![](/c49/32/10026260391780.jpg)
出版社:西安交通大學出版社 ISBN:9787560529684 商品編碼:10026260391780 代碼:415 作者:車得福
"![](https://img30.360buyimg.com/imgzone/jfs/t1/169499/7/2761/43/60002e18E4aa8e36f/1fa2dd163ceccdd2.gif) 商品參數 【全5冊】電池儲能繫統調頻技術+儲能技術及應用+#級電容器 建模 特性及應用+大規模儲能繫統+電池建模與電池管理繫統設計 | | 定價 | 415.00 | ISBN編碼 | 9787111608301 | 內容介紹 電池儲能繫統調頻技術 | ![](https://img30.360buyimg.com/imgzone/jfs/t1/169089/15/2722/64820/60002e1aEc6168178/de0266f31b421c69.jpg) | 定價 | 69.00 | 出版社 | 機械工業出版社 | 出版時間 | 2018年10月 | 開本 | 16開 | 作者 | 李建林 房凱 等編著 | 頁數 | 140 | ISBN編碼 | 9787111608301 |
內容介紹 本書通過對電池儲能繫統參與電力調頻的可行性與價值進行分析,確定此項技術具有廣闊的應用前景;研究的電池儲能繫統參與電力調頻的協調控制問題、電池儲能繫統參與調頻的容量配置方法,可為儲能參與電力調頻的示範與產業化工程夯實基礎;針對典型的調頻示範工程進行介紹,提出了電池儲能繫統替代某傳統調頻機組參與電力繫統調頻的方案設計,為電池儲能繫統應用於調頻領域的方向、規劃與建設提供了有力的支撐。
目錄 前言 第1章 緒論1 1.1 背景及意義2 1.2 電池儲能技術的發展現狀4 1.3 電池儲能調頻應用研究9 1.4 電力繫統頻率調節13 1.4.1 電力繫統頻率一次調節13 1.4.2 電力繫統頻率二次調節14 1.4.3 發電機組類型與電力繫統頻率調節15 1.4.4 國內外電力繫統頻率指標和控制要求16 1.4.5 參與電力調頻的容量要求16 1.4.6 電力繫統調頻與自動發電控制性能評價17 1.4.7 現代電網頻率調節面臨的問題17 1.5 小結19 第2章 電池儲能繫統調頻特性分析21 2.1 技術特性分析21 2.1.1 電池的倍率特性21 2.1.2 電池的壽命特點22 2.2 與火電機組的對比分析23 2.2.1 出力特征對比分析23 2.2.2 調節容量對比分析24 2.2.3 經濟性對比分析26 2.3 調頻優勢分析27 2.4 調頻效率分析30 2.5 效益分析31 2.5.1 電池儲能繫統調頻的靜態效益32 2.5.2 電池儲能繫統調頻的動態效益33 2.5.3 儲能繫統調頻的環境效益34 2.6 小結35 第3章 國內外電池儲能繫統調頻案例分析37 3.1 國內典型案例38 3.1.1 國家風光儲輸示範基地38 3.1.2 南方電網寶清電池儲能電站39 3.1.3 北京石景山熱電廠2MW鋰離子電池儲能電力調頻繫統39 3.2 國外典型案例39 3.2.1 北美主要儲能調頻項目情況40 3.2.2 國外電池公司相關儲能項目介紹42 第4章 電池儲能繫統調頻規劃配置技術44 4.1 選址規劃45 4.1.1 電池儲能繫統參與電網調頻的選址概略45 4.1.2 電池儲能繫統參與電力繫統調頻選址步驟與模型47 4.1.3 電池儲能繫統參與電力繫統調頻應用的選址實例49 4.2 容量優化配置52 4.2.1 電池儲能繫統參與電網調頻的容量配置概略52 4.2.2 電池儲能繫統參與電網調頻的容量優化配置方法54 4.2.3 電池儲能繫統參與電網調頻的容量配置實例61 4.3 運行控制69 4.3.1 電池儲能繫統參與電網調頻的運行控制概略69 4.3.2 電池儲能繫統參與電網調頻的基本控制模式71 4.3.3 考慮儲能繫統參與電網調頻動作時機與深度的運行方法77 4.3.4 電池儲能繫統參與電網調頻的運行控制實例80 4.4 小結86 第5章 電池儲能繫統調頻控制技術88 5.1 電力繫統調頻服務需求概述89 5.1.1 電力繫統頻率控制的必要性89 5.1.2 電力繫統調度控制繫統概述90 5.1.3 電力繫統頻率控制的挑戰90 5.2 調頻服務的考核與補償方法91 5.2.1 我國電網頻率考核方法91 5.2.2 電池儲能繫統調頻輔助服務補償辦法93 5.3 自動發電控制繫統94 5.3.1 自動發電控制繫統概述94 5.3.2 自動發電繫統架構94 5.4 電池儲能調頻技術優勢95 5.4.1 電池儲能繫統的技術特點95 5.4.2 電池儲能繫統物理模型96 5.5 電池儲能調頻控制方法100 5.5.1 基於PI控制器的電池儲能繫統控制策略100 5.5.2 基於模型預測控制方法的電池儲能繫統調頻控制策略101 5.6 電池儲能調頻回報分析103 5.6.1 電池儲能繫統在電力市場環境下獲取收益途徑103 5.6.2 電池儲能繫統參與調頻服務回報分析104 5.7 小結106 第6章 電池儲能繫統調頻典型設計方法107 6.1 進行方案設計的背景與意義108 6.2 設計思想與原則109 6.3 電池儲能繫統調頻的原理109 6.3.1 儲能繫統一次調頻的原理109 6.3.2 儲能繫統二次調頻的原理110 6.4 方案設計110 6.4.1 儲能繫統功率與容量的確定110 6.4.2 儲能繫統參與調頻的控制策略設計112 6.4.3 電池儲能繫統容量控制設計114 6.5 小結115 第7章 電池儲能調頻運行評估技術116 7.1 電池儲能繫統調頻控制繫統的調試117 7.1.1 儲能繫統一次調頻控制繫統調試117 7.1.2 儲能繫統二次調頻控制繫統調試118 7.2 電池儲能繫統調頻控制性能評價120 7.3 市場風險評估121 7.3.1 政策風險121 7.3.2 技術風險121 7.3.3 標準體繫風險121 7.4 小結122 參考文獻123
目錄 #級電容器 建模 特性及應用 | ![](https://img12.360buyimg.com/imgzone/jfs/t1/170307/2/2666/56166/60002e1aEcc966fb7/9eb21a28ebc6d2c0.jpg) | 定價 | 99.00 | 出版社 | 機械工業出版社 | 出版時間 | 2018年06月 | 開本 | 16 | 作者 | 約翰·M. 米勒 | 頁數 | 0 | ISBN編碼 | 9787111599036 |
內容介紹
本書介紹了*級電容器的分類、建模和特性分析,以具體實例展示了*級電容器在商業、工業範圍內的應用,是在重型交通工具以及混合動力電動汽車方面的應用。本書的後半部分闡述了容量配置、循環壽命、電容器濫用等工程領域的實際問題。後一章描繪了未來運輸繫統的藍圖,新能源電動汽車逐漸取代傳統汽車,結合*級電容器,在無線輸電技術領域更廣泛的應用前景和意義。本書理論與實際相結合,內容由淺入深,可作為本科及研究生的學習教材,也可作為工程項目人員科研、設計的參考資料。
目錄
譯者序
原書前言
第1 章*級電容器的分類 1
1. 1電化學電容器 9
1. 2對稱類型 15
1. 3非對稱類型 21
1. 4混合電容器 26
練習 29
參考文獻 30
第2 章*級電容器建模 33
2. 1電子等效電路模型 38
2. 2單體表征方法和標準 51
2. 3仿真模型驗證 58
2. 4電容器-電池組合 64
練習 79
參考文獻 80
第3 章功率和能量 83
3. 1比能量和能量密度 87
3. 2比功率和功率密度 90
3. 3Ragone 關繫 99
3. 4*級電容器和電池 101
練習 109
參考文獻 112
第4 章商業應用 114
4. 1不間斷電源 115
4. 2電網穩壓器 119
4. 3風力發電繫統 129
4. 4光伏繫統 136
練習 139
參考文獻 142
第5 章工業應用 144
5. 1物料搬運卡車 146
5. 2港口起重機和橡膠輪胎門式起重機 149
5. 3土方設備 156
練習 165
參考文獻 167
第6 章重型交通工具中的應用 169
6. 1電池電動車 179
6. 2混合動力電動車 180
6. 3擺渡車 185
練習 188
參考文獻 190
第7 章混合動力電動汽車 192
7. 1混合動力電動汽車的類型 199
7. 2混合動力功能 202
7. 3功率輔助混合動力 204
7. 4插電式混合動力 206
練習 211
參考文獻 212
第8 章單模式下的功率分配 214
8. 1電子無級變速器 218
8. 2*級電容器在電子無級變速器中的應用 221
8. 3驅動周期評估 224
練習 231
參考文獻 233
第9 章雙模式下的功率分配 235
9. 1雙模式eCVT 概要 239
9. 2EVT 的運行模式 241
9. 3*級電容器在雙模式eCVT 中的應用 246
9. 4插電式混合動力電動汽車: Volt 248
練習 252
參考文獻 254
第10 章循環壽命測試 255
10. 1漏電流影響 260
10. 2可靠性與使用壽命 262
10. 3*均使用壽命 271
10. 4綜合循環壽命測試 275
練習 279
參考文獻 281
第11 章濫用容限 283
11. 1濫用檢測的必要性 284
11. 2過電壓和過電流濫用 285
11. 3絕緣電阻和高電位 289
11. 4振動要求 294
11. 5循環*級電容器 295
練習 298
參考文獻 300
第12 章未來運輸繫統 301
12. 1未來的移動繫統 302
12. 2無線電力傳輸 304
12. 3*級電容器在感應電力傳輸中的應用 308
練習 313
參考文獻 314
附錄術語定義 316
作者介紹 儲能技術及應用 | ![](https://img14.360buyimg.com/imgzone/jfs/t1/156391/38/5926/41386/60002e1aE02a2837a/2f9f47c9ff12894d.jpg) | 定價 | 79.00 | 出版社 | 機械工業出版社 | 出版時間 | 2018年05月 | 開本 | 16開 | 作者 | 伊夫.布魯內特 | 頁數 | 0 | ISBN編碼 | 9787111596226 |
內容介紹 本書主要講述了儲能在電力繫統、交通運輸、新能源發電和移動電子設備中的應用;介紹了現在主要的儲能技術,包括各種儲氫技術與燃料電池、電化學儲能、*級電容器與微電源等;分析了主要儲能技術的性能特點、材料與關鍵技術,以及在典型應用繫統中的技術經濟性等。本書適合於面向智能電網、新能源汽車與移動式電子應用的儲能科研、規劃、設計與運行的工程師,以及高等院校從事儲能與應用的教師與研究生閱讀。
目錄
譯者的話 概論1 概論1
第1章應用於電力繫統的儲能技術11
1.1簡介12
1.2儲能技術應用於發電環節13
1.2.1“大功率儲能”可以使發電收益*大化13
1.2.2“大功率儲能”可以減輕發電繫統的
運行和經營風險14
1.2.3儲能的輔助服務15
1.3儲能技術應用於間歇式電源16
1.3.1不含儲能的調頻16
1.3.2儲能對功率/頻率的調節作用18
1.3.3儲能的其他輔助功能20
1.4儲能技術應用於輸電繫統21
1.4.1投資控制與阻塞管理21
1.4.2調頻與*衡機制21
1.4.3電壓調節與電能質量21
1.4.4繫統安全與故障恢復22
1.4.5其他可能的應用22
1.5儲能技術應用於配電繫統23
1.5.1儲能對電網規劃的作用23
1.5.2其他應用26
1.6儲能技術應用於電力27
1.6.1利用儲能降低采購成本28
1.6.2利用儲能降低采購成本風險28
1.7儲能應用於電力用戶28
1.7.1儲能的削峰作用28
1.7.2儲能對移峰用電的作用29
1.7.3儲能對供電質量和供電連續性的作用30
1.7.4無功補償32
1.8儲能技術應用於電力*衡機制32
1.9結論34
1.10參考文獻36
第2章交通運輸:鐵路,公路,航空,海運39 2.1簡介40
2.2電能是二次能源40 2.2.1陸地交通40
2.2.2航空運輸43
2.2.3鐵路運輸44 2.2.4海上運輸44
2.3電能:主要或唯*的能量來源44
2.3.1電動汽車44 2.3.2重型貨車與客車51
2.3.3兩輪機動車51
2.3.4導引型車輛(火車、地鐵、有軌電車、無軌電車) 52 2.3.5海上交通———遊艇53
2.4電能與其他能源互為補充———混合動力53
2.4.1並聯結構54 2.4.2串聯結構56
2.4.3路耦合57
2.4.4混合動力的軌道機車57 2.5結論58
2.6參考文獻60
第3章光伏發電繫統中的儲能技術61
3.1簡介62 3.2獨立光伏發電繫統62
3.2.1基本原理62
3.2.2不可或缺的環節:儲能62 3.2.3光伏發電繫統的市場63
3.2.4獨立光伏發電繫統中儲能的容量配置64
3.2.5選擇適宜的儲能技術64 3.3鉛酸蓄電池壽命受限66
3.3.1蓄電池的能量管理67
3.3.2具有發展前景的鋰離子電池技術68
Ⅴ
F6 G
3.4並網光伏發電繫統70
3.4.1不斷發展的電網70
3.4.2多樣化的儲能繫統71
3.4.3儲能接入並網:電力部門要解決的重要問題72 3.5參考文獻73
第4章移動式應用與微能源74
4.1各種移動式應用場合的能源需求75 4.1.1“微”功率(su?Watt) 75
4.1.2“大”功率(幾瓦的功率) 76
4.1.3能量需求76 4.1.4滿足特定供電需求的持續時間78
4.2供能微型化所帶來的新特點79
4.3電容儲能80 4.4電化學儲能80
4.4.1一次電池81
4.4.2蓄電池81 4.4.3燃料電池83
4.5碳氫化合物83
4.5.1功率MEMS 84 4.6熱電89
4.7摩擦發電89
4.8放射源90 4.9捕獲環境能90
4.9.1太陽能90
4.9.2熱能90 4.9.3化學能:生活能源91
4.9.4機械能91
4.9.5應答機92 4.10其他相關的電子設備:板載供電93
4.11參考文獻94
第5章儲氫100
5.1簡介101 5.2儲氫概述101
5.2.1相關能量參數101
5.2.2密度與比密度102
Ⅵ
"&'HIJ
5.3壓力儲氫104
5.3.1儲氫容器104
5.3.2網絡配送105
5.4低溫儲氫105 5.4.1交通運輸的液氫儲存105
5.4.2固定式液氫儲存106
5.5固態儲氫106 5.5.1物理(化學)吸附方式的物理儲氫106
5.5.2化學儲氫108
5.6其他儲氫模式110 5.6.1硼酸鹽111
5.6.2硼酸鹽和氫化物的混合物111
5.6.3混合儲氫111 5.7討論:技術、能量、經濟層面112
5.8參考文獻113
第6章燃料電池:原理和功能115 6.1什麼是單體或電池? 116
6.2化學能117
6.3化學反應詳解119 6.4質子交換膜燃料電池123
6.5固體氧化物燃料電池123
6.6堿性燃料電池124 6.7不同類型燃料電池對比125
6.8催化劑127
6.9關鍵因素128 6.10結論:儲能的應用129
第7章燃料電池:運行繫統131 7.1簡介:什麼是燃料電池繫統? 132
7.2空氣供給繫統134 7.2.1總體需求134
7.2.2選擇適合燃料電池繫統的壓縮機135
7.3氣體加濕繫統137 7.3.1總體需求137
7.3.2合適的加濕方式138
7.3.3膜交換器和焓輪138
Ⅶ
F6 G
7.3.4帶有蓄水容器的繫統139
7.4電堆終端的固態變換器140
7.5壽命、可靠性和診斷141
7.5.1故障及其原因141
7.5.2燃料電池性能的實驗方法142
7.5.3診斷方法和策略143
7.6參考文獻144
第8章電化學儲能:一次電池與蓄電池147
8.1蓄電池概述:工作原理148
8.2應用150 8.2.1運用儲能管理電力繫統和交通繫統的整體構架150
8.2.2儲能技術發展歷程151
8.2.3鋰離子電池是混合動力汽車的核心151
8.2.4鋰離子電池技術是光伏發電應用的核心152
8.2.5法國在儲能市場中的地位153
8.3電池技術發展歷史157
8.3.1鉛酸電池157
8.3.2Ni?Cd(鎳鎘電池) 159
8.3.3Ni?MH (鎳氫電池) 159
8.3.4Nickel?Zinc(鎳鋅電池) 160
8.3.5Na?S(鈉硫電池) 161
8.3.6氧化還原(液流)電池161 8.3.7Zebra電池161
8.3.8鋅?空電池(Zinc?air) 162
8.3.9鋰電池162
8.4應用需求165
8.4.1混合動力汽車和電動汽車165
8.4.2光伏發電應用166
8.4.3移動式電子設備166
8.5聚焦鋰離子電池技術167
8.5.1基本原理167
8.5.2正極材料的發展167
8.5.3負極材料的發展169
8.5.4該領域的主要參與者171
8.5.5電解質的研發171
Ⅷ
"&'HIJ
8.6鋰離子電池的處理和再循環利用173
8.7其他電池174
8.7.1微型電池,印刷電池等174
8.7.2電解質176
8.7.3搖椅微型電源176
8.7.4制造技術176
8.7.5印制電池177
8.8參考文獻178
第9章*級電容器:原理、容量配置、功率接口及應用181
9.1簡介182
9.2*級電容器:雙電層電容器183
9.2.1基本原理183
9.2.2電氣模型———主要參數185
9.2.3熱模型188
9.3*級電容器組的容量配置189
9.3.1以能量作為選擇依據189
9.3.2以功率作為選擇依據———兼顧效率190
9.4功率接口191
9.4.1電壓均衡191
9.4.2固態變換器193
9.5應用195
9.5.1概述195
9.5.2*級電容器作為主電源195
9.5.3混合電源繫統196
9.6參考文獻199
作者名單201
關聯 大規模儲能繫統 | ![](https://img14.360buyimg.com/imgzone/jfs/t1/166840/7/2704/61250/60002e1bEbccff3ea/9d87902ac7119ef2.jpg) | 定價 | 79.00 | 出版社 | 機械工業出版社 | 出版時間 | 2018年05月 | 開本 | | 作者 | 弗蘭克S. 巴恩斯 | 頁數 | 0 | ISBN編碼 | 9787111596219 |
內容介紹
能量存儲技術,te別是大功率、大規模的能量存儲技術,在現代化的能量生產、傳輸、分配和利用中發揮著越來越重要的作用。本書基於一批國外高校、研究機構和能源管理運營企業的理論研究、技術開發和生產實際應用情況,以電能生產和利用為重點,全面深入地介紹了大規模儲能技術。書中首先分析了高滲透率間歇性可zai生能源對電網的影響,以此引出儲能繫統在其中的應用價值和發展前景。後面的章節依次詳細介紹了抽水蓄能、地下抽水蓄能、壓縮空氣儲能、電池儲能、太陽熱能存儲和天然氣存儲等不同形式大規模儲能技術的工作原理、研發現狀,並結合具體應用案例的分析,以翔實的數據和圖表證實了相關結論。本書既可以作為電氣工程、熱能工程等能源類本科和研究生的教學用書,也可作為能源領域工程技術人員的工具手冊和參考用書
目錄
第1 章儲能在電能的產生和消耗中的應用 1
1. 1引言 2
1. 2爬坡速率挑戰 8
1. 3容量挑戰 11
參考文獻 14
其他可讀的參考文獻 15
第2 章間歇性能源發電的影響 17
2. 1引言 18
2. 2風能、天然氣、煤炭集成發電 18
2. 3周期運行的影響 21
2. 4科羅拉多公共服務公司實例研究 29
2. 4. 1數據和方法 29
2. 4. 22008 年7 月2 日的風電上網實例 30
2. 4. 2. 1所選科羅拉多公共服務公司電廠的
爬坡速率 33
2. 4. 2. 2對影響氣體污染物排放的估算 34
2. 4. 2. 3關於2008 年7 月2 日風力發電上網
實例的結論 38
2. 4. 32009 年9 月28 ~29 日的風力發電上網
實例 38
2. 4. 4科羅拉多公共服務公司實例分析的結論 41
2. 5科羅拉多公共服務公司和得克薩斯可靠電力
委員會電力繫統對比 42
2. 6得克薩斯可靠電力委員會電力繫統內風能、燃煤
發電及燃氣發電的相互影響 42
2. 6. 1燃煤發電和燃氣發電實施周期運行的頻率 43
2. 6. 2對氣體污染物排放的影響: J. T. Deeley 電廠的實例研究 44
2. 6. 3關於得克薩斯可靠電力委員會繫統運轉過程的總結 47
2. 7結論和展望 48
參考文獻 50
第3 章抽水蓄能 51
3. 1基本概念 52
3. 2抽水蓄能接入電力繫統的意義 52
3. 3實例: Dominion Power 公司在Bath 縣的抽水蓄能電站 53
3. 4抽水蓄能效率 54
3. 5美國抽水蓄能設備 54
3. 6能量與功率潛力 59
3. 7開發 60
3. 7. 1環境考慮 61
3. 7. 2繫統組成 61
3. 7. 2. 1水庫 61
3. 7. 2. 2水道 63
3. 7. 2. 3衝擊式渦輪機與離心水泵 70
參考文獻 71
第4 章地下抽水蓄能 73
4. 1引言 74
4. 1. 1繫統規模 75
4. 1. 2設計概述 75
4. 2文獻綜述 76
4. 3小型(含水層) 地下抽水蓄能 77
4. 3. 1繫統描述和運行 77
4. 3. 2性能建模 79
4. 3. 3水泵水輪機 83
4. 3. 4電動發電機 84
4. 3. 5電氣繫統 85
4. 3. 6水井 88
4. 3. 7地表蓄水池 92
4. 3. 8繫統效率 93
4. 3. 9含水層水文地質 94
4. 3. 10法律事項 95
Ⅸ
目錄
4. 3. 11經濟性 98
4. 4未來前景 99
參考文獻 99
第5 章壓縮空氣儲能 101
5. 1背景 102
5. 2大規模儲能發展的動力 103
5. 3繫統的運行 105
5. 4適合於壓縮空氣儲能的地質特性 106
5. 4. 1鹽岩洞 107
5. 4. 2硬岩層 108
5. 4. 3多孔岩 109
5. 5已有的和在建、計劃的壓縮空氣電站 112
5. 5. 1德國HUNTORF 電站 112
5. 5. 2美國亞拉巴馬州Mclntosh 電站 113
5. 5. 3美國俄亥俄州Norton 在建項目 114
5. 5. 4美國艾奧瓦州在建項目IMAU 114
5. 5. 5美國得克薩斯州計劃項目 114
5. 6壓縮空氣儲能的運行和性能 114
5. 6. 1爬坡、轉換和部分負荷運行 114
5. 6. 2恆定容量和恆定氣壓 116
5. 6. 3洞穴尺寸 117
5. 6. 4壓縮空氣儲能繫統的性能指標 119
5. 6. 4. 1熱耗率 120
5. 6. 4. 2充電轉換率 121
5. 7單參數壓縮空氣儲能性能指標 121
5. 7. 1主能量效率 122
5. 7. 2儲能循環效率 122
5. 8其他度量方法 123
5. 9前沿技術 124
5. 10結論 126
參考文獻 127
附錄存儲量要求 132
情況1洞穴壓力為常數 133
情況2變化的洞穴壓力和變化的渦輪機入口壓力 134
情況3變化的洞穴壓力和恆定的渦輪機入口壓力 134
Ⅹ
大規模儲能繫統
第6 章電池儲能 137
6. 1引言 138
6. 1. 1蓄電池或可充電電池 139
6. 2能量和功率 139
6. 2. 1鉛酸電池 139
6. 2. 2鈉硫(NaS) 電池 141
6. 2. 2. 1案例1美國電力鈉硫電池工程 145
6. 2. 2. 2案例2Xcel Energy 對利用1 MW 電池繫統存儲風能的
測試 147
6. 2. 3全釩氧化還原電池 148
6. 2. 3. 1其他電化學儲
在線試讀 電池建模與電池管理繫統設計 | ![](https://img13.360buyimg.com/imgzone/jfs/t1/155280/21/14608/51829/60002e1bE9a0a207d/47af407cc43a97be.jpg) | 定價 | 89.00 | 出版社 | 機械工業出版社 | 出版時間 | 2018年09月 | 開本 | 16開 | 作者 | 克裡斯多夫.D.瑞恩 | 頁數 | 0 | ISBN編碼 | 9787111605799 |
內容介紹 本書專注於電池繫統工程的學科領域,提供了先進電池管理繫統開發所的背景、模型、求解技術和繫統理論。本書主題涵蓋了從基本電化學到繫統工程等多個方面,並提供了用於純電動和混合動力汽車*臺、電力儲能等繫統工程的電池建模基礎。本書主要內容包括:電池相關的電化學知識、電池建模中的控制方程和離散化方法、繫統響應及不同類型電池模型、電池相關參數估計與電池管理繫統。
目錄 譯者的話 原書前言 第1章引言1 1.1儲能應用2 1.2電池的作用7 1.3電池繫統工程8 1.4基於模型的方法9 1.5電化學基礎10 1.6電池設計11 1.7本書的目的12 第2章電化學14 2.1鉛酸電池15 2.2鎳-氫電池19 2.3鋰離子21 2.4性能比較22 2.4.1能量密度和比能量22 2.4.2充電與放電24 2.4.3循環壽命26 2.4.4工作溫度範圍27 第3章控制方程28 3.1熱力學與法拉第定律29 3.2電極動力學32 3.2.1Butler-Volmer方程32 3.2.2雙電層電容33 3.3多孔電極的固相34 3.3.1嵌入物的傳輸35 3.3.2電荷守恆35 3.4多孔電極的電解液相37 3.4.1離子傳輸37 3.4.2電荷守恆40 3.4.3濃溶液理論41 3.5電池電壓42 3.6電池溫度43 3.6.1Arrhenius方程43 3.6.2能量守恆43 3.7副反應與老化44 習題46 第4章離散化方法51 4.1解析法53 4.1.1電解質擴散53 4.1.2鉛電極中電解液——固相耦合擴散60 4.1.3鋰離子電池和鎳氫電池中的固相擴散61 4.2帕德近似法62 4.2.1鋰離子電池中的固相擴散63 4.3積分近似法64 4.3.1電解液擴散64 4.3.2鋰離子和鎳氫電池中的固相擴散66 4.4Ritz法67 4.4.1單域中的電解液擴散67 4.4.2耦合域中的電解液擴散68 4.4.3鉛電極中電解液——固相耦合擴散71 4.法72 4.5.1電解質擴散73 4.5.2鋰離子電極中的電解液——固相耦合擴散75 4.6有限差分法76 4.6.1電解質擴散76 4.6.2在鉛電極內的非線性電解質——固相耦合擴散77 4.7頻域內的繫統辨識78 4.7.1繫統模型79 4.7.2#小二乘優化問題79 4.7.3優化方法81 4.7.4多重輸出82 4.7.5繫統辨識工具箱83 4.7.6實驗數據83 習題83 第5章繫統響應85 5.1時域響應87 5.1.1恆流充放電模式88 5.1.2鉛酸電極對DST循環測試的響應94 5.2頻域響應96 5.2.1電化學阻抗譜96 5.2.2離散效率100 5.3模型降階104 5.3.1截斷方法105 5.3.2群組劃分105 5.3.3頻域響應曲線的擬合106 5.3.4特性比較106 習題109 第6章電池繫統建模113 6.1鉛酸電池模型114 6.1.1控制方程115 6.1.2Ritz法離散化119 6.1.3數值收斂122 6.1.4仿真結果122 6.2鋰離子電池模型128 6.2.1電子守恆129 6.2.2電荷守恆130 6.2.3反應動力學131 6.2.4電池電壓131 6.2.5線性化132 6.2.6阻抗求解133 6.2.7FEM電解質擴散136 6.2.8整體繫統的傳遞函數137 6.2.9時域模型和仿真結果137 6.3鎳氫電池模型141 6.3.1固相擴散142 6.3.2電荷守恆144 6.3.3反應動力學144 6.3.4電池電壓145 6.3.5仿真結果145 6.3.6線性化模型147 習題149 第7章估計152 7.1SOC(電池荷電狀態)估計154 7.1.1SOC模型156 7.1.2瞬態SOC159 7.1.3電流積分法160 7.1.4電壓查表法160 7.1.5狀態估計法162 7.2#小二乘法模型校正167 7.2.1阻抗傳遞函數168 7.2.2#小二乘算法169 7.2.3舉例說明171 7.2.4可辨識性172 7.3SOH估計174 7.3.1環境條件和電池壽命的參數化處理175 7.3.2參數估計176 7.3.3舉例說明177 習題179 第8章電池管理繫統182 8.1BMS硬件結構186 8.2充電模式188 8.3脈衝功率容量190 8.4動態功率限值194 8.5電池組管理197 8.5.1電池組動態特性197 8.5.2串聯電池組中的電池均衡204 8.5.3熱管理216 習題220 參考文獻222
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