本技術(shù)涉及數(shù)據(jù),尤其涉及機(jī)器學(xué)習(xí),具體涉及一種soc估算方法、模型訓(xùn)練方法、裝置、車輛及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、電池的荷電狀態(tài)(state?of?charge,soc),作為動力電池管理系統(tǒng)的核心指標(biāo),其精確估算對于電動汽車的充電效率、放電性能優(yōu)化控制具有舉足輕重的意義。
2、soc不僅直接關(guān)系到電動汽車的續(xù)航里程與動態(tài)響應(yīng)能力,更是保障用戶駕駛體驗(yàn)、預(yù)防因電量誤判導(dǎo)致的動力衰減或突然中斷等不利情況的關(guān)鍵所在。因此,實(shí)現(xiàn)soc的精準(zhǔn)估計(jì),對于提升電動汽車的整體性能與可靠性,確保用戶享受穩(wěn)定、高效的出行服務(wù)具有很高的價(jià)值。
3、相關(guān)技術(shù)cn105116343b提出一種基于最小二乘支持向量機(jī)的動力電池soc估計(jì)方法。其使用動力電池電路模型及相關(guān)辨識參數(shù)擬合獲得開路電壓uoc與soc的映射關(guān)系,隨后使用ls-svm模型進(jìn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練,對安時(shí)積分獲得的soc進(jìn)行修正補(bǔ)償,從而降低擬合誤差和安時(shí)積分的累積誤差。
4、相關(guān)技術(shù)cn106154168a中提出一種基于貝葉斯概率的動力電池多算法融合soc估計(jì)方法。該方法首先構(gòu)建相應(yīng)的等效電路模型,同時(shí)進(jìn)行模型的參數(shù)辨識。隨后基于多種估計(jì)算法構(gòu)建用于預(yù)測電池端電壓和soc的多個觀測器。在實(shí)際應(yīng)用中,基于不同時(shí)刻端電壓預(yù)測值和實(shí)測值之間的殘差,結(jié)合貝葉斯概率分配的加權(quán)值對多個觀測器輸出soc結(jié)果進(jìn)行加權(quán)累加,獲得最終融合soc估計(jì)結(jié)果。
5、但上述相關(guān)技術(shù)均未完全考慮電池的特征與soc之間關(guān)系,從而難以精準(zhǔn)地對電池的soc進(jìn)行評估。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種soc估算方法、模型訓(xùn)練方法、裝置、車輛及存儲介質(zhì),以至少解決相關(guān)技術(shù)中soc估計(jì)方法難以精準(zhǔn)地對電池的soc進(jìn)行評估的技術(shù)問題。本技術(shù)的技術(shù)方案如下:
2、根據(jù)本技術(shù)提供的第一方面,提供一種soc估算方法,包括:獲取目標(biāo)車輛的電池的充電數(shù)據(jù);根據(jù)充電數(shù)據(jù),確定電池在充電過程中電流發(fā)生跳變時(shí)電壓的變化數(shù)據(jù)以及電池特征參數(shù);根據(jù)變化數(shù)據(jù)、電池特征參數(shù)以及目標(biāo)soc估算模型,確定充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的soc估算結(jié)果。
3、根據(jù)上述技術(shù)手段,本技術(shù)可以通過精細(xì)地分析電池充電過程中的電流和電壓變化,以及電池本身的特征參數(shù),可以更準(zhǔn)確地通過soc估算模型估算電池的soc,為駕駛者提供更可靠的續(xù)航里程信息。
4、一種可能的方式中,變化數(shù)據(jù),包括:確定充電數(shù)據(jù)中的多個電流突變點(diǎn);針對多個電流突變點(diǎn)中每個電流突變點(diǎn),確定電流突變點(diǎn)對應(yīng)的變化數(shù)據(jù);變化數(shù)據(jù)包括電壓突變點(diǎn)后多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的電壓特征。
5、一種可能的方式中,確定電池特征參數(shù),包括:對充電數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,確定充電數(shù)據(jù)中多個時(shí)間幀對應(yīng)的電池特征參數(shù)。
6、一種可能的方式中,soc估算模型包括第一模型和第二模型,根據(jù)變化數(shù)據(jù)、電池特征參數(shù)以及目標(biāo)soc估算模型,確定充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的soc估算結(jié)果,包括:將變化數(shù)據(jù)輸入至第一模型,得到第一結(jié)果,并將電池特征參數(shù)輸入至第二模型得到第二結(jié)果;對第一結(jié)果和第二結(jié)果進(jìn)行加權(quán)集成,得到soc估算結(jié)果。
7、一種可能的方式中,充電數(shù)據(jù)包括電池充電過程中的起始充電溫度;根據(jù)變化數(shù)據(jù)、電池特征參數(shù)以及目標(biāo)soc估算模型,確定充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的soc估算結(jié)果,包括:確定充電數(shù)據(jù)的起始充電溫度對應(yīng)的溫度區(qū)間;從多個預(yù)設(shè)soc估算模型中,確定與溫度區(qū)間對應(yīng)的目標(biāo)soc估算模型;一個預(yù)設(shè)soc估算模型對應(yīng)一個溫度區(qū)間;將充電數(shù)據(jù)中的變化數(shù)據(jù)、電池特征參數(shù),輸入目標(biāo)soc估算模型,得到充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的soc估算結(jié)果。
8、根據(jù)本技術(shù)提供的第二方面,提供一種模型訓(xùn)練方法,包括:獲取目標(biāo)車輛的電池的多個樣本充電數(shù)據(jù);針對多個樣本充電數(shù)據(jù)中的每個樣本充電數(shù)據(jù),確定樣本充電數(shù)據(jù)的第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù);第一特征數(shù)據(jù)包括電池充電過程中電流發(fā)生跳變時(shí)電壓的變化數(shù)據(jù),以及電壓變化時(shí)的多個電壓對應(yīng)的soc值;第二特征數(shù)據(jù)包括電池充電過程中電池特征參數(shù),以及電壓特征參數(shù)對應(yīng)soc值;根據(jù)預(yù)設(shè)算法對第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到soc估算模型。
9、根據(jù)上述技術(shù)手段,本技術(shù)可以通過考慮電池充電過程中電流跳變時(shí)電壓的變化數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的soc值(第一特征數(shù)據(jù)),使模型能夠?qū)W習(xí)到電流波動對電池soc影響的復(fù)雜關(guān)系,并且第二特征數(shù)據(jù)包含了電池在充電過程中的多種特征參數(shù)及其對應(yīng)的soc值,這些參數(shù)可能包括電池溫度、內(nèi)阻、電壓變化趨勢等,可以共同反映了電池的內(nèi)部狀態(tài),將這些參數(shù)對模型進(jìn)行訓(xùn)練,能夠提升soc估算的精度。因此,本技術(shù)可以準(zhǔn)確率較高地對電池的soc進(jìn)行估算。
10、一種可能的方式中,確定樣本充電數(shù)據(jù)第一特征數(shù)據(jù),包括:確定樣本充電數(shù)據(jù)中的多個電流突變點(diǎn);對多個電流突變點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到樣本充電數(shù)據(jù)第一特征數(shù)據(jù)。
11、根據(jù)上述技術(shù)手段,本技術(shù)通過識別電流突變點(diǎn),可以更精確地理解充電過程的動態(tài)特性,以支持后續(xù)中對模型進(jìn)行訓(xùn)練,使模型能夠?qū)W習(xí)到電流波動對電池soc影響的復(fù)雜關(guān)系。
12、一種可能的方式中,對多個電流突變點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到樣本充電數(shù)據(jù)第一特征數(shù)據(jù);針對多個電流突變點(diǎn)中每個電流突變點(diǎn),確定電流突變點(diǎn)對應(yīng)的電壓變化數(shù)據(jù);電壓變化數(shù)據(jù)包括電壓突變點(diǎn)后多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的電壓特征;確定電壓突變點(diǎn)后多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的soc值;基于電流突變點(diǎn)對應(yīng)的電壓變化數(shù)據(jù)和電壓突變點(diǎn)后多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的soc值,確定第一特征數(shù)據(jù)。
13、根據(jù)上述技術(shù)手段,本技術(shù)可以通過識別電流突變點(diǎn),并針對多個電流突變點(diǎn)中每個電流突變點(diǎn),確定電流突變點(diǎn)對應(yīng)的電壓變化數(shù)據(jù),精確地確定充電過程的電壓動態(tài)特征,以支持后續(xù)中對模型進(jìn)行訓(xùn)練,使模型能夠?qū)W習(xí)到電流波動對電池soc影響的復(fù)雜關(guān)系。
14、一種可能的方式中,確定樣本充電數(shù)據(jù)的第二特征數(shù)據(jù),包括:對樣本充電數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,確定樣本充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的電池特征參數(shù)集合;電池特征集合包括樣本充電數(shù)據(jù)中多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的電池特征參數(shù);確定電池在多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的soc值;基于電池特征集合和電池特征集合中每個電池特征對應(yīng)的soc值,確定第二特征數(shù)據(jù)。
15、根據(jù)上述技術(shù)手段,本技術(shù)可以通過電池特征參數(shù)集合和對應(yīng)的soc值,可以全面評估電池在不同充電階段的性能表現(xiàn),并且結(jié)合多個時(shí)間幀的數(shù)據(jù),可以分析電池性能隨時(shí)間的變化趨勢,使模型能夠?qū)W習(xí)到電池特征與電池soc之間的對應(yīng)關(guān)系。
16、一種可能的方式中,根據(jù)預(yù)設(shè)算法對第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到soc估算模型,包括:根據(jù)第一預(yù)設(shè)算法對第一特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到第一模型,并根據(jù)第二預(yù)設(shè)算法對第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到第二模型;對第一模型和第二模型進(jìn)行加權(quán)集成,得到soc估算模型。
17、根據(jù)上述技術(shù)手段,本技術(shù)通過將第一特征數(shù)據(jù)(如電流突變點(diǎn)及其電壓變化數(shù)據(jù))和第二特征數(shù)據(jù)(如電池特征參數(shù)集合及對應(yīng)soc值)分別對應(yīng)的第一模型和第二模型進(jìn)行加權(quán)集成,可以提升soc估算的精度。
18、一種可能的方式中,針對多個樣本充電數(shù)據(jù)中每個樣本充電數(shù)據(jù),基于樣本充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的起始充電溫度,將樣本充電數(shù)據(jù)的第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù)劃分至對應(yīng)的溫度集合;根據(jù)預(yù)設(shè)算法,對溫度集合中的第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到溫度集合對應(yīng)的soc估算模型。
19、根據(jù)上述技術(shù)手段,本技術(shù)通過將數(shù)據(jù)按溫度劃分,可以針對每個溫度范圍訓(xùn)練專門的soc估算模型,從而更準(zhǔn)確地考慮溫度對電池性能的影響。
20、根據(jù)本技術(shù)提供的第三方面,提供一種soc估算裝置,裝置包括:獲取單元、確定單元和處理單元;獲取單元,用于獲取目標(biāo)車輛的電池的充電數(shù)據(jù);確定單元,用于根據(jù)充電數(shù)據(jù),確定電池在充電過程中電流發(fā)生跳變時(shí)電壓的變化數(shù)據(jù)以及電池特征參數(shù);處理單元,用于根據(jù)變化數(shù)據(jù)、電池特征參數(shù)以及目標(biāo)soc估算模型,確定充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的soc估算結(jié)果。
21、一種可能的方式中,確定單元,具體用于:確定充電數(shù)據(jù)中的多個電流突變點(diǎn);針對多個電流突變點(diǎn)中每個電流突變點(diǎn),確定電流突變點(diǎn)對應(yīng)的變化數(shù)據(jù);變化數(shù)據(jù)包括電壓突變點(diǎn)后多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的電壓特征。
22、一種可能的方式中,確定單元,具體用于:對充電數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,確定充電數(shù)據(jù)中多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的電池特征參數(shù)。
23、一種可能的方式中,確定單元,具體用于:將變化數(shù)據(jù)輸入至第一模型,得到第一結(jié)果,并將電池特征參數(shù)輸入至第二模型得到第二結(jié)果;對第一結(jié)果和第二結(jié)果進(jìn)行加權(quán)集成,得到soc估算結(jié)果。
24、一種可能的方式中,確定單元,具體用于:確定充電數(shù)據(jù)的起始充電溫度對應(yīng)的溫度區(qū)間;從多個預(yù)設(shè)soc估算模型中,確定與溫度區(qū)間對應(yīng)的目標(biāo)soc估算模型;一個預(yù)設(shè)soc估算模型對應(yīng)一個溫度區(qū)間;將充電數(shù)據(jù)中的變化數(shù)據(jù)、電池特征參數(shù),輸入目標(biāo)soc估算模型,得到充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的soc估算結(jié)果。
25、一種可能的方式中,裝置還包括:訓(xùn)練單元,訓(xùn)練單元,用于基于變化數(shù)據(jù)、電池特征參數(shù)和soc估算結(jié)果,對目標(biāo)soc估算模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到訓(xùn)練后的目標(biāo)soc估算模型。
26、根據(jù)本技術(shù)提供的第四方面,提供一種模型訓(xùn)練裝置,包括:獲取單元、確定單元和訓(xùn)練單元;獲取單元,用于獲取目標(biāo)車輛的電池的多個樣本充電數(shù)據(jù);確定單元,用于針對多個樣本充電數(shù)據(jù)中的每個樣本充電數(shù)據(jù),確定樣本充電數(shù)據(jù)的第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù);第一特征數(shù)據(jù)包括電池充電過程中電流發(fā)生跳變時(shí)電壓的變化數(shù)據(jù),以及電壓變化時(shí)的多個電壓對應(yīng)的soc值;第二特征數(shù)據(jù)包括電池充電過程中電池特征參數(shù),以及電壓特征參數(shù)對應(yīng)soc值;訓(xùn)練單元,用于根據(jù)預(yù)設(shè)算法對第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到soc估算模型。
27、一種可能的方式中,確定單元,具體用于:確定樣本充電數(shù)據(jù)中的多個電流突變點(diǎn);對多個電流突變點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到樣本充電數(shù)據(jù)第一特征數(shù)據(jù)。
28、一種可能的方式中,確定單元,具體用于:針對多個電流突變點(diǎn)中每個電流突變點(diǎn),確定電流突變點(diǎn)對應(yīng)的電壓變化數(shù)據(jù);電壓變化數(shù)據(jù)包括電壓突變點(diǎn)后多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的電壓特征;確定電壓突變點(diǎn)后多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的soc值;基于電流突變點(diǎn)對應(yīng)的電壓變化數(shù)據(jù)和電壓突變點(diǎn)后多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的soc值,確定第一特征數(shù)據(jù)。
29、一種可能的方式中,確定單元,具體用于:對樣本充電數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,確定樣本充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的電池特征參數(shù)集合;電池特征集合包括樣本充電數(shù)據(jù)中多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的電池特征參數(shù);確定電池在多個時(shí)間幀各自對應(yīng)的soc值;基于電池特征集合和電池特征集合中每個電池特征對應(yīng)的soc值,確定第二特征數(shù)據(jù)。
30、一種可能的方式中,訓(xùn)練單元,具體用于:根據(jù)第一預(yù)設(shè)算法對第一特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到第一模型,并根據(jù)第二預(yù)設(shè)算法對第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到第二模型;對第一模型和第二模型進(jìn)行加權(quán)集成,得到soc估算模型。
31、一種可能的方式中,訓(xùn)練單元,具體用于:還用于針對多個樣本充電數(shù)據(jù)中每個樣本充電數(shù)據(jù),基于樣本充電數(shù)據(jù)對應(yīng)的起始充電溫度,將樣本充電數(shù)據(jù)的第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù)劃分至對應(yīng)的溫度集合;根據(jù)預(yù)設(shè)算法,對溫度集合中的第一特征數(shù)據(jù)和第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到溫度集合對應(yīng)的soc估算模型。
32、根據(jù)本技術(shù)提供的第五方面,提供一種處理裝置,包括:處理器;用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器;其中,處理器被配置為執(zhí)行指令,以實(shí)現(xiàn)上述第一方面及其任一種可能的實(shí)施方式的方法。
33、根據(jù)本技術(shù)提供的第六方面,提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),當(dāng)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中的指令由處理裝置的處理器執(zhí)行時(shí),使得處理裝置能夠執(zhí)行上述第一方面中及其任一種可能的實(shí)施方式的方法。
34、根據(jù)本技術(shù)提供的第七方面,提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)指令,當(dāng)計(jì)算機(jī)指令在處理裝置上運(yùn)行時(shí),使得處理裝置執(zhí)行上述第一方面及其任一種可能的實(shí)施方式的方法。
35、由此,本技術(shù)的上述技術(shù)特征具有以下有益效果:
36、(1)可以通過考慮電池充電過程中電流跳變時(shí)電壓的變化數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的soc值(第一特征數(shù)據(jù)),使模型能夠?qū)W習(xí)到電流波動對電池soc影響的復(fù)雜關(guān)系,并且第二特征數(shù)據(jù)包含了電池在充電過程中的多種特征參數(shù)及其對應(yīng)的soc值,這些參數(shù)可能包括電池溫度、內(nèi)阻、電壓變化趨勢等,可以共同反映了電池的內(nèi)部狀態(tài),將這些參數(shù)對模型進(jìn)行訓(xùn)練,能夠提升soc估算的精度。因此,本技術(shù)可以準(zhǔn)確率較高地對電池的soc進(jìn)行估算。
37、(2)通過識別電流突變點(diǎn),可以更精確地理解充電過程的動態(tài)特性,以支持后續(xù)中對模型進(jìn)行訓(xùn)練,使模型能夠?qū)W習(xí)到電流波動對電池soc影響的復(fù)雜關(guān)系。
38、(3)可以通過識別電流突變點(diǎn),并針對多個電流突變點(diǎn)中每個電流突變點(diǎn),確定電流突變點(diǎn)對應(yīng)的電壓變化數(shù)據(jù),精確地確定充電過程的電壓動態(tài)特征,以支持后續(xù)中對模型進(jìn)行訓(xùn)練,使模型能夠?qū)W習(xí)到電流波動對電池soc影響的復(fù)雜關(guān)系。
39、(4)可以通過電池特征參數(shù)集合和對應(yīng)的soc值,可以全面評估電池在不同充電階段的性能表現(xiàn),并且結(jié)合多個時(shí)間幀的數(shù)據(jù),可以分析電池性能隨時(shí)間的變化趨勢,使模型能夠?qū)W習(xí)到電池特征與電池soc之間的對應(yīng)關(guān)系。
40、(5)通過將第一特征數(shù)據(jù)(如電流突變點(diǎn)及其電壓變化數(shù)據(jù))和第二特征數(shù)據(jù)(如電池特征參數(shù)集合及對應(yīng)soc值)分別對應(yīng)的第一模型和第二模型進(jìn)行加權(quán)集成,可以提升soc估算的精度。
41、(6)通過將數(shù)據(jù)按溫度劃分,可以針對每個溫度范圍訓(xùn)練專門的soc估算模型,從而更準(zhǔn)確地考慮溫度對電池性能的影響。
42、需要說明的是,第二方面至第七方面中的任一種實(shí)現(xiàn)方式所帶來的技術(shù)效果可參見第一方面中對應(yīng)實(shí)現(xiàn)方式所帶來的技術(shù)效果,此處不再贅述。
43、應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本技術(shù)。