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第1章 绪论 1

1.1 电动汽车的分类及其发展趋势 2

1.1.1 电动汽车的分类 2

1.1.2 电动汽车发展的关键技术 5

1.2 电动汽车的动力特性 6

1.2.1 电动汽车动力装置的特性 6

1.2.2 车辆性能与电机参数的匹配关系 8

1.3 电动汽车的电机驱动系统 10

1.3.1 电动汽车电机驱动系统的组成 10

1.3.2 电动汽车对电机驱动系统的要求 11

1.3.3 电动汽车驱动电机的类型 12

1.4 电动汽车驱动电机及电机驱动系统发展现状 13

1.5 电动汽车电机驱动系统的发展趋势和面临的问题 17

第2章 电动汽车变流器 20

2.1 电动汽车变流器的构成 20

2.2 电力电子器件 22

2.2.1 电力电子器件的工作状态和性能特点 22

2.2.2 功率二极管 23

2.2.3 功率场效应管 24

2.2.4 绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 28

2.2.5 碳化硅（SiC）器件 31

2.3 电力电子器件的驱动及保护电路 36

2.3.1 电力半导体器件的驱动电路 36

2.3.2 电力电子器件的保护 41

第3章 电动汽车变流器的控制技术 45

3.1 直流电机的驱动电路 45

3.1.1 直流电机驱动控制系统的构成 45

3.1.2 直流电机电枢电压与励磁控制 46

3.1.3 直流斩波电源 46

3.1.4 多象限直流－直流变换器 49

3.2 电压型PWM变频电源及其控制方法 51

3.2.1 用于直－交变换的电压源型和电流源型变换器 51

3.2.2 直－交变换电源脉宽调制方法 52

3.3 母排 58

3.3.1 母排与叠层母排简介 58

3.3.2 车载叠层母排与传统母排的比较 58

3.3.3 层叠母排的结构及材料的选择 59

3.3.4 层叠母排对于杂散电感的抑制原理及性能特点 60

3.4 电流传感器 61

3.4.1 电流互感器的主要技术名词和技术规范 62

3.4.2 传统的电流传感器 63

3.4.3 新型电流传感器 64

3.5 速度传感器 70

3.5.1 速度的测量 70

3.5.2 磁电式速度传感器 71

3.5.3 光电式速度传感器 72

3.5.4 霍尔式速度传感器 76

第4章 电动汽车用电动机概述及直流驱动电机 80

4.1 概述 80

4.1.1 电动汽车用驱动电机的分类 80

4.1.2 电动汽车对驱动电机的要求 80

4.1.3 电动汽车驱动系统的构成 81

4.2 直流电动机 82

4.2.1 直流电动机的基本结构 82

4.2.2 直流电动机的工作原理 84

4.2.3 直流电动机的励磁方式 86

4.2.4 直流电动机的铭牌数据 88

4.2.5 直流电动机的数学模型 89

4.2.6 直流电动机的基本特性 92

4.2.7 直流电动机的起动和制动 100

4.2.8 直流电动机的调速 109

4.2.9 直流电动机的特点 111

第5章 电动汽车用异步驱动电机 113

5.1 异步电动机的基本结构 113

5.2 三相异步电动机的旋转磁场 116

5.3 三相异步电动机的工作原理 118

5.4 三相异步电动机的铭牌数据 119

5.5 三相异步电动机的电压方程、等效电路和功率、转矩方程 120

5.5.1 三相异步电动机的电压方程 120

5.5.2 三相异步电动机的等效电路 122

5.5.3 三相异步电动机的功率方程和电磁转矩 123

5.6 三相异步电动机的运行特性 126

5.6.1 三相异步电动机的工作特性 126

5.6.2 三相异步电动机的机械特性 127

5.7 三相异步电动机的起动和制动 131

5.7.1 三相异步电动机的起动 131

5.7.2 三相异步电动机的制动 134

5.8 三相异步电动机的调速 140

5.8.1 三相异步电动机的变频调速 140

5.8.2 三相异步电动机的变极调速 142

5.8.3 三相异步电动机的变转差率调速 143

5.9 三相异步电动机的特点 144

第6章 电动汽车用永磁同步驱动电机 146

6.1 永磁同步电动机的基本结构 147

6.1.1 定子 147

6.1.2 转子 148

6.2 永磁同步电动机的基本工作原理 151

6.3 永磁同步电动机的铭牌数据 152

6.4 永磁同步电动机的模型 153

6.4.1 永磁同步电动机的物理模型 153

6.4.2 坐标变换 154

6.4.3 永磁同步电动机的动态数学模型 156

6.5 永磁同步电动机的稳态性能 157

6.5.1 稳态电压方程和相量图 157

6.5.2 稳态运行的性能分析 158

6.6 永磁同步电动机的起动 162

6.6.1 辅助电动机拖动起动法 162

6.6.2 异步起动法 163

6.6.3 变频起动法 164

6.7 永磁同步电动机的调速 165

第7章 电动汽车用开关磁阻驱动电机 166

7.1 开关磁阻电动机的基本结构 166

7.2 开关磁阻电动机的基本原理 167

7.3 开关磁阻电动机的基本方程和性能分析 168

7.3.1 SR电动机的基本方程式 169

7.3.2 SR电动机的电磁转矩 169

7.3.3 SR电动机在线性模型下的性能分析 171

7.4 开关磁阻电动机的特点 174

7.4.1 开关磁阻电动机的优点 174

7.4.2 开关磁阻电动机的缺点 174

第8章 电动汽车驱动电机的控制系统 175

8.1 电机模型中的坐标变换 175

8.2 异步电动机的数学模型 177

8.2.1 三相异步电动机在三相静止坐标系上的数学模型 177

8.2.2 三相异步电动机在两相静止坐标系（α-β坐标系）上的数学模型 182

8.2.3 三相异步电动机在二相旋转坐标系上的数学模型 183

8.2.4 异步电动机在两相同步旋转坐标系上的数学模型 184

8.3 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统 185

8.3.1 矢量控制系统的基本原理 185

8.3.2 转子磁链定向控制条件下的电机模型 186

8.3.3 间接矢量控制系统 188

8.4 永磁同步电动机的矢量控制系统 190

8.4.1 永磁同步电动机的d-q轴数学模型 190

8.4.2 永磁同步电动机的矢量控制原理 193

8.4.3 永磁同步电动机矢量控制的电流控制方法 204

参考文献 206