电动汽车技术(本科教材) 本书特色
本书共分为9章,系统地阐述了电动汽车技术的发展现状和发展趋势,详细介绍了电动汽车的基本结构、工作原理、性能匹配及零部件等关键技术,包括电动汽车的电机驱动系统、动力电池及其管理系统、电气系统及整车控制系统,并对电动汽车的充电及其基础设施、电动汽车相关标准进行了介绍。
电动汽车技术(本科教材) 目录
前 言 第1 章 绪论 1 1. 1 电动汽车的发展背景 1 1. 1. 1 能源安全 1 1. 1. 2 环境保护 1 1. 1. 3 发展电动汽车的必要性 2 1. 2 电动汽车的发展历史 4 1. 2. 1 纯电动汽车的发展历史 4 1. 2. 2 油电混合动力汽车的发展历史 5 1. 3 电动汽车的发展现状 8 1. 3. 1 美国电动汽车的发展现状 8 1. 3. 2 欧洲各国电动汽车的发展现状 9 1. 3. 3 日本电动汽车的发展现状 9 1. 3. 4 我国电动汽车的发展现状 9 1. 4 电动汽车的发展趋势 11 1. 5 本书简介 11 习题 12 第2 章 电动汽车的基本结构与工作 原理 13 2. 1 电动汽车的分类 13 2. 2 纯电动汽车 13 2. 2. 1 电驱动的结构形式 13 2. 2. 2 储能装置的结构形式 16 2. 3 混合动力电动汽车 16 2. 3. 1 混合动力电动汽车的分类 17 2. 3. 2 串联式混合动力电动汽车的结构 及工作原理 18 2. 3. 3 并联式混合动力电动汽车的结构 及工作原理 21 2. 3. 4 混联式混合动力电动汽车的结构 及工作原理 25 2. 3. 5 插电式混合动力电动汽车的结构 及工作原理 29 2. 4 燃料电池电动汽车 31 2. 4. 1 燃料电池的结构及工作原理 31 2. 4. 2 燃料电池电动汽车的结构及工作 原理 33 2. 5 本章小结 36 习题 37 第3 章 电动汽车的行驶工况与性能 匹配 38 3. 1 电动汽车的行驶性能 38 3. 1. 1 驱动力和行驶阻力 38 3. 1. 2 驱动力与行驶阻力的平衡 41 3. 1. 3 动力性评价参数 44 3. 1. 4 续驶里程 44 3. 2 汽车的行驶工况 46 3. 2. 1 汽车行驶工况概述 47 3. 2. 2 国外汽车行驶工况简介 47 3. 2. 2. 1 美国行驶工况 47 3. 2. 2. 2 欧洲行驶工况 50 3. 2. 2. 3 日本行驶工况 51 3. 2. 3 我国汽车行驶工况的研究现状 51 3. 2. 4 汽车行驶工况的开发方法 52 3. 2. 4. 1 开发计划 52 3. 2. 4. 2 汽车行驶工况数据的获取 53 3. 2. 4. 3 数据的分析与整理 54 3. 2. 4. 4 行驶工况的解析与合成 54 3. 2. 4. 5 行驶工况的验证 55 3. 2. 5 汽车行驶工况的特征分析 55 3. 3 纯电动汽车的性能匹配 57 3. 4 本章小结 57 目 录Ⅴ 习题 58 第4 章 电动汽车驱动电动机及控制 系统 59 4. 1 概述 59 4. 2 直流电动机驱动系统 60 4. 2. 1 直流电动机的结构 60 4. 2. 2 直流电动机的工作原理 62 4. 2. 3 直流电动机的基本特性 63 4. 2. 3. 1 直流电动机的电压方程 64 4. 2. 3. 2 直流电动机的转矩平衡 方程 64 4. 2. 3. 3 直流电动机的功率平衡 方程 65 4. 2. 3. 4 直流电动机的工作特性 66 4. 2. 3. 5 直流电动机的机械特性 分析 66 4. 2. 4 直流电动机的控制 68 4. 2. 5 直流电动机驱动系统的特点 69 4. 3 交流感应电动机驱动系统 70 4. 3. 1 交流感应电动机的结构 70 4. 3. 2 交流感应电动机的工作原理 71 4. 3. 3 交流感应电动机的机械特性 72 4. 3. 4 交流感应电动机的控制 76 4. 3. 5 交流感应电动机驱动系统的 特点 76 4. 4 交流永磁电动机驱动系统 77 4. 4. 1 交流永磁电动机的结构 77 4. 4. 2 永磁同步电动机的工作原理 78 4. 4. 3 永磁同步电动机的基本特性 79 4. 4. 4 永磁同步电动机的控制 81 4. 4. 5 交流永磁电动机驱动系统的 特点 82 4. 5 开关磁阻电动机驱动系统 83 4. 5. 1 开关磁阻电动机的结构 83 4. 5. 2 开关磁阻电动机的工作原理 83 4. 5. 3 开关磁阻电动机的运行特性 84 4. 5. 3. 1 开关磁阻电动机的基本 方程 84 4. 5. 3. 2 开关磁阻电动机的机械 特性 86 4. 5. 4 开关磁阻电动机控制系统 86 4. 5. 5 开关磁阻电动机驱动系统的 特点 87 4. 6 本章小结 88 习题 88 第5 章 动力电池 89 5. 1 概述 89 5. 2 动力电池的基本术语 90 5. 3 电动车辆对电池性能的要求 95 5. 3. 1 纯电动汽车对电池的要求 95 5. 3. 2 混合动力电动汽车(HEV) 对 电池的要求 95 5. 3. 3 插电式混合动力电动汽车(PHEV) 对电池的要求 96 5. 4 锂离子动力电池 97 5. 4. 1 锂离子电池的结构及工作原理 98 5. 4. 2 锂离子电池的失效机理 99 5. 4. 3 锂离子电池的电特性 100 5. 4. 4 不同类型锂离子电池的性能 比较 103 5. 5 其他电动汽车用动力电池 104 5. 5. 1 铅酸电池 104 5. 5. 2 镍氢电池 107 5. 5. 3 金属空气电池 110 5. 6 本章小结 111 习题 112 第6 章 动力电池管理系统 113 6. 1 电池管理系统的功能及基本结构 113 6. 1. 1 电池管理系统的功能 113 6. 1. 2 电池管理系统的结构 114 6. 2 动力电池测试 115 6. 2. 1 常用动力电池测试项目 115 6. 2. 2 特性测试的标准化 115 6. 3 电池管理的关键技术 117 6. 3. 1 动力电池的建模 117 6. 3. 1. 1 动力电池的电化学模型 118 6. 3. 1. 2 动力电池的等效电路模型 119 6. 3. 2 SOC/ SOH 估计 120 6. 3. 2. 1 动力电池的SOC 估计 120 6. 3. 2. 2 动力电池的SOH 估计 122 6. 3. 3 动力电池组的均衡 123 6. 3. 4 电池组的热管理 126 6. 4 动力电池的梯次利用与回收 128 6. 4. 1 动力电池的梯次利用 128 6. 4. 2 动力电池的回收 131 6. 5 本章小结 131 Ⅵ 电动汽车技术 习题 132 第7 章 电动汽车的电气系统 133 7. 1 概述 133 7. 1. 1 低压电气系统 133 7. 1. 2 高压电气系统 134 7. 2 电源变换器 135 7. 2. 1 降压变换器 135 7. 2. 1. 1 直流斩波式降压变换器 135 7. 2. 1. 2 单端正激式降压变换器 135 7. 2. 2 升压变换器 136 7. 2. 2. 1 Boost 型变换器 136 7. 2. 2. 2 全桥逆变式变换器 136 7. 2. 3 双向电源变换器 137 7. 2. 3. 1 双向电源变换器的电路 结构 137 7. 2. 3. 2 双向电源变换器的升压 特性 138 7. 2. 3. 3 双向电源变换器的降压 特性 138 7. 2. 3. 4 双向电源变换器的工作 模式 139 7. 3 电气系统的电磁兼容性 139 7. 3. 1 电磁噪声的分析 140 7. 3. 2 电磁噪声的传播 141 7. 3. 2. 1 传导耦合 141 7. 3. 2. 2 辐射耦合 142 7. 3. 3 减少电磁干扰的主要措施 142 7. 3. 3. 1 屏蔽 142 7. 3. 3. 2 滤波 145 7. 4 电动汽车的电气安全技术 147 7. 4. 1 电气绝缘检测的一般方法 147 7. 4. 1. 1 辅助电源法 147 7. 4. 1. 2 电流传感法 147 7. 4. 2 电动汽车电气绝缘性的描述 147 7. 4. 3 绝缘电阻检测原理 148 7. 5 本章小结 149 习题 149 第8 章 整车控制系统 150 8. 1 整车控制系统及其功能分析 150 8. 1. 1 整车控制系统的结构 150 8. 1. 2 整车控制器的基本任务 151 8. 2 整车控制器的开发 152 8. 2. 1 硬件在环开发系统 152 8. 2. 2 建立仿真模型 153 8. 2. 3 快速控制器原型 154 8. 3 整车通信系统 156 8. 3. 1 CAN 总线及其应用 156 8. 3. 1. 1 技术特点 156 8. 3. 1. 2 CAN 总线的组成 157 8. 3. 1. 3 数据传输形式和数据传输 原理 159 8. 3. 1. 4 CAN 总线的应用 161 8. 3. 2 TTCAN 协议及通信实时性 分析 162 8. 3. 2. 1 TTCAN 协议 162 8. 3. 2. 2 TTCAN 和标准CAN 的延 迟时间模型 162 8. 3. 2. 3 TTCAN 和标准CAN 的实时性 试验分析 164 8. 3. 3 FlexRay 总线及其应用 165 8. 3. 3. 1 FlexRay 总线 165 8. 3. 3. 2 FlexRay 应用 166 8. 4 本章小结 167 习题 167 第9 章 电动汽车的充电及其基础 设施 168 9. 1 充电设备及充电接口 168 9. 1. 1 充电设备概述 168 9. 1. 2 充电接口的标准 171 9. 2 常用充电设施和应用形式 174 9. 2. 1 家用充电设施 174 9. 2. 2 公共充电设施 175 9. 2. 3 动力电池更换站 175 9. 3 无线电能传输技术 176 9. 3. 1 无线电能传输技术分类 177 9. 3. 2 感应耦合式无线电能传输原理 分析 180 9. 3. 3 无线电能传输技术在电动汽车 中的应用 186 9. 4 本章小结 193 习题 193 附录 194 附录A 中国电动汽车标准列表 194 附录B 国外电动汽车相关标准 196 参考文献 202
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