【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电动汽车安全充电技术，尤其涉及一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法及系统。
技术介绍
1、随着电动汽车的普及以及动力电池技术的不断突破，电动汽车续航里程逐渐提高，与此同时，充电反而变成了一个核心技术问题，甚至成为中外新一轮技术竞争的焦点问题。充电成为制约其发展的重要原因，除了充电桩数量的限制，充电桩与充电接口的兼容性问题也成为影响充电安全性的主要因素。为确保电动汽车充电过程的安全可靠性，通常需要在兼容性检查通过后才可以开始进行充电，但是常规的兼容性检测算法不适用于超高电流、高电压的兆瓦级充电系统，当现有直接兼容性检测算法应用到兆瓦级充电系统时，判断通过后仍存在因兼容性导致的安全事故。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法及系统，能够提高兆瓦级充电接口的兼容性检测准确率，保障电动汽车兆瓦级充电接口的充电过程安全可靠，提高电动汽车检测充电效率，延长电池寿命。
2、技术方案：本专利技术所采用的技术方案是一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，包括：
3、(1)获取充电桩的can总线的采样值：
4、充电桩can总线的采样值为u＝[u1(t)，u2(t)，...，un(t)]t∈rn×m；其中，u1(t)为第t时刻在采样矩阵u中的第1个采样点，t＝1，2，3，...，m，m为总采样次数，n表示采样矩阵x的横向维度。
5、(2)采用神经网络结构构建兼容性检测模
6、其中，最优兼容性检测模型的构建过程是：
7、初始化兼容性检测模型的神经网络结构参数，包括输入层的神经元数目n，储蓄池的神经元数目d，输出层的神经元数目q；
8、初始化兼容性检测模型的输入层到储蓄池连接权重矩阵win∈r(d×n)、储蓄池某一时刻到下一时刻的连接权重矩阵w∈r(d×d)；
9、通过下式计算储蓄池第t+1次的输出矩阵：
10、x(t+1)＝tanh([u1(t)，u2(t)，...，un(t)]*win+x(t)*w)
11、其中：tanh为双曲正切函数，x(t)和x(t+1)分别表示储蓄池第t次和第t+1次的输出矩阵，t＝1，2，…，m；根据t按行排成矩阵xt∈rm×(n+d)，
12、通过变异萤火虫算法求解输出权重矩阵损失函数，得到兼容性检测模型的输出权重矩阵wout∈r(d×q)；
13、根据输入层到储蓄池连接权重矩阵win、储蓄池某一时刻到下一时刻的连接权重矩阵w、兼容性检测模型的输出权重矩阵wout和矩阵xt，对兼容性检测模型进行正向计算，得到最优兼容性检测模型。
14、变异萤火虫算法求解目标为输出权重矩阵损失函数，所述输出权重矩阵损失函数为：其中，和分别表示l2范数、l3/4范数，λ3/4表示l3/4范数的惩戒系数，y表示训练过程的目标输出矩阵。
15、通过变异萤火虫算法优化兼容性检测模型中储蓄池到输出层的连接权重矩阵，具体计算过程为：
16、初始化变异萤火虫算法的相关参数，包括萤火虫的数目n、最大吸引度β，光吸收系数γ，步长因子α，最大迭代次数b；
17、在状态空间中随机生成第i个萤火虫位置矢量xi∈r(1×dq)，i＝1，2，3，...，n，萤火虫在xi处的亮度ii＝i0e-γ，其中i0为初始亮度，f(xi)表示萤火虫i在t时刻所在位置的目标函数值，e-γ表示关于光吸收系数γ的指数函数；
18、定义迭代次数标签ι，初始值定义为1；
19、计算任意两个萤火虫i和j在xi和xj之间的距离，即
20、
21、对于每个萤火虫而言，找到吸引度最高的萤火虫个体，并更新位置，得到的就是局部最优位置，其中吸引度β公式为β0为初始吸引度；
22、通过下式计算第i个萤火虫个体被亮度更大的萤火虫j吸引向其移动，而更新第ι+1次的位置矢量xi(ι+1)，即
23、
24、其中，ε＝α(rand-0.5)，xi(ι-1)表示第i个萤火虫在第ι-1次迭代时第i只萤火虫的位置矢量，xj(τ)表示第j个萤火虫在第τ次迭代时的位置；定义为平衡系数，在前一次迭代中在中选择作为最大搜索步长，在后一次迭代中在中选择作为最大搜索步长；
25、计算迭代次数ι时的全局最优位置矢量gbest(ι)；
26、判断当前迭代次数是否达到最大迭代次数；如果否，则重复计算任意两个萤火虫i和j在xi和xj之间的距离至判断当前迭代次数是否达到最大迭代次数的步骤，直至当前迭代次数达到最大迭代次数，
27、从[gbest(1)，...，gbest(b)]中，输出全局最优位置矢量
28、(3)获取电动汽车充电接口线路的can总线采样值：
29、电动汽车充电接口线路的can总线采样值为其中，为第t时刻在采样矩阵中的第1个采样点，t＝1，2，3，...，m，m为总采样次数，n表示充电接口采样矩阵的横向维度。
30、(4)通过最优兼容性检测模型对电动汽车充电接口线路的can总线采样值进行检测，获得兼容性检测结果。
31、通过最优兼容性检测模型对电动汽车充电接口线路的can总线采样值进行检测，过程为：
32、将电动汽车充电接口线路的can总线采样值作为输入向量输入至最优兼容性检测模型，计算输出值；
33、将所述输出值与实际采样值进行对比；
34、判断误差是否超过给定阈值；如果超过给定阈值θ，那么判定不兼容；否则，判定兼容。
35、本专利技术提供一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测系统，包括数字信号采集器，用于对充电桩和电动汽车充电接口线路的can总线分别进行采样；兼容性控制器，用于判断充电接口是否兼容；兼容性控制器采用所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法进行兼容性检测。
36、本专利技术提供一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测系统，包括数字信号采集器，用于对充电桩和电动汽车充电接口线路的can总线分别进行采样；兼容性控制器，用于判断充电接口是否兼容；兼容性控制器包括：
37、网络构建模块，用于构建兼容性检测模型；
38、输出权重估计模块，用于优化兼容性检测模型的输出权重矩阵，获得最优兼容性检测模型；所述优化兼容性检测模型的输出权重矩阵，是通过变异萤火虫算法优化兼容性检测模型中储蓄池与输出层的连接权重矩阵，获得最优兼容性检测模型；
39、兼容性检测模块，用于通过最优兼容性检测模型对充电接口进行兼容性检测，获得兼容性检测结果。
40、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，充电桩CAN总线的采样值为U＝[u1(t)，u2(t)，...，uN(t)]T∈RN×M；其中，u1(t)为第t时刻在采样矩阵U中的第1个采样点，t＝1，2，3，...，M，M为总采样次数，N表示采样矩阵X的横向维度。
3.根据权利要求2所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，最优兼容性检测模型的构建过程是：
4.根据权利要求3所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，所述输出权重矩阵损失函数为：其中，和分别表示l2范数、l3/4范数，λ3/4表示l3/4范数的惩戒系数，Y表示训练过程的目标输出矩阵。
5.根据权利要求4所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，通过变异萤火虫算法优化兼容性检测模型中储蓄池到输出层的连接权重矩阵，具体计算过程为：
6.根据权利要求1所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，电动汽车充电接口线路的
7.根据权利要求1所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，通过最优兼容性检测模型对电动汽车充电接口线路的CAN总线采样值进行检测，过程为：
8.一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测系统，包括数字信号采集器，用于对充电桩和电动汽车充电接口线路的CAN总线分别进行采样；兼容性控制器，用于判断充电接口是否兼容；其特征在于，兼容性控制器采用权利要求1至7中任一项所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法进行兼容性检测。
9.一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测系统，包括数字信号采集器，用于对充电桩和电动汽车充电接口线路的CAN总线分别进行采样；兼容性控制器，用于判断充电接口是否兼容；其特征在于，兼容性控制器包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，充电桩can总线的采样值为u＝[u1(t)，u2(t)，...，un(t)]t∈rn×m；其中，u1(t)为第t时刻在采样矩阵u中的第1个采样点，t＝1，2，3，...，m，m为总采样次数，n表示采样矩阵x的横向维度。
3.根据权利要求2所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，最优兼容性检测模型的构建过程是：
4.根据权利要求3所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，所述输出权重矩阵损失函数为：其中，和分别表示l2范数、l3/4范数，λ3/4表示l3/4范数的惩戒系数，y表示训练过程的目标输出矩阵。
5.根据权利要求4所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，通过变异萤火虫算法优化兼容性检测模型中储蓄池到输出层的连接权重矩阵，具体计算过程为：
6.根据权利要求1所述的适用于兆瓦级充电接口的兼容性检测方法，其特征在于，电动汽车充电接口...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓荣，李奕杰，吴丹，汪映辉，雷珽，惠琪，时珊珊，肖伟，张开宇，耿群锋，计喆，鲍恩奇，俞倩雯，石进永，付清华，郭云翔，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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