光伏-锂电池混合能源管理系统设计与仿真

摘要

针对传统光伏能源汽车充电困难、续驶里程短的问题，提出一种能够在复杂环境条件下实现自动化管理的光伏电池与锂电池混合能源管理系统。在MATALB-Simulink中构建包含光伏电池模型和锂电池模型的混合能源系统模型，采用最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)算法优化太阳能的转化效率，利用比例积分(proportional integral, PI)控制器和双向直流(direct current, DC)/DC变换电路实现锂电池的充放电自动转换功能，仿真分析不同辐照度下光伏电池发电功率对锂电池充电的影响，并在特定的环境条件下评估能量管理策略的响应能力。仿真结果表明：系统可以根据电动汽车的需求，在光照充足时对锂电池进行充电；光照微弱时，对锂电池进行放电。光伏MPPT算法提高了太阳能的利用率；在复杂环境条件下，该系统能够实现高效的能量管理，提高了系统的稳定性和鲁棒性。

关键词

光伏电池 / 锂电池 / 辐照度 / 荷电状态 / 电动汽车