國之重器出版工程 面向電動車輛的超級電容系統(tǒng)應用技術

第1章 新能源汽車發(fā)展概述001
1.1 新能源成為汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢之一002
1.1.1 能源危機002
1.1.2 環(huán)境污染003
1.1.3 新能源汽車的優(yōu)勢005
1.2 電動汽車分類008
1.3 新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢013
1.3.1 國內外發(fā)展概況014
1.3.2 純電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀015
1.3.3 混合動力電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀018
1.3.4 插電式混合動力電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀020
1.3.5 燃料電池電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀022
1.4 新能源汽車常用電源系統(tǒng)024
第2章 超級電容器技術概述027
2.1 概述028
2.2 超級電容器的優(yōu)勢029
2.3 主要應用領域030
2.3.1 交通運輸業(yè)031
2.3.2 工業(yè)領域034
2.3.3 可再生能源038
2.3.4 軍事領域039
2.4 超級電容器技術特性040
2.4.1 技術特性040
2.4.2 優(yōu)缺點042
2.5 超級電容器的分類044
2.5.1 雙電層電容器044
2.5.2 贗電容器045
2.6 工藝流程046
2.7 使用注意事項046
2.8 超級電容器電動車應用中面臨的問題047
第3章 超級電容器與電池049
3.1 電能的存儲機理050
3.1.1 能量的存儲形式050
3.1.2 電容器和電池的儲能模式051
3.1.3 法拉第與非法拉第過程051
3.2 超級電容器與電池的運行機理052
3.2.1 超級電容器的運行機理052
3.2.2 超級電容器的基本結構053
3.2.3 電池的基本工作原理054
3.2.4 電池的基本構成055
3.3 超級電容器與電池的類型056
3.3.1 可區(qū)分的體系056
3.3.2 超級電容器與電池的設計與等效電路模型059
3.4 電荷存儲密度的區(qū)別062
3.4.1 每個原子或分子的電荷密度062
3.4.2 可獲得的能量密度比較062
3.5 充放電特性比較063
3.5.1 超級電容器充放電特性063
3.5.2 電池充放電特性067
3.5.3 超級電容器與電池的充電曲線比較072
3.5.4 基于循環(huán)伏安法的超級電容器和電池單元充放電行為比較074
3.5.5 非理想極化電容器電極的充電過程076
3.6 性能和技術應用比較077
3.6.1 性能比較077
3.6.2 技術應用比較078
3.7 電化學電容器與電池性能的總體比較079
第4章 超級電容系統(tǒng)關鍵技術概述083
4.1 超級電容器電極材料及制造工藝084
4.1.1 用于電化學電容器的碳材料084
4.1.2 碳材料的表面性質和官能度088
4.1.3 碳材料的雙層電容093
4.1.4 用于電容器碳材料的熱處理和化學處理095
4.2 用于電化學電容器的金屬氧化物099
4.2.1 氧化釕的制備100
4.2.2 RuO2的狀態(tài)和化學構造103
4.2.3 RuO2的充放電機理106
4.3 導電聚合物的研究情況107
4.4 超級電容電解液及其穩(wěn)定性108
4.4.1 水性電解液108
4.4.2 有機電解液109
4.4.3 凝膠電解液111
4.4.4 固體電解液111
第5章 超級電容系統(tǒng)建模方法113
5.1 超級電容系統(tǒng)建模的國內外發(fā)展現(xiàn)狀114
5.2 超級電容系統(tǒng)建模的難點117
5.3 超級電容器雙電層模型118
5.3.1 Helmholtz雙電層模型118
5.3.2 Gouy ? Chapman雙電層模型119
5.3.3 Stern ? Grahame雙電層模型120
5.4 超級電容等效電路模型對比研究120
5.4.1 模型結構121
5.4.2 模型參數(shù)估計123
5.4.3 模型對比124
5.5 超級電容器的擴展模型128
第6章 超級電容系統(tǒng)狀態(tài)估計方法131
6.1 超級電容系統(tǒng)狀態(tài)估計的意義132
6.2 超級電容SOC估計國內外發(fā)展現(xiàn)狀133
6.3 超級電容系統(tǒng)狀態(tài)估計的難點134
6.4 超級電容系統(tǒng)狀態(tài)估計方法134
6.4.1 基于卡爾曼濾波器的在線模型參數(shù)估計方法134
6.4.2 基于H∞狀態(tài)觀測器的超級電容SOC估計器142
6.4.3 基于分數(shù)階模型的超級電容系統(tǒng)建模與狀態(tài)估計147
6.5 超級電容系統(tǒng)的老化特征與壽命測試155
6.5.1 超級電容系統(tǒng)的老化特征155
6.5.2 超級電容系統(tǒng)的老化影響因素156
6.5.3 超級電容器的壽命測試方法157
6.6 超級電容器的壽命預測159
6.6.1 基于推斷法和阿倫尼烏斯方程的壽命預測模型159
6.6.2 基于試驗測試的電容器老化壽命研究163
6.7 現(xiàn)有超級電容器壽命老化研究的不足與探討170
第7章 電動車輛用復合電源系統(tǒng)設計與能量管理技術173
7.1 電動車輛用復合電源發(fā)展背景174
7.2 電動車輛用復合電源國內外發(fā)展現(xiàn)狀175
7.3 復合電源系統(tǒng)構型與建模177
7.3.1 復合電源系統(tǒng)構型177
7.3.2 動力電池組模型179
7.3.3 超級電容組模型180
7.4 基于多目標優(yōu)化的復合電源優(yōu)化設計182
7.5 超級電容組管理技術186
7.6 復合電源能量管理策略現(xiàn)狀及存在問題187
7.7 基于小波變換的復合電源能量管理策略188
參考文獻191