电动汽车动力电池管理系统设计

作者:谭晓军

页数:157

出版时间:2011-10

价格:35.00元

isbn号码:9787306040619

具体描述

《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。

《电动汽车动力电池管理系统设计》由谭晓军编著。

目录信息

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
· · · · · · (收起)

用户评价

《电动汽车动力电池管理系统设计》这本书，在描述BMS的各个功能时，并非生搬硬套理论，而是融入了大量的工程实践和案例分析。例如，在讲解电池组容量标定的时候，作者详细阐述了不同工况下容量标定的方法，以及如何通过数据分析来提高标定的精度。我也对书中关于BMS与充电桩之间的通信协议（如GB/T、CHAdeMO、CCS）的介绍非常感兴趣。了解这些通信协议，对于实现BMS与充电设施的顺畅交互，确保安全高效的充电过程至关重要。 作者在书中还强调了BMS软件的可移植性和可扩展性。他介绍了如何采用面向对象的设计思想，将BMS软件划分为不同的模块，并定义清晰的接口，以便于后续的功能扩展和移植到不同的硬件平台。这种良好的软件工程实践，对于保证BMS系统的长期生命周期具有重要意义。这本书让我认识到，一个优秀的BMS设计，不仅要关注技术本身，更要注重工程实现和长远发展。

不得不说，这本书的价值在于其对“为什么”的深入解答，而不仅仅是“是什么”。我在阅读过程中，对电池的循环寿命和衰减机理产生了浓厚的兴趣。书中对影响电池寿命的关键因素，如充放电倍率、温度、深度放电等，进行了详细的分析，并结合实验数据，阐述了电池容量衰减和内阻增加的物理化学过程。这让我明白，BMS的设计不仅仅是为了保证当前的安全和性能，更是为了通过精细化的管理，尽可能地延长电池的使用寿命，降低用户的长期使用成本。 作者在书中还探讨了如何通过BMS的策略优化，来缓解电池的衰减。例如，通过智能充电策略，避免过度充电和过快充电；通过功率限制策略，避免长期在高倍率放电。这些策略的背后，都是基于对电池物理化学特性的深刻理解。这种从微观机理到宏观管理的思路，使得本书的内容非常具有启发性，也让我对电动汽车的长期可持续发展有了更深层次的思考。我甚至觉得，这本书的内容，对于电池材料的研究人员，也能提供一定的参考价值，让他们了解在实际应用中，电池的性能如何受到管理策略的影响。

阅读《电动汽车动力电池管理系统设计》的过程，更像是一场深入的学术探索。书中不仅罗列了BMS的基本功能，更着重探讨了其背后的科学原理和工程挑战。我被书中关于热管理策略的章节深深吸引，作者详细阐述了主动冷却、被动冷却以及混合冷却方式的原理和应用，并结合不同工况下的热模型，分析了如何通过优化冷却设计，有效控制电池温度，防止热失控，延长电池寿命。特别是书中关于热扩散和热短路的仿真分析，让我对电池组内部温度分布的敏感性有了全新的认识。 更让我惊喜的是，书中还涉及了BMS与整车其他系统（如电机控制器、充电桩）的协同工作机制。作者通过详细的通信协议分析和接口设计说明，展示了BMS如何与其他ECU（Electronic Control Unit）进行信息交互，实现对整车性能的优化控制。例如，在加速过程中，BMS如何根据电池的可用功率和温度限制，向下游控制器传递信息，确保动力输出的安全高效。这种系统级的视角，对于理解电动汽车的整体架构非常有帮助，也让我认识到BMS绝非孤立的系统，而是整个电动汽车生态中的关键一环。

坦白说，在翻阅《电动汽车动力电池管理系统设计》之前，我对BMS的认知程度，可能还停留在“大概知道它做什么”的层面。但是，这本书让我对BMS的认识，从“是什么”提升到了“怎么做”以及“为什么这么做”。书中关于BMS的硬件选型和电路设计部分，提供了非常详细的指导。作者介绍了不同类型微控制器（MCU）的特点和选择依据，以及如何设计高效的模拟前端电路来采集电池信号，如何实现可靠的通信接口（如CAN、LIN）等。 我尤其欣赏书中关于电源管理和EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰）抑制的设计思路。BMS作为车载电子设备，其稳定性和可靠性至关重要。作者从电源分配、滤波、接地等多个方面，给出了具体的工程建议，帮助读者理解如何设计出能够抵御各种电磁干扰的BMS硬件。这对于工程师来说，无疑是极其宝贵的实战经验，能够帮助他们避免在实际设计中走弯路，节省大量调试时间。这种贴近工程实践的讲解，让这本书充满了实际的价值。

初次翻开这本《电动汽车动力电池管理系统设计》，我本来是抱着了解电动汽车核心技术的一个初步愿望。然而，随之而来的阅读体验，却远超我的预期，让我深刻体会到动力电池管理系统（BMS）的复杂性和重要性。书中对BMS各个组成模块的剖析，从硬件层面的传感器、微控制器、通信接口，到软件层面的状态估算算法、安全保护策略、均衡管理逻辑，都进行了细致入微的阐述。我尤其对书中关于电池组电化学特性的建模部分印象深刻，作者通过引入不同的模型，如等效电路模型（ECM）和伪二维（P2D）模型，并结合实际的实验数据进行参数辨识，详细讲解了如何准确地预测电池的电压、电流和温度响应。这部分内容对于理解电池的内阻变化、容量衰减等关键因素至关重要。 此外，书中在SOC（State of Charge，荷电状态）和SOH（State of Health，健康状态）的估算方面，提供了多种先进的算法，包括基于安时积分（Coulomb Counting）、卡尔曼滤波（Kalman Filter）以及机器学习的预测模型。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是通过大量的仿真和实验结果，对比了不同算法在精度、鲁棒性和计算复杂度方面的优劣，为我选择和优化BMS算法提供了坚实的理论基础和实践指导。我甚至可以想象，如果我是一名正在开发BMS的工程师，书中提供的这些算法框架和实现细节，将极大地缩短我的开发周期，并有效提升产品的性能和可靠性。

这本书，与其说是一本技术手册，不如说是一本关于“智能”的教科书。作者在书中深入探讨了BMS的智能化发展趋势，以及如何利用先进的算法和技术，赋予BMS更强的感知、决策和执行能力。我对手写体识别、自然语言处理等AI技术在BMS中的潜在应用感到非常好奇，虽然书中可能更多地集中在目前已经成熟的技术，但作者对未来趋势的展望，让我看到了BMS发展的无限可能。 特别是书中关于“预测性维护”的章节，让我眼前一亮。作者阐述了如何利用BMS收集的长期数据，结合机器学习算法，预测电池的潜在故障，并提前发出预警。这不仅能避免突发的安全事故，还能为用户提供更便捷、更经济的维护建议。这种从被动响应到主动预测的转变，是BMS发展的重要方向，而本书为我们提供了实现这一目标的理论基础和技术路径。我能够想象，随着技术的不断发展，未来的BMS一定会变得越来越“聪明”，而这本书，无疑为我们勾勒出了这条智能化的发展蓝图。

这本书的价值，远不止于对BMS技术的浅尝辄止。作者在书中展现出的深厚功底，将复杂的理论知识以一种清晰易懂的方式呈现出来。我对于书中关于故障诊断与安全保护的章节尤为赞赏。作者详细列举了电池单体、电池组以及BMS自身可能发生的各种故障模式，如过充、过放、过温、短路、开路等，并系统地介绍了相应的检测方法和保护措施。特别是针对一些疑难杂症，如虚报故障、误报故障等，书中也提供了相应的分析思路和解决策略，这对于保证电动汽车的安全性至关重要。 我甚至在阅读过程中，联想到了一些实际应用中的案例。想象一下，当一辆电动汽车在极端环境下行驶，电池组的状态异常复杂，BMS能否及时准确地识别并处理这些潜在的危险？书中提供的详尽的故障诊断树和安全保护流程，无疑为我打开了新的思路。作者还探讨了不同安全等级的BMS设计，以及相关的行业标准和法规要求，这使得本书不仅具有技术深度，也兼具了实践指导意义，对于从事相关行业的人员来说，是一本不可多得的参考书。

《电动汽车动力电池管理系统设计》这本书，在很大程度上，颠覆了我对“电池管理”的传统认知。我原本以为，BMS主要就是负责监测电压、电流和温度，然后进行一些简单的保护。但实际上，书中展现的BMS功能之全面，让我大开眼界。从电池状态的精确估算，到高效的能量管理，再到智能的故障诊断，以及与整车系统的协同控制，BMS的复杂性和重要性远超我的想象。作者对BMS软件架构的介绍，让我明白了模块化设计、分层控制的思想，这对于开发可扩展、可维护的BMS至关重要。 书中对于BMS安全机制的设计，尤其让我印象深刻。作者不仅仅罗列了常见的安全保护功能，更是深入探讨了多重冗余设计、硬件故障检测、软件异常处理等高级安全概念。例如，书中关于独立安全监控单元（Safety Monitor Unit）的设计，以及如何实现与主BMS的协同工作，来提供更高的安全冗余度。这种对安全性的极致追求，以及对潜在风险的周密防范，体现了作者在电动汽车安全领域的专业素养。阅读过程中，我反复思考，如果在设计BMS时，能遵循书中提到的这些安全原则，那么电动汽车的安全性无疑会得到极大的提升。

《电动汽车动力电池管理系统设计》给我的感觉，就像是在为我揭示一个庞大而精密的科技世界。书中所述的电池均衡技术，让我对如何最大化电池组的整体性能有了更深刻的理解。作者详细介绍了被动均衡和主动均衡两种策略，并深入分析了各自的优缺点、实现方式以及对电池寿命的影响。特别是主动均衡技术，书中对其能量转移机制、控制算法以及与BMS主控的协同，进行了非常详尽的阐述，这对于提升电池组的可用容量和延长使用寿命至关重要。 我特别关注到书中关于电池组拓扑结构对BMS设计的影响。不同的串并联组合方式，会对BMS的硬件设计、软件算法以及故障诊断提出不同的要求。作者通过对比分析，清晰地展示了如何根据电池组的规模、电压等级和应用场景，选择合适的拓扑结构，并设计相应的BMS。这种对细节的关注，以及对系统整体性的把握，让我看到了作者在BMS设计领域的丰富经验。我能够感受到，书中的每一部分内容，都是经过反复推敲和验证的，旨在为读者提供最实用、最前沿的技术信息。

不得不说，这本书的内容之丰富，远超我最初的想象。在阅读《电动汽车动力电池管理系统设计》的过程中，我被书中对于电池组参数辨识和模型优化的深入探讨所深深吸引。作者详细介绍了多种参数辨识算法，如最小二乘法、梯度下降法等，并结合实际数据，演示了如何通过迭代优化，获得准确的电池模型参数。这对于精确估算电池的荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）至关重要。 更让我惊喜的是，书中还涉及了BMS在极端环境下的应用场景，比如在高温、低温以及高海拔地区，BMS需要面临的挑战以及相应的解决方案。作者分享了在这些特殊工况下，如何调整BMS的控制策略，以保证电池的性能和安全性。这让我深刻体会到，BMS的设计并非一成不变，而是需要根据实际应用环境进行灵活调整。本书的这些内容，为我提供了宝贵的参考，让我能够更全面地理解BMS在不同场景下的工作原理和设计考量。

对我这种bms初学者来说还是挺友好的

算是作者BMS经验的总结了

主要是以磷酸铁锂电池为例贯穿全文的，适合入门~

算是作者BMS经验的总结了

对我这种bms初学者来说还是挺友好的