國之重器出版工程 面向電動車輛的超級電容系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

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(nèi)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(shù)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(yīng)用領(lǐng)域030
2.3.1 交通運輸業(yè)031
2.3.2 工業(yè)領(lǐng)域034
2.3.3 可再生能源038
2.3.4 軍事領(lǐng)域039
2.4 超級電容器技術(shù)特性040
2.4.1 技術(shù)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(yīng)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(jié)構(gòu)053
3.2.3 電池的基本工作原理054
3.2.4 電池的基本構(gòu)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(shè)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(shù)應(yīng)用比較077
3.6.1 性能比較077
3.6.2 技術(shù)應(yīng)用比較078
3.7 電化學(xué)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(guān)鍵技術(shù)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(xué)電容器的碳材料084
4.1.2 碳材料的表面性質(zhì)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(xué)處理095
4.2 用于電化學(xué)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(xué)構(gòu)造103
4.2.3 RuO2的充放電機理106
4.3 導(dǎo)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(nèi)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(yù)測159
6.6.1 基于推斷法和阿倫尼烏斯方程的壽命預(yù)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(fù)合電源系統(tǒng)設(shè)計與能量管理技術(shù)173
7.1 電動車輛用復(fù)合電源發(fā)展背景174
7.2 電動車輛用復(fù)合電源國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀175
7.3 復(fù)合電源系統(tǒng)構(gòu)型與建模177
7.3.1 復(fù)合電源系統(tǒng)構(gòu)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(fù)合電源優(yōu)化設(shè)計182
7.5 超級電容組管理技術(shù)186
7.6 復(fù)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(fù)合電源能量管理策略188
參考文獻191