第1章 電動汽車動力系統(tǒng)概述 001
1.1 電動汽車發(fā)展背景及現(xiàn)狀 001
1.1.1 電動汽車發(fā)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(fā)展現(xiàn)狀 008
1.2 新能源汽車結(jié)構(gòu) 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(jié) 034
參考文獻(xiàn) 035
第2章 電動汽車儲能系統(tǒng)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(jié)構(gòu) 048
2.2.1 電池單體、電池模塊、電池包與電池系統(tǒng) 048
2.2.2 超級電容器單體、模組與系統(tǒng) 051
2.3 電池特性 053
2.3.1 電學(xué)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(xué)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(jié) 084
參考文獻(xiàn) 084
第3章 電池管理系統(tǒng) 086
3.1 概述 086
3.1.1 動力電池系統(tǒng)是電動汽車的核心部件 086
3.1.2 BMS是動力電池系統(tǒng)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(tài)監(jiān)測 091
3.2.3 電池狀態(tài)分析 091
3.2.4 安全防護(hù)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(jié)構(gòu)與典型BMS 102
3.3.1 BMS結(jié)構(gòu) 102
3.3.2 典型BMS 104
3.4 BMS充電控制導(dǎo)引 115
3.4.1 交直流充電控制導(dǎo)引電路要求 115
3.4.2 交直流充電控制導(dǎo)引電路硬件設(shè)計 118
3.4.3 交流充電控制導(dǎo)引電路控制原理 121
3.4.4 直流充電控制導(dǎo)引電路控制原理 121
3.4.5 交直流充電控制導(dǎo)引電路控制算法 122
3.5 BMS絕緣檢測 124
3.5.1 傳統(tǒng)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(shè)計 131
3.5.4 絕緣電阻檢測電路軟件設(shè)計 132
3.6 本章小結(jié) 134
參考文獻(xiàn) 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(chǎn)生原因 136
4.1.2 動力電池組單體不一致性表現(xiàn) 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(shè)備精度 143
4.2.2 改善生產(chǎn)工藝 143
4.2.3 采用分選技術(shù) 143
4.2.4 采用均衡控制技術(shù) 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(tǒng) 152
4.4.1 分布式主動均衡控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 152
4.4.2 分布式主動均衡控制系統(tǒng)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(tài)均衡控制方法 161
4.5.4 實驗驗證及分析 164
4.6 本章小結(jié) 179
參考文獻(xiàn) 180
第5章 電動汽車混合儲能系統(tǒng) 184
5.1 混合儲能系統(tǒng)發(fā)展背景 184
5.2 混合儲能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 185
5.2.1 雙向DC/DC變換器 186
5.2.2 被動式拓?fù)?193
5.2.3 半主動拓?fù)?193
5.2.4 全主動拓?fù)?195
5.3 混合儲能系統(tǒng)控制策略 196
5.3.1 基于規(guī)則的控制策略 196
5.3.2 基于優(yōu)化的控制策略 201
5.3.3 混合控制策略 204
5.4 本章小結(jié) 206
參考文獻(xiàn) 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(shù) 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(jié)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(jié) 239
參考文獻(xiàn) 239
第7章 混合儲能系統(tǒng)三端口功率變換器設(shè)計 241
7.1 三端口功率變換器的結(jié)構(gòu)和工作模式 242
7.1.1 結(jié)構(gòu) 242
7.1.2 工作模式 243
7.2 狀態(tài)空間模型及傳遞函數(shù) 246
7.2.1 導(dǎo)通子電路 246
7.2.2 狀態(tài)空間模型 247
7.2.3 傳遞函數(shù) 248
7.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計 250
7.3.1 電流閉環(huán)控制器設(shè)計 250
7.3.2 電壓閉環(huán)控制器設(shè)計 252
7.4 實驗過程及結(jié)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(fù)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(jié) 261
參考文獻(xiàn) 261
第8章 混合儲能系統(tǒng)的小波功率分流方法 241
8.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 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(jié)果 275
8.3.1 實驗裝置 275
8.3.2 Haar小波功率分流實驗結(jié)果 276
8.4 基于Symlets小波變換的混合儲能系統(tǒng)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(jié)果分析 283
8.5 本章小結(jié) 286
參考文獻(xiàn) 287