先进电动汽车

内容简介

在不断加剧的“人、车、自然”之间的矛盾之下，世界各国开始把目光从传统的燃油汽车转向新能源汽车，先进电动汽车即是一个重要的发展方向。我国作为能源消费大国，发展以先进电动汽车为代表的新能源汽车产业是低碳经济时代的必然选择。本书分为17章，从车辆电气化的角度入手，详细介绍了电动汽车的发展，地论述了电动汽车及其关键零部件的主要技术，以及关键动力传动系的技术现状与发展趋势，对各类电气化汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、增程式电动汽车、电池电动汽车和燃料电池汽车等进行了论述。读者通过本书可以较好地串联起与电动汽车相关的机械、电气、化学等多方面知识。书含了插图、实例和案例研究，可供广大电动汽车相关领域的工程技术人员、管理人员和科研人员参考，也可作为高等院校车辆工程专业高年级本科生和研究生的选修课教材。

目录

目录译者序原书前言本书主编本书作者第1章汽车工业和电气化11.1从批电动汽车到交通运输2.0的未来11.1.1从风能到蒸汽:交通运输2.0 19世纪的类比31.2汽车电气化的连续41.2.1电气化汽车51.2.2混合动力汽车51.2.3插电式混合动力汽车61.2.4电动汽车71.3交通电气化的实现技术81.4电网系统91.4.1微电网和可再生能源供应101.4.2智能电网111.5交通电气化是一个范式转变111.结12参考文献12第2章传统汽车及其动力传动系基础132.1纵向车辆模型132.2纵向阻力132.2.1空气动力阻力132.2.2分级阻力142.2.3滚动阻力142.牵引力142.4大牵引力和动力传动系牵引力152.5车辆能162.5.1车辆的大速度162.5.2爬坡能力172.5.3加速能172.6制动能和分布182.6.1制动力182.6.2一个两轴汽车制动的特点182.7车辆动力装置和传动特192.7.1电力特192.7.2传动特20习题21第3章内燃机233.1引言 233.1.1运行周期243.2概念263.2.1基本几何质263.2.2能指标273.3气路回路293.3.1节流阀和阀门293.3.2流形303.3.率提升303.4燃料路径回路303.4.1SI发动机燃油喷射系统303.4.2CI发动机燃油喷射系统313.5燃烧313.5.1SI发动机燃烧313.5.2CI发动机燃烧323.6排放323.6.1排放污染物的形成323.6.2排放控制策略33习题33参考文献34第4章电力电子基础354.1开关模式的直流-直流变换器354.1.1现代电动汽车中的直流-直流变换器354.1.2开关模式直流-直流变换器的稳态运行364.1.3开关装置概述384.1.4开关模式直流-直流变换器状态空间表示444.1.5电感和电容的选择474.1.6有限连续导通模式-断续导通模式514.2开关模式的直流-交流逆变器524.2.1单相逆变器524.2.2三相逆变器574.3开关模式的交流-直流变换器614.3.1单相半波整流器614.3.2单相全波整流器654.3.3三相整流器704.率变换器设计的实际应用734.4.1介绍734.4.2半导体损耗的评估744.4.率模块的选择774.4.4开关装置的驱动电路804.4.5缓冲电路844.4.6汇流排设计88习题89参考文献90第5章电机原理915.1引言915.2电磁学基础915.2.1磁场的散度和旋度925.2.2洛伦兹力定律935.2.3电磁感应和法拉第定律 935.2.4电感和磁场能量955.3电机损耗965.3.1介绍965.3.2铜损975.3.3铁心损耗995.3.4永磁体的损耗1015.3.5机械损耗1015.4电机绕组1025.4.1交流电机绕组1025.4.2凸极定子绕组1075.4.3线圈设计1105.5电机材料1115.5.1铁心材料1115.5.2永磁体1205.5.3电机绝缘1275.6电机的工作原理1285.6.1永磁同步电机1285.6.2感应电机1405.6.3开关磁阻电机1465.7牵引电动机说明1515.7.1高压电池的作用和逆变器的控制方法1515.7.2磁体的选择、温度的影响和退磁1515.7.3齿槽转矩和转矩脉动1515.7.4力学能与电气能1535.7.5材料和传动公差1535.7.6尺细节1535.7.7效率要求和直流电压1545.8IPM电机故障情况1545.8.1非受控发电模式1545.8.2短路故障1555.9电机测试1575.10其他电机配置1595.10.1同步磁阻电机1595.10.2横向磁通永磁电机1605.10.3轴向磁通永磁电机160习题161参考文献165第6章电动机控制原理1676.1引言1676.1.1有刷直流电动机转矩的产生1676.1.2直流电动机转矩控制1686.1.3有刷直流电动机的转矩控制1716.2交流电动机控制基本原理1836.2.1无刷直流电机转矩控制基本原理1836.2.2无刷交流电机转矩控制基本原理1846.3开关磁阻电机控制1956.3.1SRM转矩的产生1956.4电机的速度控制2026.4.1速度控制的经典方法2026.结206习题206参考文献209第7章电能存储系统基础2117.1引言2117.2电动汽车的储能要求2127.2.1能量密度和比能量2147.2.率密度和率2147.2.3循环寿命和日历寿命2147.2.4运行工作温度2157.2.52167.2.6展望2167.3电化学电池2187.3.1基本物理和电化学2187.3.2铅酸电池2207.3.3镍-金属氢化物电池2227.3.4锂离子电池2237.3.5氯化镍钠电池2257.4电容器电池2277.4.1基本物理知识2277.4.2电双层电容器2287.4.3带有赝电容的电容器2297.5特术语和能参数2317.6建模2327.6.1电化学电池的等效电路模型2327.6.2电化学电池的增强自校正模型2347.6.3电容器电池2357.7测试程序2367.7.1时域2367.7.2频域2407.8封装和管理系统2437.8.能和设计方面的考虑2437.8.2电池平衡2457.9状态与参数估计2477.9.1估计算法2477.9.2在线SOC和阻抗估计249习题252参考文献252第8章混合储能系统2548.1混合电池和电容器拓扑学2548.1.1拓扑1：无源并联配置2558.1.2拓扑2：电容器/电池配置2568.1.3拓扑3：电池/电容器配置2568.1.4拓扑4：级联变换器配置2578.1.5拓扑5：多并联连接的变换器配置2588.1.6拓扑6：多个双有源电桥变换器配置2598.1.7拓扑7：双源双向变换器配置261