一种基于光纤传感的电池温度精准估计方法技术

本发明专利技术涉及储能电池光纤传感技术领域，尤其涉及一种基于光纤传感的电池温度精准估计方法，包括：基于FCM算法建立第一模型，设置迭代终止的条件变化值，利用第一样本集对第一模型进行训练，通过反复迭代，获得温度变化与第一波长偏移量的线性关系，基于EMD算法建立第二模型，设置迭代终止的条件变化值，利用第二样本集对第二模型进行训练，通过反复迭代，获得电池监测数据变化与第二波长偏移量的非线性关系，对上述温度变化与第一波长偏移量的线性关系和上述电池监测数据变化与第二波长偏移量的非线性关系进行叠加，生成温度测量值和波长偏移量的校准关系式，本发明专利技术提供的估计方法无需进行离线校准，同时还确保了温度测量的精度和可靠性。精度和可靠性。精度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤传感的电池温度精准估计方法


[0001]本专利技术涉及储能电池光纤传感
，尤其涉及一种基于光纤传感的电池温度精准估计方法。

技术介绍

[0002]随着电池储能技术的迅猛发展，我国对储能电站中电池储能技术越来越重视。储能电池不管是状态估计还是故障预警都离不开储能电池信号数据。在储能电站电池信号的采集中，电信号的采集已经非常成熟且较为精确，但是温度信号的采集则受到了挑战。目前常用的温度测量设备有热电偶、热敏电阻、红外热成像等。然而，热敏电阻和热电偶等电类温度传感器在对储能电池测量时，需要进行绝缘封装，且每个温度测量点都要占用单独的信息通道，长期使用时金属测量探头易氧化，因而电类温度传感器不适于大规模的储能电池模组的测量。
[0003]近年来一种新兴的温度测量设备
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光纤温度传感器以其体积小、质量轻、抗电磁干扰，天然绝缘以及易复用组网等优点，受到了储能电池采样的关注。借由FBG传感器测量电池组的温度值，不仅可以为状态估计提供准确的温度参数，还可以为热失控等预警提供更标准的温度指标。然而，对光纤温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤传感的电池温度精准估计方法，其特征在于，包括：S1：采集光纤温度传感器不同温度值下对应的第一波长偏移量，构建第一样本集；S2：基于FCM算法建立第一模型，设置迭代终止的条件变化值，利用第一样本集对所述第一模型进行训练，通过反复迭代，获得温度变化与第一波长偏移量的线性关系；S3：在电池充放电过程中，采集电池监测数据和对应的第二波长偏移量，所述电池监测数据至少包括电池SOC值和循环次数，构建第二样本集；S4：基于EMD算法建立第二模型，设置迭代终止的条件变化值，利用第二样本集对所述第二模型进行训练，通过反复迭代，获得电池监测数据变化与第二波长偏移量的非线性关系；S5：对步骤S2获得的温度变化与第一波长偏移量的线性关系和步骤S4获得的电池监测数据变化与第二波长偏移量的非线性关系进行叠加，生成温度测量值和波长偏移量的校准关系式。2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的电池温度精准估计方法，其特征在于，所述步骤S2中，基于FCM算法设计的目标函数如下式所示：约束条件如下：其中，N是输入样本的个数，P是集群中心矩阵，U是隶属函数矩阵，u
ij
为样本j属于第i类的隶属度，c为聚类数目，m为模糊指数，x
j
为样本值，c
i
为聚类中心。3.根据权利要求1所述的基于光纤传感的电池温度精准估计方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用拉格朗日乘子法对FCM模型进行优化，得到迭代公式，具体包括隶属函数矩阵公式和聚类中心矩阵公式。4.根据权利要求3所述的基于光纤传感的电池温度精准估计方法，其特征在于，所述隶属函数矩阵公式为：其中，t为迭代次数，d
ij
为样本x
j
到聚类中心c
i
的距离，d
kj
为样本x
j
到聚类中心c
k
的距离。5.根据权利要求4所述的基于光纤传感的电池温度精准估计方法，其特征在于，所述聚类中心矩阵公式为：
其中，c
i
为聚类中心，u
ij
为样本j属于第i类的隶属度x
j
为样本值。6.根据权利要求5所述的基于光纤传感的电池温度精准估计方法，其特征在于，所述反复迭代的具体步骤包括：S2.1：设置迭代终止的条件变化值，随机生成初始聚类中心P...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，周琦，高磊，袁晓冬，袁宇波，李鹏，孔祥平，王晨清，易文飞，林金娇，张弛，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：