锂离子电池管理系统

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。

本书原作者为美国安能力控制系统工程公司（Energy CS）工程部总监。本书内容非常实用，可供电池开发商品化的实用指南！

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 目录锂离子电池管理系统第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 9.4.1Y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 10.2.1I2C/SPI 10.2.2RS-232 和 RS-485 10.2.3局域互联网 10.2.4CAN 10.2.5Ethernet和TCP/IP 10.2.6Modbus 10.2.7FlexRay 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 11.7.1Doyle-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 12.3SOC/OCV 特征 12.4卡尔曼滤波 12.5递归最小二乘法 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 13.6SOC/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 15.5SOC的校正 15.6OCV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 18.6EMC 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章最佳案例 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