大规模锂离子电池管理系统

本书主要介绍大规模锂离子电池组的电力电子和控制系统等相关内容，并不涉及电池化学原理方面的知识。针对大规模锂离子电池管理系统的技术、功能、拓扑、商业可行性、电子电路以及算法进行了专业深入的探究，并介绍了电池管理系统的部署问题。  在当前储能技术大力发展的背景下，这本适时出版的图书描述了本领域中重要的技术挑战，并探索了应对挑战的有效的解决方法。本书通过列举大量的图形、图像和表格深入地阐述了为什么以及如何对锂离子电池管理系统进行设计、安装、配置和故障排除。这份实用资源对当下可用的规模化的电池管理系统进行了公正的描述和比较。此外，本书还针对在限定的功能要求下如何选择正确的电池管理系统保证锂离子电池组运行低消耗、少用时进行了描述。

目录

译者的话

原书前言

第1章概述

1.1命名规则

1.1.1单体电池、电池和电池组

1.1.2电阻

1.2锂离子单体电池

1.2.1形状

1.2.2化学过程

1.2.3安全性

1.2.4安全运行区

1.2.5效率

1.2.6老化

1.2.7建模

1.2.8串联组串中的均压问题

1.3锂离子电池管理系统

1.3.1电池管理系统定义

1.3.2锂离子电池管理系统的功能

1.3.3电池管理系统选型

1.4锂离子电池

1.4.1荷电状态（SOC）、放电深度（DOD）和容量

1.4.2一致性及均衡

1.4.3健康状态

参考文献

第2章电池管理系统分类

2.1按功能分类

2.1.1恒流恒压充电器

2.1.2分流器

2.1.3监测器

2.1.4监控器

2.1.5均衡器

2.1.6保护器

2.1.7功能对比

2.2按技术分类

2.2.1简单系统（模拟系统）

2.2.2复杂系统（数字系统）

2.2.3技术对比

2.3按拓扑分类

2.3.1集中式

2.3.2模块式

2.3.3主从式

2.3.4分布式

2.3.5拓扑对比

第3章BMS功能

3.1测量

3.1.1电压

3.1.2温度

3.1.3电流

3.2管理

3.2.1保护

3.2.2热管理

3.2.3平衡

3.2.4再分配

3.2.5分布式充电

3.3评价

3.3.1荷电状态和放电深度

3.3.2容量

3.3.3电阻

3.3.4健康状态（SOH）

3.4外部通信

3.4.1专用模拟线路

3.4.2专用数字线路

3.4.3数据连接

3.5登录和遥测

参考文献

第4章市售电池管理系统

4.1引言

4.1.1简单系统

4.1.2复杂系统

4.1.3单体电池制造商的电池管理系统

4.1.4对比

第5章定制型BMS设计

5.1BMS专用集成电路

5.1.1BMS专用集成电路的选择

5.1.2BMS专用集成电路的比较

5.2模拟BMS设计

5.2.1模拟调节器

5.2.2模拟监控器

5.2.3模拟均衡器

5.2.4模拟保护器

5.3现有的数字BMS设计

5.3.1ATMEL公司生产的BMS处理器

5.3.2Elithion公司生产的BMS芯片集

5.3.3National  Semiconductors公司生产的成套BMS

5.3.4Peter  Perkins生产的开源BMS

5.3.5德州仪器公司生产的bq29330/bq20z90

5.3.6德州仪器生产的bq78PL114/bq76PL102

5.4定制型数字BMS设计

5.4.1电压及温度测量

5.4.2电流测量

5.4.3评估功能

5.4.4通信

5.4.5优化

5.4.6开关

5.4.7日志记录

5.5电池接口

5.5.1非分布式

5.5.2分布式

5.6分布式充电

第6章BMS的设计

6.1安装

6.1.1电池组设计

6.1.2BMS与电池组的连接

6.1.3BMS与系统连接

6.2配置

6.2.1单体电池配置

6.2.2电池组配置

6.2.3系统配置

6.3测试

6.4故障排除

6.4.1接地

6.4.2屏蔽

6.4.3过滤

6.4.4电线布置

6.4.5非计划断路

6.5应用

参考文献

符号及缩略语

术语

½际电气工程先进技术译丛

Battery Management Systems for Large

Lithium⁃ Ion Battery Packs

[

美] 达维德·安德里亚

（

Davide Andrea） 　

著

　 　 　

李建林　 李　 蓓　 房　 凯

　 　 　 　 　 　 　

　

译

　 　 　

许守平　 谢志½　 惠　 东

大规模锂离子电池

管理系统

机 械 工 业 出 版 社

　 　

本书主要介绍大规模锂离子电池组的电力电子和控制系统等相关内

容， 并不涉及电池化学原理方面的知识。 针对大规模锂离子电池管理系统

的技术、 功½、 拓扑、 商业可行性、 电子电路以及算法进行了专业深入的

探究， 并介绍了电池管理系统的部½问题。

在½前储½技术大力发展的背景下， 这本适时出版的图书描述了本领

域中重要的技术挑战， 并探索了应对挑战的最有效的解决方法。 本书通过

列举大量的图½、 图像和表格深入地阐述了为什么以及如½对锂离子电池

管理系统进行设计、 安装、 配½和故障排除。 这½实用资源对½下可用的

规模化的电池管理系统进行了公正的描述和比较。 此外， 本书还针对在限

定的功½要求下如½选择正确的电池管理系统保证锂离子电池组运行½消

耗、 少用时进行了描述。

译 者 的 话

　 　

锂离子电池储½系统是众多电化学储½系统中发展最快、 最为成熟的一种，

兆瓦级和百兆瓦级储½电站逐步成为热点， 实际工程中需要数以万计的单½电池

通过串并组合， 因此对其进行½量管理和热管理就变得尤为重要。

本书对锂离子电池管理系统的结构、 功½以及商业模式等进行了逐一介绍。

首先， 介绍了锂离子电池组和电池管理系统， 并由此提出为锂离子电池组配备电

池管理系统的必要性； 其次， 针对大规模锂离子电池管理系统的技术、 功½、 拓

扑、 商业可行性、 电子电路以及算法进行了探讨和介绍； 最后， 针对大规模锂离

子电池管理系统的部½问题进行了介绍。 本书既适合½为广大读者的科普读物，

又适用于高等院校的教材。

本书得到了½家电½公司科技项目

（

KY⁃ SG⁃ 2016⁃ 204⁃ JLDKY）

和中½电力

科学研究院专著出版基金的大力资助， 在此深表谢意。 中½电力科学研究院的

修晓青、 马会萌、 靳文涛、 杨水½、 徐少华等同志在本书的翻译过程中提供了诸

多帮助并提出了宝贵意见， 机械工业出版社的付承桂和诸多同志也为出版本书付

出了辛勤的劳动， 在此表示诚挚的感谢。

锂离子电池管理系统涉及多学科、 多领域的专业知识， ½管译者竭力求实，

½受到水平和专业领域所限， 本书难免存在错误和不妥之处， 恳 请 读 者 不 吝

赐正。

译　 者

于中½电力科学研究院