【正版書籍】大規模鋰離子電池管理係統 電池化學原理 鋰離子數據采集書 大規模儲能技術 電 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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店鋪： 世紀書緣專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111550570

商品編碼：11038613735

包裝：01

開本：04

商品參數

大規模鋰離子電池管理係統
	定價	69.00
	齣版社	機械工業齣版社
	版次	B1
	齣版時間	2016-11-01
	開本	04
	作者
	裝幀	01
	頁數	268
	字數
	ISBN編碼	9787111550570

原 書 前 言


在撰寫本書時，鋰離子電池（Li�睮on）已經成為消費類産品（例如手機或筆記本電腦）所用小型電池的主要選擇，並且在汽車牽引和陸基分布式儲能等大型電池應用中，也逐漸呈現齣取代鉛酸電池和鎳氫電池的趨勢。

僅當管理得當時，鋰離子電池纔能夠錶現齣比其他化學電池更加優良的特性，因此，鋰離子電池需要配備有效的電池管理係統（BMS）。

本書旨在協助工程師或項目管理者對大容量鋰離子電池組進行選擇、規定、設計、部署和應用的工作。

在過去的六年中，我開發瞭數個大型鋰離子電池組用電池管理係統，積纍瞭對這些係統需求、挑戰和解決方法的見解，並通過講演、齣版白皮書和答疑等多種方式分享瞭我所瞭解的知識。我希望能夠通過本書以—種更加係統和更加綜閤的方式與大傢分享有關大型鋰離子電池組管理係統的相關知識。由於我對於本領域的認識和瞭解並不是十分全麵，因此書中的—些錶述難免有不妥之處。對此，我錶示誠摯的歉意，並希望讀者能夠通過網站（http：//book�盠iIonBMS�眂om）聯係指正，以便於在勘誤錶和網站上做齣澄清和迴應。

本書主要關於電力電子和控製係統等相關內容，並不涉及化學原理方麵的知識。在本書中，電池被看作是黑盒子，僅針對其對外等效電路進行介紹。總體而言，本書適閤對物理和技術具有—定理解基礎的人閱讀。本書的第5章則為對於電力電子和軟件算法具有—定基礎的讀者編寫。

全書共分為6章，從基礎概念開始，然後逐步延伸到更深層、更實用的細節。

第1章介紹瞭鋰離子電池和電池管理係統的概念，並闡述瞭開發鋰離子電池管理係統的必要性。

第2章論述瞭電池管理係統的分類方法：按功能分類、按技術方法以及按拓撲分類。

第3章講解瞭電池管理係統可具備的功能。

第4章探究瞭商用電池管理係統方案。

第5章深入探究瞭電池管理係統的電子電路以及算法（如果需要設計定製的電池管理係統）。

第6章介紹瞭鋰離子電池管理係統發布的全過程。

Davide Andrea

內容介紹

內容簡介

本書主要介紹大規模鋰離子電池組的電力電子和控製係統等相關內容，並不涉及電池化學原理方麵的知識。針對大規模鋰離子電池管理係統的技術、功能、拓撲、商業可行性、電子電路以及算法進行瞭專業深入的探究，並介紹瞭電池管理係統的部署問題。
在當前儲能技術大力發展的背景下，這本適時齣版的圖書描述瞭本領域中重要的技術挑戰，並探索瞭應對挑戰的有效的解決方法。本書通過列舉大量的圖形、圖像和錶格深入地闡述瞭為什麼以及如何對鋰離子電池管理係統進行設計、安裝、配置和故障排除。這份實用資源對當下可用的規模化的電池管理係統進行瞭公正的描述和比較。此外，本書還針對在限定的功能要求下如何選擇正確的電池管理係統保證鋰離子電池組運行低消耗、少用時進行瞭描述。

目錄

目錄

譯者的話

原書前言

第1章概述

1��1命名規則

1��1��1單體電池、電池和電池組

1��1��2電阻

1��2鋰離子單體電池

1��2��1形狀

1��2��2化學過程

1��2��3安全性

1��2��4安全運行區

1��2��5效率

1��2��6老化

1��2��7建模

1��2��8串聯組串中的均壓問題

1��3鋰離子電池管理係統

1��3��1電池管理係統定義

1��3��2鋰離子電池管理係統的功能

1��3��3電池管理係統選型

1��4鋰離子電池

1��4��1荷電狀態（SOC）、放電深度（DOD）和容量

1��4��2—緻性及均衡

1��4��3健康狀態

參考文獻

第2章電池管理係統分類

2��1按功能分類

2��1��1恒流恒壓充電器

2��1��2分流器

2��1��3監測器

2��1��4監控器

2��1��5均衡器

2��1��6保護器

2��1��7功能對比

2��2按技術分類

2��2��1簡單係統（模擬係統）

2��2��2復雜係統（數字係統）

2��2��3技術對比

2��3按拓撲分類

2��3��1集中式

2��3��2模塊式

2��3��3主從式

2��3��4分布式

2��3��5拓撲對比

第3章BMS功能

3��1測量

3��1��1電壓

3��1��2溫度

3��1��3電流

3��2管理

3��2��1保護

3��2��2熱管理

3��2��3平衡

3��2��4再分配

3��2��5分布式充電

3��3評價

3��3��1荷電狀態和放電深度

3��3��2容量

3��3��3電阻

3��3��4健康狀態（SOH）

3��4外部通信

3��4��1專用模擬綫路

3��4��2專用數字綫路

3��4��3數據連接

3��5登錄和遙測

參考文獻

第4章市售電池管理係統

4��1引言

4��1��1簡單係統

4��1��2復雜係統

4��1��3單體電池製造商的電池管理係統

4��1��4對比

第5章定製型BMS設計

5��1BMS專用集成電路

5��1��1BMS專用集成電路的選擇

5��1��2BMS專用集成電路的比較

5��2模擬BMS設計

5��2��1模擬調節器

5��2��2模擬監控器

5��2��3模擬均衡器

5��2��4模擬保護器

5��3現有的數字BMS設計

5��3��1ATMEL公司生産的BMS處理器

5��3��2Elithion公司生産的BMS芯片集

5��3��3National Semiconductors公司生産的成套BMS

5��3��4Peter Perkins生産的開源BMS

5��3��5德州儀器公司生産的bq29330/bq20z90

5��3��6德州儀器生産的bq78PL114/bq76PL102

5��4定製型數字BMS設計

5��4��1電壓及溫度測量

5��4��2電流測量

5��4��3評估功能

5��4��4通信

5��4��5優化

5��4��6開關

5��4��7日誌記錄

5��5電池接口

5��5��1非分布式

5��5��2分布式

5��6分布式充電

第6章BMS的設計

6��1安裝

6��1��1電池組設計

6��1��2BMS與電池組的連接

6��1��3BMS與係統連接

6��2配置

6��2��1單體電池配置

6��2��2電池組配置

6��2��3係統配置

6��3測試

6��4故障排除

6��4��1接地

6��4��2屏蔽

6��4��3過濾

6��4��4電綫布置

6��4��5非計劃斷路

6��5應用

參考文獻

符號及縮略語

術語

《智慧能源，澎湃動力：解析現代電力係統的基石》 在當今社會，能源的轉型與升級已成為驅動文明進步的核心議題。我們正邁入一個由可再生能源主導、電網互聯互通、終端需求多元化的新時代。在這個宏大的能源變革圖景中，電力係統的穩定運行、高效利用以及智能化管理，是確保這一切得以實現的基石。本書旨在深入剖析現代電力係統所麵臨的挑戰與機遇，重點聚焦於支撐這一轉型浪潮的關鍵技術與理念，為讀者勾勒齣一幅全麵而深入的智慧能源發展藍圖。 第一章：電力係統的演進與轉型：從傳統到智慧 我們將從迴顧電力係統發展的曆史脈絡開始。傳統的電力係統，以集中式火力發電為主要模式，其特點是“發電跟著負荷走”。這種模式在過去支撐瞭工業化進程，但也存在著資源消耗大、環境汙染重、對外部擾動敏感等固有弊端。 然而，隨著全球對可持續發展的日益重視，以及可再生能源（如太陽能、風能）技術的飛速發展，電力係統的結構發生瞭根本性的改變。分布式發電的興起，使得能源生産的地理位置變得更加分散，傳統的集中式調度模式麵臨嚴峻挑戰。電網需要從單嚮的輸配電網絡，轉變為一個能夠雙嚮互動、信息流與能量流並流的復雜係統。 本章將詳細闡述這一演進過程，分析傳統電力係統嚮智慧電網轉型的驅動因素，包括： 可再生能源的整閤挑戰： 太陽能和風能的間歇性和波動性，對電網的穩定運行提齣瞭前所未有的要求。如何平抑這些波動，確保電力供應的可靠性，是智慧電網麵臨的核心問題。 電動汽車的普及與影響： 作為一種新型的大規模負荷，電動汽車的充電行為對電網的負荷分布和峰榖時段産生瞭顯著影響。同時，電動汽車也可能成為未來電網的分布式儲能單元，參與電網的調峰調頻。 數字化與信息化的賦能： 物聯網、大數據、人工智能等先進技術在電力係統中的應用，使得對電網運行狀態的實時監測、精準預測與智能控製成為可能。 用戶參與度的提升： 智能電錶、需求側響應等機製的推行，使用戶能夠更主動地參與到電力係統的運行中，實現能源的優化配置。 通過對這些關鍵轉型要素的深入探討，讀者將深刻理解現代電力係統為何必須嚮“智慧化”方嚮發展，以及這一轉型將如何重塑我們的能源消費模式和生活方式。 第二章：可再生能源的並網與消納：技術挑戰與解決方案 可再生能源的蓬勃發展是能源轉型中最具顛覆性的力量之一。然而，其固有的不確定性和波動性，給電網的穩定運行帶來瞭巨大的挑戰。本章將聚焦於可再生能源並網技術，深入分析其在接入、運行和消納過程中遇到的技術難題，並介紹當前和未來的解決方案。 我們將詳細探討以下幾個方麵： 分布式發電的接入技術： 逆變器技術： 介紹瞭各種類型逆變器（如光伏逆變器、風力發電機組逆變器）的關鍵技術指標、控製策略以及並網要求，如最大功率點跟蹤（MPPT）、諧波抑製、電壓和頻率支撐等。 並網保護： 分析瞭分布式電源並網過程中可能齣現的各種故障，以及相應的保護措施，以確保電網的安全穩定運行。 電網對可再生能源波動的適應性： 儲能技術的應用： 詳細闡述瞭不同類型的儲能技術（如鋰離子電池儲能、抽水蓄能、飛輪儲能、壓縮空氣儲能等）在平抑可再生能源波動、削峰填榖、提供調頻調壓服務方麵的作用。我們將著重分析這些儲能技術如何與電網協同工作，提高電網的靈活性和可靠性。 虛擬同步機（Virtual Synchronous Machine, VSM）技術： 介紹VSM技術如何使分布式電源具備傳統同步發電機的慣量和同步特性，從而增強電網的穩定性。 預測技術： 探討基於氣象數據、曆史數據以及機器學習算法的光伏和風電功率預測技術，以提高電網調度的精準度。 智能調度與優化： 需求側響應（Demand-Side Response, DSR）： 分析DSR如何通過引導用戶在特定時段調整用電行為，從而與可再生能源的發電齣力相匹配。 微電網技術： 介紹微電網的概念、結構以及其在整閤分布式能源、提高供電可靠性方麵的優勢，尤其是在與主電網斷開連接的情況下。 能源管理係統（Energy Management System, EMS）： 探討EMS在優化可再生能源消納、平衡供需、降低運行成本中的核心作用。 通過對這些技術細節的深入剖析，讀者將能全麵理解可再生能源大規模並網所涉及的復雜技術體係，以及如何通過科技創新來剋服其固有的挑戰。 第三章：智能電網中的數據采集與分析：感知、決策與控製 數據是構建智慧電網的靈魂。本章將聚焦於智能電網中的數據采集、傳輸、存儲與分析技術，探討它們如何支撐電網的智能化決策與高效控製。 我們將深入研究： 智能傳感器與監測設備： 智能電錶（Smart Meters）： 詳細介紹智能電錶的各項功能，包括實時計量、遠程抄錶、雙嚮通信、分時電價計費等，以及它們如何成為電網信息化的“觸角”。 其他監測設備： 探討如傳感器網絡、狀態估計裝置、故障錄波器等在電網狀態監測、故障診斷與定位中的關鍵作用。 通信網絡架構與協議： 通信技術： 分析瞭電力通信網絡中常用的各種通信技術，如光縴通信、無綫通信（4G/5G、LoRa）、PLC（電力綫載波通信）等，以及它們的優缺點在不同應用場景下的適應性。 通信協議： 介紹IEC 61850、DL/T 645等電力通信領域的重要標準協議，確保不同設備之間的數據能夠互聯互通、標準統一。 大數據平颱與分析技術： 海量數據處理： 探討如何構建能夠處理海量、高維度、實時性強的數據的平颱，為後續分析提供基礎。 數據分析方法： 介紹在電力係統數據分析中常用的技術，如統計分析、機器學習（包括監督學習、無監督學習、強化學習）、深度學習等。 應用場景： 重點闡述這些數據分析技術在電網負荷預測、設備狀態監測與故障診斷、電網運行優化、需求側響應管理、售電側用戶行為分析等方麵的實際應用。 數據安全與隱私保護： 麵臨的挑戰： 分析智能電網數據在采集、傳輸、存儲過程中可能麵臨的安全威脅，如數據泄露、篡改、拒絕服務攻擊等。 安全措施： 介紹端到端的加密技術、身份認證、訪問控製、安全審計等保障數據安全與用戶隱私的策略。 通過本章的學習，讀者將深刻認識到數據在構建現代化電力係統中的核心價值，以及如何利用先進的數據技術來實現電網的精細化管理和智能化運行。 第四章：麵嚮未來的電力係統：韌性、彈性與可持續性 展望未來，電力係統將朝著更加智能、更加綠色、更加韌性的方嚮發展。本章將探討未來電力係統可能麵臨的新挑戰與新機遇，以及支撐這些發展的關鍵技術和理念。 我們將關注以下幾個方麵： 電網的韌性與彈性： 韌性： 探討如何構建能夠抵抗和快速從自然災害、網絡攻擊等突發事件中恢復的電力係統，例如通過分布式儲能、冗餘通信、智能重構等手段。 彈性： 分析電力係統如何具備自適應能力，能夠根據運行環境的變化進行自我調整和優化，例如通過智能負荷管理、動態電價、分布式能源的協同控製等。 多能源協同與整閤： 區域能源係統： 探討如何將電力、熱力、燃氣、交通等多種能源形式進行有機整閤，實現能源的高效利用和係統整體優化。 能源互聯網： 展望能源互聯網的願景，即一個高度互聯、智能、靈活的能源網絡，能夠實現能源的按需分配和個性化服務。 能源轉型中的政策與市場機製： 碳排放交易與綠色電力證書： 分析這些市場化機製如何引導能源結構嚮低碳化轉型。 電價機製創新： 探討動態定價、實時定價等新電價機製如何引導用戶優化用電行為，與可再生能源的波動相匹配。 監管框架的演進： 分析監管機構如何適應能源轉型的新形勢，製定適應性強的政策和標準。 用戶賦能與新商業模式： 虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）： 介紹VPP如何聚閤分布式能源、儲能、電動汽車等資源，形成一個可控的虛擬發電廠，參與電網調度和電力市場。 能源服務公司（Energy Service Company, ESCO）： 探討ESCO在提供能源效率服務、閤同能源管理等方麵的作用。 區塊鏈在能源領域的應用： 探索區塊鏈技術在能源交易、點對點電力交易、碳排放追蹤等方麵的潛在價值。 本書的最終目標是為讀者提供一個關於現代電力係統全貌的認知框架，從基本原理到前沿技術，從挑戰應對到未來展望。通過對這些內容的深入學習，我們相信讀者能夠更好地理解我們所處的能源時代，並為構建一個更加清潔、高效、可靠的未來能源係統貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計和書名吸引瞭我，雖然我對電池管理係統不是非常瞭解，但“大規模”這個詞引起瞭我的興趣。我總覺得，當事物達到一定規模後，其背後的邏輯和挑戰都會發生質的變化。就像從一個人管理傢務，變成一個公司管理數韆名員工，中間必然涉及一套復雜的管理體係。我猜測這本書講的 BMS 也是如此，它不僅僅是監測電壓電流這麼簡單，而是涉及到整個係統的架構、分布式控製、故障診斷、甚至是與電網的協同調度。書中提到的“鋰離子數據采集”讓我聯想到，如何從一個由成韆上萬個電池組成的巨型“軀體”中，準確地捕捉到每一個微小的“心跳”和“體溫”，並且這些數據還能被有效地處理和分析，最終轉化為有意義的決策。這背後一定有非常精妙的算法和工程設計。我還挺好奇，在“大規模”的背景下，如何平衡成本、性能和安全性這三個看似相互製約的要素。比如，會不會有更經濟的傳感器方案？如何通過軟件優化來彌補硬件的某些不足？以及，當齣現極端情況時，如何最大限度地避免連鎖反應，保護整個係統的安全？我對這些“幕後”的細節非常感興趣。

評分☆☆☆☆☆

我最近在關注儲能技術，尤其是鋰離子電池在電網側的應用。市麵上有很多關於電池基礎知識的書，但專門講“大規模”電池管理係統的，感覺還不是特彆多。這本書的齣現，讓我眼前一亮。我之前對 BMS 的理解，更多停留在電動汽車層麵，知道它要管理好電池的充放電、均衡、溫度等。但對於儲能電站這種動輒幾十兆瓦甚至上百兆瓦的規模，其 BMS 的復雜性和挑戰絕對是指數級的。我非常想知道，在如此大的尺度下，如何實現高效的能量調度和優化？如何保證多組電池的協同工作，避免齣現“短闆效應”？書中提到的“電池化學原理”讓我覺得，這本書不僅有工程實踐，還深入到基礎理論，這很重要，因為脫離瞭對電池本質的理解，很多管理策略可能就無的放矢瞭。我特彆期待書中能介紹一些先進的電池狀態估計算法，以及如何在高壓、大電流的場景下實現可靠的故障診斷和安全保護。另外，考慮到儲能係統的生命周期成本，書中關於電池壽命管理和殘餘價值評估的部分，也會是我重點關注的內容。希望這本書能提供一些前沿的理論和實用的工程經驗，讓我對大規模鋰離子電池儲能係統有一個更全麵、更深入的認識。

評分☆☆☆☆☆

我是一名電氣工程專業的學生，最近在做一個關於儲能係統的課程設計，正好需要瞭解一些關於鋰離子電池管理係統的知識。這本書的名字聽起來很貼閤我的需求，特彆是“大規模鋰離子電池管理係統”和“大規模儲能技術”這兩個關鍵詞。我之前看的資料大多是針對小型電池組的 BMS，而對於動輒幾兆瓦時、幾十兆瓦時的大型儲能電站，其 BMS 設計的復雜性和挑戰性肯定是呈幾何級增長的。我特彆關注書中關於係統集成、通信協議、熱管理策略、以及安全保護方麵的論述。例如，如何在一個龐大的係統中，實現對所有電池單體的實時監控和協同控製？如何設計有效的通信網絡，確保數據的可靠傳輸？對於如此大量的電池，如何有效地散熱，防止熱失控？在發生故障時，如何快速、準確地定位問題並采取隔離措施，以保障整個係統的安全？另外，書名中提到的“電池化學原理”，我想這應該是理解電池性能和壽命的基礎，瞭解瞭電池的化學特性，纔能更好地設計齣滿足其工作需求的管理策略。希望這本書能夠提供一些理論指導，也最好能有一些實際工程的案例，這樣對於我完成課程設計會非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書我還沒來得及仔細看，隻是翻瞭翻目錄和一些章節，但感覺還是挺有意思的。我對電池管理係統（BMS）這個領域一直挺好奇的，特彆是現在新能源汽車和儲能技術這麼火，BMS 的重要性就不用說瞭。書裏提到瞭“大規模鋰離子電池管理係統”，這聽起來就很硬核，估計講的會是那種用於電網儲能或者大型電動車的 BMS，跟我們日常見到的電動自行車 BMS 可能完全不是一個量級。我特彆想知道，在處理成百上韆個電池單體的時候，怎麼保證它們都能正常工作，避免過充過放，延長壽命，同時還要考慮安全問題。書裏好像還提到瞭“電池化學原理”，這部分內容我得好好啃一下，畢竟瞭解電池的內在特性纔能更好地設計和管理它。光靠感覺和經驗來管理電池肯定是不行的，背後肯定有復雜的物理和化學理論支撐。這本書的編排風格我覺得挺好的，不會上來就拋一堆公式，而是先講概念，再深入細節，這樣對於我這種想入門但又有點畏懼技術性強的讀者來說，比較容易接受。當然，要真正掌握裏麵的技術，還得花時間去做大量的練習和模擬。不過，光是能係統地瞭解這個領域，我覺得就很有價值瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容對我來說，就像是一扇全新的大門。我原本對電池管理係統隻有模糊的概念，知道它是個控製電池充電放電的“大腦”，但具體怎麼運作，有哪些關鍵技術，之前完全沒頭緒。這次看到這本書，特彆是裏麵提到的“鋰離子數據采集”和“大規模儲能技術”，讓我覺得它可能能填補我這方麵的知識空白。現在儲能行業發展得如火如荼，無論是為瞭電網的穩定運行，還是為瞭可再生能源的並網，大規模的鋰離子電池儲能係統都扮演著至關重要的角色。而 BMS 則是確保這些龐大係統能夠安全、高效、經濟地運行的核心。書裏如果能詳細介紹如何從海量的電池單體中精準地采集電壓、電流、溫度等數據，並在此基礎上進行狀態估計，比如 SOC（State of Charge）和 SOH（State of Health）的估算，那就太有價值瞭。我特彆期待書中關於算法和模型的講解，比如卡爾曼濾波、擴展卡爾曼濾波、以及各種機器學習算法在 BMS 中的應用。此外，對於大規模儲能係統的設計和優化，比如如何進行模塊化設計，如何實現係統級的故障診斷和冗餘，也都是我很感興趣的方麵。希望這本書能提供一些實用的指導和案例分析，讓我對這個復雜而又迷人的領域有更深入的理解。