GT-AUTOLION 锂离子电池仿真分析与实例解析

1.全面解析液态/固态电池多尺度仿真技术，实例驱动解决工程难题。
2.集成电、热、老化多物理场分析，赋能电池设计、寿命预测与系统优化。
3.车企、电池供应商工程师与科研人员工具书，高校师生实战参考。

GT-AutoLion作为系统仿真工具，具有丰富的材料数据库，并且基于GT-SUITE平台可以进行多种材料体系的锂离子电池仿真以及系统集成的多物理仿真。本书介绍了GT-AutoLion的电化学基础、软件模板、求解器、后处理，并针对典型工程仿真应用介绍其仿真流程，同时进行了电池仿真的实例解析。最后，本书还介绍了如何进行电、电化学、电池包热管理以及整车动力系统集成分析的方法。本书可供与锂离子电池相关的车企、电池供应商的工程师和科研人员阅读，也可供高等院校新能源汽车等相关专业师生参考学习。

前言
第1章　锂离子电池仿真01
1.1　锂离子电池简介01
1.2　锂离子电池的结构及关键材料01
1.2.1　电极02
1.2.2　电解液和固态电解质03
1.2.3　隔膜04
1.3　电池仿真方法04
1.3.1　等效电路模型04
1.3.2　电化学模型05
1.3.3　实时仿真模型05
第2章　GT-AutoLion软件简介及软件安装06
2.1　软件简介06
2.2　软件安装06
2.2.1　适用运行环境06
2.2.2　适用操作系统07
2.2.3　配置要求07
2.2.4　安装前准备07
2.2.5　安装步骤08
2.2.6　许可验证12
2.3　界面启动13
2.4　新建模型14
2.5　模型界面15
2.6　模型设置15
2.6.1　模型层次结构15
2.6.2　模板查找16
2.6.3　模型参数设置16
2.7　部件连接20
2.8　帮助系统21
第3章　GT-AutoLion基础理论23
3.1　液态锂离子电池基本控制方程23
3.1.1　电极动力学23
3.1.2　锂离子在固相中的扩散24
3.1.3　固相电荷守恒方程25
3.1.4　锂离子在液相中的扩散25
3.1.5　液相电荷守恒方程26
3.1.6　电压方程27
3.1.7　能量守恒方程27
3.2　固态锂离子电池基本控制方程28
3.3　电池平衡28
3.3.1　容量概念28
3.3.2　电池平衡计算29
3.4　老化及膨胀模型31
3.4.1　SEI膜的生长31
3.4.2　CEI膜的生长32
3.4.3　活性材料脱落模型33
3.4.4　析锂模型33
3.4.5　膨胀模型35
3.5　GT-AutoLion-3D35
3.6　GT-AutoLion-4D35
第4章　GT-AutoLion常用模板37
4.1　AutoLion模板（GT-AutoLion-1D）37
4.1.1　主界面37
4.1.2　电芯几何39
4.1.3　模型设置44
4.1.4　正极设置45
4.1.5　负极设置46
4.1.6　活性材料设置46
4.1.7　组装设置49
4.1.8　电解液参数设置50
4.1.9　传热模型设置51
4.1.10　高级设置52
4.2　AutoLion-3D模板（GT-AutoLion-3D）53
4.2.1　圆柱形电芯几何设置53
4.2.2　叠片式电芯几何设置61
4.2.3　方形卷绕式电芯几何设置64
4.2.4　电芯三维位置设置66
4.2.5　图设置67
4.3　AutoLion-4D模板68
4.4　AutoLion-RT模板71
4.5　常用控制模板73
4.5.1　信号发生器模板73
4.5.2　查表模板74
4.5.3　积分器模板75
4.5.4　数学运算模板76
4.5.5　终止计算模板77
4.5.6　事件管理器模板78
4.5.7　等效电路拟合工具79
第5章　模型求解和后处理86
5.1　案例设置86
5.2　运行设置87
5.2.1　时间控制87
5.2.2　初始化88
5.2.3　常微分方程控制88
5.2.4　传热控制89
5.3　图设置90
5.4　输出设置90
5.5　高级设置91
5.6　模型运行92
5.7　结果后处理92
5.7.1　结果查看92
5.7.2　结果处理94
第6章　性能仿真96
6.1　恒流放电96
6.1.1　电池模型设置96
6.1.2　求解设置104
6.1.3　案例设置106
6.1.4　结果分析106
6.2　HPPC106
6.2.1　电池模型设置107
6.2.2　监控器设置114
6.2.3　HPPC控制器115
6.2.4　计算终止器116
6.2.5　求解设置117
6.2.6　案例设置118
6.2.7　结果分析119
6.3　等效电路119
6.3.1　等效电路设置119
6.3.2　求解设置122
6.3.3　结果分析123
6.4　电化学阻抗谱123
6.4.1　电池模型设置124
6.4.2　求解设置126
6.4.3　结果分析126
6.5　恒流放电127
6.5.1　电池模型设置127
6.5.2　求解设置134
6.5.3　案例设置135
6.5.4　结果分析136
第7章　寿命仿真138
7.1　日历寿命138
7.1.1　电池模型设置138
7.1.2　时间信号发生器设置142
7.1.3　监控器设置143
7.1.4　求解设置145
7.1.5　结果分析146
7.2　循环寿命147
7.2.1　电池模型设置147
7.2.2　循环逻辑设置150
7.2.3　循环计数设置154
7.2.4　终止计算设置154
7.2.5　监控器设置155
7.2.6　求解设置156
7.2.7　案例设置156
7.2.8　结果分析157
7.3　容量退化分析157
7.3.1　电池模型设置157
7.3.2　求解设置159
7.3.3　结果分析160
7.4　功率退化分析160
7.4.1　电池模型设置160
7.4.2　求解设置162
7.4.3　结果分析162
第8章　模型标定163
8.1　优化概念介绍163
8.1.1　优化问题的一般形式163
8.1.2　全局最优和局部最优163
8.1.3　设计因子164
8.1.4　目标响应164
8.1.5　目标响应函数166
8.1.6　约束条件及可行设计168
8.1.7　搜索算法168
8.2　集成设计优化工具170
8.2.1　集成设计优化介绍170
8.2.2　集成设计优化设置170
8.2.3　优化求解界面172
8.3　标定流程173
8.4　标定案例174
8.4.1　电池模型设置174
8.4.2　设计因子设置174
8.4.3　目标响应设置174
8.4.4　优化设置175
8.4.5　监控器设置177
8.4.6　求解设置178
8.4.7　案例设置178
8.4.8　优化求解界面179
8.4.9　结果分析179
第9章　GT-AutoLion在整车上的应用180
9.1　基于规则控制的PHEV模型180
9.1.1　模型说明180
9.1.2　控制策略182
9.2　电池包热管理模型183
9.3　寿命分析185
9.3.1　循环逻辑185
9.3.2　边界条件提取186
9.3.3　寿命计算187
参考文献188