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電池管理系統(等效電路模型)

  • 作者：(美)格雷戈里·L.普勒特|責編:張冬曄|譯者:李銳//余佳玲//雷雨//張穎超//鄧浩
  • 出版社：國防工業
  • ISBN：9787118134940
  • 出版日期：2024/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：310
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    本書專註于電力能源管理分支領域電池管理方向，從電池管理系統的主要目的出發，提供了應用等效電路模型解決電池管理和控制中問題的多種方法，重點研究了如何通過簡單的電壓、電流、溫度測量來估計電池內部狀態，以及如何控制電池的運行從而在壽命和性能之間達到最佳的平衡。本書主要內容包括：電池管理系統的設計要求、電池組的建模方法、電池狀態的估計方法、電池組的均衡方法以及電池組的最優控制方法。
作者介紹
(美)格雷戈里·L.普勒特|責編:張冬曄|譯者:李銳//余佳玲//雷雨//張穎超//鄧浩
目錄
第1章  電池管理系統要求
  1.1  電池包拓撲
  1.2  BMS設計要求
  1.3  要求1a.電池包測量：電壓
  1.4  要求1b.電池包測量：溫度
  1.5  要求1c.電池包測量：電流
  1.6  要求1d.電池包測量：高壓接觸器控制
  1.7  要求1c.絕緣檢測
    1.7.1  負極側絕緣故障：求解R1
    1.7.2  正極側絕緣故障：求解R2
  1.8  要求1f熱控制
  1.9  要求2.保護
  l.10  要求3a.充電器控制
  1.11  要求3b.CAN匯流排通信
  1.12  要求3c.日誌功能
  1.13  要求4a.荷電狀態估計
    1.13.1  需要估計什麼以及為什麼需要估計
    1.13.2  什麼是真正的SOC
  1.14  要求4b.能量估計
    1.14.1  單體電池總能量估計
    1.14.2  電池組總能量估計
  1.15  要求4c.功率估計
    1.15.1  單體電池功率估計
    1.15.2  電池組功率估計
  1.16  要求5.診斷
  1.17  本章小結及工作展望
第2章  電池組建模
  2.1  單體電池建模
  2.2  建模方法1：基於經驗
  2.3  建模方法2：基於機理
  2.4  模擬正V
  2.5  車輛動力學方程
  2.6  EV模擬代碼
    2.6.1  setupSimVehicle.m
    2.6.2  simVehicle.m
  2.7  EV模擬結果
  2.8  模擬恆功率和恆電壓
    2.8.1  恆功率模擬
    2.8.2  恆壓模擬
    2.8.3  需要恆流、恆功率和恆壓的示例
  2.9  模擬電池組
    2.9.1  串聯電池組
    2.9.2  由並聯電池模組組成的電池組
    2.9.3  由串聯電池模組組成的電池組
  2.10  PCM模擬代碼
  2.11  PCM結果示例
  2.12  SCM模擬代碼
  2.13  SCM結果示例
  2.14  本章小結及工作展望
第3章  電池狀態估計

  3.1  SOC估計
  3.2  荷電狀態的嚴謹定義
  3.3  估計SOC的幾種方法
    3.3.1  較差的基於電壓的SOC估計方法
    3.3.2  較差的基於電流的SOC估計方法
    3.3.3  基於模型的狀態估計
    3.3.4  序貫概率推理
  3.4  隨機過程
    3.4.1  隨機變數
    3.4.2  向量RV
    3.4.3  聯合分佈RV的特性
    3.4.4  向暈隨機討程
  3.5  序貫概率推理
    3.5.1  六步流程
  3.6  線性卡爾曼濾波
    3.6.1  線性卡爾曼濾波的推導
    3.6.2  線性卡爾曼濾波的可視化
    3.6.3  線性卡爾曼濾波步驟的MATLAB代碼
    3.6.4  提高數值魯棒性
    3.6.5  測量值驗證門限
  3.7  擴展卡爾曼濾波
    3.7.1  推導擴展卡爾曼濾波的六個步驟
    3.7.2  含代碼的EKF示例
  3.8  利用ESC電池模型實施EKF
    3.8.1  計算EKF矩陣
    3.8.2  EKF的重構實施
    3.8.3  ESC模型的EKF示例
  3.9  EKF的問題，用sigma點方法改進
    3.9.1  用sigma點近似統計數據
  3.10  SPKF
    3.10.1  推導SPKF的6個步驟
    3.10.2  含代碼的SPKF示例
  3.11  使用ESC電池模型實現SPKF
  3.12  與感測器、初始化有關的實際問題
    3.12.1  電流感測器偏差
    3.12.2  電壓感測器故障
    3.12.3  其他感測器故障
    3.12.4  初始化
  3.13  使用bar-delta濾波降低計算複雜度
    3.13.1  基於ESC電池模型的bar-delta濾波：bar濾波器
    3.13.2  基於ESC電池模型的bar-delta濾波：delta濾波器
    3.13.3  使用電腦驗證的bar-delta濾波示例
    3.13.4  bar-delta精度和速度示例
  3.14  本章小結及工作展望
  3.15  附錄
第4章  電池健康估計
  4.1  健康估計的需求
    4.1.1  總容量
    4.1.2  等效串聯電阻
    4.1.3  其他電池參數

  4.2  負極老化
    4.2.1  負極顆粒表面發生的老化
    4.2.2  負極體積變化引起的老化
    4.2.3  複合負極中的老化
  4.3  正極老化
    4.3.1  正極顆粒表面發生的老化
    4.3.2  正極顆粒內部老化
    4.3.3  複合正極老化
  4.4  電壓對Ro的靈敏度
  4.5  估算Ro的代碼
  4.6  電壓對總容量Q的靈敏度
  4.7  通過卡爾曼濾波估計參數
    4.7.1  參數估計的通用方法
  4.8  EKF參數估計
  4.9  SPKF參數估計
  4.10  聯合和雙重估計
    4.10.1  一般聯合估計
    4.10.2  一般雙重估計
    4.10.3  通過EKF進行聯合狀態和參數估計
    4.10.4  通過EKF進行雙重狀態和參數估計
    4.10.5  通過SPKF進行聯合狀態和參數估計
    4.10.6  通過SPKF進行雙重狀態和參數估計
  4.11  魯棒性和速度
    4.11.1  確保正確收斂
  4.12  使用線性回歸對總容量進行無偏估計
    4.12.1  最小二乘容量估計存在的問題
  4.13  加權普通最小二乘法
  4.14  加權總體最小二乘法
  4.15  模型擬合優度
  4.16  置信區間
  4.17  簡化的總體最小二乘法
    4.17.1  Xi與yi置信度成比例的TLS
  4.18  近似全解
    4.18.1  推導近似加權總體最小二乘代價函數
    4.18.2  最小化AWTLS代價函數
    4.18.3  求解四次方程
    4.18.4  近似加權總體最小二乘的綜述
  4.19  模擬代碼
  4.20  HEV模擬示例
    4.20.1  HEV應用場景1
    4.20.2  HEV應用場景2
    4.20.3  HEV應用場景3
  4.21  EV模擬示例
    4.21.1  EV應用場景1
    4.21.2  Ev應用場景2
    4.21.3  EV應用場景3
  4.22  模擬分析
  4.23  本章小結及工作展望
  4.24  附錄：非線性卡爾曼濾波演算法
第5章  電池均衡

  5.1  不均衡的原因
  5.2  被誤以為會導致不均衡的原因
  5.3  均衡器設計選擇
    5.3.1  什麼是均衡設定點
    5.3.2  何時均衡
    5.3.3  如何均衡
  5.4  均衡電路
    5.4.1  耗散型：固定的分流電阻
    5.4.2  耗散型：開關分流電阻
    5.4.3  非耗散型：多個開關電容
    5.4.4  非耗散型：一個開關電容器
    5.4.5  非耗散型：開關變壓器
    5.4.6  非耗散型：共享變壓器
    5.4.7  非耗散型：共享母線
  5.5  均衡速度
  5.6  均衡模擬結果
  5.7  本章小結及工作展望
第6章  基於電壓的功率極限估計
  6.1  傳統的基於端電壓的功率極限
  6.2  使用簡單電池模型的基於電壓的功率極限
    6.2.1  基於SOC、最大電流和功率的速率限制
  6.3  使用全電池模型的基於電壓的功率極限
  6.4  二分查找演算法
  6.5  本章小結及工作展望
第7章  基於機理的最優控制
  7.1  最小化衰退
    7.1.1  電池衰退建模
  7.2  SEI膜的形成和生長
    7.2.1  全階模型
    7.2.2  簡化模型
    7.2.3  簡化計算
  7.3  SEI降階模型結果
  7.4  過充中的析鋰
    7.4.1  基於機理的過充電模型
  7.5  析鋰ROM結果
  7.6  優化功率極限
  7.7  插入式充電
  7.8  快速充電示例
  7.9  動態功率計算
  7.10  本書總結及工作展望
  7.11  附錄1：用於SEI模擬的參數
  7.12  附錄2：用於過充電模擬的參數

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