“純電驅(qū)動”是我國新能源汽車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向，車載儲能系統(tǒng)是各類電動汽車的核心，對其展開深入系統(tǒng)的研究與探索對于掌握電動汽車核心關(guān)鍵技術(shù)、促進我國汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略化轉(zhuǎn)型具有重要意義。本書重點論述了電動汽車儲能系統(tǒng)的相關(guān)原理、理論和方法。本書共8章，主要介紹了電動汽車動力系統(tǒng)、電動汽車儲能系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、動力電池組主動均衡控制方法、電動汽車混合儲能系統(tǒng)、電流特征對鋰離子電池性能的影響、混合儲能系統(tǒng)三端口功率變換器設(shè)計、混合儲能系統(tǒng)的小波功率分流方法。本書可以作為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員的參考書，也可以作為電氣工程、車輛工程等相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的參考書。

申永鵬，工學博士。2015年12月畢業(yè)于湖南大學控制科學與工程專業(yè)。參與并完成國家“863”計劃項目1項、國家自然科學基金項目3項，獲河南省科技進步二等獎1項、教育部科技進步二等獎1項；在國內(nèi)外重要期刊發(fā)表學術(shù)論文10余篇。入選2021年河南省高等學校青年骨干教師培養(yǎng)計劃。曾任電氣工程師，參與了ZK6100EGAA純電動客車整車控制系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計。

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 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 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充電控制導引 115
3.4.1 交直流充電控制導引電路要求 115
3.4.2 交直流充電控制導引電路硬件設(shè)計 118
3.4.3 交流充電控制導引電路控制原理 121
3.4.4 直流充電控制導引電路控制原理 121
3.4.5 交直流充電控制導引電路控制算法 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 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 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)拓撲結(jié)構(gòu) 185
5.2.1 雙向DC/DC變換器 186
5.2.2 被動式拓撲 193
5.2.3 半主動拓撲 193
5.2.4 全主動拓撲 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 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 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 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 287