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出版者:7-122

作者:张志君

出品人:

页数:169

译者:

出版时间:2007-8

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787122008022

丛书系列:

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• 检测技术
• 控制技术
• 现代控制
• 智能控制
• 传感器
• 自动化
• 仪器仪表
• 信号处理
• 系统工程
• 控制系统

好的，这是一本关于新能源材料与器件的专业书籍的详细简介。 --- 现代储能技术：原理、材料与前沿应用 图书名称：现代储能技术：原理、材料与前沿应用 ISBN： 978-7-XXXX-XXXX-X 定价： 168.00 元 开本： 16 开 页数： 680 页 丛书信息 本著作隶属于“先进能源科学与工程系列”，旨在系统梳理和深入剖析当前全球能源转型背景下，最具战略意义的储能技术的最新进展。 内容概述 随着全球对可持续发展和应对气候变化的日益重视，以电能为主体的清洁能源（如风能、太阳能）的间歇性和波动性对现有电网的稳定性提出了严峻挑战。高效、安全、长寿命的储能技术已成为构建新型电力系统的核心瓶颈。 《现代储能技术：原理、材料与前沿应用》正是为了解决这一核心需求而编写的综合性专业教材与参考书。本书超越了传统的单一电池体系介绍，采取了系统化、多维度的视角，全面覆盖了化学储能、物理储能、电磁储能及新兴热化学储能的理论基础、关键材料、工程实现以及商业化应用前景。 全书结构严谨，逻辑清晰，既注重对基础物理化学原理的深入阐释，又紧密结合了工程实际中的技术瓶颈与最新的科研突破。 章节结构与核心内容 本书共分为七大篇章，三十章内容，总字数超过百万字，力求为读者提供一个全面而深入的知识图谱： 第一篇：储能技术基础与系统集成（基础理论） 本篇奠定了全书的理论基础。首先，详细介绍了能量存储的热力学与动力学基础，重点分析了不同储能方式的能量密度、功率密度、循环效率及全生命周期成本（LCOS）的评估体系。随后，深入探讨了储能系统（ESS）的工程集成与安全管理。包括系统级联拓扑结构、功率电子接口（PCS）的设计原理、热管理系统（TMS）的关键技术，以及针对不同储能介质的故障诊断与安全连锁机制。 第二篇：电化学储能核心——锂离子电池系统（主流技术） 本篇聚焦当前市场的主导技术——锂离子电池。内容涵盖： 1. 正极材料的进化史：从钴酸锂到高镍三元、富锂锰基材料的晶体结构、电荷补偿机制及界面稳定性研究。 2. 负极材料的突破：石墨、硅基复合材料、快充型钛酸锂（LTO）的机理分析与改性策略。 3. 电解质与隔膜：非水系有机电解液的阻燃化处理、固态/半固态电解质的离子传导机理与界面阻抗控制。 4. 电池管理系统（BMS）：基于高精度电化学模型（如等效电路模型ECM、基于降阶模型的系统级模型）的荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）的实时精准估算技术。 第三篇：下一代高能/高功率电池技术（前沿方向） 本篇集中介绍了为克服锂离子电池固有局限性而开发的后锂离子体系： 1. 钠离子电池（SIB）：层状氧化物、普鲁士蓝类似物作为正极的可逆储钠机理，以及钠金属负极的枝晶抑制策略。 2. 金属-空气电池：锂-空气、锌-空气体系的开路电压、过电位分析与催化剂筛选。 3. 固态电池（SSB）：氧化物、硫化物和聚合物固态电解质的制备工艺、界面接触电阻的降低方法以及其在电动汽车中的实际应用挑战。 4. 液流电池（RFB）：全钒液流、锌溴液流的关键电化学反应、电堆设计优化及膜分离技术。 第四篇：物理储能技术——机械与电磁（大容量应用） 本篇探讨适用于电网级大规模储能的物理方法： 1. 抽水蓄能（PHS）：水力学建模、电站选址优化与快速响应控制策略。 2. 压缩空气储能（CAES）：等温、绝热CAES的系统效率分析、储热耦合技术（尤其针对绝热CAES的蓄热材料选择）。 3. 飞轮储能（FES）：高速转子材料（碳纤维复合材料）的力学特性、真空环境下的轴承技术（磁悬浮轴承）与能量回收效率的提升。 4. 超导磁体储能（SMES）：超导材料的临界温度与临界电流，以及其在电能质量调节中的快速响应特性。 第五篇：新兴热储能与化学储能（跨界集成） 本篇关注高温储能和高密度化学储能： 1. 熔盐储热（MTS）：高熵混合熔盐体系的相变特性、传热流体优化及与太阳能热发电（CSP）的集成模式。 2. 储氢技术：高压气态储氢、低温液态储氢的安全性与能效；固态储氢材料（金属氢化物、MOFs、LOHCs）的吸附/解吸动力学与选择性。 3. 燃料电池与电解槽：高效率质子交换膜电解槽（PEM）和固体氧化物电解槽（SOEC）的催化剂研究，以及其在耦合可再生能源制氢（Power-to-Gas）中的作用。 第六篇：储能系统的经济性与生命周期评估 本篇侧重于工程落地与商业化可行性分析。详细介绍了全生命周期成本（LCOC）的核算模型，包括初始投资、运维成本、回收价值的折现计算。此外，系统性地讨论了储能项目在辅助服务市场、容量市场和现货市场中的套利策略与盈利模型构建。 第七篇：智能电网中的储能优化调度 本篇面向电力系统工程师和能源经济学者，介绍了基于强化学习（RL）和模型预测控制（MPC）的储能系统优化调度方法。内容包括：如何利用短期天气预报和电价信号，实现储能设备的充放电决策优化，以最大化收益、平滑出力曲线，并确保电网运行的安全裕度。 目标读者 本书内容覆盖面广、深度适中，是以下专业人士的理想参考资料： 1. 能源科学、材料科学、化学工程、电气工程及其自动化等相关专业的高年级本科生和研究生。 2. 从事新能源发电、智能电网、储能设备研发、系统集成与工程设计的高级工程师和技术人员。 3. 能源政策制定者、投资分析师及致力于储能技术商业化转化的研究人员。 核心特色 跨学科整合：首次将电化学、材料学、热力学、电力系统控制融合于一体，体现现代储能技术的系统性。 前沿聚焦：对固态电池、液流电池、高温储热等新兴方向给予了充分的篇幅和深入的讨论。 工程导向：不仅阐述“是什么”，更着重于“如何实现”和“如何优化”，配备了大量工程案例分析和建模工具介绍。 --- “掌握现代储能技术，即是把握未来能源的命脉。”

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说实话，这本书的装帧设计挺中规中中的，没有太多花哨的东西，封面设计也比较朴素，但我更看重的是内容的深度和广度。我主要关注的是其中的“智能决策”部分，这块内容写得相当精彩。它没有停留在泛泛而谈的层面，而是深入挖掘了诸如遗传算法优化 PID 参数的实战细节。特别是关于“多目标优化”的章节，作者对比了帕累托最优集和快速非支配排序算法的优缺点，并给出了一个非常实用的流程图，指导读者如何根据实际工况选择最合适的优化策略。我尝试按照书中的步骤，对一个我正在负责的化工流程控制系统进行了参数重调，效果立竿见影，不仅提高了系统的响应速度，还显著降低了能耗波动。这种即学即用的感觉，对于我们这些天天跟机器打交道的工程师来说，价值无可估量。书里引用的参考文献也十分新颖，大部分都是近五年的顶级期刊论文，这说明作者对这个领域的最新动态掌握得非常全面，保证了内容的时效性。要说不足，可能就是对于初学者来说，前几章的数学基础要求略高，可能需要反复咀嚼才能完全消化。

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这本书的排版和图示质量非常高，这在技术类书籍中其实是一个加分项。很多复杂的信号流图、系统框图，通过清晰的线条和恰当的标注，一眼就能看懂其内在逻辑，根本不需要来回翻找上下文去理解某个连接的含义。特别是涉及到数据采集和信号处理的那几个章节，作者对数字滤波器设计和A/D转换误差的分析非常透彻。他没有回避现实中的限制，而是直接探讨了如何用软件算法去弥补硬件的不足。比如，他详细介绍了一种基于卡尔曼滤波器的状态估计方法，用以去除传感器传输中的高频噪声，同时还能尽可能地保留有用的信号特征。我依照书中的步骤，在我们的一个远程监测项目中实施了这一策略，结果显示，数据稳定性提高了至少30%，极大地减少了误报警的频率。这本书的特点就是“重实践、轻空谈”，每一项技术介绍都紧密围绕着“如何让系统运行得更好、更可靠”这个核心目标，而不是单纯停留在数学公式的美感上。对于希望将理论知识迅速转化为生产力的读者来说，这本书的实践指导意义是无可替代的。

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我本来以为这本厚书会是那种把所有相关理论都拉出来堆砌一遍的“百科全书”式著作，读起来肯定会很费劲，但出乎我的意料，它在结构组织上非常巧妙。它采取了一种“由浅入深、螺旋上升”的结构。开篇的章节打好基础，讲解了经典控制理论的局限性，为后续的现代技术铺垫了合理的逻辑起点。随后，它流畅地过渡到状态空间法、最优控制等核心内容。最让我印象深刻的是它处理“不确定性”问题的方式。在许多教材中，不确定性往往被简化或忽略，但在本书中，作者花了大量的篇幅去讨论鲁棒控制和H-无穷范度控制，这些内容对于处理现实世界中那些充满噪声和干扰的系统至关重要。作者的论述方式非常严谨，每一步推导都清晰可见，让你找不到任何可以质疑的地方。阅读过程中，我感觉自己像是在一个经验丰富的大师的指导下，一步步拆解难题，那种掌控全局的信心油然而生。这本书绝对是提升工程思维层次的利器，它教会的不是具体的某一个算法，而是一种面对复杂问题时应有的系统性思考方式。

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我一直觉得，衡量一本技术书好坏的关键标准，在于它能否激发读者的好奇心并引领他们走向更深的研究领域。这本书在这方面做得非常成功。它在讲述完经典和现代控制技术后，并没有戛然而止，而是引入了“网络化控制系统”和“基于模型的系统工程（MBSE）”的最新趋势。这部分内容虽然篇幅相对较少，但起到了画龙点睛的作用，明确指出了未来几年的研究热点和技术发展方向。它不仅告诉我“现在怎么做”，更让我思考“未来该往哪里去”。比如，它探讨了时间延迟对分布式控制系统的影响，并简要介绍了同步与一致性算法的初步概念，这对我后续撰写研究计划很有帮助。阅读体验上，这本书的行文非常流畅，虽然专业性很强，但作者似乎总能找到最恰当的比喻来解释抽象的概念，使得那些原本晦涩难懂的控制理论，变得更容易被理解和接受。总而言之，这是一本内容扎实、视野开阔、兼具理论深度与工程实践价值的杰出著作，绝对值得反复研读。

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这本书，嗯，拿到手的时候就感觉很厚实，那种沉甸甸的感觉，让人觉得里面肯定装了不少干货。我本来是冲着那个“现代”两个字去的，希望能找到一些跟得上时代脉搏的新鲜玩意儿，结果翻开目录，看到的那些章节标题，什么“模糊逻辑的最新进展”、“神经网络在复杂系统中的应用”、“高精度传感器技术前沿”……哇塞，这不就是我一直想深入了解的那些前沿课题吗？特别是关于自适应控制那一章，作者用了很多篇幅去解释那些复杂的数学模型是如何在实际工程中转化为可操作的算法的，这一点对我启发非常大。以前看一些理论书籍，总是感觉学完理论就卡住了，不知道怎么落地，但这本书在这方面做得特别到位，每一个理论推导后面都有对应的案例分析，甚至还附带了一些仿真结果的图表，非常直观。而且，语言风格上，它不是那种枯燥的教科书腔调，虽然技术性很强，但作者的叙述逻辑非常清晰，像是在跟一个懂行的朋友娓娓道来，有些地方甚至带点幽默感，让人读起来不觉得累。如果你对控制系统设计有一定基础，渴望突破现有技术的瓶颈，这本书绝对是案头必备的参考书。它不仅仅是知识的堆砌，更像是提供了一套解决问题的思维框架。

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