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内容大纲
本书内容包括锂离子电池原理、大规模系统、电池管理系统功能与模型、电池管理系统相关算法、故障检测、软硬件实现等共24章，既介绍了锂离子电池的原理，也重点介绍了大规模锂离子系统的许多模拟和建模技术，用于完成电池管理系统所需的许多复杂软件任务，如计算充电状态、电池容量、模型参数和功率限制，同时讨论了可用于开发实际系统的合适的实现方法。
本书的目的是提供锂离子电池领域的基本知识，以期为对该领域有兴趣的技术人员、研究工作者、工程师、学生和其他人员提供广泛的参考。 -
作者介绍
菲利普·维柯尔（Phillip Weicker）作为电动汽车推进和储能技术领域的先驱，在该领域已经研究了十多年。同时，与EnergyCS、Coda Automotive以及其他将电动汽车和可再生能源系统推向市场的组织，在关于电池系统和BMS开发方面的合作中，他也发挥了带头作用。他的研究领域是系统工程、仿真和建模、技术商业化和安全，并且在电动汽车技术领域拥有多项专利。他拥有加拿大安大略省汉密尔顿市麦克马斯特大学电气工程学士学位和加拿大魁北克省蒙特利尔市麦吉尔大学计算电磁学硕士学位，同时他也是一名美国加利福尼亚州的注册专业工程师。 -
目录
译者序
第1章 引言
1.1 电池管理系统及应用
1.2 技术现状
1.3 面临的挑战
第2章 锂离子电池原理
2.1 电池运行
2.2 电池结构
2.3 电池化学
2.4 安全性
2.5 寿命
2.6 性能
2.7 集成
第3章 大规模系统
3.1 定义
3.2 辅助设备
3.3 负荷交互
3.4 变化与差异
3.5 应用参数
第4章 系统描述
4.1 典型输入
4.2 典型输出
4.3 典型功能
4.4 总结
第5章 结构
5.1 单片式
5.2 分布式
5.3 半分布式
5.4 连接方式
5.5 额外的可扩展性
5.6 电池组架构
5.7 电源
5.8 控制电源
5.9 计算架构
第6章 测量
6.1 电池电压测量
6.2 电流测量
6.2.1 电流传感器
6.2.2 电流感测
6.3 电流和电压同步
6.4 温度测量
6.5 测量不确定度和电池管理系统性能
6.6 互锁状态
第7章 控制
7.1 接触器控制
7.2 软起动或预充电电路
7.3 控制拓扑
7.4 接触器分闸瞬态
7.5 颤动检测
7.6 节能器
7.7 接触器拓扑
7.8 接触器故障检测
第8章 电池管理系统功能
8.1 充电策略
8.1.1 恒流/恒压充电方法
8.1.2 目标电压充电方法
8.1.3 恒流充电方法
8.2 热管理
8.3 运行模式
第9章 高压电子的基本原理
9.1 高压直流故障
9.2 高压电子安全性
9.3 导电性负极细丝
9.4 浮动测量
9.4.1 Y型电容
9.5 高压绝缘
9.6 绝缘设备静电抑制
9.7 绝缘检测
第10章 通信
10.1 概念
10.2 网络技术
10.2.1 I2C/SPI
10.2.2 RS-232和RS-485
10.2.3 局域互联网
10.2.4 CAN
10.2.5 Ethernet和TCP/IP
10.2.6 Modbus
10.2.7 FlexRay
10.3 网络设计
第11章 电池模型
11.1 概述
11.2 戴维南等效电路
11.3 滞后现象
11.4 库仑效率
11.5 非线性元件
11.6 自放电模型
11.7 电池物理模型
11.7.1 Doyle-Fuller-Newman模型
11.7.2 单粒子模型
11.8 电池模型的状态空间表示
参考文献
第12章 参数识别
12.1 蛮力方法
12.2 在线参数识别
12.3 SOC/OCV特征
12.4 卡尔曼滤波
12.5 递归小二乘法
12.6 电化学阻抗谱
第13章 限制算法
13.1 用途
13.2 目标
13.3 限制策略
13.4 确定安全操作区域
13.5 温度
13.6 SOC/DOD
13.7 电池电压
13.8 故障
13.9 一阶预测功率限制
13.10 极化依赖极限
13.11 限制违规检测
13.12 多串联电池组并行的限制
第14章 平衡充电
14.1 平衡策略
14.2 平衡优化
14.3 电荷转移平衡
14.3.1 快速电容
14.3.2 感应电荷转移平衡
14.3.3 变压器电荷平衡
14.4 耗散平衡
14.5 平衡故障
第15章 荷电状态估测算法
15.1 概述
15.2 技术
15.3 定义
15.4 库仑计数
15.5 SOC的校正
15.6 OCV的测量
15.7 温度补偿
15.8 卡尔曼滤波
15.9 其他观察方法
参考文献
第16章 健康状态估测算法
16.1 健康状态
16.2 故障机制
16.3 预测性SOH模型
16.4 阻抗检测
16.4.1 被动法
16.4.2 主动法
16.5 容量估算
16.6 自放电检测
16.7 参数估算
16.8 双回路系统
16.9 剩余使用寿命估算
16.10 粒子滤波器
参考文献
第17章 故障检测
17.1 概述
17.2 故障检测
17.2.1 过度充电/过度放电
17.2.2 过温
17.2.3 过载电流
17.2.4 电池失衡/过度自放电
17.2.5 内部短路检测
17.2.6 锂电镀层检测
17.2.7 通风检测
17.2.8 过度容量减损
17.3 应对策略
参考文献
第18章 硬件实现
18.1 包装和产品研发
18.2 电池管理系统的集成电路选择
18.3 构件选型
18.3.1 微处理器
18.3.2 其他构件
18.4 电路设计
18.5 布局
18.6 EMC
18.7 电源架构
18.8 制造
第19章 软件实现
19.1 安全关键软件
19.2 设计目标
19.3 安全关键软件的分析
19.4 验证
19.5 模型实现
19.6 平衡
19.7 温度对SOC估算的影响
第20章 安全
20.1 功能安全
20.2 危害分析
20.3 安全目标
20.4 安全概念和策略
20.5 安全参考设计
第21章 数据收集
21.1 使用寿命数据收集
第22章 鲁棒性与稳定性
22.1 故障模式分析
22.2 环境耐久性
22.3 滥用情况
22.4 可靠性工程
第23章 案例
23.1 工程系统开发
23.2 行业标准
23.3 质量
第24章 未来发展
24.1 子模块建模
24.2 自适应算法
24.3 高级安全性
24.4 系统集成
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