一种蓄电池充电策略优化方法、装置、设备及介质与流程

本发明属于蓄电池充电优化，具体涉及一种蓄电池充电策略优化方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、近年来随着可再生能源的快速发展，蓄电池在能源领域受到了极大的关注。蓄电池因其成本低、寿命长、输出电压稳定等优点被广泛应用于可再生能源、电动汽车、ups设备等领域。目前对于蓄电池的快速充电方法尚有不足。必要性如下：

2、充电是电池使用的必要环节，且随着蓄电池的广泛应用，电池的寿命、充电速度等性能对用户的体验、系统的经济性等产生影响。

3、不合理的充电方式，例如过充电、欠充电、充电时间长、充电效率低等问题导致了蓄电池性能降低和容量下降，缩短了蓄电池使用寿命，使得蓄电池过早报废，从而严重浪费了资源且对环境产生影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种蓄电池充电策略优化方法、装置、设备及介质，以解决现有蓄电池充电策略不合理导致蓄电池性能和寿命下降的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明提供一种蓄电池充电策略优化方法，包括以下步骤：

4、根据蓄电池的充放电过程，建立蓄电池的非线性等效电路模型和热模型；

5、根据非线性等效电路模型和热模型建立目标函数；

6、采用粒子群算法求解目标函数得到最优控制充电策略。

7、所述非线性等效模型包括主反应支路中每个元件的模型和寄生支路的模型。

8、所述热模型如下：

9、

10、式中，tint为充电的初始电池温度，ta为环境温度，rt表示热阻，ct表示电容，ploss(τ)表示τ时刻的功率损失，t(τ)表示τ时刻的温度。

11、所述目标函数的优化目标为充电时间、电池温升和电池电压加权值最小。

12、所述目标函数满足约束条件，约束条件包括：

13、恒流充电控制策略中，第n段的充电电流值大于等于第n+1段的充电电流值；

14、第n段的充电时长∈充电电流值[0,36000s]，且所有段的充电时长之和等于36000s。

15、采用粒子群算法求解目标函数得到最优控制充电策略的步骤中，具体包括：

16、输入蓄电池参数；

17、根据目标函数初始化粒子群参数；

18、获取充电历史数据，并将充电历史数据代入目标函数，计算适用度；

19、根据适用度，确定个体最优解和全局最优解；

20、赋值粒子数i＝1；

21、计算对新粒子的位置和速度；

22、将新粒子的位置和速度代入目标函数，得到新的适用度；

23、根据新的适用度得到新的个体最优解和全局最优解；

24、判断全部粒子是否全部更新，若是则进入下一步，若不是则继续更新粒子的速度和位置；

25、判断是否达到迭代上限，若到达则输出适用度最大的个体最优解，若未到达则i＝i+1继续进行迭代。

26、所述蓄电池参数包括蓄电池初始电荷、空载容量、电池充满电时的开路电压和电池温度。

27、第二方面，本发明提供一种蓄电池充电策略优化装置，包括：

28、第一建模模块：用于根据蓄电池的充放电过程，建立蓄电池的非线性等效电路模型和热模型；

29、第二建模模块：用于根据非线性等效电路模型和热模型建立目标函数；

30、求解模块：用于采用粒子群算法求解目标函数得到最优控制充电策略。

31、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的一种蓄电池充电策略优化方法。

32、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的一种蓄电池充电策略优化方法。

33、与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：

34、1、本发明通过非线性等效电路模型和热模型构建目标函数，并采用粒子群算法对求解目标函数得到优化后的充电策略，提高了充电策略的准确性，有效缩短充电时间，提高了充电的安全性和使用寿命；

35、2、本发明通过设置约束条件，以递减的方式选择步长，防止充电过程中发生放气事件；

36、3、本发明以充电时间、电池温升以及电池电压为目标，建立相应的约束条件，有效缩短充电时间，延长蓄电池循环使用寿命。

技术特征：

1.一种蓄电池充电策略优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电策略优化方法，其特征在于，所述非线性等效模型包括主反应支路中每个元件的模型和寄生支路的模型。

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电策略优化方法，其特征在于，所述热模型如下：

4.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电策略优化方法，其特征在于，所述目标函数的优化目标为充电时间、电池温升和电池电压加权值最小。

5.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电策略优化方法，其特征在于，所述目标函数满足约束条件，约束条件包括：

6.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电策略优化方法，其特征在于，采用粒子群算法求解目标函数得到最优控制充电策略的步骤中，具体包括：

7.根据权利要求6所述的一种蓄电池充电策略优化方法，其特征在于，所述蓄电池参数包括蓄电池初始电荷、空载容量、电池充满电时的开路电压和电池温度。

8.一种蓄电池充电策略优化装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现权利要求1～7中任一项所述的一种蓄电池充电策略优化方法。

10.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7中任一项所述的一种蓄电池充电策略优化方法。

技术总结本发明属于蓄电池充电优化技术领域，具体公开了一种蓄电池充电策略优化方法、装置、设备及介质。一种蓄电池充电策略优化方法包括以下步骤：根据蓄电池的充放电过程，建立蓄电池的非线性等效电路模型和热模型；根据非线性等效电路模型和热模型建立目标函数；采用粒子群算法求解目标函数得到最优控制充电策略。本发明通过非线性等效电路模型和热模型构建目标函数，并采用粒子群算法对求解目标函数得到优化后的充电策略，提高了充电策略的准确性，有效缩短充电时间，提高了充电的安全性和使用寿命。技术研发人员：何彦彬,余谦,苏彪,贺威,黎琦,王天一,屈恒,晏思奇,常媛,姜山受保护的技术使用者：国网北京市电力公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25