《鋰電池等效電路建模與荷電狀態(tài)估計》是“電氣工程新技術(shù)叢書”中的一本，全書以動力鋰離子蓄電池（簡稱動力鋰電池）等效建模和荷電狀態(tài)估計方法為基礎(chǔ)，主要講述了鋰電池荷電狀態(tài)監(jiān)測中的關(guān)鍵技術(shù)，可為動力鋰電池管理系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用提供技術(shù)參考。
《鋰電池等效電路建模與荷電狀態(tài)估計》針對動力鋰電池應(yīng)用的技術(shù)要求，主要包括鋰電池概述、等效建模、參數(shù)辨識、荷電狀態(tài)估計方法與設(shè)計實例等內(nèi)容，特色鮮明、內(nèi)容系統(tǒng)、實例豐富。
《鋰電池等效電路建模與荷電狀態(tài)估計》既可作為高等院校控制科學(xué)與控制、自動化、電氣工程等相關(guān)專業(yè)的教材，又可作為新能源測控技術(shù)研究人員的參考書。
前言
第1章鋰電池概述
11鋰電池的背景與意義
12鋰電池工作機(jī)理分析
121鋰電池簡述
122鋰電池的組成
123鋰電池的工作原理
124鋰電池的分段充電
125鋰電池的外形分類
126鋰電池的優(yōu)缺點
13鋰電池的基本概念
131電壓特性
132電流特性
133溫度特性
134容量特性
135充放電倍率
136充放電次數(shù)
137鋰電池功率
138內(nèi)阻特性
139荷電狀態(tài)
1310放電深度
1311自放電率
1312庫倫效率
14鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢
141鋰電池的發(fā)展歷史
142主要應(yīng)用領(lǐng)域
143行業(yè)發(fā)展趨勢
144國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀和前景
第2章鋰電池類型及其特點
21鋰電池的分類與特點
211磷酸鐵鋰電池
212鈷酸鋰電池
213錳酸鋰電池
214三元聚合物鋰電池
215鈦酸鋰電池
22不同類型鋰電池對比分析
23鋰電池的工作特性
231鋰電池的充電特性
232鋰電池的放電特性
233鋰電池的溫度特性
第3章電池管理與等效建模
31電池管理系統(tǒng)
311電池管理系統(tǒng)概述
312電池管理系統(tǒng)及其必要性
32等效電路建模方法分析
321電池建模概述
322電池建模類型及概念
323電池Rint模型
324電池Thevenin模型
325電池PNGV模型
326電池GNL模型
327改進(jìn)的電池模型
328電池模型的建立
33典型鋰電池工作性能測試設(shè)備
331常規(guī)充放電設(shè)備
332電池工作環(huán)境模擬設(shè)備
333電池組BMS測試設(shè)備
34鋰電池工作特性分析
341內(nèi)阻特性分析
342材料特性分析
343充放電特性分析
344開路電壓特性分析
345溫度特性分析
35等效建模與參數(shù)辨識
351等效建模方法概述
352等效電路建模與狀態(tài)空間表達(dá)
353等效模型與參數(shù)辨識方法概述
第4章動力鋰電池測試平臺搭建與
實驗分析
41理論研究
411電池性能的影響因素
412等效模型對比分析
42系統(tǒng)設(shè)計與實驗分析
421充放電系統(tǒng)設(shè)計
422特性實驗與分析
423混合脈沖功率特性測試實驗
43參數(shù)辨識
431取點計算法
432曲線擬合法
433等效模型參數(shù)驗證
44鋰電池Thevenin模型與參數(shù)
辨識
441電池模型與狀態(tài)空間描述
442鋰電池Thevenin模型參數(shù)辨識
443模型參數(shù)結(jié)果及分析
第5章鋰電池PNGV等效電路建模與
參數(shù)辨識
51鋰電池PNGV模型及改進(jìn)
511電池PNGV電路模型
512內(nèi)阻測量方法
513內(nèi)阻辨識實驗
52模型參數(shù)辨識方法研究
521實驗方法選擇
522模型參數(shù)辨識
53實驗設(shè)計與結(jié)果分析
531實驗設(shè)備與步驟
532實驗結(jié)果
533參數(shù)變化曲線擬合
54實驗驗證
541仿真模型的構(gòu)建
542仿真結(jié)果與分析
第6章基于遺忘因子最小二乘的模型
參數(shù)辨識
61辨識原理分析
611最小二乘法原理
612加入遺忘因子的最小二乘法
辨識
613電池模型的最小二乘形式
62實驗分析
621算法仿真分析
622實驗特性研究
623脈沖實驗
63模型效果驗證
第7章基于改進(jìn)Nernst模型的鋰電池
參數(shù)辨識
71鋰電池Nernst模型及改進(jìn)
72模型參數(shù)辨識方法研究
721狀態(tài)空間描述
722模型參數(shù)辨識
73實驗設(shè)計與結(jié)果分析
731實驗設(shè)備與步驟
732實驗結(jié)果
733辨識結(jié)果
74多倍率組合模擬工況下的實驗
驗證
第8章荷電狀態(tài)估計基礎(chǔ)
81荷電狀態(tài)定義與影響因素
811荷電狀態(tài)的定義
812影響SOC的主要因素
82荷電狀態(tài)估計研究現(xiàn)狀
83現(xiàn)有估計方法概述
831基礎(chǔ)方法
832卡爾曼濾波及其擴(kuò)展算法
833其他方法
834基于優(yōu)勢互補(bǔ)的算法融合與
比較
84國家標(biāo)準(zhǔn)中不同工況測試
概述
841混合動力乘用車用功率型蓄
電池
842混合動力商用車用功率型蓄
電池
843純電動乘用車用能量型蓄
電池
844純電動商用車用能量型蓄
電池
第9章基于Thevenin模型的SOC
估計和端電壓跟蹤
91跟蹤模型構(gòu)建與參數(shù)辨識
911跟蹤模型的構(gòu)建
912模型參數(shù)辨識
92迭代計算與模型構(gòu)建
921卡爾曼濾波法計算流程
922擴(kuò)展卡爾曼濾波法
923估計過程的迭代計算
924實時SOC估計模型構(gòu)建
93實驗效果分析
931端電壓跟蹤結(jié)果
932SOC估計效果分析
第10章基于無跡卡爾曼濾波的鋰
電池SOC估計
101鋰電池SOC估計概述
102無跡卡爾曼濾波法
103基于Thevenin和UKF的SOC
估計
1031無跡變換
1032估計模型構(gòu)建
104實驗效果分析
1041恒流放電實驗分析
1042模型實現(xiàn)與工況實驗分析
1043循環(huán)放電擱置工況下實驗
分析
1044動態(tài)應(yīng)力測試工況下實驗
分析
第11章基于二階RC模型和EKF的
SOC估計
111等效模型構(gòu)建
1111二階等效模型
1112電池HPPC實驗與參數(shù)辨識
1113二階模型的效果分析
1114輸出結(jié)果差分原因分析
112擴(kuò)展卡爾曼濾波
113基于EKF的SOC估計
114實驗效果分析
1141BBDST工況
1142結(jié)果驗證
第12章基于改進(jìn)EKF的鋰電池SOC
估計
121現(xiàn)有算法的對比分析
122等效建模與狀態(tài)空間描述
1221等效電路分析
1222狀態(tài)方程構(gòu)建
123改進(jìn)EKF法
124實驗與分析
1241模型構(gòu)建
1242實驗結(jié)果與分析
第13章基于等效模型和EKF的
鋰電池SOC估計
131鋰電池等效建模
1311Thevenin等效模型
1312電池HPPC實驗及參數(shù)辨識
1313模型精度驗證
132算法仿真與系統(tǒng)設(shè)計
1321EKF法分析
1322基于Simulink的模型構(gòu)建
1323仿真環(huán)境搭建
1324驗證與分析
133靜態(tài)SOC估計方法
1331坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法
1332二分法迭代算法
134實驗結(jié)果分析
第14章基于UKF-EKF的鋰電池SOC
估計
141聯(lián)合UKF-EKF估計的特點與
優(yōu)勢
142基于UKF-EKF法的SOC估計
實現(xiàn)
143實驗結(jié)果分析
第15章基于等效建模和改進(jìn)UKF的
SOC估計
151鋰電池SOC估計等效模型
構(gòu)建
152平方根無跡卡爾曼濾波法
1521Cholesky分解與QR分解
1522SR-UKF法流程
153改進(jìn)算法實現(xiàn)SOC估計
1531標(biāo)準(zhǔn)協(xié)方差匹配算法
1532改進(jìn)的協(xié)方差匹配算法
154仿真與實驗分析
第16章基于支持向量機(jī)的鋰電池
SOC估計
161研究背景
162理論方法研究
1621估計方法研究
1622核函數(shù)和參數(shù)的選擇
163系統(tǒng)設(shè)計與實驗結(jié)果
1631鋰電池充電過程
1632鋰電池放電過程
第17章基于自適應(yīng)卡爾曼的鋰電池
SOC估計
171鋰電池狀態(tài)空間模型構(gòu)建
172自適應(yīng)卡爾曼濾波法與SOC
估計
1721自適應(yīng)卡爾曼濾波法概述
1722迭代計算過程
173基于AKF的SOC估計
1731迭代計算框架設(shè)計
1732基于AKF的計算步驟
1733模型設(shè)計與實現(xiàn)
174實驗分析
1741HPPC實驗
1742模型參數(shù)辨識
1743等效模型參數(shù)實驗驗證
1744鋰電池SOC估計實驗
第18章基于粒子濾波的鋰電池SOC
估計
181粒子濾波法
1811貝葉斯估計
1812蒙特卡羅法
1813重要性采樣
182粒子濾波估計SOC的實現(xiàn)
1821等效電路建模
1822計算流程
1823粒子退化
1824重采樣
183算法驗證與分析
1831參數(shù)辨識實驗
1832電池SOC估計實驗
參考文獻(xiàn)
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