电池管理系统深度理论研究：面向大功率电池组的应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谭晓军 著

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• 电池管理系统
• BMS
• 电池技术
• 储能
• 电动汽车
• 电源管理
• 热管理
• 充放电控制
• 数据分析
• 可靠性设计

出版社： 中山大学出版社

ISBN：9787306048394

版次：1

商品编码：11459364

开本：16开

出版时间：2014-04-01

页数：154

内容简介

本书是对作者前一本专著的深化，以专题的形式讨论了SOC估算精度、电池劣化（SoH）、精确的电压监测、非耗散型均衡控制等电池管理系统（BMS）的深度技术内容。在内容上基于“贵精而不求全”的原则，力求做到更深入而不重复，是对前一本专著的恰当补充。欢迎参与在线交流sysbms.blog.163.com或者通过 sysubms@163.com与作者联系。

前言/序言

现代电子系统中的功率转换与电能传输技术 内容提要： 本书全面深入地探讨了现代电子系统中至关重要的功率转换与电能传输技术。聚焦于高效能、高密度和高可靠性的设计与实现，本书系统地梳理了从基础理论到前沿应用的完整知识体系。内容涵盖了开关电源拓扑结构、脉冲宽度调制（PWM）控制策略、电磁兼容性（EMC）设计，以及应用于电力电子系统中的新型半导体器件性能分析。同时，本书对无接触电能传输（WPT）技术、交直流（AC/DC）与直流/直流（DC/DC）转换器的最新发展进行了详尽的阐述，并结合实例分析了这些技术在电动汽车、可再生能源并网以及工业自动化等关键领域中的工程实践。 --- 第一部分：功率电子学基础与开关变换器理论 本部分奠定了理解现代功率电子系统的理论基础，重点在于能量的有效控制与转换机制。 第一章 功率半导体器件的特性与选择 详细分析了当前主流功率半导体器件，包括功率MOSFET、IGBT、SiC MOSFET以及GaN HEMT的物理结构、工作原理、损耗模型与热管理特性。特别关注了宽禁带（WBG）器件在提高开关频率、降低损耗方面的革命性潜力，以及在不同工作温度和电流密度下的可靠性考量。 第二章 经典开关拓扑结构与分析 系统介绍了线性稳压器（LDO）的局限性，并深入剖析了脉冲宽度调制（PWM）开关模式转换器的工作原理。内容覆盖了非隔离型（如Buck, Boost, Buck-Boost）和隔离型（如正激、反激、半桥、全桥、LLC谐振）拓扑的数学建模、稳态分析和动态响应特性。对不同拓扑在特定应用场景下的适用性进行了对比评估。 第三章 脉冲宽度调制（PWM）控制策略 详尽阐述了实现功率转换器精确电压和电流控制的各种PWM技术。涵盖了载波交叉调制、空间矢量调制（SVM）在三相系统中的应用，以及面向高频和高功率密度的先进调制技术，如不规则采样、混合调制等。此外，本书对数字控制在PWM实现中的优势和挑战进行了探讨。 第四章 滤波器设计与电磁兼容性（EMC） 功率电子系统的高频开关操作不可避免地会产生噪声和纹波。本章聚焦于输入/输出滤波器的设计方法，包括LCL、LCLC滤波器在谐振抑制中的应用。重点分析了传导和辐射干扰的产生机理，并详细介绍了满足严格EMC标准（如CISPR标准）的PCB布局、屏蔽、接地和共模扼流圈设计技术。 --- 第二部分：先进功率转换技术与应用 本部分深入探讨了当前面向高性能和高集成度系统所采用的先进转换技术。 第五章 谐振式DC-DC转换器 专门研究了串联谐振转换器（SRC）、并联谐振转换器（PRC）以及最流行的LLC（电感-电感-电容）谐振转换器。深入解析了LLC转换器在宽输入电压范围下实现零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）的条件、增益曲线分析和轻载效率优化策略。 第六章 隔离型功率转换器的先进设计 聚焦于高效率、高功率密度隔离DC-DC转换器。详细分析了基于磁耦合电感的先进拓扑，如准共振反激、有源钳位反激（ACF）以及交错并联拓扑在提升输出功率密度方面的应用。重点讨论了变压器设计的优化，包括漏感利用、多重谐振腔的集成化设计。 第七章 交直流（AC/DC）功率因数校正（PFC）技术 系统讲解了无源PFC和有源PFC（升压式、SEPIC式、降压式）的原理与实现。重点分析了临界导电模式（CRM）和连续导电模式（CCM）下PFC电路的纹波特性、电流谐波抑制方法，以及当前在数据中心和快速充电设备中广泛应用的两级式PFC/DC-DC集成设计。 --- 第三部分：电能传输与系统集成 本部分将理论与工程实践相结合，探讨了电能传输的未来方向及系统集成挑战。 第八章 固态变压器（SST）与多电平技术 固态变压器作为电力电子技术的前沿，是实现智能电网柔性互联的关键。本书详细介绍了基于级联H桥、中点钳位、T型拓扑的电压源逆变器，以及SST中高频变压器与串联谐振技术的集成方法，用以替代传统工频变压器，实现高效率、小体积的电力变换。 第九章 无接触电能传输（WPT）系统 全面覆盖了电磁感应、磁耦合谐振等WPT技术。深入分析了线圈结构设计（如双D-RTP、龙虾钳结构）、耦合系数的优化、高频电源的驱动与控制，以及对异物检测（FOD）和生物安全性的工程实现。重点讨论了不同频率和传输距离下的效率平衡点。 第十章 功率电子系统的热管理与可靠性工程 系统级的可靠性是功率电子设备长寿的关键。本章探讨了先进的热分析方法，包括有限元法（FEM）在热点预测中的应用。讨论了散热介质的选择（如均热板、液体冷却），以及在高温、高湿、高振动环境下的封装技术和寿命预测模型，确保高功率密度设计下的系统稳定性。 --- 目标读者： 本书适合于电力电子工程、电气工程、机电一体化等专业的高年级本科生、研究生，以及从事功率器件驱动、开关电源设计、新能源逆变器研发和工业自动化控制的工程师和科研人员。通过阅读本书，读者将能够掌握现代功率转换系统设计所需的核心理论知识和前沿工程技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书对我最大的启发在于它对“系统级集成”的深刻见解。过去我倾向于将电池管理系统（BMS）的软件控制和热管理（TMS）的硬件设计视为两个相对独立的模块。然而，这本书旗帜鲜明地指出了两者深度耦合的必要性，展示了如何通过更精细的BMS状态估计（如SOC、SOH的温度校准）来优化TMS的运行策略，反之亦然。特别是关于如何通过优化充放电电流剖面来动态调整热负荷，从而避免特定电芯的过度温升，这是一种将“管理”提升到“协同优化”层面的思路。书中展示了许多关于异构电池组（不同健康状态电芯混合使用）的热一致性管理难题，并提供了多种基于预测控制的解决方案。对于那些致力于开发下一代智能电池管理平台的人士来说，这本书提供的框架和算法基础是无可替代的。它不愧为“深度理论研究”的力作，为我们未来构建更安全、更长寿、更高效的储能和动力电池系统，提供了坚实的理论基石和工程指引。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织非常严谨，它不像一本教科书那样按部就班地堆砌知识点，而更像是一份精心策划的“技术路线图”。从宏观的系统架构设计，到微观的单体电池热特性分析，再到最后面向应用场景的控制策略优化，逻辑链条一气呵成。尤其是关于“数据驱动”的热管理控制部分，让我眼前一亮。作者探讨了如何利用卡尔曼滤波、神经网络等先进算法，实时估计电池包内部的未知温度点和热状态，这极大地提升了传统基于等效电路模型的预测精度。我特别留意了他们讨论的传感器布局优化问题，如何用最少的传感器获取最具代表性的温度信息，既保证了准确性又兼顾了成本控制，这在商业化落地中至关重要。这本书对于如何平衡理论的严谨性与工程的实用性，提供了一个绝佳的范例。它提供的不仅仅是知识，更是一种面向工程难题的解决思路和方法论。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的理论深度对初学者来说可能略显“陡峭”，但对于像我这样已经积累了一些基础知识，并渴望深入理解底层物理机制的专业人士来说，简直是如获至宝。书中对于电池内部电化学反应与热生成耦合机制的论述，细腻到令人惊叹。它不仅仅是简单地罗列$Q=I^2R$这样的热源项，而是深入探讨了极化内阻变化、相变过程中的潜热释放等复杂因素是如何影响整体热平衡的。我印象最深的是关于电池老化与热失控阈值动态变化的章节，作者引用了大量的实验数据和统计模型来论证“健康状态”如何影响“安全边界”。这种将电化学、热力学、流体力学融为一体的系统化思维，在市面上其他材料中是很少见的。阅读过程中，我不得不频繁地查阅高等数学和偏微分方程的参考资料，但每一次的“攻坚克难”都带来了巨大的知识收获。这本书的价值不在于快速提供答案，而在于训练我们提出更深刻问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对锂离子电池热管理世界的一扇全新的大门。我一直对如何精确控制电池组的温度，特别是在高倍率充放电场景下，感到非常头疼。作者在书中对传热机理的阐述，简直可以用“庖丁解牛”来形容，每一个细节都剖析得清清楚楚。比如，他们如何通过数值模拟来预测不同冷却介质（风冷、液冷、乃至更先进的相变材料）在不同工况下的热响应，那些公式和图表看得人茅塞顿开。特别是对于非均匀温度场的研究，书中给出了几个非常巧妙的优化设计案例，完全颠覆了我之前依赖经验判断的粗放式管理思路。我特别欣赏作者没有停留在理论层面，而是紧密结合实际工程应用，比如如何设计高效的热交换器结构，以及如何应对电池包边缘和中心的温差问题。这本书的深度和广度都超出了我的预期，对于任何想在电池热管理领域做出创新性工作的工程师或研究人员来说，这都是一本不可多得的宝典。读完后，我感觉自己在设计下一代电动汽车或储能系统热管理方案时，腰杆子都硬了不少。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我产生了一种强烈的冲动，那就是立刻回去修改我们现有的电池包设计规范。书中对“极端工况”下热管理失效模式的分析，可谓是入木三分。它没有回避那些令人不快的“热失控”和“冷凝结冰”问题，反而将其作为驱动技术创新的核心动力。例如，作者对高海拔地区低温启动和高倍率快充过程中的局部过热现象进行了详细的案例剖析，并提出了多级、冗余的热保护机制设计原则。这些内容极具前瞻性，因为它要求设计者必须具备跨学科的综合能力——不仅要懂热力学，还要深入理解材料的温度依赖性以及电子元件的散热需求。我尤其欣赏作者对可靠性工程视角的强调，如何在保证性能的同时，最大限度地提升系统面对意外冲击的能力。这本书的语言风格非常专业且务实，没有多余的渲染，每一句话都似乎凝结了多年的实践经验和深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

书不错，专业书，做电池管理系统的可以看看。

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不错

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东西不错，用用看看再说吧

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还行吧

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派送速度非常快!谢谢

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东西非常好，物流非常给力，赞一个！

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挺好

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好书，值得学习，为后续发展打好理论基础。

评分☆☆☆☆☆

京东配送速度太慢了，江西省会城市又不是偏远地区花了半个多月！