新能源汽车技术与实践

电动化、智能化、网联化和共享化是汽车发展的新趋势。 本书全面系统地介绍了新能源汽车技术，包括新能源汽车的定义与分类、技术体系、关键零部件、共性关键技术、核心关键技术、创新技术、前沿技术、标准体系和发展趋势，以及纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车所涉及的主要技术，特别是对动力蓄电池及其管理系统、驱动电机系统、多合一电驱动系统、混合动力构型、传动系统参数匹配和性能仿真等重点内容进行了详细介绍，反映了新能源汽车所涉及的新技术和新成果；仿真实践环节可作为课程设计由学生独立完成，培养学生的产品开发能力。本书每章开始都给出教学目标和教学要求，末尾配有练习题，便于学生学习和复习，巩固主要的学习内容，增强学习效果，附录列出了现行的新能源汽车国家标准目录，供查询；提供所有仿真模型，供参考使用。 本书采用理论与仿真实践相结合的方式，内容丰富，条理清晰，图文并茂，通俗易懂，实用性强，可作为本科院校车辆工程及相关专业的教材，也可作为车辆工程专业研究生的选修教材，还可供新能源汽车行业的工程技术人员参考。

前言 第1章绪论1 1.1发展新能源汽车的必要性1 1.2新能源汽车的定义2 1.3新能源汽车的分类3 1.4新能源汽车的技术体系6 1.5新能源汽车的关键零部件和技术7 1.6新能源汽车的标准体系12 1.7新能源汽车的发展趋势12 练习题15 第2章纯电动汽车技术及仿真实践16 2.1概述17 2.1.1纯电动汽车的组成17 2.1.2纯电动汽车的工作原理21 2.1.3纯电动汽车驱动系统布置形式22 2.1.4电动汽车的性能参数30 2.2动力蓄电池及其管理系统33 2.2.1电动汽车对动力蓄电池的 要求33 2.2.2动力蓄电池主要性能指标34 2.2.3动力蓄电池的类型38 2.2.4铅酸蓄电池41 2.2.5金属氢化物镍蓄电池44 2.2.6锂离子蓄电池47 2.2.7新体系电池54 2.2.8蓄电池管理系统56 2.2.9动力蓄电池荷电状态（SOC） 估算方法60 2.3驱动电机系统68 2.3.1电动汽车对驱动电机的要求68 2.3.2电机主要性能指标69 2.3.3直流电机69 2.3.4异步电机74 2.3.5永磁同步电机81 2.3.6开关磁阻电机89 2.3.7轮毂电机92 2.3.8电机控制器94 2.4变速器及电驱动系统97 2.4.1变速器97 2.4.2电驱动系统99 2.5整车控制器105 2.5.1整车控制器的控制模式105 2.5.2整车控制器的结构106 2.5.3整车控制器的功能108 2.5.4整车控制器的技术要求109 2.6纯电动汽车高压系统110 2.6.1高压系统的组成与等级110 2.6.2高压配电箱112 2.6.3电源变换器114 2.7电动汽车制动能量回收技术116 2.7.1制动能量回收系统的作用116 2.7.2制动能量回收系统的组成与原理117 2.7.3制动能量回收控制策略119 2.8电动汽车充电技术121 2.8.1电动汽车对充电设备的要求121 2.8.2电动汽车充电设备的种类121 2.8.3车载充电机的组成及原理124 2.8.4非车载充电机的组成及原理129 2.8.5电动汽车充电方法133 2.8.6电动汽车充电方式134 2.9纯电动汽车传动系统参数匹配139 2.9.1驱动电机参数匹配140 2.9.2传动系传动比匹配142 2.9.3动力蓄电池参数匹配143 2.10纯电动汽车动力性和经济性145 2.10.1纯电动汽车的动力性145 2.10.2纯电动汽车的经济性147 2.11纯电动汽车仿真实践153 2.11.1纯电动汽车传动系统参数匹配仿真153 2.11.2纯电动汽车动力性仿真实践155 2.11.3纯电动汽车经济性仿真实践158 练习题164 第3章混合动力电动汽车技术及仿真实践168 3.1概述168 3.1.1混合动力电动汽车分类168 3.1.2混合动力电动汽车的混动构型172 3.2串联式混合动力电动汽车183 3.2.1串联式混合动力电动汽车的组成183 3.2.2串联式混合动力电动汽车的工作模式184 3.2.3串联式混合动力电动汽车的特点188 3.3并联式混合动力电动汽车189 3.3.1并联式混合动力电动汽车的组成189 3.3.2并联式混合动力电动汽车的工作模式190 3.3.3并联式混合动力电动汽车的特点193 3.4混联式混合动力电动汽车193 3.4.1混联式混合动力电动汽车的组成193 3.4.2混联式混合动力电动汽车的工作模式194 3.4.3混联式混合动力电动汽车的特点200 3.5增程式电动汽车200 3.5.1增程式电动汽车的组成200 3.5.2增程式电动汽车的工作模式204 3.5.3增程式电动汽车的特点207 3.5.4新型增程式电动汽车分析208 3.6混合动力电动汽车动力耦合类型212 3.6.1转矩耦合212 3.6.2转速耦合213 3.6.3功率耦合214 3.6.4牵引力耦合215 3.7混合动力电动汽车传动系统参数匹配216 3.7.1发动机和驱动电机参数匹配216 3.7.2机械变速结构传动比匹配217 3.7.3蓄电池参数匹配218 3.8混合动力电动汽车仿真实践219 练习题226 第4章燃料电池电动汽车技术及仿真实践228 4.1概述228 4.1.1燃料电池电动汽车的类型228 4.1.2燃料电池电动汽车的结构233 4.1.3燃料电池电动汽车的工作 原理236 4.1.4燃料电池电动汽车的特点241 4.2燃料电池242 4.2.1燃料电池发电系统242 4.2.2质子交换膜燃料电池244 4.2.3碱性燃料电池248 4.2.4磷酸燃料电池249 4.2.5熔融碳酸盐燃料电池250 4.2.6固体氧化物燃料电池252 4.2.7直接甲醇燃料电池254 4.3车载储氢技术256 4.3.1车载储氢系统技术条件256 4.3.2氢气的储存方法258 4.3.3氢气的制备方法259 4.4燃料电池电动汽车传动系统参数匹配260 4.4.1驱动电机参数匹配260 4.4.2燃料电池参数匹配261 4.4.3辅助动力源参数匹配262 4.4.4传动系传动比匹配263 4.5燃料电池电动汽车仿真实践263 练习题268 附录269 参考文献273