无线充电方法、电子设备及存储介质与流程

本公开涉及无线充电领域，更具体地，本公开涉及一种无线充电方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、电动汽车的充电通常通过有线连接充电枪插入电动汽车的充电接口，这在一定程度上限制了充电过程的便捷性。无线充电技术可以通过线圈之间的互感耦合进行能量传输，无需插拔充电电缆，简化充电流程。尽管当前已经存在一些无线充电技术，但它们在充电效率、距离限制和充电速率等方面存在一定的局限性。

2、现有无线充电方案中，大都无法在充电过程中动态的调整充电功率，或者根据当前电车电池状态，充电站实时情况等变量对充电流程进行控制，充电效率较低，电能浪费较多，不能提供更为高效，可持续化的充电方式。

技术实现思路

1、本公开的一个目的提供一种无线充电方法解决无线充电过程不够高效的问题。

2、根据本公开的一个方面，提供一种无线充电方法，包括：采集电池端和充电端的充电数据；

3、基于所述充电数据和模型预测控制算法，确定当前充电控制周期对应的控制输入序列；

4、在当前充电控制周期通过所述控制输入序列控制所述充电端向所述电池端进行充电的充电功率。

5、可选地，所述基于所述充电数据和模型预测控制算法，确定当前充电控制周期对应的控制输入序列，包括：

6、建立电池端与充电端的能量传输模型；

7、定义所述模型预测控制算法的控制目标，并确定所述控制目标对应的目标函数；

8、建立预测模型，并通过所述充电数据、所述能量传输模型、所述预测模型和所述目标函数确定所述控制输入序列。

9、可选地，所述建立电池端与充电端的能量传输模型，包括：

10、建立电池端的电池模型，所述电池模型表示为：

11、v(t)＝vocv-rint*i(t)-k*t(t)*i1(t)

12、其中，v(t)为随时间变化的电池电压，vocv为电池的开路电压，rint为电池内阻，k为电池的温度系数，t(t)为随时间变化的电池温度，i1(t)为随时变换的电池电流；

13、确定充电端的充电功率模型，所述充电功率模型表示为：

14、p(t)＝v(t)*i2(t)

15、其中，p(t)为随时间变化的充电功率，i2(t)为随时变换的充电端的电流；

16、确定所述电池端与充电端的能量传输模型，所述能量传输模型表示为：

17、

18、其中，soc(t)为随时间变化的电池的soc，qbatt为电池容量。

19、可选地，所述控制目标包括最小化总体成本，所述总体成本包括最小化的当前soc与目标soc的差距、最大化充电效率和最小化充电成本。

20、可选地，所述确定所述控制目标对应的目标函数，包括：

21、确定第一目标子函数，所述第一目标子函数表示为：

22、

23、其中，jpower表示当前soc和目标soc之间的差距，soctar为电池当前控制周期的目标soc，soccur为电池的当前soc；

24、确定第二目标子函数，所述第二目标子函数表示为：

25、

26、其中，jeff为充电效率，pideal(t)为理论充电功率；

27、确定第三目标子函数，所述第三目标子函数表示为：

28、

29、其中，jtimer为充电成本，tf为当前控制周期结束的时刻；

30、根据第一目标子函数、第二目标子函数、第三目标子函数确定所述控制目标对应的目标函数，所述目标函数表示为：

31、j＝w1*jpower+w2*jeff+w3*jtimer

32、其中，j为总体成本，w1、w2、w3为权重参数。

33、可选地，所述建立预测模型，并通过所述充电数据、所述能量传输模型、所述预测模型和所述目标函数确定所述控制输入序列，包括：

34、构建预测充电行为的预测模型，所述预测模型的状态方程表示为：

35、

36、

37、其中，η为充电效率，ploss(soc(t)，p(t))为充电损失函数，u(t)为控制输入序列；

38、所述预测模型的状态方程表示为：

39、socobs(t)＝soc(t)*ε(t)

40、其中，socobs(t)为电池soc的观测值，ε(t)为soc观测值与soc的预测值的差异；

41、将所述能量传输模型、控制输入序列的初始值、所述充电数据输入到所述预测模型；

42、通过所述预测模型对所述控制输入序列进行迭代，以减少所述soc观测值与soc的预测值的差异，并通过所述目标函数对所述迭代后控制输入序列进行评价。

43、可选地，所述在当前充电控制周期通过所述控制输入序列控制所述充电端向所述电池端进行充电的充电功率之后，所述方法还包括：

44、将迭代后的所述控制输入序列作为下一充电控制周期的控制输入序列的初始值。

45、可选地，所述在当前充电控制周期通过所述控制输入序列控制所述充电端向所述电池端进行充电的充电功率之后，所述方法还包括：

46、确定每个控制周期的电池soc的预测值与观测值的离差平方和，并通过所述离差平方和确定所述模型预测控制算法是否满足预设要求。

47、根据本公开的第二方面，提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述计算机指令被处理器执行时实现第一方面任一项所述的方法的步骤。

48、可选地，电子设备包括通信模块，所述通信模块用于与充电端和电池端通信连接，并基于所述接收所述充电端和电池端的充电数据或者发送控制指令。

49、根据本公开的第三方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

50、本公开的一个技术效果在于，提供了一种无线充电方法，可以采集电池端和充电端的充电数据，并根据充电数据和模型预测控制算法，确定每个控制周期对应的控制输入序列，并在当前充电控制周期通过该输入序列控制充电端向电池充电。通过上述方式，可以在无线充电的过程中，根据充电端和电池端的充电数据，在每个控制周期动态调整充电端的充电功率，以提高无线充电的充电效率，避免电能浪费。

51、通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开实施例的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种无线充电方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述充电数据和模型预测控制算法，确定当前充电控制周期对应的控制输入序列，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立电池端与充电端的能量传输模型，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制目标包括最小化总体成本，所述总体成本包括最小化的当前soc与目标soc的差距、最大化充电效率和最小化充电成本。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述控制目标对应的目标函数，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述建立预测模型，并通过所述充电数据、所述能量传输模型、所述预测模型和所述目标函数确定所述控制输入序列，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在当前充电控制周期通过所述控制输入序列控制所述充电端向所述电池端进行充电的充电功率之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在当前充电控制周期通过所述控制输入序列控制所述充电端向所述电池端进行充电的充电功率之后，所述方法还包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的方法的步骤。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括通信模块，所述通信模块用于与充电端和电池端通信连接，并基于所述接收所述充电端和电池端的充电数据或者发送控制指令。

11.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤。

技术总结本公开涉及无线充电领域，更具体地，本公开涉及一种无线充电方法、电子设备及存储介质。所述方法包括：采集电池端和充电端的充电数据；基于所述充电数据和模型预测控制算法，确定当前充电控制周期对应的控制输入序列；在当前充电控制周期通过所述控制输入序列控制所述充电端向所述电池端进行充电的充电功率。技术研发人员：王宁,王雪祺,张志乾,屠俊,韩天瑞受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2