本書立足電動汽車原理的系統(tǒng)分析和構造的舉例說明,介紹了純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車等整車的結構組成和關鍵技術,闡述了電機驅動系統(tǒng)、車載能量源系統(tǒng)、電動化輔助系統(tǒng)等部件,探討了電動汽車的基礎設施和應用以及智能化發(fā)展等的技術特征。各章節(jié)從功能定義、原理分析和典型構造舉例三方面進行展開,內容新穎、圖文并茂。
本書可作為高等院校車輛工程專業(yè)新能源汽車方向的專業(yè)基礎課教材,也可作為車輛工程專業(yè)的專業(yè)選修課教材、研究生的參考教材以及從事新能源汽車技術研究、生產管理、技術服務等方面的工程技術人員的參考書。
1.本書從電動汽車原理與結構層面的系統(tǒng)分析出發(fā),配以實際的案例,滿足本科生、研究生以及想從事電動汽車行業(yè)技術研發(fā)的技術人員的閱讀需求。
2.本書在第2版內容的基礎上,根據(jù)新能源汽車發(fā)展技術趨勢的變化,更新并增加了相應的內容,介紹了大量中國品牌汽車廠商的優(yōu)選技術和產品實例,新增了電動汽車的智能與網聯(lián)相關內容,引入了電動汽車智能化技術、電動汽車網聯(lián)系統(tǒng)以及電動汽車智能網聯(lián)技術應用測試等內容并獨立成為第8章。
3.本書致力于落實普通高等教育立德樹人的根本任務。通過民族汽車企業(yè)實際案例,弘揚中國制造與中國創(chuàng)造,培養(yǎng)學生的大國情懷、愛國情懷和工匠精神;通過思考題和實踐題,讓學生深入思考國家相關政策,了解技術發(fā)展方向,培養(yǎng)學生將理論應用于工程實踐的能力。
4.本書配套了附加視頻資源(通過微信掃描二維碼即可觀看),便于學生準確、快速理解電動汽車原理與構造。
能源短缺、環(huán)境污染使汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展面臨困境,節(jié)能減排、動力升級推動汽車技術不斷創(chuàng)新。純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車等多種形式的電動汽車技術取得明顯進步,以電動汽車為特色的新能源汽車成為主要選擇,市場占有率正逐步提升。
世界各國政府正制定積極的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃,以推動電動汽車的技術研發(fā)和規(guī)�;瘧�。新能源汽車被確定為我國七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一和制造強國十大重點產業(yè)領域之一。
圍繞電動汽車的技術研發(fā)、生產管理和運營服務,我國配套的技術開發(fā)人員、產業(yè)服務人員需求出現(xiàn)短缺,亟須培養(yǎng)一批掌握電動汽車原理與構造技術的人才隊伍。本書的主要特點有:
1.本書從電動汽車原理與結構層面的系統(tǒng)分析出發(fā),配以實際的案例,滿足本科生、研究生以及想從事電動汽車行業(yè)技術研發(fā)的技術人員的閱讀需求。
2.在章節(jié)體系的安排上涵蓋了純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車三種整車,電機驅動系統(tǒng)、車載能量源系統(tǒng)和電動化輔助系統(tǒng)三類部件,以及電動汽車基礎設施和應用技術,同時補充了近幾年出現(xiàn)的新技術,如插電式混合動力電動汽車、增程式電動汽車、智能網聯(lián)電動汽車等。每個獨立章節(jié)從功能定義、原理分析、典型構造舉例三方面進行展開說明。
同時,章節(jié)內容安排也滿足了國家對電動汽車技術攻關的關鍵點布局規(guī)劃(整車集成及電機、電控、電池三大部件)。
3.本書在第2版內容的基礎上,根據(jù)新能源汽車發(fā)展技術趨勢的變化,更新并增加了相應的內容,介紹了大量中國品牌汽車廠商的優(yōu)選技術和產品實例,新增了電動汽車的智能與網聯(lián)相關內容,引入了電動汽車智能化技術、電動汽車網聯(lián)系統(tǒng)以及電動汽車智能網聯(lián)技術應用測試等內容并獨立成為第8章。
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本書由北京理工大學電動車輛國家工程實驗室何洪文、熊瑞和燕山大學閆梅等編著,其他編寫人員還有北京理工大學電動車輛國家工程實驗室施國標,北京信息
科技大學霍為煒,廣汽傳祺劉建國,比亞迪汽車公司姜龍,北京億華通科技股份有限公司李飛強,燕山大學李夢林、金立生,以及宇通客車陳小波、鄭維。在編寫過程中,北京理工大學車輛工程系的孫逢春院士、張承寧教授、林程教授給予了建設性建議和修改意見。
在本書第3版的撰寫過程中,得到了來自比亞迪、廣汽傳祺、宇通客車、億華通等相關企業(yè)的大力協(xié)助,提供了一手的前沿資料,在此一并感謝。
在本書完稿之際,對書中所引參考文獻的作者致以衷心的感謝!
編著者
何洪文,博士生導師,高端汽車集成與控制全國重點實驗室副主任,電動車輛國家工程研究中心首席科學家。
前言
二維碼清單
第1章緒論1
1.1電動汽車發(fā)展的技術背景1
1.2電動汽車的概念和種類2
1.3電動汽車的技術現(xiàn)狀5
1.4電動汽車的發(fā)展趨勢和特點11
習題13
第2章純電動汽車15
2.1純電動汽車的系統(tǒng)組成16
2.2純電動汽車的工作原理18
2.2.1電氣控制系統(tǒng)的工作原理18
2.2.2傳動系統(tǒng)的結構及工作原理21
2.2.3電源系統(tǒng)的結構及工作原理26
2.3典型的純電動汽車結構29
2.3.1改裝式的純電動汽車(福特公司
純電動汽車福克斯)29
2.3.2完全開發(fā)的純電動汽車31
2.3.3未來的純電動汽車技術41
習題45
第3章混合動力電動汽車48
3.1混合動力電動汽車的概念和類別48
3.1.1串聯(lián)混合動力汽車的概念50
3.1.2并聯(lián)混合動力汽車的概念51
3.1.3混聯(lián)式混合動力汽車的概念52
3.2串聯(lián)混合動力電動汽車的系統(tǒng)組成和工作原理54
3.3并聯(lián)混合動力電動汽車的系統(tǒng)組成和工作原理56
3.4混聯(lián)混合動力電動汽車的系統(tǒng)組成和工作原理58
3.4.1功率分流式混聯(lián)系統(tǒng)58
3.4.2開關式混聯(lián)系統(tǒng)59
3.5插電式混合動力電動汽車的系統(tǒng)組成和工作原理64
3.6增程式電動汽車的系統(tǒng)組成和工作原理65
3.7混合動力電動汽車的關鍵部件66
3.7.1發(fā)動機67
3.7.2動力耦合裝置69
3.7.3輔助功率單元75
3.7.4動力電池76
3.7.5整車綜合控制器77
3.8典型的混合動力汽車結構78
3.8.1串聯(lián)混合動力電動汽車的結構78
3.8.2并聯(lián)混合動力電動汽車的結構81
3.8.3混聯(lián)混合動力汽車的結構84
3.8.4插電式混合動力電動汽車的結構85
習題91
第4章燃料電池電動汽車94
4.1燃料電池系統(tǒng)的組成和工作原理96
4.1.1燃料電池的定義和工作原理96
4.1.2燃料電池系統(tǒng)的組成和工作原理97
4.1.3汽車用燃料電池系統(tǒng)的結構和工作原理100
4.2燃料電池電動汽車的系統(tǒng)組成和工作原理106
4.2.1燃料電池單獨驅動汽車動力系統(tǒng)106
4.2.2燃料電池混合動力汽車動力系統(tǒng)108
4.3典型的燃料電池電動汽車結構113
習題117
第5章電動汽車的電機驅動系統(tǒng)119
5.1電動汽車電機驅動系統(tǒng)綜述119
5.2直流電機驅動系統(tǒng)的組成和工作原理122
5.2.1直流電機的結構122
5.2.2直流電機的工作原理124
5.2.3直流電機的四象限工作調控130
5.3交流感應電機驅動系統(tǒng)的組成和工作原理138
5.3.1交流感應電機的結構139
5.3.2交流感應電機的工作原理143
5.3.3交流電機的調速控制149
5.3.4逆變器153
5.3.5交流感應電機的控制系統(tǒng)157
5.4永磁電機驅動系統(tǒng)的組成和工作原理163
5.4.1永磁同步電機的結構163
5.4.2永磁同步電機的工作原理165
5.4.3永磁同步電機的數(shù)學模型及控制系統(tǒng)166
5.5開關磁阻電機傳動系統(tǒng)的組成和工作原理167
5.5.1開關磁阻電機的結構168
5.5.2開關磁阻電機的工作原理169
5.5.3開關磁阻電機的數(shù)學模型及工作特性170
5.6電動汽車的再生制動171
5.7電動汽車電驅動系統(tǒng)關鍵部件介紹172
5.7.1功率器件172
5.7.2轉速測量元件180
5.8電機的冷卻形式183
5.9典型的電動汽車電驅動系統(tǒng)結構186
習題188
第6章電動汽車的車載能量源系統(tǒng)191
6.1電動汽車動力電池的種類及原理193
6.1.1電動汽車用動力電池分類193
6.1.2常用二次電池比較194
6.1.3鋰離子電池196
6.2電動汽車動力電池的性能207
6.2.1動力電池的性能參數(shù)207
6.2.2鋰離子電池的特性209
6.3動力電池安全管理系統(tǒng)211
6.3.1電池故障類型212
6.3.2電池安全防控技術214
6.4典型的動力電池系統(tǒng)結構217
6.4.1比亞迪刀片電池系統(tǒng)217
6.4.2特斯拉電池包系統(tǒng)223
6.4.32022冬奧會新能源汽車用全氣候動力電池227
6.4.4北京奧運用BK6122EV型電動客車電池組系統(tǒng)229
6.5電動汽車的其他能量源233
6.5.1鋅空氣電池233
6.5.2太陽能電池234
6.5.3飛輪儲能裝置237
6.5.4超級電容器239
6.5.5鈉離子電池242
習題242
第7章電動汽車的電動化輔助系統(tǒng)245
7.1電動汽車的輔助系統(tǒng)245
7.1.1電動汽車輔助系統(tǒng)概述245
7.1.2電動汽車輔助系統(tǒng)的特點245
7.2電動轉向系統(tǒng)251
7.2.1電動助力轉向系統(tǒng)251
7.2.2電動液壓助力轉向系統(tǒng)256
7.2.3電液復合轉向系統(tǒng)259
7.2.4線控轉向系統(tǒng)262
7.3電動制動系統(tǒng)265
7.3.1電動真空助力制動系統(tǒng)265
7.3.2電子液壓制動系統(tǒng)269
7.3.3電制動EMB系統(tǒng)272
7.4電動空調系統(tǒng)278
7.4.1熱泵式空調系統(tǒng)結構和原理278
7.4.2電動客車一體式電動空調279
7.5電動冷卻系統(tǒng)281
7.5.1電動冷卻系統(tǒng)結構與原理281
7.5.2典型車輛的冷卻系統(tǒng)281
7.5.3電動冷卻系統(tǒng)中的特殊問題282
7.6輔助DC/DC變換器283
7.6.1降壓變換器283
7.6.2升壓變換器284
7.6.3升降壓變換器285
7.6.4帶隔離變壓器的直流變換器286
習題287
第8章電動汽車的智能與網聯(lián)290
8.1電動汽車的智能化技術290
8.1.1電動汽車智能化發(fā)展現(xiàn)狀290
8.1.2智能電動汽車電子電氣系統(tǒng)291
8.1.3車輛行駛狀態(tài)傳感器293
8.1.4環(huán)境感知傳感器295
8.2電動汽車的網聯(lián)系統(tǒng)297
8.2.1電動汽車網聯(lián)技術發(fā)展現(xiàn)狀297
8.2.2地圖技術297
8.2.3車載網絡300
8.2.4車際網絡及通信系統(tǒng)303
8.3電動汽車智能網聯(lián)技術應用模式305
8.3.1車聯(lián)網技術在電動汽車中的應用歷史305
8.3.2基于車聯(lián)網技術的電動汽車典型應用307
8.3.3