【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电动汽车储能电池，具体地，涉及一种基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法及系统。
技术介绍
1、动力电池作为电动汽车、储能系统等领域的重要组成部分，其荷电状态(soc)的准确估算对于系统性能和安全至关重要。
2、现有技术中，常见的soc估算方法包括开路电压法、安时积分法以及基于电化学模型的估算方法。但是现有技术在实际应用中存在一些缺陷和不足。首先，安时积分法容易受到测量误差的影响，尤其是在高电流和瞬态情况下。其次，开路电压法，因为电池在不同工况下的内阻变化和温度效应可能导致误差。此外，由于电池的衰减和老化，其容量和性能随时间而变化，使得soc的准确估算变得更加复杂。现有算法在处理非线性特性、温度变化和多态化电池组时，可能表现不佳。传统方法面临精度不高、适用范围有限等问题，尤其在动力电池充放电曲线出现非线性变化的情况下，准确计算soc面临较大挑战。动力电池充放电过程中曲线的非线性变化、电池温度变化等因素使得传统的soc计算方法存在一定的局限性。此外，不同类型的电池在其充放电特性上也存在差异，需要有针对性的计算方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法及系统，基于充放电曲线，通过综合相似度和曲线相似度的计算选择历史充放电曲线，用于估算动力电池荷电状态，提高动力电池soc计算的准确性和稳定性。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术提出了一种基于充放电曲线
4、获取电池实时充放电曲线，选择与实时充放电曲线的综合相似度最大的历史充放电曲线；
5、分别计算实时充放电曲线和所选的历史充放电曲线上各荷电状态点对应的斜率和曲率，计算同一荷电状态点下两条曲线的斜率和曲率之间的曲线相似度，以历史充放电曲线上曲线相似度最大值对应的荷电状态值，作为电池的实时荷电状态值。
6、选择与实时充放电曲线的综合相似度最大的历史充放电曲线，包括：
7、从实时充放电曲线中提取关键参数，从历史充放电曲线中提取与关键参数对应的历史数据；
8、利用关键参数和历史数据，分别计算欧式距离和余弦相似度；
9、将标准化后的欧式距离和余弦相似度进行的加权计算，得到实时充放电曲线与历史充放电曲线的综合相似度；
10、选择综合相似度最大值对应的历史充放电曲线。
11、关键参数包括：平均温度、充电/放电时间、充电速率以及放电容量；历史数据包括：历史平均温度、历史充电/放电时间、历史充电速率以及历史放电容量。
12、欧式距离和余弦相似度的加权计算综合相似度，满足如下关系式：
13、
14、式中，dis为综合相似度，为标准化后的欧式距离，cos(x,x*)为余弦相似度，w为权重系数。
15、分别计算实时充放电曲线和所选的历史充放电曲线上各荷电状态点对应的斜率和曲率，包括：
16、i％荷电状态点对应的斜率mi，满足如下关系式：
17、
18、i％荷电状态点对应的曲率ki，满足如下关系式：
19、
20、式中，vi为i％荷电状态点对应的电压，qi为i％荷电状态点对应的充放电容量，i＝1,2,…,100。
21、采用欧式距离法，计算同一荷电状态点下两条曲线的斜率和曲率之间的欧式距离值，以欧式距离值的倒数作为曲线相似度。
22、本专利技术还提出了一种基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算系统，包括：采集模块，选择模块，荷电状态计算模块；
23、采集模块，用于获取电池实时充放电曲线；
24、选择模块，用于选择与实时充放电曲线的综合相似度最大的历史充放电曲线；
25、荷电状态计算模块，用于分别计算实时充放电曲线和所选的历史充放电曲线上各荷电状态点对应的斜率和曲率，计算同一荷电状态点下两条曲线的斜率和曲率之间的曲线相似度，以历史充放电曲线上曲线相似度最大值对应的荷电状态值，作为电池的实时荷电状态值。
26、选择模块包括：数据提取单元、综合相似度计算单元以及曲线选择单元；
27、数据提取单元，用于从实时充放电曲线中提取关键参数，从历史充放电曲线中提取与关键参数对应的历史数据；
28、综合相似度计算单元，用于利用关键参数和历史数据，分别计算欧式距离和余弦相似度；将标准化后的欧式距离和余弦相似度进行的加权计算，得到实时充放电曲线与历史充放电曲线的综合相似度；
29、曲线选择单元，用于选择综合相似度最大值对应的历史充放电曲线。
30、一种终端，包括处理器及存储介质；存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述方法的步骤。
31、计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
32、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比至少包括，本专利技术提出的方法通过对欧氏距离和余弦相似度的加权和进行排序，找出具有最高综合相似度的历史充放电曲线，这是一种静态的比较和选择，从充放电曲线的整体性上选择用于计算动力电池荷电状态的历史充放电曲线。
33、在此基础上，继续比较每个荷电状态点，即每个充放电时刻下实时充放电曲线与历史充放电曲线的发展趋势是否一致，这是一种动态的比较和选择，从充放电曲线的局部特性上确定能够用于表征动力电池荷电状态的对应参数，从而实现一种电池荷电状态的估算。
34、在历史数据已知且详尽的基础上，充分挖掘历史充放电曲线的整体特性和局部特性，能够实现对电池荷电状态的准确估算，从而提高电池的使用寿命、安全性和性能。
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1.一种基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
7.一种基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算系统，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算系统，其特征在于，
9.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于充放电曲线的动力电池荷电状态计算方法，其特征在于，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：孙先赏，张颖，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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