电动汽车前沿技术及应用PDF电子书下载

第1章 电动汽车概述 1

1.1电动汽车的定义 1

1.2电动汽车简史 2

1.2.1史前时代 2

1.2.2黄金时代 3

1.2.3黑暗世纪 3

1.2.4文艺复兴 4

1.3锂电产业 5

1.4挑战 6

1.5氢燃料电池汽车 7

1.6能源对汽车与环境的影响 8

1.7能量密度与汽车的续航能力 13

1.8电动汽车的基础设施 17

参考文献 18

第2章 汽车充电电池概述 19

2.1电化学原理 20

2.2活性材料 24

2.2.1电压曲线 24

2.2.2正负极材料 26

2.2.3电解液 28

2.2.4惰性材料 29

2.3结构和形态 30

2.3.1电芯、模组和电池 30

2.3.2内部结构 31

2.3.3形态 32

2.4整车驱动 34

2.4.1Ragone图 35

2.4.2行驶里程 36

思考题 37

参考文献 38

第3章 汽车动力驱动电机基础 39

3.1电磁场与磁性材料 40

3.1.1磁场的产生与电磁感应 41

3.1.2磁路 43

3.1.3电机中的磁性材料 45

3.2电-力转换 49

3.3驱动电机分类 53

3.3.1感应电机 54

3.3.2永磁同步电机 55

3.3.3开关磁阻电机 57

3.3.4不同电机类型的比较 58

3.4电机中的能量损耗 60

思考题 62

参考文献 62

第4章 动力电机建模与控制 64

4.1电动汽车控制概述 66

4.2电机建模原理 67

4.2.1线圈的电磁感应 67

4.2.2直流电机模型 73

4.2.3交流电机建模 75

4.3电机控制 83

4.3.1直流电机控制 83

4.3.2交流电机控制 94

思考题 102

参考文献 102

第5章 混合动力汽车控制 104

5.1混合动力汽车的基本原理 104

5.1.1混合动力汽车的动力系统分类 106

5.1.2混合动力汽车的工作原理 110

5.2车用内燃机的工作原理 111

5.3混合动力系统建模 113

5.3.1运动学模型 113

5.3.2准静态模型 114

5.3.3动态模型 115

5.4混合动力系统控制问题分类 116

5.4.1等效油耗的能量管理问题 117

5.4.2SOC的能量管理问题 118

5.4.3排放的能量管理问题 119

5.4.4瞬态工况油耗的能量管理问题 120

5.4.5结构参数影响的能量管理问题 121

5.5混合动力系统控制 122

5.5.1基于规则的能量管理策略 124

5.5.2基于优化方法的能量管理策略 132

思考题 138

参考文献 138

第6章 汽车燃料电池基础和应用 140

6.1什么是燃料电池 140

6.1.1燃料电池的分类 141

6.1.2燃料电池的特点 143

6.2燃料电池的物理化学过程简介 143

6.3热力学电压Ethermo（或Erev） 146

6.3.1燃料电池的反应热（是△Hrxn）和电功（Welec） 147

6.3.2燃料电池的热力学可逆电压 147

6.3.3反应物浓度的影响——Nernst方程 149

6.3.4燃料电池的效率 149

6.4反应动力学和激活电压损失 150

6.4.1燃料电池电流与电位的实质 150

6.4.2燃料电池电流-电位的关系：Butler-Volmer方程 151

6.4.3燃料电池的TAFEL近似 153

6.4.4氢氧燃料电池的电极动力学概况 154

6.4.5改善阴极ORR动力学速度的方法 156

6.5燃料电池的电荷传输和欧姆损失 159

6.5.1电荷的传输 159

6.5.2欧姆电压损失 159

6.5.3聚合物膜的离子导电率 160

6.6燃料电池的物质传输和浓度损失 161

6.6.1极限电流密度 161

6.6.2浓度影响反应速度——浓度损失 162

6.6.3双极板中的气体传输——对流 164

6.6.4气体扩散层的气体传输——扩散 166

6.7汽车燃料电池系统简介 168

6.7.1燃料电池堆 169

6.7.2燃料（H2）和空气供给系统 170

6.7.3燃料电池水管理系统 172

6.7.4燃料电池热管理系统 174

参考文献 175

第7章 燃料电池测试 177

7.1燃料电池测试参数及平台 177

7.2燃料电池性能测试技术 180

7.2.1电流-电压曲线测试 180

7.2.2电流中断法测试 182

7.2.3电化学阻抗谱测试 183

7.3燃料电池动态响应测试 186

7.4燃料电池电堆的加速测试 188

7.5质子交换膜燃料电池低温启动测试 189

参考文献 191

第8章 燃料电池汽车的燃料——氢气 194

8.1氢气的物质特性和安全性 194

8.1.1氢气的来源及物质特性 194

8.1.2氢气燃料的操作安全性 197

8.2氢气的生产及储存基本方法 199

8.2.1氢气的生产 199

8.2.2氢气的储存方法 200

8.2.3高压储氢和高压储氢罐 201

8.2.4材料储氢方法 203

8.3氢气储存的热力学原理 207

8.3.1压缩氢气储存方法所需要的能量 207

8.3.2基于材料储氢的热力学 211

8.4高压储氢罐的材料及结构 217

参考文献 220