定 價:168 元
叢書名:汽車先進技術(shù)譯叢 新能源汽車系列
- 作者:雍安嬌等譯[加拿大]易卜拉欣•丁塞爾Ibrahim Dincer
- 出版時間:2021/1/1
- ISBN:9787111664659
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:U469.720.3
- 頁碼:416
- 紙張:
- 版次:
- 開本:16開
本書首先介紹了電動汽車及其結(jié)構(gòu),以及一定背景信息下所使用的動力電池,然后詳細(xì)介紹了各種傳統(tǒng)和*先進的電動汽車動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(包括相變材料)目前正在使用或可能建議在工業(yè)中使用的材料。在接下來的章節(jié),為讀者提供了工具、方法和程序,以便在各種操作條件下為電池應(yīng)用選擇/開發(fā)正確的熱管理設(shè)計、配置和參數(shù),并指導(dǎo)讀者設(shè)置儀器和操作熱管理系統(tǒng),以有效、成本效益高和環(huán)境友好的方式進行效能、經(jīng)濟和環(huán)境分析。此外,對當(dāng)前的技術(shù)問題和局限性進行了進一步的解析,分析了決定這些技術(shù)能否成功和廣泛采用的更微妙的因素,并且詳細(xì)闡述了在不久的將來電動汽車的技術(shù)發(fā)展趨勢以及兼容的熱管理系統(tǒng)。*后,給出了在實際應(yīng)用中的各種案例。這些案例使用了貫穿全書的工具、方法和程序,以進一步說明它們在電動汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和優(yōu)化方面的功效。
前言
致謝
第1章電動汽車介紹1
1.1引言1
1.2技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化2
1.3汽車架構(gòu)4
1.3.1內(nèi)燃機汽車4
1.3.2純電動汽車5
1.3.3混合動力汽車6
1.3.4燃料電池汽車8
1.4混合度9
1.4.1微混混合動力汽車10
1.4.2輕混混合動力汽車11
1.4.3強混或功率輔助混合動力汽車11
1.4.4插電式混合動力汽車(或增程式電動汽車)11
1.5混合動力車輛架構(gòu)12
1.5.1串聯(lián)混合動力汽車12
1.5.2并聯(lián)混合動力汽車13
1.5.3并聯(lián)/串聯(lián)混合動力汽車13
1.5.4復(fù)雜混合動力汽車13
1.6儲能系統(tǒng)13
1.6.1電池13
1.6.2超級電容(UCS)15
1.6.3飛輪儲能器16
1.6.4燃料電池17
1.7電網(wǎng)連接18
1.7.1充電器的功率水平和基礎(chǔ)設(shè)施18
1.7.2傳導(dǎo)充電19
1.7.3感應(yīng)充電20
1.7.4智能電網(wǎng)和V2G/V2H/V2X系統(tǒng)21
1.8可持續(xù)性、環(huán)境影響和成本24
1.9車輛熱管理26
1.9.1散熱器回路26
1.9.2電力電子冷卻回路26
1.9.3驅(qū)動單元冷卻回路27
1.9.4空調(diào)回路27
1.10車輛駕駛模式和循環(huán)29
1.11案例研究30
1.11.1引言30
1.11.2研究項目31
1.11.3政府獎勵31
1.12結(jié)語38
縮略語39
問題39
參考文獻40
第2章電動汽車電池技術(shù)42
2.1引言42
2.2當(dāng)前的電池技術(shù)42
2.2.1鉛酸電池43
2.2.2鎳鎘電池44
2.2.3鎳氫電池45
2.2.4鋰離子電池46
2.3正在開發(fā)的電池技術(shù)49
2.3.1鋅-空氣電池51
2.3.2鈉-空氣電池51
2.3.3鋰-硫電池52
2.3.4鋁-空氣電池53
2.3.5鋰-空氣電池53
2.4電池特性55
2.4.1電池成本55
2.4.2電池對環(huán)境的影響56
2.4.3電池材料資源58
2.4.4各種負(fù)荷和環(huán)境條件的影響61
2.5電池管理系統(tǒng)(BMS)63
2.5.1數(shù)據(jù)采集65
2.5.2電池狀態(tài)評估66
2.5.3均衡充電68
2.5.4安全管理/故障診斷72
2.5.5熱管理72
2.6電池制造和測試過程72
2.6.1制造過程73
2.6.2測試流程74
2.7結(jié)語76
縮略語77
問題77
參考文獻78
第3章被動式熱管理系統(tǒng)中相變材料的使用81
3.1引言81
3.2相變材料的基本特性和類型81
3.2.1有機 PCM86
3.2.2無機化合物 PCM89
3.2.3共晶化合物 PCM90
3.3相變材料熱物性參數(shù)的測量92
3.4增強傳熱能力93
3.5相變材料的成本和環(huán)境影響96
3.6相變材料的應(yīng)用97
3.7案例1:使用PCM的EV電池包換熱器設(shè)計與優(yōu)化100
3.7.1系統(tǒng)描述及參數(shù)設(shè)置100
3.7.2潛熱熱能儲存系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化104
3.8案例2:強制對流作用下球形殼體中石蠟的熔化與凝固112
3.8.1數(shù)值模型驗證和模型獨立性測試115
3.8.2性能指標(biāo)117
3.8.3結(jié)果和討論119
3.9結(jié)語125
術(shù)語125
希臘字母126
下標(biāo)126
縮略語127
問題127
參考文獻128
第4章電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的仿真及試驗研究130
4.1引言130
4.2電芯和模組的數(shù)值模型開發(fā)130
4.2.1PCM應(yīng)用數(shù)值研究的物理模型131
4.2.2初始條件、邊界及模型假設(shè)131
4.2.3材料特性和模型輸入?yún)?shù)133
4.2.4控制方程和本構(gòu)定律138
4.2.5模擬模型的開發(fā)140
4.3電芯和模組級別的實驗搭建和過程141
4.3.1電芯和模組儀表化141
4.3.2換熱器的儀表化143
4.3.3相變材料和納米顆;旌衔锏闹苽144
4.3.4改善顆粒的表面排列147
4.3.5測試臺架搭建147
4.4整車級試驗搭建及流程149
4.4.1建立數(shù)據(jù)采集硬件149
4.4.2建立數(shù)據(jù)采集軟件152
4.5舉例說明:基于相變材料的液式電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)仿真和實驗155
4.5.1電芯級的模擬與實驗156
4.5.2模組中電芯之間的模擬和實驗168
4.5.3模組級的模擬和實驗173
4.5.4光學(xué)觀測184
4.5.5整車級試驗195
4.5.6案例研究結(jié)論205
4.6結(jié)語206
術(shù)語207
希臘字母207
下標(biāo)208
縮略語208
問題208
參考文獻209
第5章電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的能量分析和分析210
5.1引言210
5.2熱管理系統(tǒng)對比211
5.2.1熱力學(xué)分析212
5.2.2電池傳熱分析215
5.3熱管理系統(tǒng)關(guān)鍵零部件建模217
5.3.1壓縮機219
5.3.2熱交換器219
5.3.3熱力膨脹閥221
5.3.4電池222
5.3.5系統(tǒng)參數(shù)222
5.4能量和分析223
5.4.1傳統(tǒng)分析224
5.4.2強化分析228
5.5舉例說明:液冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)230
5.6案例研究:基于跨臨界CO2的電動汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)243
5.6.1引言244
5.6.2系統(tǒng)開發(fā)244
5.6.3熱力學(xué)分析247
5.6.4結(jié)果與討論248
5.6.5結(jié)語252
5.7結(jié)語253
術(shù)語253
希臘字母254
下標(biāo)254
縮略語255
問題255
參考文獻256
第6章電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(TMS)的成本、環(huán)境影響和多目標(biāo)優(yōu)化258
6.1引言258
6.2經(jīng)濟性分析259
6.2.1成本平衡方程259
6.2.2設(shè)備采購成本的相關(guān)性260
6.2.3成本核算261
6.2.4經(jīng)濟性評價263
6.2.5增強的經(jīng)濟性分析264
6.2.6環(huán)境經(jīng)濟性(環(huán)境成本)分析264
6.3環(huán)境分析265
6.3.1環(huán)境影響平衡方程265
6.3.2環(huán)境影響的相關(guān)性266
6.3.3蓄電池的生命周期評價267
6.3.4環(huán)境影響核算268
6.3.5環(huán)境評價270
6.4優(yōu)化方法271
6.4.1目標(biāo)函數(shù)271
6.4.2決策變量和約束272
6.4.3遺傳算法273
6.5舉例說明:液冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)275
6.5.1常規(guī)經(jīng)濟性分析結(jié)果275
6.5.2增強的經(jīng)濟分析結(jié)果278
6.5.3電池的環(huán)境影響評估283
6.5.4環(huán)境分析結(jié)果285
6.5.5多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果288
6.6結(jié)語293
術(shù)語293
希臘字母294
下標(biāo)294
縮略語295
問題295
參考文獻296
第7章案例研究297
7.1引言297
7.2案例研究1: 傳統(tǒng)汽車、混合動力、電動汽車以及氫燃料車輛在經(jīng)濟與
環(huán)境方面的比較297
7.2.1引言297
7.2.2分析298
7.2.3結(jié)論和討論302
7.2.4結(jié)語305
7.3案例研究2:方形電池溫度分布實驗和理論研究305
7.3.1引言305
7.3.2系統(tǒng)描述306
7.3.3分析307
7.3.4結(jié)果及討論309
7.3.5結(jié)語315
7.4案例研究3:基于充放電循環(huán)的電動汽車鋰離子電池?zé)峁芾矸桨?15
7.4.1引言315
7.4.2系統(tǒng)描述316
7.4.3分析317
7.4.4結(jié)果和討論328
7.4.5結(jié)語337
7.5案例研究4:基于相變材料的電動汽車動力電池?zé)峁芾?37
7.5.1引言337
7.5.2系統(tǒng)描述338
7.5.3分析340
7.5.4結(jié)果及討論342
7.5.5結(jié)語350
7.6案例研究5:新型相變材料的熱應(yīng)用實驗與理論研究351
7.6.1引言351
7.6.2系統(tǒng)描述351
7.6.3 分析359
7.6.4結(jié)果及討論367
7.6.5結(jié)語377
術(shù)語378
希臘字母380
下標(biāo)380
縮略語381
參考文獻382
第8章替代技術(shù)與展望385
8.1引言385
8.2突出挑戰(zhàn)385
8.2.1消費者感知385
8.2.2社會技術(shù)因素387
8.2.3自我強化過程388
8.3新興電動汽車技術(shù)及發(fā)展趨勢390
8.3.1主動道路390
8.3.2V2X與智能電網(wǎng)391
8.3.3換電技術(shù)392
8.3.4電池二次使用394
8.4未來電池?zé)峁芾砑夹g(shù)395
8.4.1熱電材料396
8.4.2磁冷卻396
8.4.3壓電風(fēng)扇/雙冷卻射流397
8.4.4其他潛在的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)398
8.5結(jié)語399
縮略語399
問題399
參考文獻400