氫能及質(zhì)子交換膜燃料電池動力系統(tǒng)

叢書序
序（一）
序（二）
前?言
第1章　燃料電池汽車及其能量轉(zhuǎn)換
1.1　燃料電池汽車002
1.1.1　車輛電動化路徑002
1.1.2　燃料電池及燃料電池汽車的發(fā)展歷程003
1.1.3　燃料電池汽車動力系統(tǒng)012
1.2　燃料電池汽車動力系統(tǒng)中的電能來源014
1.2.1　燃料電池的原理及其能量轉(zhuǎn)換014
1.2.2　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)015
1.3　燃料電池汽車動力系統(tǒng)中的電能存儲018
1.3.1　鋰離子電池原理及其能量存儲018
1.3.2　鋰離子電池儲能系統(tǒng)022
1.4　燃料電池汽車動力系統(tǒng)中的電能復合023
1.4.1　電流變換的基本原理023
1.4.2　電化學電源的復合024
1.4.3　電化學電源的管控026
1.5　燃料電池汽車動力系統(tǒng)中的機電能量轉(zhuǎn)換027
1.5.1　電機中的電磁能量轉(zhuǎn)換027
1.5.2　交流電機的矢量控制031
1.5.3　電流逆變及其調(diào)制033
1.5.4　電機與電驅(qū)動集成035
1.6　氫能與交通能源的零碳化038
1.6.1　交通零碳化的需求及其路徑038
1.6.2　氫能的概念及其特點039
1.6.3　燃料電池汽車動力系統(tǒng)和能源供給系統(tǒng)的同構性041
1.6.4　綠氫和燃料電池推動交通零碳化042
第2章　燃料電池汽車電化學電源原理及建模
2.1　電化學電源基本原理045
2.1.1　熱力學基礎與電壓的產(chǎn)生045
2.1.2　電化學基礎與極化051
2.1.3　電壓損耗機理與電池內(nèi)阻056
2.1.4　電化學電源的電極與電極過程061
2.2　燃料電池機理模型063
2.2.1　燃料電池內(nèi)部的物質(zhì)守恒模型065
2.2.2　燃料電池的電中性電荷守恒074
2.2.3　燃料電池的電極過程074
2.3　鋰離子電池機理模型076
2.3.1　鋰離子電池內(nèi)部的物質(zhì)守恒模型079
2.3.2　鋰離子電池的電中性電荷守恒081
2.3.3　鋰離子電池的電極過程082
2.4　電化學電源的外特性088
2.4.1　工作電壓088
2.4.2　工作溫度089
2.4.3　能量和功率密度090
2.4.4　使用壽命091
2.4.5　安全性091
第3章　電化學復合電源系統(tǒng)架構及構成
3.1　電化學復合電源的基本架構093
3.1.1　電化學電源復合的必要性093
3.1.2　電化學電源的復合模式094
3.1.3　電化學復合電源系統(tǒng)的架構095
3.2　燃料電池堆與系統(tǒng)099
3.2.1　燃料電池堆結(jié)構099
3.2.2　空氣供給系統(tǒng)105
3.2.3　氫氣供給系統(tǒng)108
3.2.4　熱管理系統(tǒng)113
3.2.5　燃料電池發(fā)動機控制系統(tǒng)114
3.3　鋰離子電池組與系統(tǒng)116
3.3.1　單體電池116
3.3.2　電池模塊與電池包119
3.3.3　熱管理系統(tǒng)121
3.3.4　電池管理系統(tǒng)125
3.4　電化學復合電源的電能變換器130
3.4.1　電力電子器件130
3.4.2　隔離型DC/DC變換器133
3.4.3　非隔離型DC/DC變換器135
3.4.4　Boost型多相交錯并聯(lián)DC/DC變換器137
第4章 　電化學復合電源系統(tǒng)設計
4.1　復合電源設計關鍵技術145
4.1.1　復合電源系統(tǒng)的優(yōu)化設計原則145
4.1.2　準穩(wěn)態(tài)模式下復合電源系統(tǒng)的優(yōu)化146
4.1.3　全溫域高效熱管理設計149
4.1.4　復合電源在線阻抗測量150
4.2　基于DC/DC變換器的寬頻在線阻抗測量案例152
4.2.1　交變激勵源需求分析152
4.2.2　交變激勵源拓撲選型與參數(shù)計算153
4.2.3　電流與電壓采樣電路設計155
4.2.4　交錯并聯(lián)Boost變換器及驅(qū)動電路設計157
4.2.5　在線阻抗測量結(jié)果158
4.3　大功率多模塊復合電源設計案例161
4.3.1　350kW級燃料電池復合電源系統(tǒng)161
4.3.2　主功率高壓系統(tǒng)方案162
第5章　電化學復合電源系統(tǒng)管控
5.1　復合電源管控需求167
5.1.1　燃料電池系統(tǒng)運行特性及需求167
5.1.2　鋰離子電池系統(tǒng)運行特性及需求172
5.1.3　復合電源運行特性及需求174
5.2　燃料電池系統(tǒng)管控176
5.2.1　反應物狀態(tài)估計176
5.2.2　水狀態(tài)估計176
5.2.3　水含量故障診斷185
5.3　鋰離子電池系統(tǒng)管控196
5.3.1　荷電狀態(tài)估計196
5.3.2　其他狀態(tài)估計207
5.4　復合電源系統(tǒng)管控208
5.4.1　高低溫熱管理208
5.4.2　多目標優(yōu)化管理216
5.4.3　在線故障診斷220
第6章　氫電復合的零碳交通能源體系
6.1　交通能源及其零碳化需求224
6.2　綠色氫能技術225
6.2.1　綠氫的制取225
6.2.2　其他制氫方式及其比較230
6.2.3　氫氣的存儲234
6.2.4　氫氣的運輸238
6.2.5　加氫站技術240
6.3　綠色電能技術246
6.3.1　綠色發(fā)電技術246
6.3.2　電能存儲技術251
6.4　基于氫電耦合二元網(wǎng)絡的能源運輸256
6.4.1　大規(guī)模綠色電能傳輸256
6.4.2　大規(guī)模綠色氫能的管道傳輸260
6.4.3　氫電二元耦合的傳輸模式261
6.5　零碳交通能源網(wǎng)絡263
6.5.1　電動汽車的電氫補能263
6.5.2　氫電耦合的零碳交通能源模型266
6.5.3　零碳交通能源網(wǎng)絡發(fā)展與展望267
參考文獻