新能源技术与电源管理
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前言

能源和环保问题日益受到国内外各界人士的关注,新能源汽车已经成为汽车工业的重要发展方向。进入21世纪以来,全球范围内掀起了新能源汽车的研发热潮。虽然各国发展新能源汽车的技术路线各不相同,但动力电池作为新能源汽车的关键部件和关键技术,一直受到重视。

近年来,动力电池技术飞速发展并逐步成熟,锂离子电池已经成为新能源汽车用动力电池的主体。在锂离子电池组储能和供能过程中,电池管理系统(Battery Management System,BMS)对其工作状态进行监测和能量管理。由于锂离子电池组工作对象安全性要求高、工况复杂,应用中的能量控制管理和SOC估算成为研究热点。

在动力电池技术飞速发展的同时,编著者通过长期的研究发现,单体电池技术的进步并不代表成组应用的动力电池组整体寿命的提高,串并联后的电池组性能并非单体电池性能的线性叠加。一致性控制、成组技术、充电技术、电池监控和管理、热管理控制、状态估算、均衡技术和性能测试技术等逐步成为新能源汽车用动力电池应用技术的关键和核心。

在总结多年从事动力锂离子电池管理系统开发所形成的电池成组应用理论、经验和设计方法的基础上,编著者从新能源测控与电源管理的角度,结合新能源汽车等对动力锂离子电池的技术要求,以锂离子电池应用与电源管理为出发点,编著本书。希望通过对新能源测控与电源管理的理解和经验的总结,能够对动力锂离子电池管理系统的设计、匹配和应用提供一些技术方面的参考,为我国新能源技术应用事业的发展做些贡献。

全书共10章。其中,第1章为锂离子电池与管理系统概述,使读者可以对锂离子电池以及电池管理系统有一个全面的认识,为后续锂离子电池的相关学习打下基础。第2章主要介绍了BMS参数测量与控制策略。第3章主要介绍了锂离子电池的状态测定与评价,即锂离子电池的容量、内阻测定与电池健康状态评价。第4章主要介绍了锂离子电池的等效建模及其参数辨识。第5章和第6章主要介绍了锂离子电池SOC估算方法和设计实例。第7章主要介绍了电池组的均衡控制管理。第8章主要介绍了BMS中的CAN通信技术。第9章主要介绍了BMS集成电路与设计实例。第10章主要介绍了锂离子电池性能测试与BMS故障诊断。

本书由西南科技大学新能源测控研究团队执笔完成,研究团队一直聚焦新能源检测与控制领域,在教学、科研方面具有丰富的经验和产学研密切结合的优良传统。团队根据自身的成果和参阅的相关资料编著本书。王顺利老师构建了整体框架并执笔完成第1章、第5章和第6章,于春梅教授主导编写第2章和第3章,李小霞教授主导编写第4章,毕效辉教授主导编写第7章,绵阳市维博电子有限责任公司戚继飞、王嘉等人主导编写第8章,邹传云教授主导编写第9章,靳玉红老师主导编写第10章。其他参与编著的有范永存、乔静、胥海伦、李永桥、张晓琴、熊莉英、颜伟、王建伟、张春峰、潘小琴、张良、陈蕾、张丽、王瑶、周长松、李进等。全书由王顺利老师统一补充、修改和定稿。中国科技大学的陈宗海教授审阅了全稿。电子科技大学的唐武教授为本书提供了丰富的参考资料。重庆大学的柴毅教授对本书的出版提出了大量建设性的意见。研究团队的学生参与了书稿资料的整理,主要有康财、王露、谢非、蒋聪、时浩添、王晨懿、张校伟、谢滟馨、刘小菡、熊鑫、梁雪晴、舒欢、苏杰、周义枞、张爵儒、刘峻杉、郑双林、邓雪、傅鹏有、安晨旭、赵情缘、陈一鑫、张秋月、宋媚琳等人,在此对他们的辛勤工作表示感谢。

本书得到了绵阳市产品质量监督检验所(国家电器安全质量监督检验中心)、绵阳市维博电子有限责任公司、德阳市产品质量监督检验所、唐山奇点科技有限公司、四川华泰电气股份有限公司、深圳市亚科源科技有限公司、东莞市贝尔实验设备有限公司、深圳市新威新能源技术有限公司、正旭光伏能源科技有限公司等单位科技人员的帮助和支持,在此也一并感谢。

新能源测控与电源管理涉及面广,受编著者水平所限,在书稿的组织和编写过程中难免有不当之处,敬请各位读者批评指正。编著者E mail:wangshunli@swust.edu.cn。相关资料下载网址:http://www.jcyjs.com,http://jcyjs.swust.edulab.cn。希望以本书为交流的平台,与各位读者建立联系,促进新能源测控与电源管理技术的进步。

编著者