原文：https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122090
由于零排放和低運(yùn)行成本的需要，以鋰離子電池為動力的電動汽車在汽車市場的滲透率越來越高。然而，電池過熱甚至熱失控仍然阻礙了消費(fèi)者對電動汽車的接受度，特別是在天氣炎熱的地區(qū)。因此，電池冷卻對于確保駕駛安全至關(guān)重要。電池溫度是由電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMs)主動控制的，它需要精心設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以提高冷卻效率，還需要設(shè)計(jì)電池冷卻控制策略以實(shí)現(xiàn)實(shí)時、高效和節(jié)能的冷卻性能。BTMs應(yīng)該能夠調(diào)節(jié)電池溫度，并將其保持在一個安全的范圍內(nèi)，以延長電池壽命和提高車輛性能。
近期，中南大學(xué)李恒老師團(tuán)隊(duì)和新加坡國立大學(xué)Ziyou Song老師團(tuán)隊(duì)利用動態(tài)規(guī)劃(DP)開發(fā)了一種電池?zé)峁芾碓诰€控制策略，并在不同的速度剖面和溫度下進(jìn)行了驗(yàn)證。在DP框架中，將電池老化成本和冷卻電力成本組成的成本函數(shù)最小化，以獲得最優(yōu)壓縮機(jī)功率。通過從DP結(jié)果中嚴(yán)格執(zhí)行"快速冷卻、緩慢冷卻和維持溫度"三條規(guī)則，得出一個近乎最佳的有章可循的冷卻策略，它使用盡可能多的再生能源來冷卻電池組。仿真結(jié)果表明，所提出的在線策略能顯著提高駕駛經(jīng)濟(jì)性，降低不同操作條件下電池的退化，與離線DP相比，電池?fù)p耗差小于2.18%。團(tuán)隊(duì)還提出了在不同現(xiàn)實(shí)情況下電池冷卻的建議。研究成果以“Optimal battery thermal management for electric vehicles with battery degradation minimization”為題發(fā)表于《Applied Energy》。
圖1 蓄電池儲能系統(tǒng)、蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、電動汽車的牽引負(fù)荷。
圖2 電池電氣模型、熱模型和老化模型之間的耦合關(guān)系。
圖3 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。紅色、橙色、綠色和藍(lán)色代表了從高到低的溫度。
圖4 模型誤差分別小于5%和10%的數(shù)據(jù)百分比。
圖5 在55個SC03驅(qū)動循環(huán)（33000 s）下，壓縮機(jī)功率、電池加熱/冷卻速率和溫度的離線DP結(jié)果。
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