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龍圖騰網(wǎng)恭喜小洋電源股份有限公司申請(qǐng)的專利一種直流系統(tǒng)鉛酸蓄電池剩余容量的預(yù)測(cè)方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119024215B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411521335.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01R31/392；該發(fā)明授權(quán)一種直流系統(tǒng)鉛酸蓄電池剩余容量的預(yù)測(cè)方法是由徐桂佳;趙延安;曹勝基;楊衛(wèi);劉記;花純亮;邴傳設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-10-29向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種直流系統(tǒng)鉛酸蓄電池剩余容量的預(yù)測(cè)方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種直流系統(tǒng)鉛酸蓄電池剩余容量的預(yù)測(cè)方法，具體涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域；通過(guò)收集和預(yù)處理電池的歷史數(shù)據(jù)，建立并分析線性和非線性老化模型，識(shí)別老化過(guò)程中的非線性特征，在識(shí)別出非線性特征后，依據(jù)模型擬合優(yōu)度和預(yù)測(cè)性能，評(píng)估并分類非線性模型的準(zhǔn)確性，選取高準(zhǔn)確性模型進(jìn)行老化預(yù)測(cè)，并將其與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)預(yù)測(cè)偏差和準(zhǔn)確性評(píng)估結(jié)果，利用模糊邏輯動(dòng)態(tài)調(diào)整模型參數(shù)，以不斷提高預(yù)測(cè)精度；不僅能夠有效應(yīng)對(duì)電池老化過(guò)程中的復(fù)雜非線性變化，還確保了容量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明授權(quán)一種直流系統(tǒng)鉛酸蓄電池剩余容量的預(yù)測(cè)方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種直流系統(tǒng)鉛酸蓄電池剩余容量的預(yù)測(cè)方法，其特征在于：包括以下步驟；S1：收集鉛酸電池在不同時(shí)間點(diǎn)、不同工況下的歷史數(shù)據(jù)，將歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，按照時(shí)間序列進(jìn)行整理；S2：建立線性老化模型和非線性老化模型，并對(duì)鉛酸電池的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行模型擬合，得到每個(gè)模型的擬合參數(shù)，通過(guò)殘差分析識(shí)別老化過(guò)程中是否存在非線性特征；步驟S2具體包括：構(gòu)建線性老化模型，若鉛酸電池的容量衰減與時(shí)間或循環(huán)次數(shù)呈線 性關(guān)系，線性老化模型的表達(dá)式為：；其中，Ct是時(shí)間t時(shí)刻的電池容量，是初始容量，是衰減速率；構(gòu)建非線性老化模型使其能夠捕捉復(fù)雜老化行為，模型表達(dá) 式為：；其中，是非線性衰減速率； 確定模型的輸入變量，包括充放電循環(huán)次數(shù)、溫度、放電深度；確定模型的輸出變量，包 括電池的剩余容量Ct，電池健康狀態(tài)指標(biāo)；將歷史數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集，使用最小二 乘法進(jìn)行模型擬合，通過(guò)最小化預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的誤差平方和，得到線性模型的最佳 擬合參數(shù)和，表達(dá)式為：； 根據(jù)擬合的線性模型，計(jì)算每個(gè)時(shí)間點(diǎn)t對(duì)應(yīng)的電池容量預(yù)測(cè)值，根據(jù)實(shí)際值Ct與模型預(yù)測(cè)值之間的差異，計(jì)算每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的殘差et，表達(dá)式為：；將所有時(shí)間點(diǎn)的殘差計(jì)算結(jié)果整理為殘差序列，繪制殘差圖，以時(shí)間t為橫軸，殘差et為縱軸，如果殘差呈現(xiàn)出顯著的上升或下降趨勢(shì)，而不是隨機(jī)分布，說(shuō)明電池老化過(guò)程中存在非線性特征；S3：當(dāng)老化過(guò)程中存在非線性特征時(shí)，根據(jù)模型擬合優(yōu)度的波動(dòng)情況和預(yù)測(cè)性能的穩(wěn)定性，對(duì)非線性模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性程度進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果將其劃分為高準(zhǔn)確性非線性模型和低準(zhǔn)確性非線性模型；所述步驟S3具體包括：根據(jù)模型擬合優(yōu)度的波動(dòng)情況生成局部擬合波動(dòng)指數(shù)，則局部擬合波動(dòng)指數(shù)的獲取方法為：實(shí)時(shí)獲取s時(shí)間段內(nèi)的模型擬合優(yōu)度值，并構(gòu)建相應(yīng)的時(shí)間序列記作Rm，其中，m表示時(shí)間，設(shè)定初始滑動(dòng)窗口大小W0，在第m時(shí)刻，使用當(dāng)前的滑動(dòng)窗口大小Wm，計(jì)算窗口內(nèi)擬合優(yōu)度值的均值，表達(dá)式為：；以及擬合優(yōu)度值的標(biāo)準(zhǔn)差,；式中，Ri為時(shí)間序列中第i個(gè)模型擬合優(yōu)度值；將窗口內(nèi)擬合優(yōu)度的標(biāo)準(zhǔn)差與預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的擬合優(yōu)度的標(biāo)準(zhǔn)差參考閾值進(jìn)行比較，對(duì)滑動(dòng)窗口大小進(jìn)行調(diào)整，表達(dá)式為：；其中，k是調(diào)整系數(shù)，是標(biāo)準(zhǔn)差的基準(zhǔn)值，根據(jù)調(diào)整后的滑動(dòng)窗口Wm，計(jì)算局部擬合波動(dòng)指數(shù)LF，表達(dá)式為：；根據(jù)模型預(yù)測(cè)性能的穩(wěn)定性生成預(yù)測(cè)調(diào)整響應(yīng)指數(shù)，則預(yù)測(cè)調(diào)整響應(yīng)指數(shù)的獲取方法為：在沒(méi)有擾動(dòng)的情況下，使用模型對(duì)未來(lái)時(shí)間點(diǎn)Q進(jìn)行預(yù)測(cè)，記錄基線預(yù)測(cè)值，選擇輸入 變量在某一時(shí)刻施加擾動(dòng)，記錄擾動(dòng)后的輸入變量值，生成新的輸入序列；在引入擾動(dòng) 后，模型將基于新的輸入序列生成新的預(yù)測(cè)值，記為擾動(dòng)后的初始預(yù)測(cè)值，計(jì)算擾動(dòng) 后初始預(yù)測(cè)值與基線預(yù)測(cè)值之間的誤差，表達(dá)式為：；將模型在若干時(shí)間步+后對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行調(diào)整后生成的預(yù) 測(cè)值標(biāo)記為，計(jì)算調(diào)整后的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的誤差A(yù)djustmentError，表示模型 調(diào)整后的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，表達(dá)式為：AdjustmentError=-；計(jì)算模型從受到擾動(dòng) 開(kāi)始到預(yù)測(cè)誤差到穩(wěn)定范圍內(nèi)所需要的時(shí)間，即預(yù)測(cè)誤差的變化小于閾值時(shí)誤差穩(wěn)定 所需時(shí)間，計(jì)算預(yù)測(cè)調(diào)整響應(yīng)指數(shù)，表達(dá)式為：；式中，PAR為 預(yù)測(cè)調(diào)整響應(yīng)指數(shù)； S4：基于高準(zhǔn)確性非線性模型進(jìn)行鉛酸電池老化的預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)的偏差情況；S5：根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)的偏差情況和非線性模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性程度，對(duì)其使用模糊邏輯后動(dòng)態(tài)調(diào)整非線性模型的參數(shù)，以提高容量預(yù)測(cè)的精度。

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