第1章 電動汽車動力系統概述001
1.1 電動汽車發展背景及現狀001
1.1.1 電動汽車發展背景001
1.1.2 電動汽車的定義與分類006
1.1.3 電動汽車發展現狀008
1.2 新能源汽車結構018
1.2.1 純電動汽車018
1.2.2 插電式混合動力汽車和增程式電動汽車025
1.2.3 燃料電池汽車030
1.3 本章小結034
參考文獻035
第2章 電動汽車儲能系統概述037
2.1 儲能裝置的分類和工作原理037
2.1.1 儲能裝置的分類037
2.1.2 電池和超級電容器的工作原理042
2.2 電池和超級電容器的結構048
2.2.1 電池單體、電池模塊、電池包與電池系統048
2.2.2 超級電容器單體、模組與系統051
2.3 電池特性053
2.3.1 電學特性055
2.3.2 安全特性064
2.3.3 其他特性069
2.4 超級電容器特性072
2.4.1 基本電學特性072
2.4.2 采用不同電流恒流放電對超級電容器放電能量的影響077
2.4.3 恒流放電、階躍電流放電對超級電容器放電能量的影響079
2.4.4 溫度對超級電容器放電能量的影響081
2.5 本章小結084
參考文獻084
第3章 電池管理系統086
3.1 概述086
3.1.1 動力電池系統是電動汽車的核心部件086
3.1.2 BMS是動力電池系統的核心零部件088
3.2 BMS功能089
3.2.1 單體采集與均衡089
3.2.2 狀態監測091
3.2.3 電池狀態分析091
3.2.4 安全防護和故障診斷093
3.2.5 充放電管理099
3.2.6 信息管理100
3.3 BMS結構與典型BMS102
3.3.1 BMS結構102
3.3.2 典型BMS104
3.4 BMS充電控制導引115
3.4.1 交直流充電控制導引電路要求115
3.4.2 交直流充電控制導引電路硬件設計118
3.4.3 交流充電控制導引電路控制原理121
3.4.4 直流充電控制導引電路控制原理121
3.4.5 交直流充電控制導引電路控制算法122
3.5 BMS絕緣檢測124
3.5.1 傳統電橋法絕緣電阻檢測分析125
3.5.2 不平衡電橋法絕緣電阻檢測分析126
3.5.3 絕緣電阻檢測電路硬件設計131
3.5.4 絕緣電阻檢測電路軟件設計132
3.6 本章小結134
參考文獻134
第4章 動力電池組主動均衡控制方法136
4.1 動力電池組單體不一致性機理分析136
4.1.1 動力電池組單體不一致性產生原因136
4.1.2 動力電池組單體不一致性表現140
4.2 動力電池組單體不一致性改善方法142
4.2.1 提高設備精度143
4.2.2 改善生產工藝143
4.2.3 采用分選技術143
4.2.4 采用均衡控制技術144
4.3 動力電池組均衡控制方法概述146
4.3.1 動力電池組均衡控制意義146
4.3.2 動力電池組均衡控制方法148
4.4 分布式主動均衡控制系統152
4.4.1 分布式主動均衡控制系統結構152
4.4.2 分布式主動均衡控制系統工作模式153
4.4.3 單體SOC估算157
4.5 分布式主動均衡控制方法158
4.5.1 放電速率計算158
4.5.2 充電速率計算159
4.5.3 充放電模式下的動態均衡控制方法161
4.5.4 實驗驗證及分析164
4.6 本章小結179
參考文獻180
第5章 電動汽車混合儲能系統184
5.1 混合儲能系統發展背景184
5.2 混合儲能系統拓撲結構185
5.2.1 雙向DC/DC變換器186
5.2.2 被動式拓撲193
5.2.3 半主動拓撲193
5.2.4 全主動拓撲195
5.3 混合儲能系統控制策略196
5.3.1 基于規則的控制策略196
5.3.2 基于優化的控制策略201
5.3.3 混合控制策略204
5.4 本章小結206
參考文獻207
第6章 電流特征對鋰離子電池性能的影響215
6.1 鋰離子電池特性分析216
6.1.1 鋰離子電池外特性216
6.1.2 4種鋰離子電池217
6.1.3 鋰離子電池的性能參數219
6.2 實驗裝置及實驗流程220
6.2.1 實驗裝置220
6.2.2 恒流、階躍電流放電對可用能量的影響實驗222
6.2.3 不同倍率恒流放電對可用能量的影響實驗224
6.2.4 平均電流相等的不同周期放電對可用能量的影響實驗227
6.2.5 不同溫度放電對可用能量的影響實驗230
6.2.6 恒流、階躍電流放電對電池溫升的影響實驗233
6.3 實驗結果分析236
6.3.1 恒流、階躍電流放電對可用能量的影響236
6.3.2 不同倍率恒流放電對可用能量的影響236
6.3.3 平均電流相等的不同周期放電對可用能量的影響237
6.3.4 不同溫度放電對可用能量的影響237
6.3.5 恒流、階躍電流放電對電池溫升的影響238
6.4 本章小結239
參考文獻239
第7章 混合儲能系統三端口功率變換器設計241
7.1 三端口功率變換器的結構和工作模式242
7.1.1 結構242
7.1.2 工作模式243
7.2 狀態空間模型及傳遞函數246
7.2.1 導通子電路246
7.2.2 狀態空間模型247
7.2.3 傳遞函數248
7.3 閉環控制系統設計250
7.3.1 電流閉環控制器設計250
7.3.2 電壓閉環控制器設計252
7.4 實驗過程及結果255
7.4.1 實驗裝置255
7.4.2 模擬HWFET工況實驗256
7.4.3 階躍負載實驗258
7.4.4 三端口功率變換器效率實驗259
7.5 本章小結261
參考文獻261
第8章 混合儲能系統的小波功率分流方法241
8.1 系統結構264
8.2 基于Haar小波變換的功率分流方法265
8.2.1 Haar小波基本理論265
8.2.2 Haar小波功率分流方法270
8.3 實驗過程及結果275
8.3.1 實驗裝置275
8.3.2 Haar小波功率分流實驗結果276
8.4 基于Symlets小波變換的混合儲能系統能量管理方法279
8.4.1 Symlets小波及sym3小波功率分流方法279
8.4.2 實驗結果分析283
8.5 本章小結286
參考文獻287