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    • 电池管理系统(等效电路模型)
      • 作者:(美)格雷戈里·L.普勒特|责编:张冬晔|译者:李锐//余佳玲//雷雨//张颖超//邓浩
      • 出版社:国防工业
      • ISBN:9787118134940
      • 出版日期:2024/09/01
      • 页数:310
    • 售价:51.2
  • 内容大纲

        本书专注于电力能源管理分支领域电池管理方向,从电池管理系统的主要目的出发,提供了应用等效电路模型解决电池管理和控制中问题的多种方法,重点研究了如何通过简单的电压、电流、温度测量来估计电池内部状态,以及如何控制电池的运行从而在寿命和性能之间达到最佳的平衡。本书主要内容包括:电池管理系统的设计要求、电池组的建模方法、电池状态的估计方法、电池组的均衡方法以及电池组的最优控制方法。
  • 作者介绍

  • 目录

    第1章  电池管理系统要求
      1.1  电池包拓扑
      1.2  BMS设计要求
      1.3  要求1a.电池包测量:电压
      1.4  要求1b.电池包测量:温度
      1.5  要求1c.电池包测量:电流
      1.6  要求1d.电池包测量:高压接触器控制
      1.7  要求1c.绝缘检测
        1.7.1  负极侧绝缘故障:求解R1
        1.7.2  正极侧绝缘故障:求解R2
      1.8  要求1f热控制
      1.9  要求2.保护
      l.10  要求3a.充电器控制
      1.11  要求3b.CAN总线通信
      1.12  要求3c.日志功能
      1.13  要求4a.荷电状态估计
        1.13.1  需要估计什么以及为什么需要估计
        1.13.2  什么是真正的SOC
      1.14  要求4b.能量估计
        1.14.1  单体电池总能量估计
        1.14.2  电池组总能量估计
      1.15  要求4c.功率估计
        1.15.1  单体电池功率估计
        1.15.2  电池组功率估计
      1.16  要求5.诊断
      1.17  本章小结及工作展望
    第2章  电池组建模
      2.1  单体电池建模
      2.2  建模方法1:基于经验
      2.3  建模方法2:基于机理
      2.4  仿真正V
      2.5  车辆动力学方程
      2.6  EV仿真代码
        2.6.1  setupSimVehicle.m
        2.6.2  simVehicle.m
      2.7  EV仿真结果
      2.8  仿真恒功率和恒电压
        2.8.1  恒功率仿真
        2.8.2  恒压仿真
        2.8.3  需要恒流、恒功率和恒压的示例
      2.9  仿真电池组
        2.9.1  串联电池组
        2.9.2  由并联电池模组组成的电池组
        2.9.3  由串联电池模组组成的电池组
      2.10  PCM仿真代码
      2.11  PCM结果示例
      2.12  SCM仿真代码
      2.13  SCM结果示例
      2.14  本章小结及工作展望
    第3章  电池状态估计

      3.1  SOC估计
      3.2  荷电状态的严谨定义
      3.3  估计SOC的几种方法
        3.3.1  较差的基于电压的SOC估计方法
        3.3.2  较差的基于电流的SOC估计方法
        3.3.3  基于模型的状态估计
        3.3.4  序贯概率推理
      3.4  随机过程
        3.4.1  随机变量
        3.4.2  向量RV
        3.4.3  联合分布RV的特性
        3.4.4  向暈随机讨程
      3.5  序贯概率推理
        3.5.1  六步流程
      3.6  线性卡尔曼滤波
        3.6.1  线性卡尔曼滤波的推导
        3.6.2  线性卡尔曼滤波的可视化
        3.6.3  线性卡尔曼滤波步骤的MATLAB代码
        3.6.4  提高数值鲁棒性
        3.6.5  测量值验证门限
      3.7  扩展卡尔曼滤波
        3.7.1  推导扩展卡尔曼滤波的六个步骤
        3.7.2  含代码的EKF示例
      3.8  利用ESC电池模型实施EKF
        3.8.1  计算EKF矩阵
        3.8.2  EKF的重构实施
        3.8.3  ESC模型的EKF示例
      3.9  EKF的问题,用sigma点方法改进
        3.9.1  用sigma点近似统计数据
      3.10  SPKF
        3.10.1  推导SPKF的6个步骤
        3.10.2  含代码的SPKF示例
      3.11  使用ESC电池模型实现SPKF
      3.12  与传感器、初始化有关的实际问题
        3.12.1  电流传感器偏差
        3.12.2  电压传感器故障
        3.12.3  其他传感器故障
        3.12.4  初始化
      3.13  使用bar-delta滤波降低计算复杂度
        3.13.1  基于ESC电池模型的bar-delta滤波:bar滤波器
        3.13.2  基于ESC电池模型的bar-delta滤波:delta滤波器
        3.13.3  使用计算机验证的bar-delta滤波示例
        3.13.4  bar-delta精度和速度示例
      3.14  本章小结及工作展望
      3.15  附录
    第4章  电池健康估计
      4.1  健康估计的需求
        4.1.1  总容量
        4.1.2  等效串联电阻
        4.1.3  其他电池参数

      4.2  负极老化
        4.2.1  负极颗粒表面发生的老化
        4.2.2  负极体积变化引起的老化
        4.2.3  复合负极中的老化
      4.3  正极老化
        4.3.1  正极颗粒表面发生的老化
        4.3.2  正极颗粒内部老化
        4.3.3  复合正极老化
      4.4  电压对Ro的灵敏度
      4.5  估算Ro的代码
      4.6  电压对总容量Q的灵敏度
      4.7  通过卡尔曼滤波估计参数
        4.7.1  参数估计的通用方法
      4.8  EKF参数估计
      4.9  SPKF参数估计
      4.10  联合和双重估计
        4.10.1  一般联合估计
        4.10.2  一般双重估计
        4.10.3  通过EKF进行联合状态和参数估计
        4.10.4  通过EKF进行双重状态和参数估计
        4.10.5  通过SPKF进行联合状态和参数估计
        4.10.6  通过SPKF进行双重状态和参数估计
      4.11  鲁棒性和速度
        4.11.1  确保正确收敛
      4.12  使用线性回归对总容量进行无偏估计
        4.12.1  最小二乘容量估计存在的问题
      4.13  加权普通最小二乘法
      4.14  加权总体最小二乘法
      4.15  模型拟合优度
      4.16  置信区间
      4.17  简化的总体最小二乘法
        4.17.1  Xi与yi置信度成比例的TLS
      4.18  近似全解
        4.18.1  推导近似加权总体最小二乘代价函数
        4.18.2  最小化AWTLS代价函数
        4.18.3  求解四次方程
        4.18.4  近似加权总体最小二乘的综述
      4.19  仿真代码
      4.20  HEV仿真示例
        4.20.1  HEV应用场景1
        4.20.2  HEV应用场景2
        4.20.3  HEV应用场景3
      4.21  EV仿真示例
        4.21.1  EV应用场景1
        4.21.2  Ev应用场景2
        4.21.3  EV应用场景3
      4.22  仿真分析
      4.23  本章小结及工作展望
      4.24  附录:非线性卡尔曼滤波算法
    第5章  电池均衡

      5.1  不均衡的原因
      5.2  被误以为会导致不均衡的原因
      5.3  均衡器设计选择
        5.3.1  什么是均衡设定点
        5.3.2  何时均衡
        5.3.3  如何均衡
      5.4  均衡电路
        5.4.1  耗散型:固定的分流电阻
        5.4.2  耗散型:开关分流电阻
        5.4.3  非耗散型:多个开关电容
        5.4.4  非耗散型:一个开关电容器
        5.4.5  非耗散型:开关变压器
        5.4.6  非耗散型:共享变压器
        5.4.7  非耗散型:共享母线
      5.5  均衡速度
      5.6  均衡仿真结果
      5.7  本章小结及工作展望
    第6章  基于电压的功率极限估计
      6.1  传统的基于端电压的功率极限
      6.2  使用简单电池模型的基于电压的功率极限
        6.2.1  基于SOC、最大电流和功率的速率限制
      6.3  使用全电池模型的基于电压的功率极限
      6.4  二分查找算法
      6.5  本章小结及工作展望
    第7章  基于机理的最优控制
      7.1  最小化衰退
        7.1.1  电池衰退建模
      7.2  SEI膜的形成和生长
        7.2.1  全阶模型
        7.2.2  简化模型
        7.2.3  简化计算
      7.3  SEI降阶模型结果
      7.4  过充中的析锂
        7.4.1  基于机理的过充电模型
      7.5  析锂ROM结果
      7.6  优化功率极限
      7.7  插入式充电
      7.8  快速充电示例
      7.9  动态功率计算
      7.10  本书总结及工作展望
      7.11  附录1:用于SEI仿真的参数
      7.12  附录2:用于过充电仿真的参数