自重構電池最優化能量管理策略

由于高環保效益，電動車被公認為是解決未來交通問題的一個極具前景的解決方案。此外在智能電網的背景下，電動汽車可以在維持可靠的電力供應方面發揮重要作用。當電動汽車被連入有控制及通訊功能的電網時，車載鋰電池組就可以存儲或者供給電網能量。然而鋰離子電池的儲能效果并不能一直保持不變，且隨著溫度梯度、內部阻力變化、及操作條件的不同，其儲能效果和使用壽命也不同，這就需要一個實時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單元的電流大小，應用該策略電池稱為自重構電池。優化的控制策略進一步提高了電池硬件結構的能源使用效率。目前，通過采用主動平衡電路來實現單元均衡，被認為是優化電池組能量使用效率的最佳方式。該項研究表明，優化自重構電池的能量效率與電池單元的平衡不再有明顯的相關性。根據該新型電池結構的特點，本文提出了一種基于非線性動態優化問題的能量管理策略。為了解決這一最優化控制問題，本文提出了一種為給定的行駛工況生成最優放電策略，基于動態規劃和代碼矢量化的優化算法。仿真結果表明，相比于傳統的控制方法，本文所設計的能量管理策略提高了電池系統的壽命。此外，由于降低了優化算法的復雜性，目前的能量管理策略可以在線實現。