电动汽车低温能量管理是集动力电池低温内外部预热策略和电驱动系统能量管理等为一体的综合研究领域。本书深入介绍电动汽车动力电池低温预热技术的研究进展、动力电池内外部预热方法和增程式电动汽车低温能量优化管理策略。全书共8章，主要包括：绪论、锂离子动力电池低温特性分析、低温循环老化路径锂离子动力电池性能分析、锂离子动力电池直流放电预热方法、锂离子动力电池脉冲频率优化的低温预热策略、锂离子动力电池低温脉冲预热电流幅值优化、锂离子动力电池系统外部预热方法，以及低温状态下增程式电动汽车的能量管理策略。
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作为项目负责人承担国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题等科研项目20余项.获得黑龙江省科技进步二等奖2项等诸多奖项.IEEE PES电动汽车技术委员会动力电池技术分委员会副秘书长等职.
目录
前言
第1章绪论1
1.1低温环境对电动汽车应用的挑战1
1.1.1能量和功率特性衰减严重1
1.1.2制热需求上升2
1.1.3行驶阻力增大2
1.2锂离子动力电池低温预热国内外研究现状2
1.2.1锂离子动力电池低温热特性研究现状2
1.2.2锂离子动力电池产热模型研究现状3
1.2.3锂离子动力电池低温预热研究现状4
参考文献5
第2章锂离子动力电池低温特性分析8
2.1锂离子动力电池结构及工作原理8
2.2不同温度锂离子动力电池的性能测试9
2.2.1实验电池及测试设备9
2.2.2容量测试11
2.2.3混合脉冲功率特性测试12
2.3温度影响电池特性的原因15
2.4本章小结16
参考文献16
第3章低温循环老化路径锂离子动力电池性能分析18
3.1锂离子动力电池老化机制18
3.2锂离子动力电池外特性老化分析方法19
3.2.1ICA法和DVA法20
3.2.2概率密度函数法23
3.2.3EIS法26
3.3低温小倍率充放电循环老化路径设计27
3.3.1实验平台搭建28
3.3.2老化过程中的性能测试实验29
3.3.3老化过程中的电化学阻抗谱测试31
3.4低温小倍率充放电对锂离子动力电池性能的影响31
3.4.1容量衰减影响31
3.4.2阻抗影响32
3.4.3循环过程概率密度函数分析33
3.4.4锂离子动力电池析锂状态分析35
3.5本章小结37
参考文献38
第4章锂离子动力电池直流放电预热方法40
4.1锂离子动力电池性能测试及等效电路模型参数辨识40
4.1.1锂离子动力电池容量测试41
4.1.2锂离子动力电池开路电压测试42
4.1.3锂离子动力电池等效电路模型的参数辨识43
4.2锂离子动力电池产热模型构建44
4.2.1锂离子动力电池温升模型45
4.2.2锂离子动力电池温升模型参数的获取46
4.2.3锂离子动力电池温升模型的验证48
4.3基于动态规划的放电电流多目标优化50
4.3.1放电电流边界条件的确定50
4.3.2优化目标函数的建立51
4.3.3基于动态规划算法对优化目标函数的求解53
4.4实验结果及比较分析55
4.4.1不同倍率的恒流电池放电预热的仿真分析55
4.4.2多目标优化放电电流预热方法仿真分析57
4.4.3不同权值因子下电池模型预测结果与实际测量温度对比分析59
4.4.4不同权重因子下多目标优化预热与恒流放电预热对比分析61
4.5本章小结63
参考文献64
第5章锂离子动力电池脉冲频率优化的低温预热策略66
5.1锂离子动力电池性能测试66
5.1.1实验对象66
5.1.2容量测试实验67
5.1.3混合脉冲功率特性实验68
5.1.4不同SOC下锂离子动力电池开路电压测试70
5.2基于交流阻抗的锂离子动力电池热-电耦合模型构建70
5.2.1电池模型建立70
5.2.2电池温升模型建立71
5.2.3电池温升模型参数测试73
5.2.4电池内部阻抗与温度和频率的关系76
5.2.5电池热模型和电模型的耦合77
5.3低温脉冲预热频率优化控制策略78
5.3.1频率优化控制策略78
5.3.2基于变频脉冲激励的低温预热仿真80
5.4实验结果及比较分析81
5.5本章小结84
参考文献84
第6章锂离子动力电池低温脉冲预热电流幅值优化86
6.1电池电化学阻抗谱性能测试86
6.2电池热电模型构建86
6.2.1Randles等效电路模型86
6.2.2等效电路模型参数识别89
6.2.3等效电路模型的验证91
6.2.4基于交流阻抗的频域产热模型91
6.2.5电池产热模型的验证93
6.3低温脉冲预热电流幅值优化控制策略93
6.3.1电池发生析锂的电位判据94
6.3.2抑制容量衰减的脉冲预热策略95
6.4实验结果及比较分析96
6.4.1脉冲预热策略预热效果验证97
6.4.2两种预热循环下容量衰减情况分析98
6.5本章小结100
参考文献100
第7章锂离子动力电池系统外部预热方法102
7.1锂离子动力电池低温外部预热系统的仿真分析102
7.1.1锂离子动力电池的热模型建立102
7.1.2锂离子动力电池的热模型参数辨识102
7.1.3热模型仿真验证106
7.1.4电池组预热仿真模型的建立与仿真109
7.2锂离子动力电池系统外部预热实验116
7.2.1实验平台搭建116
7.2.2锂离子动力电池系统预热结果分析117
7.3本章小结120
参考文献121
第8章低温状态下增程式电动汽车的能量管理策略122
8.1带有电池预热的增程式电动汽车动力系统结构及工作原理122
8.2增程式电动汽车动力系统建模125
8.2.1锂离子动力电池模型126
8.2.2增程器模型130
8.2.3驱动电机模型131
8.2.4整车动力学模型132
8.2.5运行工况133
8.3基于CD-CS的预热增程式电动汽车能量分配方法134
8.3.1状态的定义与状态的逻辑关系136
8.3.2状态切换逻辑137
8.3.3电池在线SOC和温度估计139
8.4仿真及分析139
8.4.1能量管理策略应用场景分析139
8.4.2参数灵敏度分析146
8.4.3实例分析148
8.5本章小结149
参考文献149
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