國(guó)之重器出版工程 面向電動(dòng)車輛的超級(jí)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(shì)之一002
1.1.1 能源危機(jī)002
1.1.2 環(huán)境污染003
1.1.3 新能源汽車的優(yōu)勢(shì)005
1.2 電動(dòng)汽車分類008
1.3 新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)013
1.3.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況014
1.3.2 純電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀015
1.3.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀018
1.3.4 插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀020
1.3.5 燃料電池電動(dòng)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(jí)電容器技術(shù)概述027
2.1 概述028
2.2 超級(jí)電容器的優(yōu)勢(shì)029
2.3 主要應(yīng)用領(lǐng)域030
2.3.1 交通運(yùn)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(jí)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(diǎn)042
2.5 超級(jí)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(xiàng)046
2.8 超級(jí)電容器電動(dòng)車應(yīng)用中面臨的問題047
第3章 超級(jí)電容器與電池049
3.1 電能的存儲(chǔ)機(jī)理050
3.1.1 能量的存儲(chǔ)形式050
3.1.2 電容器和電池的儲(chǔ)能模式051
3.1.3 法拉第與非法拉第過(guò)程051
3.2 超級(jí)電容器與電池的運(yùn)行機(jī)理052
3.2.1 超級(jí)電容器的運(yùn)行機(jī)理052
3.2.2 超級(jí)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(jí)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(jí)電容器與電池的設(shè)計(jì)與等效電路模型059
3.4 電荷存儲(chǔ)密度的區(qū)別062
3.4.1 每個(gè)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(jí)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(jí)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(jí)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(guò)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(jí)電容系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)概述083
4.1 超級(jí)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(jī)理106
4.3 導(dǎo)電聚合物的研究情況107
4.4 超級(jí)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(jī)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(jí)電容系統(tǒng)建模方法113
5.1 超級(jí)電容系統(tǒng)建模的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀114
5.2 超級(jí)電容系統(tǒng)建模的難點(diǎn)117
5.3 超級(jí)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(jí)電容等效電路模型對(duì)比研究120
5.4.1 模型結(jié)構(gòu)121
5.4.2 模型參數(shù)估計(jì)123
5.4.3 模型對(duì)比124
5.5 超級(jí)電容器的擴(kuò)展模型128
第6章 超級(jí)電容系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法131
6.1 超級(jí)電容系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的意義132
6.2 超級(jí)電容SOC估計(jì)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀133
6.3 超級(jí)電容系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的難點(diǎn)134
6.4 超級(jí)電容系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法134
6.4.1 基于卡爾曼濾波器的在線模型參數(shù)估計(jì)方法134
6.4.2 基于H∞狀態(tài)觀測(cè)器的超級(jí)電容SOC估計(jì)器142
6.4.3 基于分?jǐn)?shù)階模型的超級(jí)電容系統(tǒng)建模與狀態(tài)估計(jì)147
6.5 超級(jí)電容系統(tǒng)的老化特征與壽命測(cè)試155
6.5.1 超級(jí)電容系統(tǒng)的老化特征155
6.5.2 超級(jí)電容系統(tǒng)的老化影響因素156
6.5.3 超級(jí)電容器的壽命測(cè)試方法157
6.6 超級(jí)電容器的壽命預(yù)測(cè)159
6.6.1 基于推斷法和阿倫尼烏斯方程的壽命預(yù)測(cè)模型159
6.6.2 基于試驗(yàn)測(cè)試的電容器老化壽命研究163
6.7 現(xiàn)有超級(jí)電容器壽命老化研究的不足與探討170
第7章 電動(dòng)車輛用復(fù)合電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與能量管理技術(shù)173
7.1 電動(dòng)車輛用復(fù)合電源發(fā)展背景174
7.2 電動(dòng)車輛用復(fù)合電源國(guó)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(dòng)力電池組模型179
7.3.3 超級(jí)電容組模型180
7.4 基于多目標(biāo)優(yōu)化的復(fù)合電源優(yōu)化設(shè)計(jì)182
7.5 超級(jí)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(xiàn)191