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鋰電池儲能科學與技術/電氣信息工程叢書/中國能源革命與先進技術叢書

  • 作者:王順利//黃琦//劉冬雷//陳宗海|責編:湯楓//周海越
  • 出版社:機械工業
  • ISBN:9787111755128
  • 出版日期:2024/07/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:232
人民幣:RMB 79 元      售價:
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內容大鋼
    本書針對儲能鋰電池應用的技術要求,以儲能鋰電池狀態估計和電源管理方法為出發點,主要包括儲能鋰電池概述、儲能鋰電池控制策略、核心狀態參量預估方法與儲能電池電源管理設計實例等內容。
    本書特色鮮明、內容系統、實例豐富,既可用於高等院校新能源科學與工程、自動化、電氣工程及其自動化等相關專業教學與科學研究,又可作為儲能科學與技術應用研究人員的技術參考書。

作者介紹
王順利//黃琦//劉冬雷//陳宗海|責編:湯楓//周海越

目錄
前言
第1章  儲能鋰電池概述
  1.1  儲能鋰電池的背景與意義
  1.2  儲能鋰電池工作機理分析
    1.2.1  儲能鋰電池簡述
    1.2.2  儲能鋰電池的組成
    1.2.3  儲能鋰電池的工作原理
    1.2.4  儲能鋰電池的分段充電
  1.3  儲能鋰電池的分類與特點
    1.3.1  磷酸鐵鋰電池
    1.3.2  鈷酸鋰電池
    1.3.3  錳酸鋰電池
    1.3.4  三元聚合物儲能鋰電池
    1.3.5  鈦酸鋰電池
    1.3.6  不同類型儲能鋰電池性能對比分析
  1.4  儲能鋰電池的工作特性
    1.4.1  儲能鋰電池的充電特性
    1.4.2  儲能鋰電池的放電特性
    1.4.3  儲能鋰電池的溫度特性
  1.5  儲能鋰電池的基本概念
    1.5.1  電壓特性
    1.5.2  電流特性
    1.5.3  溫度特性
    1.5.4  容量特性
    1.5.5  充放電倍率
    1.5.6  充放電次數
    1.5.7  儲能鋰電池功率
    1.5.8  內阻特性
    1.5.9  荷電狀態
    1.5.10  放電深度
    1.5.11  自放電率
    1.5.12  庫倫效率
  1.6  儲能鋰電池的應用領域和發展趨勢
    1.6.1  主要應用領域
    1.6.2  行業發展趨勢
    1.6.3  國內發展現狀和前景
第2章  儲能鋰電池BMS核心參數與控制策略
  2.1  儲能電池關鍵參數的測量
    2.1.1  電壓
    2.1.2  溫度
    2.1.3  電流
  2.2  鋰離子電池儲能安全保護
    2.2.1  基礎安全保護措施
    2.2.2  鋰離子電池儲能安全
    2.2.3  儲能電池管理單元
    2.2.4  永久性失效保護
    2.2.5  BMS設計規範
    2.2.6  儲能鋰電芯的品質保障
    2.2.7  提高電池安全性
  2.3  鋰離子電池組儲能的熱管理

    2.3.1  熱管理的必要性
    2.3.2  風冷
    2.3.3  液冷
    2.3.4  相變冷卻
    2.3.5  熱管冷卻
  2.4  常規充電管理
    2.4.1  恆流充電法
    2.4.2  恆壓充電法
    2.4.3  階段式充電法
    2.4.4  充電器設計
  2.5  快速充電管理
    2.5.1  脈衝式充電法
    2.5.2  變電流間歇充電法
    2.5.3  變電壓間歇充電法
    2.5.4  充電過程保護
  2.6  儲能鋰電池核心參數估算現狀
    2.6.1  荷電狀態(SOC)估算研究現狀
    2.6.2  功率狀態(SOP)評估研究現狀
    2.6.3  健康狀態(SOH)預測研究現狀
第3章  鋰離子電池電化學儲能特性分析
  3.1  鋰離子電池儲能工作原理分析
  3.2  儲能鋰電池特性測試
    3.2.1  能量測試實驗
    3.2.2  混合脈衝功率特性測試實驗
    3.2.3  電池容量校正實驗
    3.2.4  不同倍率充放電實驗
    3.2.5  電池老化測試實驗
  3.3  儲能鋰電池工作特性分析
    3.3.1  能量特性分析
    3.3.2  內阻特性分析
    3.3.3  開路電壓特性分析
    3.3.4  電池溫度特性分析
  3.4  SOC影響因素分析
    3.4.1  電池溫度特性分析
    3.4.2  充放電倍率實驗分析
    3.4.3  電池老化影響分析
  3.5  儲能鋰電池老化特性研究
    3.5.1  SOH影響因素分析
    3.5.2  老化過程OCV-SOC規律
    3.5.3  電池老化內阻分析
  3.6  儲能鋰電池遲滯特性研究
    3.6.1  電池遲滯現象
    3.6.2  次環遲滯特性
    3.6.3  遲滯溫度依賴性
    3.6.4  遲滯路徑依賴性
  3.7  儲能鋰電池OCV-SOC模型
    3.7.1  帶遲滯效應的等效電路模型
    3.7.2  模型參數辨識
    3.7.3  PI遲滯模型
  3.8  儲能鋰電池建模

    3.8.1  電化學模型建模
    3.8.2  等效電路模型建模
    3.8.3  等效電路模型定階研究
    3.8.4  改進的等效電路模型構建
  3.9  儲能鋰電池模型參數辨識
    3.9.1  鋰離子電池開路電壓估算
    3.9.2  鋰離子電池離線參數辨識研究
    3.9.3  遞推最小二乘在線參數辨識演算法
    3.9.4  遺忘因子遞推擴展最小二乘在線參數辨識
  3.10  實時跟蹤數據的全參數在線辨識
    3.10.1  參數辨識方法的對比分析
    3.10.2  全參數在線辨識的構建
  3.11  儲能鋰電池參數辨識與模型驗證
    3.11.1  鋰離子電池複雜測試工況
    3.11.2  複雜工況下參數辨識驗證
    3.11.3  等效電路模型對比分析
第4章  儲能鋰電池SOC估算方法研究
  4.1  SOC估算存在的問題及局限性分析
  4.2  基於EKF及其改進演算法的SOC估算
    4.2.1  KF演算法
    4.2.2  KF演算法運算過程推導
    4.2.3  非線性KF演算法改進
    4.2.4  基於自適應濾波與有限差分演算法研究
    4.2.5  基於EKF演算法的SOC估算研究
    4.2.6  基於SR-UKF演算法的電池SOC估算
    4.2.7  基於AFD-EKF演算法的SOC估算
    4.2.8  基於雙在線迭代SR-UKF演算法的SOC估算
  4.3  基於多影響因素校正的電池SOC迭代估算
    4.3.1  鋰離子電池SOC估算模型構建
    4.3.2  貝葉斯濾波及其衍生演算法研究與改進
    4.3.3  非線性模型下的KF演算法改進
    4.3.4  測量雜訊對估算影響分析與校正
    4.3.5  典型工況下SOC估算結果及分析
    4.3.6  基於互聯網+的電池SOC估算
  4.4  基於BP神經網路的SOC估算模型研究
    4.4.1  BP神經網路演算法分析
    4.4.2  BP神經網路SOC估算模型建立
    4.4.3  實驗數據集預處理
    4.4.4  模擬測試
  4.5  基於NARX神經網路的SOC估算模型研究
    4.5.1  NARX神經網路演算法分析
    4.5.2  網路超參數設計
    4.5.3  基於NARX神經網路的SOC估算模型建立
    4.5.4  基於NARX的SOC估算模型評價指標選取與模擬測試
    4.5.5  基於AEKF優化NARX神經網路的SOC估算模型
    4.5.6  基於NARX-AEKF的SOC估算模型模擬測試
  4.6  複雜工況下SOC估算性能分析
    4.6.1  恆流放電實驗的電池SOC估算
    4.6.2  DST工況實驗SOC估算
    4.6.3  BBDST工況電池SOC估算實驗分析

    4.6.4  多變溫度下的HPPC實驗電池SOC估算研究
    4.6.5  大功率間歇性放電SOC估算實驗驗證
    4.6.6  無人機定製工況下的SOC估算精度分析
第5章  儲能鋰電池SOP估算方法研究
  5.1  基於多約束條件下的鋰離子電池SOP估算策略
    5.1.1  開路電壓約束下的峰值電流
    5.1.2  SOC約束下的峰值電流
    5.1.3  在線多約束條件下的SOP估算
    5.1.4  儲能鋰離子電池SOC與SOP聯合估算方法
  5.2  基於SWMI-AEKF演算法的能量狀態估算研究
    5.2.1  EKF演算法
    5.2.2  基於先驗雜訊估算的改進AEKF演算法
    5.2.3  基於SWMI-AEKF演算法的SOE估算
  5.3  儲能鋰電池SOE估算驗證
    5.3.1  BBDST工況下SOE估算驗證
    5.3.2  DST工況下SOE估算驗證
    5.3.3  不同參數辨識方法下SOE估算分析
  5.4  儲能鋰電池SOE與峰值功率協同預估研究
    5.4.1  基於模型的鋰離子電池峰值功率估算
    5.4.2  基於SOE的鋰離子電池峰值功率估算
    5.4.3  SOE與峰值功率協同預估策略
  5.5  基於SOE的儲能鋰電池峰值功率估算驗證
    5.5.1  BBDST工況下持續峰值功率估算驗證
    5.5.2  DST工況下持續峰值功率估算驗證
    5.5.3  初始SOE對峰值功率估算影響分析
  5.6  考慮SOC和端電壓的SOP評估分析
    5.6.1  功率參考數據獲取及特例分析
    5.6.2  BBDST工況驗證
    5.6.3  DST工況驗證
    5.6.4  不同持續時間下驗證分析
第6章  儲能鋰電池SOH估算方法研究
  6.1  儲能鋰電池SOH估算策略分析
    6.1.1  SOH定義及其數學描述
    6.1.2  SOH估算存在的問題及局限性分析
  6.2  基於粒子濾波理論的改進演算法
    6.2.1  粒子濾波演算法改進策略分析
    6.2.2  基於改進粒子濾波的電池SOH估算
  6.3  基於不同迭代周期的SOC-SOH協同估算
    6.3.1  SOC-SOH協同估算模型構建
    6.3.2  SOC-SOH協同迭代估算流程
    6.3.3  典型工況下SOH估算結果及分析
  6.4  基於AEKF的SOH估算
    6.4.1  EKF迭代運算分析
    6.4.2  雜訊AEKF演算法分析
    6.4.3  建立基於容量估算的狀態空間方程
  6.5  基於雙時間尺度ADEKF演算法的SOH估算
    6.5.1  雙擴展卡爾曼濾波演算法用於SOH估算
    6.5.2  雙時間尺度ADEKF演算法用於SOH估算
  6.6  基於融合雙因子的SOH估算方法研究
    6.6.1  歐姆內阻估算SOH

    6.6.2  融合雙因子估算SOH
  6.7  航空儲能鋰電池SOH估算效果分析
    6.7.1  基於內阻的估算結果分析
    6.7.2  基於容量的估算結果分析
    6.7.3  內阻和容量聯合估算結果驗證
第7章  電池組的均衡及能量安全管理
  7.1  均衡調節的意義
  7.2  電池組的均衡管理分類
    7.2.1  均衡電路拓撲結構
    7.2.2  被動均衡電路
    7.2.3  主動均衡電路
  7.3  均衡能量轉移策略及均衡電路設計實例
    7.3.1  均衡策略拓撲結構
    7.3.2  基於MSP430的BMS設計
    7.3.3  基於STM32的BMS設計
    7.3.4  基於ISL78600的BMS設計
    7.3.5  基於AD7280A的BMS設計
    7.3.6  基於LTC6804的BMS設計
  7.4  BMS的性能測試與故障排除
    7.4.1  BMS性能測試
    7.4.2  故障原因及其分析
    7.4.3  故障解決方法
參考文獻

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