电动汽车技术

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。

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
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
6.3.2SOC/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
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
7.2.2.1Boost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
8.3.1CAN总线及其应用156
8.3.1.1技术特点156
8.3.1.2CAN总线的组成157
8.3.1.3数据传输形式和数据传输
原理159
8.3.1.4CAN总线的应用161
8.3.2TTCAN协议及通信实时性
分析162
8.3.2.1TTCAN协议162
8.3.2.2TTCAN和标准CAN的延
迟时间模型162
8.3.2.3TTCAN和标准CAN的实时性
试验分析164
8.3.3FlexRay总线及其应用165
8.3.3.1FlexRay总线165
8.3.3.2FlexRay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