电能源管理系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电能源管理系统及其方法。其中，所述电能源管理系统包括数据测量器件及本地计算器件；本地计算器件基于RC模型的卡尔曼滤波算法对待计算参数进行估计，以实现所述电能源器件状态的估算。所述电能源管理方法可依据基于RC模型的卡尔曼滤波算法获得所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计。上述的电能源管理系统及其方法可有效减少计算损耗，提高计算速度，以利于本地计算顺畅进行，以降低所述电能源管理系统的带宽负荷和运算负荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能源管理领域，尤其涉及一种电能源管理系统及其方法。
技术介绍
在现有的电能源管理系统中，常需要对系统的各项参数进行估计，以实时监控系统的运行状态和系统寿命。但是目前为止，电能源管理系统的参数估计需要计算内容较多，计算损耗较大。此外，由于现有一般采用处于网络的上位机作为计算单元，相关参数与估算结果的传输可能受到数据带宽、网络延迟、数据高峰期、线路故障等因素的影响，使得运算负荷较高。
技术实现思路
为克服现有技术中的不足之处，本专利技术提供一种电能源管理系统及其方法。本专利技术为解决上述技术问题的一个技术方案是提供一种电能源管理系统，其包括：数据测量器件，用于感测电能源器件在运作中的初始参数，并将所述初始参数处理转化为待计算参数；以及本地计算器件，基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算，以实时获得所述电能源器件的状态。优选地，所述本地计算器件进一步包括：第一计算单元，基于所述待计算参数获取一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计；第二计算单元，用于基于该时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计并根据后验估计公式获得该时刻对应的所需所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计；及第三计算单元，用于基于该时刻的所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计获得下一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计。优选地，所述电能源管理系统进一步包括本地存储单元，所述本地存储单元与所述本地计算器件连接，所述本地存储单元用于对所述待计算参数及经所述本地计算器件计算获得的数据进行存储。优选地，所述电能源管理系统进一步包括：控制单元，基于所述本地计算器件获得所述电能源器件的状态，对所述电能源器件进行管理和控制。优选地，所述电能源管理系统进一步包括本地存储单元，所述本地存储单元用于存储所述待计算参数和基于所述本地计算器件获得所述电能源器件的状态，所述控制单元依据所述本地存储单元中存储内容发出警告和/或对所述电能源器件进行控制。本专利技术为解决上述技术问题的又一个技术方案是提供一种电能源管理方法，其至少包括以下步骤：感测电能源器件在运作中的初始参数,并将所述初始参数处理转化为待计算参数；基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算，以实时获得所述电能源器件的状态。优选地，所述基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算包括以下步骤：步骤S101，基于所述待计算参数获取一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计；步骤S102，基于该时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计并根据后验估计公式获得该时刻对应的所需所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计；及步骤S103，基于该时刻的所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计获得下一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计。优选地，所述获得下一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计之后，进一步包括以下步骤：重复上述步骤S101-步骤S103，以获得多组相应时刻的所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计。优选地，上述步骤S103中，基于该时刻的所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计获取下一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及所述电能源器件的状态误差协方差矩阵先验估计包括以下步骤：使用第一状态方程获得下一时刻的状态先验估计其中，R1，……，Rp表示为RC电阻，C1，……，Cp表示为RC电容；Cn表示为所述电能源器件的容量，Δt表示为采样周期；及使用第二状态方程获得下一时刻的状态误差协方差矩阵先验估计其中，Ak表示为状态矩阵：表示为状态矩阵转置；Ew表示为状态噪声方差矩阵：表示为前一时刻的所述电能源器件的状态误差协方差矩阵后验估计。优选地，所述电能源管理方法进一步包括：基于所述本地计算器件获得所述电能源器件的状态，对所述电能源器件进行管理和控制。相对于现有技术，本专利技术所提供的电能源管理系统及其方法，具有以下的优点：本专利技术所提供的电能源管理系统，其包括、数据测量器件及本地计算器件，其中，数据测量器件用于感测电能源器件在运作中的初始参数，并将所述初始参数处理转化为待计算参数，所述本地计算器件基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算，以实时获得所述电能源器件的状态。所述电能源管理系统采用基于RC模型的卡尔曼滤波算法，可有效减少计算损耗，从而提高计算速度，以利于本地计算顺畅进行。所述电能源管理系统中，由于所述电能源管理系统具有本地计算能力，因此可获得精准且实时性高的数据内容，并可对所述电能源器件进行更高响应速度的管理，从而降低所述电能源管理系统的带宽负荷和运算负荷。本专利技术进一步提供一电能源管理方法，其至少包括以下步骤：感测电能源器件在运作中的初始参数，并将所述初始参数处理转化为待计算参数；基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算，以实时获得所述电能源器件的状态。所述电能源管理方法同样采用基于RC模型的卡尔曼滤波算法，可有效减少计算损耗，从而提高计算速度，以利于本地计算顺畅进行。所述电能源管理系统中，由于所述电能源管理系统具有本地计算能力，因此可获得精准且实时性高的数据内容，并可对所述电能源器件进行更高响应速度的管理，从而降低所述电能源管理系统的带宽负荷和运算负荷。【附图说明】图1是本专利技术第一实施例电能源管理系统的模块示意图。图2是图1中所示本地计算器件的具体模块示意图。图3是图2中所示嵌入式软件系统的具体模块示意图。图4是图1中所示电能源管理系统另外一些实施例的模块示意图。图5A是本专利技术第二实施例电能源管理系统的模块示意图。图5B是是本专利技术第二实施例电能源管理系统中一些变形实施方式的模块示意图。图6是本专利技术第三实施例的电能源管理方法的步骤流程示意图。图7是图6中所示电能源管理方法中步骤P102的步骤流程示意图。图8是图7中所示本专利技术电能源管理方法中步骤S101的具体步骤的流程示意图。图9是本专利技术第四实施例电能源管理方法的步骤流程示意图。图10是本专利技术第四实施例电能源管理方法的一些变形实施方式的步骤流程示意图。图11A是图10中所示本专利技术电能源管理方法中步骤X104的具体步骤的流程示意图。图11B是图10中所示本专利技术电能源管理方法中步骤X104中另一些实施例的具体步骤的流程示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，本专利技术第一实施例提供一种电能源管理系统10，所述电能源管理系统10用于对电能源器件100进行管理。所述电能源器件100可为电池器件，例如二次锂离子电池包、铅酸蓄电池、金属氢化物/镍电池、燃料电池等充电装置。其具体可为二次电池或者二次电池组，具体地，所述电能源器件100为铅酸蓄电池。在本专利技术另外的一些实施例中，所述电池能源管理系统10中也可以包括为外设的电能源器件预留接口，通过将外设的所述电能源器件100连接至为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能源管理系统，其特征在于：其包括：数据测量器件，用于感测电能源器件在运作中的初始参数，并将所述初始参数处理转化为待计算参数；以及本地计算器件，基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算，以实时获得所述电能源器件的状态。

【技术特征摘要】
1.一种电能源管理系统，其特征在于：其包括：数据测量器件，用于感测电能源器件在运作中的初始参数，并将所述初始参数处理转化为待计算参数；以及本地计算器件，基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算，以实时获得所述电能源器件的状态。2.如权利要求1中所述电能源管理系统，其特征在于：所述本地计算器件进一步包括：第一计算单元，基于所述待计算参数获取一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计；第二计算单元，用于基于该时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计并根据后验估计公式获得该时刻对应的所需所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计；及第三计算单元，用于基于该时刻的所述电能源器件的状态后验估计及状态误差协方差矩阵后验估计获得下一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验估计。3.如权利要求1或2所述电能源管理系统，其特征在于：所述电能源管理系统进一步包括本地存储单元，所述本地存储单元与所述本地计算器件连接，所述本地存储单元用于对所述待计算参数及经所述本地计算器件计算获得的数据进行存储。4.如权利要求1或2所述电能源管理系统，其特征在于：进一步包括：控制单元，基于所述本地计算器件获得所述电能源器件的状态，对所述电能源器件进行管理和控制。5.如权利要求4中所述电能源管理系统，其特征在于：所述电能源管理系统进一步包括本地存储单元，所述本地存储单元用于存储所述待计算参数和基于所述本地计算器件获得所述电能源器件的状态，所述控制单元依据所述本地存储单元中存储内容发出警告和/或对所述电能源器件进行控制。6.一种电能源管理方法，其特征在于：其至少包括以下步骤：感测电能源器件在运作中的初始参数，并将所述初始参数处理转化为待计算参数；基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算，以实时获得所述电能源器件的状态。7.如权利要求6中所述电能源管理方法，其特征在于：所述基于RC模型的卡尔曼滤波算法对所述待计算参数进行估算包括以下步骤：步骤S101，基于所述待计算参数获取一时刻的所述电能源器件的状态先验估计及状态误差协方差矩阵先验...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪松，向勇，向俊杰，王健翔，
申请(专利权)人：四川普力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51