電動汽車低溫能量管理是集動力電池低溫內(nèi)外部預(yù)熱策略和電驅(qū)動系統(tǒng)能量管理等為一體的綜合研究領(lǐng)域。本書深入介紹電動汽車動力電池低溫預(yù)熱技術(shù)的研究進(jìn)展、動力電池內(nèi)外部預(yù)熱方法和增程式電動汽車低溫能量優(yōu)化管理策略。全書共8章，主要包括：緒論、鋰離子動力電池低溫特性分析、低溫循環(huán)老化路徑鋰離子動力電池性能分析、鋰離子動力電池直流放電預(yù)熱方法、鋰離子動力電池脈沖頻率優(yōu)化的低溫預(yù)熱策略、鋰離子動力電池低溫脈沖預(yù)熱電流幅值優(yōu)化、鋰離子動力電池系統(tǒng)外部預(yù)熱方法，以及低溫狀態(tài)下增程式電動汽車的能量管理策略。
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作為項目負(fù)責(zé)人承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃子課題等科研項目20余項.獲得黑龍江省科技進(jìn)步二等獎2項等諸多獎項.IEEE PES電動汽車技術(shù)委員會動力電池技術(shù)分委員會副秘書長等職.
目錄
前言
第1章緒論1
1.1低溫環(huán)境對電動汽車應(yīng)用的挑戰(zhàn)1
1.1.1能量和功率特性衰減嚴(yán)重1
1.1.2制熱需求上升2
1.1.3行駛阻力增大2
1.2鋰離子動力電池低溫預(yù)熱國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2
1.2.1鋰離子動力電池低溫?zé)崽匦匝芯楷F(xiàn)狀2
1.2.2鋰離子動力電池產(chǎn)熱模型研究現(xiàn)狀3
1.2.3鋰離子動力電池低溫預(yù)熱研究現(xiàn)狀4
參考文獻(xiàn)5
第2章鋰離子動力電池低溫特性分析8
2.1鋰離子動力電池結(jié)構(gòu)及工作原理8
2.2不同溫度鋰離子動力電池的性能測試9
2.2.1實驗電池及測試設(shè)備9
2.2.2容量測試11
2.2.3混合脈沖功率特性測試12
2.3溫度影響電池特性的原因15
2.4本章小結(jié)16
參考文獻(xiàn)16
第3章低溫循環(huán)老化路徑鋰離子動力電池性能分析18
3.1鋰離子動力電池老化機(jī)制18
3.2鋰離子動力電池外特性老化分析方法19
3.2.1ICA法和DVA法20
3.2.2概率密度函數(shù)法23
3.2.3EIS法26
3.3低溫小倍率充放電循環(huán)老化路徑設(shè)計27
3.3.1實驗平臺搭建28
3.3.2老化過程中的性能測試實驗29
3.3.3老化過程中的電化學(xué)阻抗譜測試31
3.4低溫小倍率充放電對鋰離子動力電池性能的影響31
3.4.1容量衰減影響31
3.4.2阻抗影響32
3.4.3循環(huán)過程概率密度函數(shù)分析33
3.4.4鋰離子動力電池析鋰狀態(tài)分析35
3.5本章小結(jié)37
參考文獻(xiàn)38
第4章鋰離子動力電池直流放電預(yù)熱方法40
4.1鋰離子動力電池性能測試及等效電路模型參數(shù)辨識40
4.1.1鋰離子動力電池容量測試41
4.1.2鋰離子動力電池開路電壓測試42
4.1.3鋰離子動力電池等效電路模型的參數(shù)辨識43
4.2鋰離子動力電池產(chǎn)熱模型構(gòu)建44
4.2.1鋰離子動力電池溫升模型45
4.2.2鋰離子動力電池溫升模型參數(shù)的獲取46
4.2.3鋰離子動力電池溫升模型的驗證48
4.3基于動態(tài)規(guī)劃的放電電流多目標(biāo)優(yōu)化50
4.3.1放電電流邊界條件的確定50
4.3.2優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的建立51
4.3.3基于動態(tài)規(guī)劃算法對優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的求解53
4.4實驗結(jié)果及比較分析55
4.4.1不同倍率的恒流電池放電預(yù)熱的仿真分析55
4.4.2多目標(biāo)優(yōu)化放電電流預(yù)熱方法仿真分析57
4.4.3不同權(quán)值因子下電池模型預(yù)測結(jié)果與實際測量溫度對比分析59
4.4.4不同權(quán)重因子下多目標(biāo)優(yōu)化預(yù)熱與恒流放電預(yù)熱對比分析61
4.5本章小結(jié)63
參考文獻(xiàn)64
第5章鋰離子動力電池脈沖頻率優(yōu)化的低溫預(yù)熱策略66
5.1鋰離子動力電池性能測試66
5.1.1實驗對象66
5.1.2容量測試實驗67
5.1.3混合脈沖功率特性實驗68
5.1.4不同SOC下鋰離子動力電池開路電壓測試70
5.2基于交流阻抗的鋰離子動力電池?zé)?電耦合模型構(gòu)建70
5.2.1電池模型建立70
5.2.2電池溫升模型建立71
5.2.3電池溫升模型參數(shù)測試73
5.2.4電池內(nèi)部阻抗與溫度和頻率的關(guān)系76
5.2.5電池?zé)崮Ｐ秃碗娔Ｐ偷鸟詈?7
5.3低溫脈沖預(yù)熱頻率優(yōu)化控制策略78
5.3.1頻率優(yōu)化控制策略78
5.3.2基于變頻脈沖激勵的低溫預(yù)熱仿真80
5.4實驗結(jié)果及比較分析81
5.5本章小結(jié)84
參考文獻(xiàn)84
第6章鋰離子動力電池低溫脈沖預(yù)熱電流幅值優(yōu)化86
6.1電池電化學(xué)阻抗譜性能測試86
6.2電池?zé)犭娔Ｐ蜆?gòu)建86
6.2.1Randles等效電路模型86
6.2.2等效電路模型參數(shù)識別89
6.2.3等效電路模型的驗證91
6.2.4基于交流阻抗的頻域產(chǎn)熱模型91
6.2.5電池產(chǎn)熱模型的驗證93
6.3低溫脈沖預(yù)熱電流幅值優(yōu)化控制策略93
6.3.1電池發(fā)生析鋰的電位判據(jù)94
6.3.2抑制容量衰減的脈沖預(yù)熱策略95
6.4實驗結(jié)果及比較分析96
6.4.1脈沖預(yù)熱策略預(yù)熱效果驗證97
6.4.2兩種預(yù)熱循環(huán)下容量衰減情況分析98
6.5本章小結(jié)100
參考文獻(xiàn)100
第7章鋰離子動力電池系統(tǒng)外部預(yù)熱方法102
7.1鋰離子動力電池低溫外部預(yù)熱系統(tǒng)的仿真分析102
7.1.1鋰離子動力電池的熱模型建立102
7.1.2鋰離子動力電池的熱模型參數(shù)辨識102
7.1.3熱模型仿真驗證106
7.1.4電池組預(yù)熱仿真模型的建立與仿真109
7.2鋰離子動力電池系統(tǒng)外部預(yù)熱實驗116
7.2.1實驗平臺搭建116
7.2.2鋰離子動力電池系統(tǒng)預(yù)熱結(jié)果分析117
7.3本章小結(jié)120
參考文獻(xiàn)121
第8章低溫狀態(tài)下增程式電動汽車的能量管理策略122
8.1帶有電池預(yù)熱的增程式電動汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理122
8.2增程式電動汽車動力系統(tǒng)建模125
8.2.1鋰離子動力電池模型126
8.2.2增程器模型130
8.2.3驅(qū)動電機(jī)模型131
8.2.4整車動力學(xué)模型132
8.2.5運(yùn)行工況133
8.3基于CD-CS的預(yù)熱增程式電動汽車能量分配方法134
8.3.1狀態(tài)的定義與狀態(tài)的邏輯關(guān)系136
8.3.2狀態(tài)切換邏輯137
8.3.3電池在線SOC和溫度估計139
8.4仿真及分析139
8.4.1能量管理策略應(yīng)用場景分析139
8.4.2參數(shù)靈敏度分析146
8.4.3實例分析148
8.5本章小結(jié)149
參考文獻(xiàn)149
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