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第1章 储能电源及其工作特性1

1.1 电能存储技术的应用领域1

1.2 电化学蓄电池3

1.2.1 铅酸电池3

1.2.2 镍基蓄电池9

1.2.3 锂离子电池13

1.2.4 钠硫电池19

1.2.5 金属空气电池21

1.2.6 液流储能电池24

1.2.7 动力电池综述27

1.3 电场能储能电源28

1.3.1 超级电容器28

1.3.2 高压电容器32

1.4 磁场能与机械能储能电源34

1.4.1 超导电感34

1.4.2 超高速飞轮36

1.5 电压源型储能电源特性的模型描述40

1.5.1 电池的电化学机理模型41

1.5.2 基于外特性等效电路的电化学电源建模方法53

1.5.3 基于物理外特性等效电路的超级电容器建模方法59

本章参考文献72

第2章 电压源型储能电源的充电技术81

2.1 动力型蓄电池的充电模式81

2.1.1 铅酸电池的充电模式81

2.1.2 镍氢蓄电池的充电模式83

2.1.3 锂离子电池的充电模式83

2.2 串联储能电源组的充电电源技术86

2.2.1 充电功率电源的结构与类型86

2.2.2 充电功率电源对电网的负面影响与抑制措施87

2.2.3 隔离型移相全桥DC/DC软开关变换电路100

2.3 串联组合结构的高压电容充电电源106

2.3.1 串联负载谐振变换器的传输特性106

2.3.2 串联负载谐振变换器的充电输出特性109

2.3.3 串联负载谐振高压充电电源的组合结构112

2.4 基于无线能量传输的无线充电技术概述115

2.4.1 电磁感应式无线充电技术115

2.4.2 电磁谐振式无线充电技术121

2.4.3 电场耦合式无线充电技术125

2.4.4 电磁辐射式无线充电技术127

本章参考文献129

第3章 串联储能电源组的均衡技术132

3.1 储能均衡的目的与技术分类132

3.2 串联储能电源组的无源均衡技术134

3.2.1 高速开关电容网络均衡技术135

3.2.2 飞渡电容式均衡技术135

3.3 串联储能电源组的有源均衡技术136

3.3.1 多输出绕组变压器集中式均衡技术137

3.3.2 多输出绕组变压器分布式均衡技术139

3.3.3 隔离式DC/DC变换器分布式均衡技术140

3.3.4 双向隔离式DC/DC变换器集中式均衡技术141

3.3.5 Buck—Boost变换器集中式均衡技术144

3.3.6 非隔离式DC/DC变换器分布式均衡技术146

3.3.7 升降压电路衍生结构集中式均衡技术147

3.3.8 升降压电路衍生结构分布式均衡技术150

3.3.9 Cuk电路的衍生结构均衡技术150

3.3.10 基于谐振变换器的分布式均衡技术151

3.3.11 三单体直接交互均衡技术152

3.4 基于图论的均衡系统结构分析156

3.4.1 图论在均衡电路拓扑中的引申和定义156

3.4.2 基于有向图的均衡拓扑结构分析158

3.4.3 理想均衡结构的图论表达与实现164

3.4.4 多层树状结构均衡系统的能量流路径寻优168

本章参考文献172

第4章 复合储能系统及相关技术177

4.1 复合储能系统的组合方式与结构177

4.1.1 复合储能系统组合方式177

4.1.2 复合储能系统的能量匹配179

4.1.3 复合储能系统的典型结构181

4.2 混合动力汽车复合储能系统的参数匹配187

4.2.1 混合动力汽车整车性能需求及分析188

4.2.2 基于循环工况的复合储能系统参数匹配193

4.2.3 复合储能系统参数匹配优化方法196

4.2.4 复合储能系统参数匹配的步骤198

4.2.5 不同混合度HEV复合储能系统的参数匹配199

4.3 复合储能系统的控制202

4.3.1 能量流动模式分析204

4.3.2 非线性比例因子分配控制策略208

4.3.3 基于效率优化控制策略213

本章参考文献224

第5章 电压源型储能电源变换技术的应用228

5.1 超级电容电动公交客车直流驱动系统228

5.1.1 UCEB直流驱动系统的功能与结构228

5.1.2 馈能缓冲式软开关电流双象限驱动变换器230

5.1.3 改善UCEB驱动系统性能的多重化直流变换技术242

5.1.4 带耦合电感的交错并联电流双象限直流变换器250

5.2 多层树状结构的锂离子动力电池组均衡系统260

5.2.1 三单体直接均衡电路260

5.2.2 基于三单体直接均衡电路的均衡系统268

5.2.3 均衡系统的CAN总线控制273

5.2.4 双层均衡系统实验279

5.3 电动汽车车载充电电源282

5.3.1 技术要求与电路结构283

5.3.2 交错并联有源功率因数校正284

5.3.3 改进型移相全桥ZVS软开关直流变换器290

本章参考文献306

名词索引308