近年來，電動(dòng)汽車行業(yè)得到了迅猛發(fā)展，在5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù)的助推下，以電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化為核心的汽車行業(yè)新四化正重塑汽車產(chǎn)業(yè)新格局，其中，電動(dòng)化是所有這些高級(jí)智能技術(shù)的*佳基礎(chǔ)載體。電動(dòng)汽車在全球范圍內(nèi)普及與推廣已成為一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。電動(dòng)汽車主要的能量來源為動(dòng)力電池，可用的動(dòng)力電池包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池等，其中鋰離子電池是目前主流應(yīng)用的動(dòng)力電池，也是本書主要介紹的動(dòng)力電池類型。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)是新能源汽車不可或缺的關(guān)鍵部件，其核心功能主要包括參數(shù)采集、狀態(tài)估計(jì)、均衡管理、熱管理、通信及故障診斷等。本書探討了動(dòng)力電池的電化學(xué)模型、黑箱模型、等效電路模型等建模方法，并簡(jiǎn)述了相應(yīng)的參數(shù)辨識(shí)方法。為了更好地利用動(dòng)力電池，對(duì)電池管理系統(tǒng)（BMS）提出了越來越高的要求，尤其是在全氣候、全電范圍、全生命周期的高精度電池狀態(tài)估算方面。本書結(jié)合仿真案例，從經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ�、基于電池模型的估算方法及�?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法幾個(gè)方面詳細(xì)闡述了荷電狀態(tài)的估算方法；從直接測(cè)量、間接分析、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和多尺度聯(lián)合估算等方面，全面敘述了健康狀態(tài)的估算方法；結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法，詳盡論述了功率狀態(tài)、能量狀態(tài)和安全狀態(tài)的估算方法。動(dòng)力電池組可用充電容量由當(dāng)前容量*高單體的可充入容量決定，可用放電容量由當(dāng)前容量*低單體的可放電容量決定，并且這種不一致性會(huì)隨時(shí)間累積而逐漸增大，導(dǎo)致電池組提前老化，在充放電循環(huán)過程中可能導(dǎo)致過充和過放現(xiàn)象，進(jìn)而存在熱失控安全風(fēng)險(xiǎn)。因而，使用以*長(zhǎng)壽命為目標(biāo)的充電優(yōu)化控制算法進(jìn)行主動(dòng)干預(yù)，配合被動(dòng)均衡與無損主動(dòng)均衡，縮小單體不一致性，*大限度地提高電池組的能量利用率，同時(shí)輔以高均溫性能的熱管理系統(tǒng)，將有效確保電池組充放電過程的安全。本書對(duì)這方面內(nèi)容進(jìn)行了重點(diǎn)討論。隨著汽車制造技術(shù)與信息通信技術(shù)等新一代技術(shù)的深度融合，汽車產(chǎn)業(yè)正加快向四化的方向發(fā)展，車載電子系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜的同時(shí)，逐步具備了網(wǎng)聯(lián)通信功能，包括與其他車輛、基礎(chǔ)設(shè)施通信以及接入互聯(lián)網(wǎng)，而系統(tǒng)的功能安全一直是汽車電子控制領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，因此，對(duì)電池管理系統(tǒng)的整車集成搭載，也需要特別關(guān)注。數(shù)字孿生是一種集成多物理、多尺度、多學(xué)科屬性，具有實(shí)時(shí)同步、忠實(shí)映射、高保真度特性，能夠?qū)崿F(xiàn)物理世界與信息世界交互與融合的技術(shù)手段，不僅能實(shí)現(xiàn)全壽命周期管理，還能借助物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的挖掘，因此，基于數(shù)字孿生的下一代電池管理系統(tǒng)將成為很有前途的研究方向。感謝對(duì)本書提出寶貴意見的評(píng)審專家！在本書撰寫過程中也得到了華中科技大學(xué)出版社的大力支持，在此致以誠(chéng)摯的感謝！課題組研究生郭斌、高心磊、何瑢、華旸、周思達(dá)、周新岸、張正杰、張祚銘、范智偉、顧啟蒙、金鑫娜、李佶翀、李琳、曹瑞、王明悅、張力開、于瀚卿等為本書編寫也做出了貢獻(xiàn)，在此表示感謝！由于作者水平有限，書中錯(cuò)誤與不妥之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。楊世春于北京航空航天大學(xué)