自重構(gòu)電池最優(yōu)化能量管理策略

由于高環(huán)保效益，電動(dòng)車(chē)被公認(rèn)為是解決未來(lái)交通問(wèn)題的一個(gè)極具前景的解決方案。此外在智能電網(wǎng)的背景下，電動(dòng)汽車(chē)可以在維持可靠的電力供應(yīng)方面發(fā)揮重要作用。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)被連入有控制及通訊功能的電網(wǎng)時(shí)，車(chē)載鋰電池組就可以存儲(chǔ)或者供給電網(wǎng)能量。然而鋰離子電池的儲(chǔ)能效果并不能一直保持不變，且隨著溫度梯度、內(nèi)部阻力變化、及操作條件的不同，其儲(chǔ)能效果和使用壽命也不同，這就需要一個(gè)實(shí)時(shí)變化的能量管理策略。

本文提出了一種新型的多單元高電壓電池的能量管理策略，該策略可以控制每個(gè)單元的電流大小，應(yīng)用該策略電池稱(chēng)為自重構(gòu)電池。優(yōu)化的控制策略進(jìn)一步提高了電池硬件結(jié)構(gòu)的能源使用效率。目前，通過(guò)采用主動(dòng)平衡電路來(lái)實(shí)現(xiàn)單元均衡，被認(rèn)為是優(yōu)化電池組能量使用效率的最佳方式。該項(xiàng)研究表明，優(yōu)化自重構(gòu)電池的能量效率與電池單元的平衡不再有明顯的相關(guān)性。根據(jù)該新型電池結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，本文提出了一種基于非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)優(yōu)化問(wèn)題的能量管理策略。為了解決這一最優(yōu)化控制問(wèn)題，本文提出了一種為給定的行駛工況生成最優(yōu)放電策略，基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃和代碼矢量化的優(yōu)化算法。仿真結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)的控制方法，本文所設(shè)計(jì)的能量管理策略提高了電池系統(tǒng)的壽命。此外，由于降低了優(yōu)化算法的復(fù)雜性，目前的能量管理策略可以在線(xiàn)實(shí)現(xiàn)。