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作者：佚名　日期：2023-08-07　点击数：

基于锂离子电池的电动汽车的能量管理策略

电动汽车（EVs）是一种可减少温室气体排放和石油消耗的清洁交通工具。然而，EVs的性能和续航能力受到其电池系统的限制。如何有效地管理电池系统的能量是提高EVs性能的关键问题。本文综述了基于锂离子电池（LIBs）的EVs的能量管理策略（EMSs），包括离线优化、在线优化和自适应优化三类。本文分析了各类EMSs的优缺点，比较了不同EMSs在不同工况下的性能，并讨论了未来的研究方向。

关键词

电动汽车；锂离子电池；能量管理策略；优化

随着全球能源危机和环境污染的日益严重，开发清洁、高效和可再生的能源技术成为了当今社会的迫切需求。在交通领域，传统的内燃机汽车是主要的石油消耗者和温室气体排放者，寻找替代方案是降低交通对环境和资源的影响的重要途径。电动汽车（EVs）是一种利用电池系统作为动力源的汽车，相比内燃机汽车，EVs具有更高的能量效率、更低的噪音、更少的尾气排放和更低的运行成本等优点。

然而，EVs也面临着一些挑战，其中最主要的是其电池系统的性能和寿命。目前，锂离子电池（LIBs）是EVs最常用的电池类型，因为它们具有高比能量、高功率密度、低自放电率、长循环寿命等特点。然而，LIBs也存在一些缺点，如容量衰减、温度敏感、充放电限制等。这些缺点导致了EVs的续航里程、加速性能、安全性等方面的不足。如何有效地管理LIBs系统的能量，以实现最佳的性能、经济性和可靠性，是提高EVs竞争力的关键问题。

能量管理策略（EMSs）是指根据EVs的工况需求和电池系统的状态，控制电池系统与其他部件（如发动机、超级电容器等）之间的能量流动，以达到某种目标（如最小化油耗、最大化续航里程等）。EMSs可以分为离线优化、在线优化和自适应优化三类。离线优化是指在已知工况需求和电池参数的情况下，在线下计算出最优解，并在线上执行。在线优化是指在未知工况需求和实时更新电池参数的情况下，在线计算出最优解，并在线上执行。自适应优化是指在未知工况需求和不确定电池参数的情况下，利用机器学习等方法，在线学习和更新最优解，并在线上执行。

本文的目的是综述基于LIBs的EVs的EMSs，分析各类EMSs的优缺点，比较不同EMSs在不同工况下的性能，并讨论未来的研究方向。本文的结构如下：第2节介绍了LIBs的特性和模型；第3节介绍了离线优化EMSs；第4节介绍了在线优化EMSs；第5节介绍了自适应优化EMSs；第6节总结了本文的主要内容，并提出了未来的研究方向。

2. 锂离子电池的特性和模型

锂离子电池（LIBs）是一种利用锂离子在正负极之间移动来储存和释放能量的电化学装置。LIBs的主要组成部分包括正极、负极、隔膜、电解液和外壳等。图1显示了一个典型的LIBs的结构和工作原理。