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超級電容器及其在新一代儲能系統中的應用/儲能科學與技術叢書

  • 作者：王凱//胡涵//李強//唐政//李德志|責編:羅莉//楊瓊
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111721673
  • 出版日期：2023/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：322
人民幣：RMB 149 元      售價：元
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內容大鋼
    本書重點分析了超級電容器及其在新一代儲能系統中的應用。全書共分為9章，第1章介紹了超級電容器的研究背景、分類和應用前景。第2章介紹了電極材料的製備和性能研究，主要包括稀釋法和模板法。第3章介紹了電極材料的改進及其在超級電容器中的應用，主要包括多孔碳正極材料的應用、基於靜電紡絲技術的碳質複合負極的應用和石油瀝青基碳納米纖維材料的應用。第4章介紹了電解質結構與材料，主要包括電解液概述、水電解質、有機電解質、離子液體和固態聚合物電解質。第5章介紹了超級電容器結構設計及其儲能特性研究，主要包括堆疊式超級電容器、卷繞式超級電容器和混合型超級電容器。第6章介紹了超級電容器的熱行為研究，主要包括堆疊式超級電容器的熱行為研究、卷繞式超級電容器的熱行為研究和混合型超級電容器的熱行為研究。第7章介紹了超級電容器測試系統的研究，主要包括恆流測試和恆壓測試。第8章介紹了超級電容器的健康管理，主要包括SOH的預測，分為基於模型法和數據驅動法。第9章介紹了基於數據驅動演算法的超級電容器壽命預測，主要包括基於改進的LSTM和TCN模型。
    本書可作為儲能系統研究人員的參考用書，也可作為電氣信息類本科生或者研究生教材。
作者介紹
王凱//胡涵//李強//唐政//李德志|責編:羅莉//楊瓊
目錄
前言
第1章  概述
  1.1  超級電容器的研究背景
  1.2  超級電容器的分類
  1.3  超級電容器的應用前景
第2章  電極材料的製備和性能研究
  2.1  引言
  2.2  稀釋法製備氫氧化鎳
    2.2.1  氫氧化鎳的製備
    2.2.2  電極製備和性能測試
    2.2.3  實驗結果與討論
  2.3  稀釋法製備氧化鎳
    2.3.1  氧化鎳的製備
    2.3.2  電極製備和性能測試
    2.3.3  實驗結果與討論
  2.4  模板法製備有序介孔炭
    2.4.1  有序介孔炭的製備
    2.4.2  電極製備和性能測試
    2.4.3  實驗結果與討論
第3章  電極材料的改進及其在超級電容器中的應用
  3.1  引言
  3.2  多孔碳正極材料的應用
    3.2.1  鋰離子電容器簡介
    3.2.2  有序介孔碳材料的研究進展
    3.2.3  氧官能化有序介孔碳的製備及其在鋰離子電容器正極中的應用
    3.2.4  磷摻雜有序介孔碳的製備及鋰離子電容器正極中的應用研究
    3.2.5  氮摻雜有序介孔碳的製備及其在鋰離子電容器中的應用
  3.3  基於靜電紡絲技術的碳質複合負極的應用
    3.3.1  靜電紡絲技術概述
    3.3.2  靜電紡絲技術納米纖維在微型超級電容器中的應用
    3.3.3  金屬化合物修飾靜電紡絲碳納米纖維的製備及其電化學性能研究
    3.3.4  原子鐵修飾碳納米纖維的製備及其電化學儲鋰性能研究
    3.3.5  基於靜電紡絲PI膜的快速激光雙面直寫技術製備柔性對稱超級電容器
  3.4  石油瀝青基碳納米纖維材料的應用
    3.4.1  石油瀝青基碳材料
    3.4.2  石油瀝青基碳納米纖維柔性電極的製備及其電化學儲鋰性能研究
    3.4.3  石油瀝青基碳納米纖維的結構改性及其超級電容性能
第4章  電解質結構與材料
  4.1  引言
  4.2  電解液概述
  4.3  水電解質
  4.4  有機電解質
  4.5  離子液體
  4.6  固態聚合物電解質
第5章  超級電容器結構設計及其儲能特性研究
  5.1  引言
  5.2  堆疊式超級電容器
    5.2.1  堆疊式超級電容器設計
    5.2.2  堆疊式超級電容器儲能特性研究
  5.3  卷繞式超級電容器

    5.3.1  卷繞式超級電容器設計
    5.3.2  卷繞式超級電容器儲能特性研究
  5.4  混合型超級電容器
    5.4.1  混合型超級電容器的結構確定
    5.4.2  混合型超級電容器性能測試
第6章  超級電容器的熱行為研究
  6.1  引言
  6.2  堆疊式超級電容器的熱行為研究
    6.2.1  堆疊式超級電容器有限元建模
    6.2.2  堆疊式超級電容器熱行為分析
    6.2.3  堆疊式超級電容器熱行為研究的結果與討論
  6.3  卷繞式超級電容器的熱行為研究
    6.3.1  卷繞式超級電容器有限元建模
    6.3.2  卷繞式超級電容器熱行為分析
    6.3.3  卷繞式超級電容器熱行為研究的結果與討論
  6.4  混合型超級電容器的熱行為研究
    6.4.1  傳熱模型
    6.4.2  傳熱分析與討論
第7章  超級電容器測試系統的研究
  7.1  引言
  7.2  測試系統總體設計
  7.3  測試系統硬體設計
    7.3.1  控制晶元的選擇
    7.3.2  IGBT和繼電器驅動電路
    7.3.3  採樣電路設計
    7.3.4  通信模塊設計
    7.3.5  數據存儲模塊設計
    7.3.6  抗干擾設計
  7.4  測試系統軟體設計
  7.5  實驗測試與結果
    7.5.1  軟體測試
    7.5.2  硬體測試
    7.5.3  超級電容器恆流充放電實驗驗證
  7.6  串聯超級電容器組電壓均衡系統的研究
    7.6.1  電壓均衡系統的總體設計
    7.6.2  電壓均衡主電路設計
    7.6.3  演算法設計
    7.6.4  電壓均衡系統的硬體設計
    7.6.5  電壓採集及信號調理電路
    7.6.6  模擬開關電路
    7.6.7  PIC單片機及A/D轉換
    7.6.8  MOSFET驅動電路
  7.7  電壓均衡系統的軟體設計
  7.8  實驗測試與結果分析
    7.8.1  測試實例1
    7.8.2  測試實例2
第8章  超級電容器的健康管理
  8.1  SOH相關概念及理解
  8.2  基於模型的預測方法
    8.2.1  等效電路模型

    8.2.2  退化機理模型
    8.2.3  應用實例
  8.3  基於數據的預測方法
  8.4  模型與數據驅動方法的融合
  8.5  小結
第9章  基於數據驅動演算法的超級電容器壽命預測
  9.1  剩餘使用壽命實驗測試
    9.1.1  引言
    9.1.2  超級電容器的老化機理
    9.1.3  實驗平台
    9.1.4  循環使用壽命測試
    9.1.5  HPPC測試
    9.1.6  小結
  9.2  循環神經網路預測超級電容器的剩餘使用壽命
    9.2.1  基本人工神經網路
    9.2.2  雙向循環神經網路
    9.2.3  雙向循環神經網路模擬結果
  9.3  長短時記憶循環神經網路及其優化方法
    9.3.1  引言
    9.3.2  LSTM及其優化
    9.3.3  混合遺傳演算法
    9.3.4  HGA-LSTM相關原理
    9.3.5  誤差評價指標
  9.4  基於HGA-LSTM的超級電容器壽命預測
    9.4.1  引言
    9.4.2  模型建立
    9.4.3  預測結果與分析
    9.4.4  預測的超級電容器老化趨勢
  9.5  基於改進時間卷積網路的超級電容器剩餘使用壽命預測
    9.5.1  時間卷積模型與演算法
    9.5.2  早停法防止過擬合
    9.5.3  基於不同模型預測結果的比較與分析
    9.5.4  離線數據用於驗證模型的泛化能力
    9.5.5  TCN模型與雙向循環神經網路的比較
  9.6  基於改進粒子群演算法優化TCN的超級電容器RUL預測
    9.6.1  粒子群優化演算法
    9.6.2  模擬退火演算法
    9.6.3  SA-PSO演算法
    9.6.4  SA-PSO演算法優化TCN用於超級電容器RUL預測
    9.6.5  改進的TCN預測超級電容器RUL模擬結果
  9.7  小結
參考文獻

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