插電式混合動力與純電動汽車的能量管理策略

為找到一種在車輛上安全、可持續、環保，並且可以商業化運用電能的方法，本書針對電動汽車和插電式混合動力電動汽車傳動系的拓撲結構和能量存儲系統，混合動力和燃料電池混合動力汽車及其電池技術，車載電源的電池管理、充電以及電網和可再生能源接口，為電動汽車和插電式混合動力電動汽車充電的電力電子變換器拓撲結構以及其在電網中的作用、效率等方面進行了闡述。本書使用了大量具體的實例，論述生動形象，易於被讀者接受。

作者:(加拿大)謝爾頓S.威廉森
譯者:王典

譯者序
原書前言
原書致謝
第1章概述
1.1背景
1.2混合動力電動汽車基礎知識
1.2.1混合動力電動汽車基本概念
1.2.2混合動力電動汽車傳動系的工作原理
1.3模擬平臺：高級車輛模擬器（ADVISOR）軟件
參考文獻
第2章電動汽車和插電式混合動力電動汽車傳動系的拓撲結構
2.1電動汽車、混合動力電動汽車和插電式混合動力電動汽車的概念
2.1.1電動汽車
2.1.2混合動力電動汽車
2.1.3插電式混合動力電動汽車
2.2混合動力電動汽車傳動系的拓撲結構
2.2.1基本的混合動力電動汽車傳動系配置
2.2.2當前和未來的混合動力電動汽車的拓撲結構
2.3插電式混合動力電動汽車傳動系的拓撲結構
2.4純電動汽車傳動系的拓撲結構
參考文獻
第3章電動汽車和插電式混合動力電動汽車能量存儲系統
3.1簡介
3.2電池
3.2.1理想模型
3.2.2線性模型
3.2.3戴維南模型
3.3超級電容器的電氣模型
3.3.1雙層超級電容器模型
3.3.2電池/超級電容器混合模型
3.4飛輪儲能系統的電氣模型
3.5燃料電池的工作原理
3.5.1可再生燃料電池電源的詳細電氣模型
參考文獻
第4章混合動力和燃料電池混合動力電動汽車
4.1混合動力電動汽車的基本原理和概念
4.1.1混合動力電動汽車的概念
4.1.2混合動力電動汽車傳動系的工作原理
4.2串聯式與並聯式混合動力電動汽車傳動系的效率
4.2.1簡介
4.2.2基於部件級的效率分析
4.3不同的行駛模式和再生制動效率分析
4.3.1簡介
4.3.2車輛的規格及建模
4.3.3基於多樣化行駛模式的總效率比較
4.4再生制動效率分析
4.5總電氣傳動系效率分析
4.6燃料電池混合動力電動汽車：建模與控制
4.6.1建模環境
4.6.2功率組件的建模與選擇
4.6.3燃料電池系統
4.6.4電池系統
4.6.5電動機控制器系統
4.6.6基準車輛
4.6.7小結
4.6.8控制燃料電池混合動力電動汽車
4.7燃料電池和牽引系統的電力電子接口
4.7.1簡介
4.7.2動力傳動系配置
4.7.3功率部件建模
4.8燃料電池插電式混合動力電動汽車的概念
4.8.1燃料電池混合動力電動汽車架構
參考文獻
第5章電動汽車和插電式混合動力電動汽車的電池技術
5.1電動汽車和插電式混合動力電動汽車的能量存儲問題
5.1.1電池類型
5.1.2電池模型與模擬
5.1.3鋰離子電池
5.1.4鋰離子電池的特性
5.1.5循環壽命與荷電狀態
5.1.6關鍵問題的解決方案
參考文獻
第6章車載電源電池管理
6.1電池組電壓均衡的問題
6.1.1簡介
6.2傳統和先進均衡器介紹
6.2.1電阻式均衡器
6.2.2電容式均衡器
6.2.3電感式均衡器
6.2.4Cuk均衡器
6.2.5基於變壓器的均衡器
6.2.6新型電池電壓均衡器
6.2.7小結
6.3電池電壓均衡的經濟性
6.3.1簡介
6.3.2電池均衡器的重要性
6.3.3插電式混合動力電動汽車/電動汽車電池均衡器
6.3.4電池均衡器的成本分析
6.3.5插電式混合動力電動汽車的經濟性分析
6.3.6小結
6.4新型電池均衡器的設計和性能
6.4.1簡介
6.4.2設計規格
6.4.3新型電池電壓均衡器的電路分析
6.4.4新型電池電壓均衡器的數學模型
6.4.5模擬與實驗結果的對比分析
6.4.6典型均衡器與樣機之間的實驗結果比較
6.4.7均衡器連接方式
6.4.8小結
6.5電池均衡器的控制電路設計
6.5.1簡介
6.5.2控制器功能
6.5.3鋰離子電池的等效電路模型
6.5.4VOC的確定
6.5.5VOC的估計方法
6.5.6電池均衡器控制策略
6.5.7新型電池均衡器控制器建模
6.5.8電池均衡器控制系統簡化
6.5.9電池均衡器控制器的數學推導
6.5.10頻域下的電池均衡器控制器穩定性分析
6.5.11時域下的電池均衡器控制器穩定性分析
6.5.12新型電池均衡器實驗結果分析
6.5.13理論和實驗結果比較
6.5.14小結
參考文獻
第7章電動汽車/插電式混合動力電動汽車的電池充電：電網和可再生能源接口
7.1簡介
7.2電池的充電方式
7.2.1電池參數
7.2.2充電方式
7.2.3充電的終止方式
7.2.4充電的程序設定
7.3電網充電
7.3.1線路的穩定問題
7.3.2逆變器畸變和直流電的接入
7.3.3本地的分佈配置
7.4可再生能源充電
7.4.1光伏系統成為電池充電的基本組成部分
7.4.2光伏陣列模型
7.4.3控制系統的設計
7.4.4模擬結果
7.4.5小結
7.5為電動汽車和插電式混合動力電動汽車充電的電力電子技術
7.5.1插電式混合動力電動汽車應用所需的電力電子技術
7.5.2光伏系統的傳統結構
7.5.3中央逆變器
7.5.4串聯式逆變器
7.5.5模塊式逆變器
7.6光伏逆變器的拓撲結構
7.6.1配有DCDC變換器和隔離器的光伏逆變器
7.6.2只配有DCDC變換器的光伏逆變器
7.6.3只配有隔離器的光伏逆變器
7.6.4無DCDC變換器和隔離器配置的光伏逆變器
7.6.5可能的光伏互連方案
7.6.6推薦的結構
7.7功率變換器的拓撲結構
7.7.1最大功率點跟蹤器環節
7.7.2整流器/逆變器環節
7.7.3充電器環節
參考文獻
第8章為電動汽車/插電式混合動力電動汽車充電的電力電子變換器拓撲結構
8.1為電動汽車/插電式混合動力電動汽車充電的電網和光伏系統
8.1.1電力電子逆變器的拓撲結構
8.1.2推薦的功率變換拓撲結構
8.1.3Z型變換器
8.2用於電網和光伏系統互連的DCDC變換器和DCAC逆變器
8.2.1雙向隔離DCDC變換器的設計
8.2.2匝數比的計算
8.2.3DCDC變換器的等效平均電路的演變
8.2.4Z型電路的設計：電容
8.2.5Z型電路的設計：電感
8.2.6Z型變換器的交流分析
8.2.7備註
8.2.8成本
8.2.9可靠性
8.2.10與光伏電源和電網交互的動態性能
8.2.11設計的靈活性
8.3為電動汽車/插電式混合動力電動汽車充電的新型集成式DCACDC變換
8.4基於高頻變壓器的隔離式充電器的拓撲結構
8.4.1背景
8.4.2隔離器和直流環節
8.5組件的設計
8.5.1隔離變壓器匝數比的計算
8.5.2直流環節濾波器
8.5.3逆變器橋和DCDC變換器的功率器件
8.6評估
8.6.1成本
8.6.2可靠性
8.6.3與光伏電源和電網交互的動態性能
8.6.4設計的靈活性
8.7無變壓器的充電器拓撲結構
8.7.1背景
8.7.2組件的設計
8.8評估
8.8.1成本
8.8.2可靠性
8.8.3與光伏電源和電網交互的動態性能
8.8.4設計的靈活性
8.9測試系統的建模與模擬結果
8.9.1Z型變換器
8.9.2無電池系統（方案1）
8.9.3帶電池系統（方案1）
8.9.4帶電池系統（方案2）
8.9.5IPV紋波、光伏利用率、最大功率點跟蹤器
8.9.6功率損耗（效率）
8.9.7基於可替代Z型變換器中拓撲結構的效率結果
8.10結論
8.11配置直流環節的高頻隔離式拓撲結構
8.12無變壓器的拓撲結構
8.12.1動態性能
8.13效率
參考文獻
第9章電動汽車/插電式混合動力電動汽車在智能電網中的應用
9.1簡介
9.2車輛到電網與電網到車輛的能量傳輸問題
9.3車輛到電網的輔助服務
9.4車輛到家庭和家庭到車輛的概念
9.5互連條件
9.5.1變換器損耗的計算
9.5.2變換器的拓撲結構
9.6案例分析
9.6.1方案
9.6.2小結
9.7結論
參考文獻
第10章電動汽車和插電式混合動力電動汽車油井到車輪的效率分析
10.1油井到車輪的效率分析
10.2先進車輛傳動系的理論效率計算
10.3研究車輛的模擬設定
10.4基於混合動力電動汽車和燃料電池汽車傳動系模擬結果的總效率分析
10.5混合動力電動汽車和燃料電池汽車傳動系的加速性能和油井到車輪的溫室氣體排放
10.6未來的研究工作
參考文獻