电动汽车智能电池管理系统技术

1.本书作者与国内多家汽车生产企业和动力电池生产企业有长期良好的合作，在电动汽车电池管理系统方向的研究已超过了10年，具有丰富的实践经验。
2.本书是作者近期科研和实践经验的总结，主要聚集于电池管理系统的智能化技术。

十多年来，作者与国内多家汽车生产企业及动力电池生产企业合作，对电池管理系统技术进行了深入的研究和探索，曾于2011年和2014年出版了两本关于电池管理系统的技术专著。《电动汽车智能电池管理系统技术》结合作者近年来的工作实践，聚焦于电池管理系统的智能化技术，突出了电池管理的“策略”，突出了算法的“自适应性”；同时， 智能诊断、智能参数识别往往离不开大数据，因此本书也探讨了电池的测试以及数据管理等问题。
《电动汽车智能电池管理系统技术》可作为新能源汽车领域技术人员的参考书， 也可以作为非汽车用“大型储能电源”从业者的技术参考书。

谭晓军，理学博士，中山大学新能源汽车研究团队带头人，广东省新型轻量化电动汽车工程实验室主任，电动汽车与清洁交通国际合作基地负责人。2005年起从事新能源汽车相关研究工作，包括多电动汽车控制网络、动力系统总成、电池管理系统等。近年来，先后主持多项纵向、横向科研项目，科研经费超过2000万，取得知识产权50多项，其中发明专利近30项。

前言
第1章 再议汽车BMS的开发流程
1.1电动汽车BMS开发的一般流程
1.2电池建模在BMS开发过程中的核心地位
第2章 动力电池测试
2.1动力电池特性测试
2.1.1测试安排
2.1.2LiFePO4电池特性测试结果
2.1.3Li（NiCoMn）O2三元电池特性测试结果
2.1.4两类动力电池特性对比
2.1.5动力电池的电压回弹特性
2.2动力电池劣化测试
2.2.1动力电池劣化过程中的容量变化规律
2.2.2动力电池劣化过程中的内阻谱变化规律
2.2.3存储条件对动力电池劣化的影响
第3章 动力电池全生命周期信息化与智能诊断
3.1动力电池全生命周期信息化
3.1.1动力电池的数据类型及体量测算
3.1.2动力电池的数据传输方式
3.1.3动力电池数据的分级管理
3.2动力电池的智能诊断问题
3.2.1动力电池劣化诊断指标
3.2.2动力电池离线劣化诊断
3.2.3动力电池在线劣化诊断
3.2.4动力电池的故障分析
3.2.5基于移动客户端的动力电池检测系统
3.3退役电池的梯次利用
3.3.1动力电池梯次利用相关标准与政策
3.3.2动力电池梯次利用的基本流程
3.3.3退役电池分选指标研究
第4章 电动汽车SoC估算问题的深入讨论
4.1对SoC概念的理解及存在的分歧
4.1.1对SoC理解存在分歧93
4.1.2SoC与SoP、SoE的区别与联系
4.2模型参数化及其在线识别
4.2.1动力电池的等效电路模型
4.2.2模型参数的离线扩展方法
4.2.3模型参数的在线识别方法
4.3基于分数阶理论的电池建模与SoC估算
4.3.1锂离子动力电池分数阶建模
4.3.2基于分数阶无迹卡尔曼滤波的SoC估算
4.3.3基于双卡尔曼滤波的模型阶次与SoC联合估算
4.3.4实验与结果分析
第5章 均衡控制策略的研究
5.1均衡控制策略与均衡拓扑结构的关系
5.2均衡控制策略的制订
5.2.1实施均衡的时机
5.2.2均衡所依据的变量
5.3两种非耗散型的均衡控制策略
5.3.1两种非耗散型均衡拓扑结构
5.3.2分级均衡控制策略
5.3.3铅酸电池中转均衡控制策略
5.4均衡控制策略的评价与对比
5.4.1均衡控制策略的评价指标
5.4.2均衡控制策略流程对比
5.4.3均衡时间对比
5.4.4均衡能量消耗对比
5.4.5均衡对电池寿命影响对比
5.4.6容量利用率对比
5.4.7优化案例分析
第6章 小结与展望
参考文献

感谢国内外同行们对笔者所在的中山大学研究团队的支持和厚爱，在过去的5年内，团队与国内多家整车厂、电池厂、电池管理系统生产企业有着深入的合作和交流。然而，最近在国内调研的时候，笔者不断思考一个问题：电动汽车未来5年的研发目标应该怎么表达？例如，在规划电池系统的研究目标的时候，如果我们还是在能量密度、价格、安全性、寿命上面提指标，这会受到一些行外人士的质疑，说：“10年前你们就在提这些关键词，为什么今天还在提同样的关键词？”
直到某一天，笔者正在跑长跑，在途中过完“极点”的时候，突然有一种很强烈的感觉：目前电动汽车技术发展正处于一个很类似的“途中跑”阶段。一方面，如果我们回望起点，会发现电动汽车技术取得了较大的发展，“三电”等核心技术取得了很大的进步；另一方面，就电动汽车的整体而言，离目标点还比较远，电池的能量密度不高，价格贵，寿命短，充电过程还不如燃油汽车加油过程便捷。随着电动汽车产业的逐步发展，相关的技术逐步提升，一群从事电化学技术、电池生产技术、电池成组技术研究的研发人员，通过每年的努力，使得电动汽车电池系统的技术水平得到了很大的提升。“途中跑”，是需要坚持的，需要对最后到达终点具有信心，也需要稳稳地迈出当前脚下的每一步。
与其他电动汽车核心零部件技术一样，电池管理系统的技术在过去5年里也取得了很大的发展。作为“途中跑”的状态，《电动汽车智能电池管理系统技术》聚焦于电池管理系统的智能化技术。“智能化”突出以下几个特色：第一，一般意义的软硬件技术突出的是“功能”，而智能技术突出的是“策略”；第二，智能技术突出“自适应”，因此本书谈到了在SoC估算的时候，电池模型的参数是动态可变的，不仅要管好新电池，还可以对电池当前的健康状态进行诊断、预测剩余寿命等；第三，智能诊断、智能参数识别往往离不开大数据，因此本书也探讨了电池的测试以及数据管理等问题。
《电动汽车智能电池管理系统技术》在撰写、成稿的过程中，笔者的研究生陈维杰、范玉千、陆泳施、许俊斌、韦旺、梁永贤、张升侃、陈鹤等，都贡献了不少的时间和精力，在此对他们表示衷心的感谢。
作者
2019年6月于康乐园