插電式混合動(dòng)力與純電動(dòng)汽車的能量管理策略
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叢 書 名:國(guó)際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢
為找到一種在車輛上安全、可持續(xù)、環(huán)保,并且可以商業(yè)化運(yùn)用電能的方法,本書針對(duì)電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和能量存儲(chǔ)系統(tǒng),混合動(dòng)力和燃料電池混合動(dòng)力汽車及其電池技術(shù),車載電源的電池管理、充電以及電網(wǎng)和可再生能源接口,為電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車充電的電力電子變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及其在電網(wǎng)中的作用、效率等方面進(jìn)行了闡述。本書使用了大量具體的實(shí)例,論述生動(dòng)形象,易于被讀者接受。
譯者序原書前言原書致謝第1章概述1.1背景1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車基礎(chǔ)知識(shí)1.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車基本概念1.2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系的工作原理1.3仿真平臺(tái):高級(jí)車輛仿真器(ADVISOR)軟件參考文獻(xiàn)第2章電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.1電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的概念2.1.1電動(dòng)汽車2.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2.1.3插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.2.1基本的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系配置2.2.2當(dāng)前和未來(lái)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.3插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.4純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)第3章電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量存儲(chǔ)系統(tǒng)3.1簡(jiǎn)介3.2電池3.2.1理想模型3.2.2線性模型3.2.3戴維南模型3.3超級(jí)電容器的電氣模型3.3.1雙層超級(jí)電容器模型3.3.2電池/超級(jí)電容器混合模型3.4飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的電氣模型3.5燃料電池的工作原理3.5.1可再生燃料電池電源的詳細(xì)電氣模型參考文獻(xiàn)第4章混合動(dòng)力和燃料電池混合動(dòng)力電動(dòng)汽車4.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的基本原理和概念4.1.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的概念4.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系的工作原理4.2串聯(lián)式與并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系的效率4.2.1簡(jiǎn)介4.2.2基于部件級(jí)的效率分析4.3不同的行駛模式和再生制動(dòng)效率分析4.3.1簡(jiǎn)介4.3.2車輛的規(guī)格及建模4.3.3基于多樣化行駛模式的總效率比較4.4再生制動(dòng)效率分析4.5總電氣傳動(dòng)系效率分析4.6燃料電池混合動(dòng)力電動(dòng)汽車:建模與控制4.6.1建模環(huán)境4.6.2功率組件的建模與選擇4.6.3燃料電池系統(tǒng)4.6.4電池系統(tǒng)4.6.5電動(dòng)機(jī)控制器系統(tǒng)4.6.6基準(zhǔn)車輛4.6.7小結(jié)4.6.8控制燃料電池混合動(dòng)力電動(dòng)汽車4.7燃料電池和牽引系統(tǒng)的電力電子接口4.7.1簡(jiǎn)介4.7.2動(dòng)力傳動(dòng)系配置4.7.3功率部件建模4.8燃料電池插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的概念4.8.1燃料電池混合動(dòng)力電動(dòng)汽車架構(gòu)參考文獻(xiàn)第5章電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電池技術(shù)5.1電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量存儲(chǔ)問(wèn)題5.1.1電池類型5.1.2電池模型與仿真5.1.3鋰離子電池5.1.4鋰離子電池的特性5.1.5循環(huán)壽命與荷電狀態(tài)5.1.6關(guān)鍵問(wèn)題的解決方案參考文獻(xiàn)第6章車載電源電池管理6.1電池組電壓均衡的問(wèn)題6.1.1簡(jiǎn)介6.2傳統(tǒng)和先進(jìn)均衡器介紹6.2.1電阻式均衡器6.2.2電容式均衡器6.2.3電感式均衡器6.2.4Cuk均衡器6.2.5基于變壓器的均衡器6.2.6新型電池電壓均衡器6.2.7小結(jié)6.3電池電壓均衡的經(jīng)濟(jì)性6.3.1簡(jiǎn)介6.3.2電池均衡器的重要性6.3.3插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車/電動(dòng)汽車電池均衡器6.3.4電池均衡器的成本分析6.3.5插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性分析6.3.6小結(jié)6.4新型電池均衡器的設(shè)計(jì)和性能6.4.1簡(jiǎn)介6.4.2設(shè)計(jì)規(guī)格6.4.3新型電池電壓均衡器的電路分析6.4.4新型電池電壓均衡器的數(shù)學(xué)模型6.4.5仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析6.4.6典型均衡器與樣機(jī)之間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較6.4.7均衡器連接方式6.4.8小結(jié)6.5電池均衡器的控制電路設(shè)計(jì)6.5.1簡(jiǎn)介6.5.2控制器功能6.5.3鋰離子電池的等效電路模型6.5.4VOC的確定6.5.5VOC的估計(jì)方法6.5.6電池均衡器控制策略6.5.7新型電池均衡器控制器建模6.5.8電池均衡器控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化6.5.9電池均衡器控制器的數(shù)學(xué)推導(dǎo)6.5.10頻域下的電池均衡器控制器穩(wěn)定性分析6.5.11時(shí)域下的電池均衡器控制器穩(wěn)定性分析6.5.12新型電池均衡器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析6.5.13理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較6.5.14小結(jié)參考文獻(xiàn)第7章電動(dòng)汽車/插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電池充電:電網(wǎng)和可再生能源接口7.1簡(jiǎn)介7.2電池的充電方式7.2.1電池參數(shù)7.2.2充電方式7.2.3充電的終止方式7.2.4充電的程序設(shè)定7.3電網(wǎng)充電7.3.1線路的穩(wěn)定問(wèn)題7.3.2逆變器畸變和直流電的接入7.3.3本地的分布配置7.4可再生能源充電7.4.1光伏系統(tǒng)成為電池充電的基本組成部分7.4.2光伏陣列模型7.4.3控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.4.4仿真結(jié)果7.4.5小結(jié)7.5為電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車充電的電力電子技術(shù)7.5.1插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車應(yīng)用所需的電力電子技術(shù)7.5.2光伏系統(tǒng)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)7.5.3中央逆變器7.5.4串聯(lián)式逆變器7.5.5模塊式逆變器7.6光伏逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)7.6.1配有DCDC變換器和隔離器的光伏逆變器7.6.2只配有DCDC變換器的光伏逆變器7.6.3只配有隔離器的光伏逆變器7.6.4無(wú)DCDC變換器和隔離器配置的光伏逆變器7.6.5可能的光伏互連方案7.6.6推薦的結(jié)構(gòu)7.7功率變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)7.7.1最大功率點(diǎn)跟蹤器環(huán)節(jié)7.7.2整流器/逆變器環(huán)節(jié)7.7.3充電器環(huán)節(jié)參考文獻(xiàn)第8章為電動(dòng)汽車/插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車充電的電力電子變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8.1為電動(dòng)汽車/插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車充電的電網(wǎng)和光伏系統(tǒng)8.1.1電力電子逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8.1.2推薦的功率變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8.1.3Z型變換器8.2用于電網(wǎng)和光伏系統(tǒng)互連的DCDC變換器和DCAC逆變器8.2.1雙向隔離DCDC變換器的設(shè)計(jì)8.2.2匝數(shù)比的計(jì)算8.2.3DCDC變換器的等效平均電路的演變8.2.4Z型電路的設(shè)計(jì):電容8.2.5Z型電路的設(shè)計(jì):電感8.2.6Z型變換器的交流分析8.2.7備注8.2.8成本8.2.9可靠性8.2.10與光伏電源和電網(wǎng)交互的動(dòng)態(tài)性能8.2.11設(shè)計(jì)的靈活性8.3為電動(dòng)汽車/插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車充電的新型集成式DCACDC變換8.4基于高頻變壓器的隔離式充電器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8.4.1背景8.4.2隔離器和直流環(huán)節(jié)8.5組件的設(shè)計(jì)8.5.1隔離變壓器匝數(shù)比的計(jì)算8.5.2直流環(huán)節(jié)濾波器8.5.3逆變器橋和DCDC變換器的功率器件8.6評(píng)估8.6.1成本8.6.2可靠性8.6.3與光伏電源和電網(wǎng)交互的動(dòng)態(tài)性能8.6.4設(shè)計(jì)的靈活性8.7無(wú)變壓器的充電器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8.7.1背景8.7.2組件的設(shè)計(jì)8.8評(píng)估8.8.1成本8.8.2可靠性8.8.3與光伏電源和電網(wǎng)交互的動(dòng)態(tài)性能8.8.4設(shè)計(jì)的靈活性