电动汽车动力电池管理系统设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谭晓军 著

图书标签:

• 电动汽车
• 动力电池
• BMS
• 电池管理系统
• 电源管理
• 汽车工程
• 电子工程
• 储能技术
• 嵌入式系统
• 控制系统

出版社： 中山大学出版社

ISBN：9787306040619

版次：1

商品编码：10862110

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-10-01

用纸：胶版纸

页数：157

字数：256000

正文语种：中文

内容简介

《电动汽车动力电池管理系统设计》结合作者近年来的工作实践，阐述了电动汽车动力电池管理系统的设计要点，针对电动汽车的特点，详细描述了动力电池的特性测试、建模仿真、剩余电量（soc）估算、均衡控制等重要技术问题，可作为相关领域技术人员的参考书，也可以作为汽车专业（特别是新能源汽车专业）的专业课教科书。

目录

第一章 磷酸铁锂电池用作电动汽车动力电池
1.1 电动汽车
1.2 动力电池
1.3 磷酸铁锂动力电池

第二章 电动汽车电池管理系统的基本功能
2.1 电池状态监测
2.2 电池状态分析
2 3 电池安全保护
2.4 能量控制管理
2 5 电池信息管理
2.6 基本功能定义难以统一原因分析

第三章 动力电池管理系统开发的基本问题
3.1 动力电池管理系统的拓扑结构
3.2 通用的电池管理系统与定制的电池管理系统
3.3 动力电池管理系统开发的一般流程

第四章 动力电池的特性测试
4.1 针对电池管理系统开发的电池测试
4.2 容量及充放电效率测试
4.3 放电倍率特性测试
4.4 充放电平衡电势曲线及等效内阻测试
4.5 动力电池的循环测试
4.6 循环过程中的阶段性评估

第五章 动力电池状态的实时监测
5.1 关于实时与同步的讨论
5.2 电池电压监测
5.3 电池电流监测
5.4 温度监测

第六章 动力电池的建模与仿真
6.1 面向电池管理系统的动力电池建模
6.2 现有模型的不足
6 3 磷酸铁锂动力电池的外特性及分析
6.4 一种针对磷酸铁锂动力电池的新型模型
6.5 模型的实现及仿真

第七章 电池剩余电量(soc)评估
7.1 剩余电量的一些相关概念及其理解
7 2 几种经典的评估方法
7.3 剩余电量评估的困难
7.4 剩余容量评估需要考虑的实际问题
7.5 基于电池模型及扩展Kalman滤波器的评估方法

第八章 动力电池的均衡控制
8.1 均衡控制管理及其意义
8.2 均衡控制管理的分类
8.3 两种耗散型的均衡控制管理
8.4 基于能量转移的均衡控制管理

第九章 动力电池的信息管理
9.1 电池信息的显示
9.2 系统内外信息的交互
9.3 电池历史信息存储与分析

第十章 总结与展望
参考文献

前言/序言

好的，这是一份关于一本名为《电动汽车动力电池管理系统设计》的图书的图书简介，这份简介将专注于描述该书不包含的内容，力求详尽且自然： --- 图书简介：探寻电动汽车动力电池之外的广阔世界 （注：本简介旨在详尽描述《电动汽车动力电池管理系统设计》一书未涵盖的领域，旨在为读者勾勒出本书的明确边界。） 《电动汽车动力电池管理系统设计》一书，顾名思义，聚焦于电动汽车（EV）核心部件——动力电池组的“大脑”与“神经系统”——电池管理系统（BMS）的理论构建、软硬件实现、算法优化及安全冗余设计。然而，要真正理解电动汽车的完整生态，读者必须明确认识到，本书的知识边界是清晰且严格限定的。 为了避免知识交叉与内容冗余，以下将详细列举《电动汽车动力电池管理系统设计》完全不涉及或仅做极简背景介绍的领域，从而更精准地界定本书的价值取向： 一、 动力电池本体的化学与材料科学深度解析 本书假设读者已对动力电池的本体结构和化学反应机制有基础认知，因此，我们不会深入探讨以下内容： 1. 电芯级别材料科学的演进：本书不涉及锂离子电池（如NCM、LFP、富锂锰基等）正负极材料的分子结构、晶体学研究、固态电解质的界面阻抗分析，或新型电池技术（如钠离子、镁离子电池）的前沿突破。我们不提供电芯制造工艺的详细流程，如涂布、辊压、制片、化成等环节的工艺参数优化。 2. 电池衰退的微观机理：关于SEI膜的生长、析锂现象的电化学模型、热失控（Thermal Runaway）的精确临界点物理化学分析，以及不同存储条件下的容量损失速率计算，均超出了BMS设计的直接范畴，因此本书未进行深入探讨。 3. 电芯级别参数的实验标定：我们不提供如何使用精密仪器（如电池测试系统/BST）对单体电芯进行精确的内阻、极化曲线、扩散系数等基础电化学参数的获取方法和标准操作流程。 二、 电动汽车整车控制与平台架构 BMS是整车架构中的一个关键子系统，但它并非整车控制策略的全部。本书严格将讨论范围限制在电池包内部及与上层控制器的通信接口，因此，以下整车层面的内容被排除在外： 1. 整车动力总成集成与匹配：我们不涉及电驱动桥（E-Axle）的设计、永磁同步电机（PMSM）或异步电机的绕组设计、磁路优化、功率半导体器件（IGBT/SiC MOSFET）选型及驱动逆变器的控制策略（如磁场定向控制FOC）。 2. 整车能量流管理策略（EMS/VCU）：本书不会详细描述整车控制器（VCU）如何基于驾驶员意图、道路坡度、交通状况，来决定是电机驱动、能量回收（再生制动），还是热管理系统介入。BMS仅负责提供“当前可用的最大充放电功率限制”给VCU，而非决定“何时需要这些功率”。 3. 整车故障诊断与安全冗余的最高层级：关于高压安全继电器（Contactor）的选型标准、预充电路设计规范、碰撞传感器与安全气囊系统的联动机制，属于整车安全架构范畴，本书仅从BMS角度讨论如何触发断开，不涉及更上层的安全逻辑。 三、 电池包的结构设计与热管理系统（TMS）的流体力学细节 电池包的物理封装和温度控制是独立于BMS算法的工程实现。本书关注的是“数据”与“控制逻辑”，而非“结构”与“物理过程”： 1. 电池包结构强度与轻量化设计：我们不涉及电池包的碰撞吸能结构设计、壳体材料（如铝合金、复合材料）的强度校核、FEA（有限元分析）模拟、以及IP等级（如IP67）的满足性验证流程。电池包的振动分析、NVH（噪声、振动与声振粗糙度）优化，均不在本书讨论范围。 2. 热管理系统（TMS）的详细流体动力学：本书不提供液体冷却系统（如冷板、侧流/顶流设计）的详细 CFD（计算流体力学）建模、泵浦选型、阀体布局、或制冷剂（如R134a/R1234yf）循环系统的热力学性能分析。BMS仅负责根据温度传感器读数，下达“开启/关闭风扇”或“调节冷却液流量”的控制指令，而不设计这些物理设备的内部结构。 3. 电芯与模组的机械集成工艺：关于电芯的激光焊接技术、模组化封装的密封胶应用、以及电芯间的导热垫片选择，属于PACK工程领域，本书不予涉猎。 四、 通信协议、软件开发环境与底层硬件实现 虽然BMS包含软件和硬件，但本书的重点是算法和逻辑，而非底层工程实现细节： 1. 底层硬件选型与PCB设计规范：本书不提供特定微控制器（MCU，如STM32、AURIX）的具体选型依据、ADC采样精度要求、隔离驱动电路的设计图纸、或高速数据传输的EMC/EMI（电磁兼容性）测试标准与整改方法。 2. 通信协议的底层帧结构与物理层细节：我们使用CAN或LIN作为数据交换的媒介，但不会深入讲解ISO 11898标准、报文仲裁机制、波特率的物理层实现，或Ethernet/FlexRay等其他协议的底层细节。本书仅关注数据包的内容含义（如SOC、SOH、温度向量）。 3. 软件架构与开发工具链的特定依赖：本书不强求读者使用特定的集成开发环境（IDE）、不提供基于特定操作系统的实时内核（RTOS）的移植指南，也不涉及MISRA C或AUTOSAR架构下的详细软件分层设计文档编写规范。 五、 动力电池的非电气化应用与后市场 BMS的设计通常是面向车载应用的。因此，本书不会涵盖以下与整车生命周期之外的应用场景： 1. 储能系统（ESS）的并网与微电网集成：储能系统BMS虽然有相似性，但在电网侧的保护逻辑、有功/无功功率控制、以及与电网调度的通信接口（如IEC 61850），是完全不同的技术领域。 2. 电池梯次利用与退役处理：关于如何评估旧电池包的剩余价值（Second Life）、建立残余可用容量（RUL）模型以用于固定式储能、或处理退役电池中的危险废物，这些属于循环经济和环保法规范畴，超出了设计目标。 3. 车载信息娱乐系统（IVI）与远程信息处理（Telematics）：BMS的数据上报机制仅限于核心诊断信息，我们不探讨数据如何通过云端平台、APP或OTA（空中下载技术）进行远程监控和软件升级的具体流程和安全机制。 总结： 《电动汽车动力电池管理系统设计》旨在成为一份聚焦于“如何准确估算、安全控制、高效运行”电池组内部电化学状态的专业参考书。它清晰地界定了其范围，专注于状态估算算法（SOC/SOH/SOE）、热模型、均衡策略、故障诊断逻辑和系统级冗余架构的工程实践，而将电池的材料学、整车集成、结构工程及底层通信协议的深层细节留给其他专业领域的书籍去阐述。读者应将本书视为BMS核心算法设计的权威指南，而非电池包的“材料学手册”或“整车控制教科书”。 ---

评分☆☆☆☆☆

最后，关于安全与可靠性的章节，其内容的深度和前瞻性令人印象深刻。作者超越了一般的过充过放保护，将重点放在了更具挑战性的热失控预警与主动抑制机制上。他详细分析了温度梯度、电压突变率等多种早期故障信号的组合判据，并设计了一套多层级的安全保护逻辑图。更值得一提的是，书中对功能安全（ISO 26262）的引入，不再是走过场式的概念介绍，而是结合了BMS的实际故障模式（FMEA）进行深入剖析，探讨了硬件冗余和软件看门狗在实现特定ASIL等级时应承担的具体职责。这种从根本上建立“安全文化”而非仅仅堆砌保护功能的设计理念，为我未来设计高可靠性系统提供了全新的、结构化的思维框架，让人深感受益匪浅，远超预期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计颇具匠心，封面采用了一种低饱和度的蓝灰色调，给人一种专业而沉稳的感觉，中央的抽象线条设计隐约勾勒出电池组的结构，视觉冲击力适中，既没有过度渲染技术细节的冰冷，又能体现出与“动力电池管理”主题的关联性。内页纸张的选择也相当考究，触感细腻，反光度控制得很好，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到明显的疲劳。装订工艺扎实，书脊平整，很容易平摊在桌面上，这对于需要对照图表和电路原理图进行学习和查阅的读者来说，无疑是一个巨大的便利。而且，侧边留白的设计很合理，方便读者在阅读过程中进行批注和标记重点。从书籍的物理形态来看，这绝对是一本用心打磨的产品，不仅仅是内容的载体，更像是一件值得收藏的工具书。光是翻阅目录和引言部分，就能感受到作者在结构组织上的深思熟虑，章节划分逻辑清晰，层层递进，为后续深入理解复杂的管理策略打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

初读章节时，我立刻被作者在基础理论阐述上的严谨性所折服。他似乎没有急于跳入复杂的算法层面，而是花了大量的篇幅，以一种近乎“手把手”的教学方式，重新梳理了电化学原理与热力学在锂离子电池特性中的体现。这对于那些背景知识稍显薄弱，但对该领域抱有浓厚兴趣的工程师或学生来说，简直是一份及时的“充电宝”。书中对电池内阻模型随温度和荷电状态（SOC）变化的动态描述，不仅仅停留在公式的罗列，更是结合了大量的实验数据拟合曲线进行佐证，使得抽象的数学模型变得具体可感。更令人称道的是，他对不同电芯化学体系（如NMC、LFP）在极端工况下的敏感差异进行了细致的对比分析，这种对比极大地拓展了读者对“通用”BMS概念的认识边界，意识到设计的高度定制化是必然趋势。

评分☆☆☆☆☆

读到关于状态估计算法的那几章，那种豁然开朗的感觉非常强烈。许多市面上流传的BMS书籍，在讲解卡尔曼滤波（EKF/UKF）或粒子滤波（PF）时，往往只给出公式，让读者自己去填补离散化和状态方程的构建过程。然而，这本书的独特之处在于，它非常清晰地勾勒出了如何将复杂的电池等效电路模型（ECM）参数融入到状态观测器的设计框架中。作者不仅解释了为何选择特定的迭代方法，还特意用一小节篇幅讨论了在嵌入式系统资源受限的情况下，如何进行算法的剪枝和优化，以保证实时性和鲁棒性。这种对“理论到实现”路径的完整覆盖，使得读者在掌握核心算法的同时，也掌握了将其转化为高效嵌入式代码的关键思路，极大地弥补了理论学习与工程实践之间的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

在深入到系统架构设计的部分，我发现作者展现出了一种极其务实和面向工程实践的思维模式。他并没有沉溺于纯粹的理论推导，而是将大量的篇幅聚焦于“如何落地”这一核心问题。例如，在硬件选型和拓扑结构讨论中，他详细剖析了主控芯片（MCU）的选型标准，从处理速度到抗干扰能力，再到功能安全等级（ASIL）的考量，都给出了清晰的量化指标和行业惯例。尤其是在数据采集和均衡模块的设计讨论上，作者对串扰抑制、共模噪声过滤等“脏活累活”的处理方案进行了详尽的描述，这些恰恰是实际产品开发中最容易出问题，却鲜少在教科书中被充分重视的环节。这种对细节的把控，显示了作者深厚的工程底蕴，让读者感觉手中的书本更像是一份高价值的内部设计规范文档。

评分☆☆☆☆☆

还没有看，质量不错，国内写的书，内容一般，没有干货

评分☆☆☆☆☆

对工作很有帮助，挺有用的。

评分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好很好很好很好

评分☆☆☆☆☆

书籍不错，满意

评分☆☆☆☆☆

相当好，内容丰富，书质量好

评分☆☆☆☆☆

书很薄，可以概览一下

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比较薄

评分☆☆☆☆☆

看了一部分，感觉这本书还是很不错的。

评分☆☆☆☆☆

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