電能源管理系統及其方法技術方案

本發明專利技術涉及一種電能源管理系統及其方法。其中，所述電能源管理系統包括數據測量器件及本地計算器件；本地計算器件基于RC模型的卡爾曼濾波算法對待計算參數進行估計，以實現所述電能源器件狀態的估算。所述電能源管理方法可依據基于RC模型的卡爾曼濾波算法獲得所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計。上述的電能源管理系統及其方法可有效減少計算損耗，提高計算速度，以利于本地計算順暢進行，以降低所述電能源管理系統的帶寬負荷和運算負荷。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電能源管理領域，尤其涉及一種電能源管理系統及其方法。
技術介紹
在現有的電能源管理系統中，常需要對系統的各項參數進行估計，以實時監控系統的運行狀態和系統壽命。但是目前為止，電能源管理系統的參數估計需要計算內容較多，計算損耗較大。此外，由于現有一般采用處于網絡的上位機作為計算單元，相關參數與估算結果的傳輸可能受到數據帶寬、網絡延遲、數據高峰期、線路故障等因素的影響，使得運算負荷較高。
技術實現思路
為克服現有技術中的不足之處，本專利技術提供一種電能源管理系統及其方法。本專利技術為解決上述技術問題的一個技術方案是提供一種電能源管理系統，其包括：數據測量器件，用于感測電能源器件在運作中的初始參數，并將所述初始參數處理轉化為待計算參數；以及本地計算器件，基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算，以實時獲得所述電能源器件的狀態。優選地，所述本地計算器件進一步包括：第一計算單元，基于所述待計算參數獲取一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計；第二計算單元，用于基于該時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計并根據后驗估計公式獲得該時刻對應的所需所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計；及第三計算單元，用于基于該時刻的所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計獲得下一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計。優選地，所述電能源管理系統進一步包括本地存儲單元，所述本地存儲單元與所述本地計算器件連接，所述本地存儲單元用于對所述待計算參數及經所述本地計算器件計算獲得的數據進行存儲。優選地，所述電能源管理系統進一步包括：控制單元，基于所述本地計算器件獲得所述電能源器件的狀態，對所述電能源器件進行管理和控制。優選地，所述電能源管理系統進一步包括本地存儲單元，所述本地存儲單元用于存儲所述待計算參數和基于所述本地計算器件獲得所述電能源器件的狀態，所述控制單元依據所述本地存儲單元中存儲內容發出警告和/或對所述電能源器件進行控制。本專利技術為解決上述技術問題的又一個技術方案是提供一種電能源管理方法，其至少包括以下步驟：感測電能源器件在運作中的初始參數,并將所述初始參數處理轉化為待計算參數；基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算，以實時獲得所述電能源器件的狀態。優選地，所述基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算包括以下步驟：步驟S101，基于所述待計算參數獲取一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計；步驟S102，基于該時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計并根據后驗估計公式獲得該時刻對應的所需所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計；及步驟S103，基于該時刻的所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計獲得下一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計。優選地，所述獲得下一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計之后，進一步包括以下步驟：重復上述步驟S101-步驟S103，以獲得多組相應時刻的所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計。優選地，上述步驟S103中，基于該時刻的所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計獲取下一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及所述電能源器件的狀態誤差協方差矩陣先驗估計包括以下步驟：使用第一狀態方程獲得下一時刻的狀態先驗估計其中，R1，……，Rp表示為RC電阻，C1，……，Cp表示為RC電容；Cn表示為所述電能源器件的容量，Δt表示為采樣周期；及使用第二狀態方程獲得下一時刻的狀態誤差協方差矩陣先驗估計其中，Ak表示為狀態矩陣：表示為狀態矩陣轉置；Ew表示為狀態噪聲方差矩陣：表示為前一時刻的所述電能源器件的狀態誤差協方差矩陣后驗估計。優選地，所述電能源管理方法進一步包括：基于所述本地計算器件獲得所述電能源器件的狀態，對所述電能源器件進行管理和控制。相對于現有技術，本專利技術所提供的電能源管理系統及其方法，具有以下的優點：本專利技術所提供的電能源管理系統，其包括、數據測量器件及本地計算器件，其中，數據測量器件用于感測電能源器件在運作中的初始參數，并將所述初始參數處理轉化為待計算參數，所述本地計算器件基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算，以實時獲得所述電能源器件的狀態。所述電能源管理系統采用基于RC模型的卡爾曼濾波算法，可有效減少計算損耗，從而提高計算速度，以利于本地計算順暢進行。所述電能源管理系統中，由于所述電能源管理系統具有本地計算能力，因此可獲得精準且實時性高的數據內容，并可對所述電能源器件進行更高響應速度的管理，從而降低所述電能源管理系統的帶寬負荷和運算負荷。本專利技術進一步提供一電能源管理方法，其至少包括以下步驟：感測電能源器件在運作中的初始參數，并將所述初始參數處理轉化為待計算參數；基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算，以實時獲得所述電能源器件的狀態。所述電能源管理方法同樣采用基于RC模型的卡爾曼濾波算法，可有效減少計算損耗，從而提高計算速度，以利于本地計算順暢進行。所述電能源管理系統中，由于所述電能源管理系統具有本地計算能力，因此可獲得精準且實時性高的數據內容，并可對所述電能源器件進行更高響應速度的管理，從而降低所述電能源管理系統的帶寬負荷和運算負荷?！靖綀D說明】圖1是本專利技術第一實施例電能源管理系統的模塊示意圖。圖2是圖1中所示本地計算器件的具體模塊示意圖。圖3是圖2中所示嵌入式軟件系統的具體模塊示意圖。圖4是圖1中所示電能源管理系統另外一些實施例的模塊示意圖。圖5A是本專利技術第二實施例電能源管理系統的模塊示意圖。圖5B是是本專利技術第二實施例電能源管理系統中一些變形實施方式的模塊示意圖。圖6是本專利技術第三實施例的電能源管理方法的步驟流程示意圖。圖7是圖6中所示電能源管理方法中步驟P102的步驟流程示意圖。圖8是圖7中所示本專利技術電能源管理方法中步驟S101的具體步驟的流程示意圖。圖9是本專利技術第四實施例電能源管理方法的步驟流程示意圖。圖10是本專利技術第四實施例電能源管理方法的一些變形實施方式的步驟流程示意圖。圖11A是圖10中所示本專利技術電能源管理方法中步驟X104的具體步驟的流程示意圖。圖11B是圖10中所示本專利技術電能源管理方法中步驟X104中另一些實施例的具體步驟的流程示意圖。【具體實施方式】為了使本專利技術的目的，技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。請參閱圖1，本專利技術第一實施例提供一種電能源管理系統10，所述電能源管理系統10用于對電能源器件100進行管理。所述電能源器件100可為電池器件，例如二次鋰離子電池包、鉛酸蓄電池、金屬氫化物/鎳電池、燃料電池等充電裝置。其具體可為二次電池或者二次電池組，具體地，所述電能源器件100為鉛酸蓄電池。在本專利技術另外的一些實施例中，所述電池能源管理系統10中也可以包括為外設的電能源器件預留接口，通過將外設的所述電能源器件100連接至為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電能源管理系統，其特征在于：其包括：數據測量器件，用于感測電能源器件在運作中的初始參數，并將所述初始參數處理轉化為待計算參數；以及本地計算器件，基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算，以實時獲得所述電能源器件的狀態。

【技術特征摘要】
1.一種電能源管理系統，其特征在于：其包括：數據測量器件，用于感測電能源器件在運作中的初始參數，并將所述初始參數處理轉化為待計算參數；以及本地計算器件，基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算，以實時獲得所述電能源器件的狀態。2.如權利要求1中所述電能源管理系統，其特征在于：所述本地計算器件進一步包括：第一計算單元，基于所述待計算參數獲取一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計；第二計算單元，用于基于該時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計并根據后驗估計公式獲得該時刻對應的所需所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計；及第三計算單元，用于基于該時刻的所述電能源器件的狀態后驗估計及狀態誤差協方差矩陣后驗估計獲得下一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗估計。3.如權利要求1或2所述電能源管理系統，其特征在于：所述電能源管理系統進一步包括本地存儲單元，所述本地存儲單元與所述本地計算器件連接，所述本地存儲單元用于對所述待計算參數及經所述本地計算器件計算獲得的數據進行存儲。4.如權利要求1或2所述電能源管理系統，其特征在于：進一步包括：控制單元，基于所述本地計算器件獲得所述電能源器件的狀態，對所述電能源器件進行管理和控制。5.如權利要求4中所述電能源管理系統，其特征在于：所述電能源管理系統進一步包括本地存儲單元，所述本地存儲單元用于存儲所述待計算參數和基于所述本地計算器件獲得所述電能源器件的狀態，所述控制單元依據所述本地存儲單元中存儲內容發出警告和/或對所述電能源器件進行控制。6.一種電能源管理方法，其特征在于：其至少包括以下步驟：感測電能源器件在運作中的初始參數，并將所述初始參數處理轉化為待計算參數；基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算，以實時獲得所述電能源器件的狀態。7.如權利要求6中所述電能源管理方法，其特征在于：所述基于RC模型的卡爾曼濾波算法對所述待計算參數進行估算包括以下步驟：步驟S101，基于所述待計算參數獲取一時刻的所述電能源器件的狀態先驗估計及狀態誤差協方差矩陣先驗...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮雪松，向勇，向俊杰，王健翔，
申請(專利權)人：四川普力科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51