正版 锂电池储能科学与技术 王顺利 9787111755128 机械工业出版社

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锂电池储能科学与技术

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 机械工业出版社

前言

第1章储能锂电池概述

11储能锂电池的背景与意义

12储能锂电池工作机理分析

121储能锂电池简述

122储能锂电池的组成

123储能锂电池的工作原理

124储能锂电池的分段充电

13储能锂电池的分类与特点

131磷酸铁锂电池

132钴酸锂电池

133锰酸锂电池

134三元聚合物储能锂电池

135钛酸锂电池

136不同类型储能锂电池性能对比

分析

14储能锂电池的工作特性

141储能锂电池的充电特性

142储能锂电池的放电特性

143储能锂电池的温度特性

15储能锂电池的基本概念

151电压特性

152电流特性

153温度特性

154容量特性

155充放电倍率

156充放电次数

157储能锂电池功率

158内阻特性

159荷电状态

1510放电深度

1511自放电率

1512库伦效率

16储能锂电池的应用领域和

发展趋势

161主要应用领域

162行业发展趋势

163国内发展现状和前景

第2章储能锂电池BMS核心参数与

控制策略

21储能电池关键参数的测量

211电压

212温度

213电流

22锂离子电池储能安全保护

221基础安全保护措施

222锂离子电池储能安全

223储能电池管理单元

224永久性失效保护

225BMS设计规范

226储能锂电芯的品质保障

227提高电池安全性

23锂离子电池组储能的热管理

231热管理的必要性

232风冷

233液冷

234相变冷却

235热管冷却

24常规充电管理

241恒流充电法

242恒压充电法

243阶段式充电法

244充电器设计

25快速充电管理

251脉冲式充电法

252变电流间歇充电法

253变电压间歇充电法

254充电过程保护

26储能锂电池核心参数估算

现状

261荷电状态（SOC）估算研究

现状

262功率状态（SOP）评估研究

现状

263健康状态（SOH）预测研究

现状

第3章锂离子电池电化学储能特性

分析

31锂离子电池储能工作原理

分析

32储能锂电池特性测试

321能量测试实验

322混合脉冲功率特性测试实验

323电池容量校正实验

324不同倍率充放电实验

325电池老化测试实验

33储能锂电池工作特性分析

331能量特性分析

332内阻特性分析

333开路电压特性分析

334电池温度特性分析

34SOC影响因素分析

341电池温度特性分析

342充放电倍率实验分析

343电池老化影响分析

35储能锂电池老化特性研究

351SOH影响因素分析

352老化过程OCV-SOC规律

353电池老化内阻分析

36储能锂电池迟滞特性研究

361电池迟滞现象

362次环迟滞特性

363迟滞温度依赖性

364迟滞路径依赖性

37储能锂电池OCV-SOC模型

371带迟滞效应的等效电路模型

372模型参数辨识

373PI迟滞模型

38储能锂电池建模

381电化学模型建模

382等效电路模型建模

383等效电路模型定阶研究

384改进的等效电路模型构建

39储能锂电池模型参数辨识

391锂离子电池开路电压估算

392锂离子电池离线参数辨识

研究

393递推最小二乘在线参数辨识

算法

394遗忘因子递推扩展最小二乘在

线参数辨识

310实时跟踪数据的全参数在线

辨识

3101参数辨识方法的对比分析

3102全参数在线辨识的构建

311储能锂电池参数辨识与模型

验证

3111锂离子电池复杂测试工况

3112复杂工况下参数辨识验证

3113等效电路模型对比分析

第4章储能锂电池SOC估算方法

研究

41SOC估算存在的问题及局限性

分析

42基于EKF及其改进算法的SOC

估算

421KF算法

422KF算法运算过程推导

423非线性KF算法改进

424基于自适应滤波与有限差分

算法研究

425基于EKF算法的SOC估算

研究

426基于SR-UKF算法的电池SOC

估算

427基于AFD-EKF算法的SOC

估算

428基于双在线迭代SR-UKF算法

的SOC估算

43基于多影响因素校正的电池

SOC迭代估算

431锂离子电池SOC估算模型

构建

432贝叶斯滤波及其衍生算法

研究与改进

433非线性模型下的KF算法

改进

434测量噪声对估算影响分析与

校正

435典型工况下SOC估算结果及

分析

436基于互联网+的电池SOC

估算

44基于BP神经网络的SOC估算

模型研究

441BP神经网络算法分析

442BP神经网络SOC估算模型

建立

443实验数据集预处理

444仿真测试

45基于NARX神经网络的SOC

估算模型研究

451NARX神经网络算法分析

452网络超参数设计

453基于NARX神经网络的SOC

估算模型建立

454基于NARX的SOC估算模型

评价指标选取与仿真测试

455基于AEKF优化NARX神经

网络的SOC估算模型

456基于NARX-AEKF的SOC估

算模型仿真测试

46复杂工况下SOC估算性能

分析

461恒流放电实验的电池SOC

估算

462DST工况实验SOC估算

463BBDST工况电池SOC估算实验

分析

464多变温度下的HPPC实验电池

SOC估算研究

465大功率间歇性放电SOC估算

实验验证

466无人机定制工况下的SOC估算

精度分析

第5章储能锂电池SOP估算方法

研究

51基于多约束条件下的锂离子

电池SOP估算策略

511开路电压约束下的峰值电流

512SOC约束下的峰值电流

513在线多约束条件下的SOP

估算

514储能锂离子电池SOC与SOP

联合估算方法

52基于SWMI-AEKF算法的能量

状态估算研究

521EKF算法

522基于先验噪声估算的改进

AEKF算法

523基于SWMI-AEKF算法的SOE

估算

53储能锂电池SOE估算验证

531BBDST工况下SOE估算

验证

532DST工况下SOE估算验证

533不同参数辨识方法下SOE估算

分析

54储能锂电池SOE与峰值功率

协同预估研究

541基于模型的锂离子电池峰值

功率估算

542基于SOE的锂离子电池峰值

功率估算

543SOE与峰值功率协同预估

策略

55基于SOE的储能锂电池峰值

功率估算验证

551BBDST工况下持续峰值功率

估算验证

552DST工况下持续峰值功率估算

验证

553初始SOE对峰值功率估算影响

分析

56考虑SOC和端电压的SOP评估

分析

561功率参考数据获取及特例

分析

562BBDST工况验证

563DST工况验证

564不同持续时间下验证分析

第6章储能锂电池SOH估算方法

研究

61储能锂电池SOH估算策略

分析

611SOH定义及其数学描述

612SOH估算存在的问题及局限性

分析

62基于粒子滤波理论的改进

算法

621粒子滤波算法改进策略分析

622基于改进粒子滤波的电池SOH

估算

63基于不同迭代周期的SOC-

SOH协同估算

631SOC-SOH协同估算模型

构建

632SOC-SOH协同迭代估算

流程

633典型工况下SOH估算结果及

分析

64基于AEKF的SOH估算

641EKF迭代运算分析

642噪声AEKF算法分析

643建立基于容量估算的状态空间

方程

65基于双时间尺度ADEKF算法

的SOH估算

651双扩展卡尔曼滤波算法用于

SOH估算

652双时间尺度ADEKF算法用于

SOH估算

66基于融合双因子的SOH估算

方法研究

661欧姆内阻估算SOH

662融合双因子估算SOH

67航空储能锂电池SOH估算

效果分析

671基于内阻的估算结果分析

672基于容量的估算结果分析

673内阻和容量联合估算结果

验证

第7章电池组的均衡及能量安全

管理

71均衡调节的意义

72电池组的均衡管理分类

721均衡电路拓扑结构

722被动均衡电路

723主动均衡电路

73均衡能量转移策略及均衡

电路设计实例

731均衡策略拓扑结构

732基于MSP430的BMS设计

733基于STM32的BMS设计

734基于ISL78600的BMS设计

735基于AD7280A的BMS设计

736基于LTC6804的BMS设计

74BMS的性能测试与故障

排除

741BMS性能测试

742故障原因及其分析

743故障解决方法

参考文献

本书针对储能锂电池应用的技术要求，以储能锂电池状态估计和电源管理方法为出发点，主要包括储能锂电池概述、储能锂电池控制策略、核心状态参量预估方法与储能电池电源管理设计实例等内容。

本书特色鲜明、内容系统、实例丰富，既可用于高等院校新能源科学与工程、自动化、电气工程及其自动化等相关专业教学与科学研究，又可作为储能科学与技术应用研究人员的技术参考书。