動(dòng)力電池管理系統(tǒng)核心算法

目錄
叢書序
前言

第1章　動(dòng)力電池及其管理概述1
　　1.1　我國新能源汽車的發(fā)展規(guī)劃1
　　1.2　動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)的應(yīng)用要求3
　　　　1.2.1　純電動(dòng)汽車4
　　　　1.2.2　混合動(dòng)力汽車4
　　　　1.2.3　插電式混合動(dòng)力汽車5
　　　　1.2.4　相關(guān)研發(fā)指標(biāo)6
　　1.3　動(dòng)力電池6
　　　　1.3.1　動(dòng)力電池的發(fā)展背景6
　　　　1.3.2　鋰離子動(dòng)力電池的原理與分類8
　　　　1.3.3　磷酸鐵鋰鋰離子動(dòng)力電池10
　　　　1.3.4　三元鋰離子動(dòng)力電池12
　　1.4　動(dòng)力電池管理系統(tǒng)14
　　　　1.4.1　BMS的基本功能15
　　　　1.4.2　BMS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)16
　　　　1.4.3　BMS的開發(fā)流程18
　　1.5　本章小結(jié)19
第2章　動(dòng)力電池測(cè)試20
　　2.1　動(dòng)力電池系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)20
　　　　2.1.1　充放電性能測(cè)試設(shè)備20
　　　　2.1.2　頻域-阻抗特性測(cè)試設(shè)備22
　　　　2.1.3　環(huán)境模擬設(shè)備23
　　　　2.1.4　動(dòng)力電池測(cè)試平臺(tái)24
　　2.2　動(dòng)力電池測(cè)試流程26
　　　　2.2.1　國內(nèi)外測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)介紹26
　　　　2.2.2　BMS算法開發(fā)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)26
　　　　2.2.3　動(dòng)力電池常規(guī)電性能測(cè)試28
　　　　2.2.4　交流阻抗測(cè)試32
　　　　2.2.5　剩余壽命測(cè)試35
　　2.3　動(dòng)力電池測(cè)試數(shù)據(jù)37
　　2.4　動(dòng)力電池實(shí)驗(yàn)特性分析38
　　　　2.4.1　動(dòng)力電池的溫度特性38
　　　　2.4.2　動(dòng)力電池的性能衰退特性41
　　　　2.4.3　動(dòng)力電池的壽命特性43
　　2.5　本章小結(jié)48
第3章　動(dòng)力電池建模理論49
　　3.1　電化學(xué)模型49
　　　　3.1.1　模型介紹49
　　　　3.1.2　模型構(gòu)建50
　　　　3.1.3　參數(shù)辨識(shí)61
　　　　3.1.4　算例分析62
　　3.2　等效電路模型64
　　　　3.2.1　模型介紹64
　　　　3.2.2　模型構(gòu)建67
　　　　3.2.3　參數(shù)辨識(shí)68
　　　　3.2.4　算例分析73
　　3.3　分?jǐn)?shù)階模型77
　　　　3.3.1　模型介紹77
　　　　3.3.2　模型構(gòu)建79
　　　　3.3.3　參數(shù)辨識(shí)80
　　　　3.3.4　算例分析80
　　3.4　本章小結(jié)83
第4章　動(dòng)力電池SOC和SOH估計(jì)84
　　4.1　SOC估計(jì)84
　　　　4.1.1　SOC估計(jì)分類84
　　　　4.1.2　基于模型的SOC估計(jì)方法89
　　　　4.1.3　基于AEKF算法的動(dòng)力電池SOC估計(jì)91
　　　　4.1.4　基于HIF算法的動(dòng)力電池SOC估計(jì)97
　　4.2　動(dòng)力電池SOH估計(jì)100
　　　　4.2.1　動(dòng)力電池SOH方法分類100
　　　　4.2.2　基于SOC估計(jì)值的動(dòng)力電池可用容量估計(jì)方法105
　　　　4.2.3　基于響應(yīng)面的動(dòng)力電池可用容量估計(jì)方法110
　　　　4.2.4　基于ICA/DVA的SOH估計(jì)方法114
　　4.3　基于多時(shí)間尺度的動(dòng)力電池SOC-SOH協(xié)同估計(jì)119
　　　　4.3.1　問題描述119
　　　　4.3.2　基于MAEKF的協(xié)同估計(jì)方法120
　　　　4.3.3　基于MHIF的協(xié)同估計(jì)方法129
　　4.4　本章小結(jié)133
第5章　動(dòng)力電池系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)134
　　5.1　動(dòng)力電池系統(tǒng)成組分析134
　　　　5.1.1　動(dòng)力電池組的“掃帚”現(xiàn)象134
　　　　5.1.2　串聯(lián)與并聯(lián)動(dòng)力電池組135
　　　　5.1.3　典型混聯(lián)電池組的性能分析136
　　5.2　動(dòng)力電池組狀態(tài)估計(jì)141
　　　　5.2.1　電池組的不一致性分析141
　　　　5.2.2　動(dòng)力電池篩選方法142
　　　　5.2.3　不一致性的量化方法148
　　　　5.2.4　動(dòng)力電池組系統(tǒng)建模151
　　　　5.2.5　基于特征單體的動(dòng)力電池組狀態(tài)估計(jì)153
　　5.3　動(dòng)力電池SOP預(yù)測(cè)157
　　　　5.3.1　典型瞬時(shí)SOP預(yù)測(cè)方法157
　　　　5.3.2　持續(xù)SOP預(yù)測(cè)方法165
　　　　5.3.3　動(dòng)力電池SOC與SOP聯(lián)合估計(jì)167
　　　　5.3.4　SOP評(píng)價(jià)方法介紹173
　　5.4　本章小結(jié)176
第6章　動(dòng)力電池剩余壽命預(yù)測(cè)177
　　6.1　剩余壽命預(yù)測(cè)的概述177
　　　　6.1.1　問題描述177
　　　　6.1.2　方法分類178
　　　　6.1.3　概率分布183
　　6.2　基于Box-Cox變換的剩余壽命預(yù)測(cè)185
　　　　6.2.1　Box-Cox變換技術(shù)185
　　　　6.2.2　應(yīng)用流程186
　　　　6.2.3　算例分析188
　　6.3　基于長(zhǎng)短時(shí)記憶循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的剩余壽命預(yù)測(cè)191
　　　　6.3.1　長(zhǎng)短時(shí)記憶循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)192
　　　　6.3.2　應(yīng)用流程193
　　　　6.3.3　算例分析196
　　6.4　本章小結(jié)198
第7章　動(dòng)力電池低溫加熱和優(yōu)化充電199
　　7.1　動(dòng)力電池低溫加熱方法分類199
　　　　7.1.1　空氣加熱法200
　　　　7.1.2　寬線金屬膜加熱法200
　　　　7.1.3　動(dòng)力電池內(nèi)部交流電加熱法200
　　　　7.1.4　動(dòng)力電池內(nèi)部自加熱法201
　　　　7.1.5　其他加熱法202
　　7.2　交流加熱原理202
　　　　7.2.1　鋰離子動(dòng)力電池的生熱機(jī)理202
　　　　7.2.2　交流加熱機(jī)理203
　　7.3　自適應(yīng)梯度加熱方法205
　　　　7.3.1　問題描述205
　　　　7.3.2　自適應(yīng)梯度加熱方法207
　　　　7.3.3　自適應(yīng)梯度加熱流程209
　　　　7.3.4　算例分析210
　　7.4　動(dòng)力電池優(yōu)化充電213
　　　　7.4.1　恒流恒壓充電213
　　　　7.4.2　多階恒流充電213
　　　　7.4.3　脈沖充電214
　　　　7.4.4　基于模型的充電方法215
　　　　7.4.5　應(yīng)用算例217
　　7.5　本章小結(jié)219
第8章　算法開發(fā)、