基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法，通过设置并行计算的改进模拟退火实时算法和改进模拟退火修正算法，来计算电池当前SOC。同时本发明专利技术还提供了基于改进模拟退火算法的电池SOC估算系统，包括判断模块、六大获取模块、两大计算模块和结果输出模块，以实现上述基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法。本发明专利技术一方面通过获取大量的电池历史实验数据构建成电池历史数据库，并将其电池外部特性参数进行整合，保证了估算精度；另一方面通过设置改进模拟退火实时算法和改进模拟退火修正算法两部分，以提高电池SOC计算的实时性，并提高计算精度。

SOC estimation method and system of battery based on improved simulated annealing algorithm

【技术实现步骤摘要】
基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法及系统
本专利技术涉及动力电池管理
，特别涉及一种基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法；同时，本专利技术还涉及一种基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法及系统。
技术介绍
随着全球环境的急剧恶化和能源的日趋紧张，电动汽车越来越受到人们的重视和青睐。动力电池是电动汽车的能量源，对整车整体性能起着决定性作用，是电动汽车的核心部分。为了保证电池性能良好、提高使用安全性并延长使用寿命，就需要对电池进行有效的管理，前提是必须准确而又可靠地得知电池的荷电状态(stateofcharge，SOC)。SOC为动力电池中按照规定放电条件可以释放的容量占可用容量的百分比，其是表征动力电池组能量余量的重要参数，是电动车可续驶里程的关键指示，是整车控制系统制定最优能量管理策略的重要依据。因此，如何准确地估算动力电池的SOC是电动汽车的关键技术。然而，SOC为电池内部特性，无法直接对其进行测量，只能通过对其电压、电流、温度、内阻、电容等一些直接测量的外部特性参数预测得到。并且，动力电池的SOC与电池材料体系、生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法，其特征在于：包括下列步骤/nS1：判断电池是否处于工作状态；若是，则执行S3；若否，则执行S2；/nS2：获取电池历史数据库的数据；获取所述电池中电芯的数据；根据改进的模拟退火修正算法，得到所述电池当前的OCV-SOC曲线、当前SOC所用权值和当前SOC；/nS3：获取电池历史数据库的数据；获取所述电池中电芯的数据；根据改进的模拟退火修正算法和改进的模拟退火实时算法，得到所述电池当前的OCV-SOC曲线、当前SOC所用权值和当前SOC。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法，其特征在于：包括下列步骤
S1：判断电池是否处于工作状态；若是，则执行S3；若否，则执行S2；
S2：获取电池历史数据库的数据；获取所述电池中电芯的数据；根据改进的模拟退火修正算法，得到所述电池当前的OCV-SOC曲线、当前SOC所用权值和当前SOC；
S3：获取电池历史数据库的数据；获取所述电池中电芯的数据；根据改进的模拟退火修正算法和改进的模拟退火实时算法，得到所述电池当前的OCV-SOC曲线、当前SOC所用权值和当前SOC。


2.根据权利要求2所述的基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法，其特征在于：包括下列步骤
S1：判断电池是否处于工作状态；若是，则执行S3；若否，则执行S2；
S2：获取电池历史数据库的充电数据及放电数据；获取所述电池的历史充电数据及放电数据；根据所述电池历史数据库的充电数据及放电数据、所述电池的历史充电数据及放电数据和改进的模拟退火修正算法，得到所述电池当前的OCV-SOC曲线和所述电池当前SOC所用权值；
获取所述电池中电芯的开路电压和所述电池中电芯的环境温度；根据所述电池中电芯的开路电压和所述电池当前的OCV-SOC曲线，得到所述电池当前SOC；
S3：获取所述电池历史数据库的充电数据及放电数据；获取所述电池的历史充电数据及放电数据；根据所述电池历史数据库的充电数据及放电数据、所述电池的历史充电数据及放电数据和改进的模拟退火修正算法，得到所述电池当前的OCV-SOC曲线和所述电池当前SOC所用权值；
获取所述电池中两端回路电流、所述电池中电芯两端电压、所述电池中电芯两端电流和所述电池的环境温度；获取所述电池当前SOC权值；获取所述电池的上一次SOC；根据所述电池中两端回路电流、所述电池中电芯两端电压、所述电池中电芯两端电流、所述电池的环境温度、所述电池当前SOC权值和改进的模拟退火实时算法，计算得到所述电池当前SOC；
所述改进的模拟退火实时算法的计算公式为：









式中，SOC(t)为当前电池容量，σi为充放电倍率对结果影响的修正系数、σT为充放电温度对结果影响的修正系数、Qc为电池容量、ik为当前SOC与上一次SOC间充、放电电流，I(t)为电池当前电流；SOC(t-1)为电池上一次的SOC值，△t为本次计算与上次计算之间的时间差。


3.根据权利要求2所述的基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法，其特征在于：S3后还包括
S4：SOC校验；SOC校验的公式为：



式中，Ut为电压；
若S3中SOC减去S4中SOC≤0.0001，则得到所述电池当前SOC；若S3中SOC减去S4中SOC＞0.0001，则再次计算SOC直至S3中SOC减去S4中SOC≤0.0001，得到所述电池当前SOC。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法，其特征在于：S3包括下列步骤：
S31：获取所述电池的历史充电数据和放电数据的个数；若所述电池的历史充电数据和放电数据的个数小于预设的历史充电数据和放电数据个数阈值，则执行S32；若所述历史充电数据和放电数据个数不小于预设的历史充电数据和放电数据个数阈值，则执行S33；
S32：计算
式中，tempmbl(i)为第i个临时目标量，QZC的i和j分别为存储器中第i个电池、同种电池中第j次充/放电，LSC(j)为当前电池第j次历史充/放电，当j>50时LSC(j)＝LSC(j-50)以此类推，k∈(R|[1:1:50])；
若tempmbl(i)k＝0，则得到OCV-SOC曲线和所述电池当前SOC所用权值；
若tempmbl(i)k≠0，则执行S33；
S33：计算最优解，得到OCV-SOC曲线和所述电池当前SOC所用权值；



式中，t为电池充放电次数，K是物理学中的玻尔兹曼常数。


5.根据权利要求4所述的基于改进模拟退火算法的电池SOC估算方法，其特征在于：所述预设的历史充电数据和放电数据个数阈值为50。


6.一种基于改进模拟退火算法的电池SOC估算系统，其特征在于：所述基于改进模拟退火算法的电池SOC估算系统包括：
第一判断模块，用于判断电池是否处于工作状态；
第一获取模块，连接于所述第一判断模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国平，王静哲，张小兵，刘鹏，王媛媛，于世超，孔江涛，孙海宁，赵锋，袁玉宝，陈贺，王强，武翔洋，王聪聪，王建，戎士敏，刘保安，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司，石家庄科林电气股份有限公司，国网河北省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13