电动汽车动力电池及电源管理

章 电动汽车与动力电池发展历程 
节 电动汽车与动力电池发展历史 
一、蓄电池的发明 
二、电动机的发明 
三、电动汽车的发展历程 
第二节 电动汽车与动力电池发展现状 
一、目前电动汽车上使用的动力电池的类型 
二、电动汽车用动力电池的技术现状 
第三节电动汽车动力电池发展趋势 
一、典型的动力电池特点及发展趋势分析 
二、下一代车辆燃料行动计划 
【实训操作】 自制丹尼尔蓄电池和法拉第电动机 

第二章 电动汽车动力电池基本知识 
节蓄电池的工作原理与结构类型 
一、蓄电池的分类 
二、化学能与电能转换基本原理 
三、电池的基本构成 
四、电池的基本参数 
第二节动力电池的性能评价 
一、动力电池的应用特点 
二、动力电池的测试 
第三节动力电池的充放电方法及充电基础设施 
一、动力电池充电功能 
二、典型的动力电池充电方法 
三、动力电池成组充电方式 
四、充电机 
五、充电管理模式 
六、充电站 
【实训操作】充电机的使用 

第三章铅酸动力电池及其应用 
节铅酸动力电池的储能原理与结构 
一、铅酸蓄电池的类型 
二、铅酸电池的储能原理 
三、铅酸电池的结构 
第二节铅酸动力电池的性能及影响因素 
一、铅酸蓄电池的性能 
二、温度对铅酸电池性能的影响 
三、放电深度对性能的影响 
第三节铅酸动力电池的应用 
一、铅酸动力电池应用实例 
二、铅酸电池的回收 
【实训操作】铅酸电池充放电性能测试 

第四章碱性动力电池及其应用
节碱性动力电池的储能原理与结构 
一、镍镉电池结构及储能原理
二、镍氢电池结构及储能原理 
第二节碱性动力电池的性能及检测 
一、镍镉电池的特性 
二、镍镉电池应用存在的问题 
三、镍氢电池与镍镉电池的对比分析 
四、镍氢电池特性 
五、镍氢动力电池的检测 
第三节碱性动力电池的应用 
一、碱性动力电池的应用概况 
二、镍氢动力电池在电动汽车上的应用 
【实训操作】镍氢电池充放电性能测试 

第五章锂离子动力电池及其应用 
节锂离子动力电池的储能原理与结构
一、锂离子动力电池的类型
二、锂离子动力电池的工作原理 
三、锂离子电池正极材料 
四、锂离子电池负极材料 
五、锂离子电池的优点 
第二节锂离子动力电池的性能及检测 
一、锂离子动力电池的性能 
二、锂离子动力电池的分析测试 
三、典型测试设备简介-XP- EVBT400-150型动力电池测试系统 
第三节锂离子动力电池的应用 
一、锂离子动力电池的应用状况 
二、锂离子电池在电动汽车上的应用实例 
三、锂离子电池的失效机理 
【实训操作】锂离子电池充放电性能测试 

第六章用于电动汽车的其他动力源 
节锌空气电池的结构原理与应用 
一、锌空气电池原理 
二、锌空气电池的分类 
三、锌空气电池的应用 
四、锌空气电池的优点 
五、锌空气电池应用中存在的问题 
第二节超高速飞轮的结构原理与应用 
一、超高速飞轮的构造和原理 
二、飞轮电池的特性 
三、飞轮电池的应用情况 
四、飞轮电池在电动汽车上的应用案例 
第三节超级电容器的结构原理与应用 
一、超级电容器工作原理 
二、超级电容器分类 
三、超级电容器特性 
四、超级电容器在电动汽车上的应用实例 
第四节燃料电池的结构原理与应用 
一、燃料电池构造和原理 
二、燃料电池的分类 
三、质子交换膜燃料电池系统 
四、燃料电池的应用与发展趋势 

第七章 电动汽车电源管理系统 
节动力电池管理系统功能及参数采集方法 
一、电池管理系统的功能 
二、单体电压采集方法 
三、电池温度采集方法 
四、电池工作电流采集方法 
第二节动力电池电量管理系统 
一、电池荷电状态( SOC)估算精度的影响因素 
二、精确估计soc的作用 
三、soc估计常用的算法 
第三节动力电池的均衡管理 
一、能量耗散型均衡管理 

二、非能量耗散型均衡管理 
三、电池均衡管理系统应用中存在的问题 
第四节动力电池的热管理 
一、动力电池热管理系统的功能 
二、电池内传热的基本方式 
三、电池组热管理系统设计实现 
第五节动力电池的电安全管理及数据通信 
一、动力电池电安全管理系统的功能 
二、烟雾报警 
三、绝缘检测方法 
四、动力电池数据通信系统 
【实训操作】电动汽车电源管理系统功能试验与验证 
参考文献 

随着汽车尾气污染和石油危机问题日益突出，进入21世纪以来，在世界各国掀起了对新能源汽车的研究开发热潮，节能减排已成为世界各国汽车产业的共同努力目标。新能源汽车，尤其是纯电动汽车、油电混合动力汽车、燃料电池电动汽车等，可有效提高能源利用效率，降低尾气排放污染，减少对石油资源的依赖，促进节能减排，成为各国研发的热点。而动力电池是关系到电动汽车能否实现产业化的关键，解决不了动力电池的成本和性能的矛盾，就难以实现电动汽车大范围的普及。试想，如果能够解决动力电池能量密度和功率密度的矛盾、成本和使用性能的矛盾、节能与充电时间的矛盾，进而开发出一款能量密度高、功率密度高、成本低廉、性能优越、充电时间短的动力电池，则电动汽车将实现快速普及。
 本书以目前电动汽车核心技术之一--动力电池及电源管理为主题，内容涵盖电动汽车各类动力电池结构、原理、特点、检测及电源管理，介绍了电动汽车动力电池及其管理系统的关键技术，详细阐述了各类动力电池的特性及其在电动汽车上的应用。
 全书分为七章，其中章主要介绍电动汽车与动力电池的发展历史，使读者可以对动力电池发展历程有一个全面的认识。第二章主要介绍电动汽车动力电池的基本知识，为后续各类动力电池的学习打下基础。第三章至第五章分别介绍了铅酸动力电池、碱性动力电池和锂动力电池及其应用，第六章则对其他用于电动汽车的动力电源进行了简单介绍，主要包括锌空气电池、燃料电池、超级电容、飞轮电池等。第七章主要介绍了电池管理系统组成及工作原理。针对高职教育教学需求，本书还设计了实训的环节，方便有条件的学校组织学生开展相关的实操训练。
 本书由徐艳民编写第二、五、六、七章，陈黎明编写章和第三章，孙大许编写了第四章，杨超峰、房毅卓、李百华、郭海龙等参与了编写工作，对参与编写人员的辛勤工作表示感谢。
 本书编写过程中得到了蔡晓（西安迅湃技术有限公司）、常雅婷（西安迅湃技术有限公司），许文奎（孑L辉汽车科技有限公司）、陈建良（孔辉汽车科技有限公司）等企业科技人员的帮助和支持，在此也一并表示感谢。
 本书的编写得到了孔辉汽车科技有限公司、西安迅湃技术有限公司、陆地方舟新能源电动车集团有限公司等新能源汽车关键零部件、整车及动力电池检测设备研究开发与生产单位的大力支持。内容选择与企业岗位需求相结合，不仅能满足高职院校教学需要，也适合对电动汽车感兴趣的人们阅读和学习。

本书以目前电动汽车核心技术之一，亦即动力电池及电源管理为教学内容的主题，内容涵盖电动汽车各类动力电池结构、原理、特点、检测及电源管理，采用情境模式编写，每个情境划分若干项目，每一个项目结合电动汽车动力电池的某一种应用，针对性地详解电动汽车动力电池及其管理系统的关键技术，内容深入浅出，使读者在轻松愉悦的环境下，迅速了解电动汽车动力电池相关新技术及应用情况，不仅满足高职院校教学需要，而且也适合对电动汽车感兴趣的人们阅读和学习。 本书的编写还得到了孔辉汽车科技有限公司、精进能源有限公司、陆地方舟新能源电动车集团有限公司等新能源汽车关键零部件、整车及检测设备研究开发与生产单位的大力支持。因此，教材选材贴近企业*的科学技术前沿，并且真实地再现了企业岗位需求，课程内容新颖，选材得当，贴近电动汽车应用的前沿。

徐艳民老师，男，硕士研究生，广东省教育厅“千百十”培养对象,车辆工程专业讲师，广东省国家职业技能鉴定高级考评员,广州远程教育中心汽车维修电工和汽车维修工培训特聘主讲教师和教学督导。先后承担了《车用电池与电源管理》、《汽车电器与智能控制》、《汽车电子技术及检测》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车电工电子基础》等多门课程的教学任务。曾主编《汽车底盘构造与维修》、《汽车发动机构造与维修》教材，参编《汽车电器设备构造与维修》、《汽车专业英语》等教材，发表论文8篇。

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