原文：https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122090
由于零排放和低運行成本的需要，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者對電動汽車的接受度，特別是在天氣炎熱的地區。因此，電池冷卻對于確保駕駛安全至關重要。電池溫度是由電池熱管理系統(BTMs)主動控制的，它需要精心設計結構以提高冷卻效率，還需要設計電池冷卻控制策略以實現實時、高效和節能的冷卻性能。BTMs應該能夠調節電池溫度，并將其保持在一個安全的范圍內，以延長電池壽命和提高車輛性能。
近期，中南大學李恒老師團隊和新加坡國立大學Ziyou Song老師團隊利用動態規劃(DP)開發了一種電池熱管理在線控制策略，并在不同的速度剖面和溫度下進行了驗證。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最小化，以獲得最優壓縮機功率。通過從DP結果中嚴格執行"快速冷卻、緩慢冷卻和維持溫度"三條規則，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。仿真結果表明，所提出的在線策略能顯著提高駕駛經濟性，降低不同操作條件下電池的退化，與離線DP相比，電池損耗差小于2.18%。團隊還提出了在不同現實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”為題發表于《Applied Energy》。
圖1 蓄電池儲能系統、蓄電池熱管理系統、電動汽車的牽引負荷。
圖2 電池電氣模型、熱模型和老化模型之間的耦合關系。
圖3 電池熱管理系統。紅色、橙色、綠色和藍色代表了從高到低的溫度。
圖4 模型誤差分別小于5%和10%的數據百分比。
圖5 在55個SC03驅動循環（33000 s）下，壓縮機功率、電池加熱/冷卻速率和溫度的離線DP結果。
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