极简图解电动汽车基本原理

本书深入剖析了电动汽车的工作机制，从机械、电气及化学等多维度为读者提供全面的讲解。全书结合生动、直观的图表，详细解释了电动汽车的工作原理及其所面临的市场和技术挑战。此外，为了提供一个更广阔的视野，本书还探讨了混合动力汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车，这些与电动汽车相辅相成的技术，共同构成了现代绿色交通的蓝图。 本书是一本难得的关于电动汽车的科技著作，为广大从事电动汽车研究的科技工作者及科技爱好者提供了通俗易懂、内容全面、理论深入的参考。通过本书的学习，读者可以快速洞悉电动汽车技术的全貌，从理论上理解电动汽车的原理，知晓电动汽车的实际应用现状，从而为技术创新提供启发性的方向和路径。

川边谦一，1970年出生于日本三重县，是一位交通技术领域的图书作家，毕业于日本东北大学工学部，后在该大学工学研究科获得相关学位。曾在一家化学材料制造公司工作，从事半导体材料等方面的研发工作。2004年后，为多家期刊撰写文章科技普及性文章。他将高度先进的技术翻译并介绍给普通读者。他的著作包括《科学解读地铁》《新干线运行机制图解》《科学解读首都高速公路》《科学研究铁路》《东京综合指令室》等。

目录 译者序 原书前言 第1章电动汽车初体验 从驾驶中探索电动汽车的优缺点 1-1作为环保汽车的电动汽车 EV、大气污染、地球变暖与环保汽车的崛起 1-2与燃油车的对比 动力总成 1-3驾驶体验①：驾驶电动汽车 蠕行现象 1-4驾驶体验②:平稳加速 车辆过近报警装置 1-5驾驶体验③：出色的操控性与静谧性 低重心化、操控性、转弯、静谧性 1-6驾驶体验④:发电与减速并行 液压制动和再生制动的协同作用 1-7驾驶体验⑤：续驶能力探讨 亏电情况下的续驶里程分析 1-8充电①：充电方式简介 普通充电、快速充电及充电桩的普及 1-9充电②：家用充电设施的安装 充电插座的选择与安装 1-10充电③:外出时寻找充电站 应用程序与车载导航的助力 1-11充电④:日本的快速充电 CHAdeMO标准、充电卡与信用卡支付 1-12深入体验后的电动汽车评价 车辆价格 实践活动确认一下附近充电站的位置吧 第2章电动汽车的构造与分类 动力总成的多样性 2-1电动汽车的基本结构 车身、底盘与动力总成的融合 2-2电动汽车的种类介绍 HV、PHV、BEV、xEV、电动汽车、终极环保汽车 2-3各类电动汽车的结构差异 动力总成与续驶里程的分析 2-4电动汽车的共同点 再生制动、液压制动与发动机制动的协同作用 2-5混合动力汽车①:动力传递方式 串联方式、并联方式及串并联方式、镍氢电池 2-6混合动力汽车②:串联方式和并联方式 串联方式、并联方式 2-7混合动力汽车③：串并联方式 串并联方式、动力分配机构、分动方式 2-8混合动力汽车④：分动方式 分动方式、行星齿轮机构与动力分配机构的应用 2-9电动汽车市场动态与技术发展 续驶里程、车辆价格及市场趋势分析 2-10插电式混合动力汽车 插电式混合动力汽车的优势与应用场景 2-11燃料电池汽车 燃料电池、氢、ZEV、稀有金属、资源风险、加氢站 2-12灵活的超小型移动车 超小型移动车、小型电动汽车、汽车共享服务 实践活动打开电动汽车的前机舱盖 第3章电动汽车的历史 历经三次热潮的飞跃发展 3-1比燃油车更古老的历史 电动机、电池、发动机的历史发展 3-2第一次电动汽车热潮 轮毂电动机、串联方式的流行 3-3石油革命与汽车大众化 斯宾德尔托普、福特T型车的影响 3-4日本特有的电动汽车热潮 石油燃料短缺、大气污染、《马斯基法案》的影响 3-5第二次电动汽车热潮 ZEV法规、大气污染政策的影响 3-6燃料电池汽车的开发 固体高分子燃料电池、重组式甲醇燃料电池的研究 3-7混合动力汽车的量产化 混合动力汽车的市场推广 3-8第三次电动汽车热潮 锂离子电池、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车的崛起 3-9对环境问题关注度的提高 《巴黎协定》、SDG、碳中和的全球性议题 3-10不断增加的电动汽车 国家战略对电动汽车发展的推动 实践活动思考中国和欧洲电动汽车销售量增长的原因 第4章电池和电源系统 支撑动力的能量源 4-1什么是电池 化学电池、物理电池、一次电池、二次电池、燃料电池 4-2电动汽车所需的电池 车载电池、固定型电池的特点和应用 4-3动力蓄电池和辅助电池 动力蓄电池、辅助电池、电子配件的解析 4-4车载电池的种类①：二次电池的鼻祖——铅酸蓄电池 铅酸蓄电池、过充电、过放电、分离器的特点 4-5车载电池的种类②：能量密度高的镍氢电池 镍氢电池、安全阀、能量密度的优势 4-6车载电池的种类③：实现大容量化的锂离子电池 锂离子电池、有机溶剂、安全阀的技术特点 4-7车载电池的种类④：用燃料发电的燃料电池 燃料电池、固体高分子燃料电池、固体高分子膜、负载铂炭的原理 4-8车载电池的种类⑤：用光发电的太阳能电池 太阳能电池、光伏效应、太阳能电池板、太阳能汽车的应用前景 4-9车载电池的种类⑥：可快速存取电的双电层电容器 双电层电容器、双电层的原理 4-10保护电池安全的电池管理系统 电池管理系统、充放电、充电率的重要性 实践活动确认一下智能手机的充电状况 第5章作为动力源的电动机 电动机的种类和结构 5-1什么是电动机 洛伦兹力、定子、转子、电刷、换向器 5-2电动汽车所需的电动机 驱动电动机、行驶模式的特性 5-3电动机的种类①：电动机和电的种类概述 直流电动机、交流电动机、单相交流电、三相交流电 5-4电动机的种类②：易于控制的直流电动机 直流电动机、换向器、电刷的工作原理 5-5电动机的种类③：易于维护的交流电动机 交流电动机、旋转磁场、三相交流电、合成磁场的特点 5-6驱动电动机①：在电车中广泛应用的异步电动机 三相笼型异步电动机、旋转磁场、感应电流的应用 5-7驱动电动机②：在汽车中广泛应用的同步电动机 同步电动机、永磁同步电动机、钕铁硼磁铁的利用 5-8驱动电动机③：直接驱动车轮的轮毂电动机 差速器、悬架系统下的重量 实践活动让我们一同深入探究家用电器中的“逆变器”奥秘 第6章动力控制 控制“移动”和“停止” 6-1动力的控制技术 动力控制单元、电力电子技术的核心作用 6-2电动机控制的核心——功率半导体 变换器、逆变器、功率半导体、控制电路 6-3电力变换的原理①：改变直流电压 斩波控制、脉宽调制（PWM）控制 6-4电力变换的原理②：将直流电变换为三相交流电 正弦波、可变电压可变频率控制 6-5高速开关的功率半导体 Si-IGBT、SiC-MOSFET、励磁声 6-6行驶①：平稳地起步和加速 转矩特性 6-7行驶②：通过逆变器控制电动机 逆变器、弱磁控制、矢量控制的技术解析 6-8停止①：制动的类型 液压制动、再生制动的原理和应用 6-9停止②：制动的协调 再生协调制动 实践活动让我们尝试有意识驾驶，注意电力消耗和回收 第7章支撑持续动力的基础设施 充电站和加氢站 7-1电动汽车基础设施 充电基础设施、加氢基础设施的必要性 7-2电力供应①：普通充电和快速充电 普通充电、快速充电的技术特点和场景 7-3电力供应②：为什么不能在短时间内完成充电 SCiB 7-4电力供应③：充电插头的标准 CHAdeMO、GB/T、COMBO、超级充电器等充电标准介绍 7-5电力供应④:受电弓集电 受电弓、无轨电车、eHighway的技术应用 7-6电力供应⑤：非接触充电 电磁感应方式、电磁场共振方式、无线电波方式、行驶中无线供电的前沿技术 7-7电力供应⑥：V2H和V2G V2H、V2G、HEMS、智能电网的整合与应用 7-8氢气的供给①：加氢站 加氢站、固定式、移动式、现场型、非现场型的特点和布局 7-9氢气的供给②：氢能社会的合作与发展 氢能社会的前景和挑战 实践活动尝试寻找最近的加氢站 第8章电动汽车与环境保护 深度剖析其“绿色”程度 8-1电动汽车真的环保吗 环保汽车、ZEV、新一代汽车技术的环保贡献 8-2隐藏的二氧化碳排放真相 发电厂排放、火力发电影响、电源配置优化、可再生能源的利用 8-3综合评估电动汽车的环境性能 Well to Wheel、LCA 8-4可再生能源在电动汽车领域的应用 可再生能源的整合、绿色电力的推广 8-5IT技术和智能电网的融合 智能电网的构建、绿色电力与可再生能源的协同管理 8-6构建氢能源的未来社会 氢能社会的愿景、能源自给率的提升与氢能的潜力 8-7动力蓄电池的再利用与循环利用策略 稀有金属的回收利用、电池再利用技术 实践活动让我们了解一下世界各国的电力构成 第9章电动汽车的未来展望 深度解析与前瞻 9-1电动汽车技术革新①：动力蓄电池 探索全固态电池、氟化物电池、锌负极电池等前沿技术 9-2电动汽车技术革新②：灵动的驱动方式 揭秘轮毂电动机与线控转向等驱动技术 9-3电动汽车发展的挑战与瓶颈①:充电基础设施和电力供应 解析电动汽车加速发展、充电基础设施不足、电力供应不足 9-4电动汽车发展的挑战与瓶颈②：对汽车产业结构的重塑 深入探讨电动汽车加速发展对汽车产业基础、氢燃料电池汽车等的影响 9-5应对交通领域的深刻变革 解析移动革命、CASE框架、MaaS模式的兴起 9-6汽车行业追求的“CASE”革新框架 深度剖析“CASE” 9-7与公共交通和谐共生的“MaaS”模式的探索“MaaS” 实践活动探寻电动汽车在日本的市场困境 参考文献