目錄
前言
第1章緒論1
1.1低溫環(huán)境對(duì)電動(dòng)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(dòng)力電池低溫預(yù)熱國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2
1.2.1鋰離子動(dòng)力電池低溫?zé)崽匦匝芯楷F(xiàn)狀2
1.2.2鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)熱模型研究現(xiàn)狀3
1.2.3鋰離子動(dòng)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(dòng)力電池低溫特性分析8
2.1鋰離子動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)及工作原理8
2.2不同溫度鋰離子動(dòng)力電池的性能測(cè)試9
2.2.1實(shí)驗(yàn)電池及測(cè)試設(shè)備9
2.2.2容量測(cè)試11
2.2.3混合脈沖功率特性測(cè)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(dòng)力電池性能分析18
3.1鋰離子動(dòng)力電池老化機(jī)制18
3.2鋰離子動(dòng)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(jì)27
3.3.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建28
3.3.2老化過(guò)程中的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)29
3.3.3老化過(guò)程中的電化學(xué)阻抗譜測(cè)試31
3.4低溫小倍率充放電對(duì)鋰離子動(dòng)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(guò)程概率密度函數(shù)分析33
3.4.4鋰離子動(dòng)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(dòng)力電池直流放電預(yù)熱方法40
4.1鋰離子動(dòng)力電池性能測(cè)試及等效電路模型參數(shù)辨識(shí)40
4.1.1鋰離子動(dòng)力電池容量測(cè)試41
4.1.2鋰離子動(dòng)力電池開(kāi)路電壓測(cè)試42
4.1.3鋰離子動(dòng)力電池等效電路模型的參數(shù)辨識(shí)43
4.2鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)熱模型構(gòu)建44
4.2.1鋰離子動(dòng)力電池溫升模型45
4.2.2鋰離子動(dòng)力電池溫升模型參數(shù)的獲取46
4.2.3鋰離子動(dòng)力電池溫升模型的驗(yàn)證48
4.3基于動(dòng)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(dòng)態(tài)規(guī)劃算法對(duì)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的求解53
4.4實(shí)驗(yàn)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(cè)結(jié)果與實(shí)際測(cè)量溫度對(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)力電池性能測(cè)試66
5.1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象66
5.1.2容量測(cè)試實(shí)驗(yàn)67
5.1.3混合脈沖功率特性實(shí)驗(yàn)68
5.1.4不同SOC下鋰離子動(dòng)力電池開(kāi)路電壓測(cè)試70
5.2基于交流阻抗的鋰離子動(dòng)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(cè)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(lì)的低溫預(yù)熱仿真80
5.4實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(cè)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(shí)別89
6.2.3等效電路模型的驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(dòng)力電池系統(tǒng)外部預(yù)熱方法102
7.1鋰離子動(dòng)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(dòng)力電池的熱模型建立102
7.1.2鋰離子動(dòng)力電池的熱模型參數(shù)辨識(shí)102
7.1.3熱模型仿真驗(yàn)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(dòng)力電池系統(tǒng)外部預(yù)熱實(shí)驗(yàn)116
7.2.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建116
7.2.2鋰離子動(dòng)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(dòng)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(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理122
8.2增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)建模125
8.2.1鋰離子動(dòng)力電池模型126
8.2.2增程器模型130
8.2.3驅(qū)動(dòng)電機(jī)模型131
8.2.4整車動(dòng)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(dòng)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(jì)139
8.4仿真及分析139
8.4.1能量管理策略應(yīng)用場(chǎng)景分析139
8.4.2參數(shù)靈敏度分析146
8.4.3實(shí)例分析148
8.5本章小結(jié)149
參考文獻(xiàn)149