新型汽车电子电器原理与故障检修方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电出版社

作者:孙余凯

出品人:

页数:568

译者:

出版时间:2002-8-1

价格:45.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115103673

丛书系列:

图书标签:

• 汽车电子电器
• 汽车维修
• 故障诊断
• 汽车原理
• 新型汽车
• 电子技术
• 电器技术
• 汽车电自一体
• 汽车智能化
• 汽车电子

汽车维修技术前沿：新能源汽车电池管理系统深度解析与实践 图书名称：新能源汽车动力电池管理系统（BMS）设计、应用与故障诊断 图书简介： 随着全球对可持续发展和环境保护的日益重视，新能源汽车（NEVs）正以前所未有的速度渗透到传统汽车市场。在新能源汽车的众多核心技术中，动力电池系统无疑是其“心脏”和“命脉”。而电池管理系统（BMS）作为保障动力电池安全、高效、长寿命运行的智能控制中枢，其重要性不言而喻。 本书《新能源汽车动力电池管理系统（BMS）设计、应用与故障诊断》旨在为汽车工程、电子信息、材料科学等相关领域的专业人士、技术研发人员、资深维修技师以及高等院校师生提供一本全面、深入且极具实践指导价值的专业参考书。本书摒弃了对传统燃油车电子电器系统的冗余论述，将全部篇幅聚焦于当前汽车技术热点和未来发展方向——新能源汽车的动力电池管理系统。 第一部分：动力电池系统基础理论与架构 本部分系统地梳理了新能源汽车动力电池系统的基本组成、工作原理及其在整车能量管理中的战略地位。 1.1 锂离子动力电池电化学基础与特性： 深入探讨当前主流的锂离子电池（如三元锂、磷酸铁锂）的电化学反应机理、能量密度、功率密度、循环寿命与日历寿命的影响因素。详细分析温度、荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）和最大可用容量（MAH）等关键参数的定义与量化方法。特别关注电池的内阻变化规律及其对充放电性能的制约。 1.2 电池包结构设计与热管理： 阐述电池包的机械结构设计要求，包括结构强度、绝缘防护（IP等级）和碰撞安全标准（如UN/ECE R100等）。重点剖析热管理系统（TMS）的必要性与技术路径。对比液冷、风冷和直冷等不同冷却/加热方式的优劣，详细解析基于流体力学和热力学的散热/加热模型建立过程，确保电池工作在最佳温度区间（通常为20°C至40°C）。 1.3 BMS的系统架构与功能划分： 全面介绍BMS的经典三层架构（主控层、从属控制层、从控/采集层）。详细阐述各层级的功能模块，包括数据采集、状态估算、保护控制、通信管理和故障诊断模块。对比集中式、分布式和模块化BMS架构的适用场景和技术挑战。 第二部分：BMS核心算法与状态估算技术 本部分是本书的技术核心，聚焦于保障电池安全与性能的核心数学模型和估计算法。 2.1 荷电状态（SOC）精确估算： 系统回顾了SOC估算的主流方法：开路电压法（OCV）、安培小时计数法（Ah Counting）和基于模型的电压/电流积分法。重点深入讲解基于扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）等先进状态观测器在非线性电池模型中的应用，并讨论如何结合神经网络（如LSTM）进行短期预测以提高动态工况下的精度。 2.2 健康状态（SOH）与剩余寿命（RUL）评估： 详细阐述SOH的定义，分析容量衰减和内阻增长对SOH的影响。深入探讨基于电化学阻抗谱（EIS）的SOH在线监测方法。对于RUL的评估，本书提供了基于统计学模型和机器学习（如支持向量回归SVR）的预测框架，帮助工程师预测电池组的退役时间点。 2.3 电池均衡技术： 剖析串联电池组中因制造误差、使用差异导致的单体电压不一致问题。详细对比被动均衡（电阻放电）和主动均衡（电荷转移）的效率和成本，并提供一套基于CAN总线实时通信的、可编程的动态电压均衡策略设计指南。 第三部分：BMS硬件设计与嵌入式实现 本部分侧重于BMS的硬件选型、电路设计以及软件的底层实现。 3.1 硬件选型与高精度采集电路： 介绍高精度、高共模抑制比的电池监测单元（BMU/Slave Unit）设计。重点解析高压隔离技术、低功耗设计以及如何利用高分辨率ADC（Σ-Δ型）实现毫伏级电压采集和微欧级内阻测量。探讨针对高压大电流应用的安全冗余设计（如双路采集）。 3.2 微控制器（MCU）选型与实时操作系统（RTOS）： 分析主流汽车级MCU（如符合ASIL标准的系列）在BMS中的应用优势。讲解如何基于FreeRTOS或自研实时内核实现任务调度、中断管理和看门狗复位机制，确保系统在毫秒级的响应速度和高可靠性。 3.3 通信协议与整车集成： 详细介绍BMS与VCU（整车控制器）、OBC（车载充电机）和MCU之间的CAN/CAN-FD通信协议标准（如SAE J1939或特定厂商协议）。指导读者如何构建可靠的通信矩阵，实现数据同步和指令下发。 第四部分：故障诊断、安全保护与前沿应用 本部分关注BMS在实际运行中面临的挑战和未来的发展方向。 4.1 关键故障诊断与隔离机制： 系统梳理动力电池系统可能出现的各类故障，包括绝缘故障（对地短路/开路）、过压/欠压、过流、过温、传感器漂移等。提供基于诊断树/故障树分析（FTA）的故障定位流程，并讲解安全机制（如熔断器、接触器控制）的快速响应流程，确保系统在T+50ms内进入安全状态。 4.2 充放电策略与快速充电优化： 深入分析恒流/恒压（CC/CV）充电过程中的电压和温度控制策略。探讨脉冲充电、分段式充电等提高充电效率而不损伤电池寿命的方法。对高压平台下的超快充（如800V系统）对BMS提出的特殊要求进行分析。 4.3 云端数据管理与OTA升级： 展望电池数据上云的趋势。介绍如何通过远程信息处理单元（TCU）收集电池的运行大数据，用于建立数字孪生（Digital Twin）模型。指导如何安全、可靠地进行BMS软件的空中升级（OTA），实现功能迭代和安全补丁的即时部署。 总结： 本书内容紧密围绕动力电池管理系统这一高精尖领域，从理论基础到算法实现，再到硬件选型和实际故障排查，构成了一个完整且自洽的技术体系。书中所有的案例、图示和流程图均直接面向新能源汽车的动力总成，确保读者获得的知识可以直接应用于当前最前沿的汽车电子电气工程实践中。本书并非对汽车通用电子电气系统的广撒网，而是对核心部件BMS的深度聚焦与专业挖掘。

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