00=0,释放的信息量Δτ00=0,所有蜂鸟位居鸟巢;3蜂鸟出发觅食,觅食搜索过程相互独立,根据元素所含信息量,按照式1计算每个元素被选择的概率;4重复步骤3,直到蜂鸟完成全部元素的选择后停止计算;5将蜂鸟所选择的元素,作为神经网络参数,对神经网络进行学习训练,得到神经网络的实际输出,对比期望值ξ,得到对应的网络误差δ,并据此更新集合中元素的信息量,信息量全局更新规则如下: 式中:τijt和τijt+1分别表示t时刻和下一时刻元素i与元素j之间的信息量,S为蜂鸟总数,ρ表示信息量挥发系数,表示蜂鸟k在路径i,j上的释放的信息量,即信息素增量,Q表示全局信息量,为一个常数,Lk表示蜂鸟k走过的路径长度;6重复步骤2到5,当蜂鸟收敛到同一路径或迭代达到最大次数时,停止迭代,输出最优权重和阈值。

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