第一章 纯电动轿车简介 1
1.1 纯电动轿车的基本结构 1
1.2 纯电动轿车关键零部件的保修要求 6
1.2.1 国家对纯电动轿车的质保规定 6
1.2.2 企业对纯电动轿车的质保规定 6
1.2.3 故障率和保修费用 8
1.3 电动汽车标准简介 9
1.3.1 我国电动车辆分技术委员会 9
1.3.2 我国电动汽车的标准及体系 11
1.3.3 M1和M2类传统车和电动车准入标准的比较 13
第二章 充电桩和充电机 23
2.1 充电的基本概念 23
2.1.1 充电桩简述 23
2.1.2 充电的基本原理 23
2.1.3 电能的存储 26
2.1.4 充电方式简介 26
2.2 传导式充电桩和充电机 27
2.2.1 定义和分类 27
2.2.2 交流充电桩和车载充电机 27
2.2.3 直流充电桩 35
2.3 充电技术和电动车充电标准 36
2.3.1 蓄电池常规充电制度 36
2.3.2 蓄电池充电技术 36
2.3.3 锂离子动力电池包充电技术 39
2.3.4 电动车动力电池包充电接口标准 40
第三章 动力电池组 45
3.1 电池基础 45
3.1.1 蓄电池和锂离子电池发展简史 45
3.1.2 普通电池工作原理 46
3.1.3 原电池电动势和电极电位产生机理 49
3.1.4 电源和电池分类 54
3.2 电池的性能参数 56
3.2.1 标准电极电势和电池的电动势 56
3.2.2 电池的理论比容量和理论能量密度的计算 67
3.3 其他储能形式及理论能量密度 72
3.3.1 核能的能量密度的计算 73
3.3.2 气体燃料的理论能量密度的计算 73
3.3.3 液体燃料的理论能量密度的计算 75
3.3.4 燃料电池的理论能量密度的计算 75
3.3.5 普通电容器的理论能量密度的计算 76
3.3.6 超级电容器的理论能量密度的计算 77
3.3.7 各种储能形式理论能量密度的比较 90
3.4 锂离子电池结构和工作原理 93
3.4.1 锂离子电池单体结构 93
3.4.2 锂离子电池工作原理——摇椅式电池 94
3.4.3 摇椅式电池的嵌入反应和脱嵌反应 95
3.4.4 为什么是锂离子电池而不是其他金属的离子电池得到应用 96
3.5 锂离子电池面临的基本挑战 96
3.5.1 量子力学的基本知识 96
3.5.2 锂离子电池面临的基本挑战的量子力学解释 100
3.6 锂离子电池电解液的选择 102
3.6.1 非水电解液选择的基本原则 102
3.6.2 非水电解液类型 102
3.6.3 电极和电解液的匹配性 105
3.7 锂离子电池电极材料的选择 106
3.7.1 决定锂离子电池电极材料电势的因素 106
3.7.2 电极材料的主体结构 107
3.7.3 电极材料的本征电压极限 119
3.7.4 掺杂和阳离子的取代效应及对本征电压极限的影响 126
3.7.5 关于负极的SEI钝化膜 131
3.7.6 关于正极的SEI钝化膜 134
3.7.7 关于电极容量的影响因素 134
3.7.8 电极小结 136
3.8 锂离子电池的实际比容量和实际能量密度 138
3.8.1 电极、单体的实际比容量及其占理论比容量的百分比 138
3.8.2 单体的实际能量密度及其占理论能量密度的百分比 140
3.8.3 电池体系或装机状态电池的实际能量密度及其占理论能量密度的百分比 144
3.8.4 石墨负极锂离子电池的容量极限和动力电池发展方向 145
3.9 其他储能形式的实际能量密度 147
3.9.1 传统内燃机液体燃料的实际能量密度 147
3.9.2 普通电池的实际能量密度及和理论能量密度的百分比 149
3.9.3 燃料电池的实际能量密度及和理论能量密度的百分比 150
3.9.4 电容器的实际能量密度及和理论能量密度的百分比 150
3.10 各种储能形式装机状态的实际能量密度的比较 150
3.11 锂离子电池单体和动力电池组的衡量指标 151
3.11.1 锂离子电池单体指标 151
3.11.2 锂离子电池模块 164
3.11.3 锂离子动力电池组 164
3.11.4 锂离子动力电池包故障的讨论 166
3.11.5 锂离子动力电池燃烧的讨论 168
3.11.6 锂离子电池单体和动力电池包的检测技术 170
3.12 电池管理系统 175
3.12.1 电芯均衡管理 177
3.12.2 动力电池组的热管理 178
3.13 纯电动汽车续驶里程和动力电池组所需能量计算 182
3.13.1 纯电动车区隔类型 182
3.13.2 动力电池组的设计能量和可提供能量 182
3.13.3 纯电动汽车受力分析 184
3.13.4 按NEDC工况测算一定续驶里程下动力电池组的设计能量 189
3.13.5 （60±2） km/h等速法续驶里程模拟计算 198
3.13.6 城市通勤里程以及纯电动汽车合适的续驶里程 199
3.13.7 纯电动汽车续驶里程的偏差分析 200
3.14 中国锂离子电池生产和使用现状 200
3.14.1 2015年、2016年锂离子电池产能和新能源汽车产销量 200
3.14.2 汽车厂使用的锂离子电池类型和供应商 202
第四章 DC/DC变换器 204
4.1 DC/DC变换器的工作原理 204
4.1.1 DC/DC变换器的功能 204
4.1.2 DC/DC变换器分类 207
4.1.3 单向非隔离式DC/DC变换器 209
4.1.4 单向隔离式DC/DC变换器 214
4.1.5 双向DC/DC变换器 215
4.2 纯电动车用DC/DC变换器 220
4.2.1 纯电动车DC/DC变换器电路的基本要求 220
4.2.2 纯电动车DC/DC变换器的匹配和参数选型 221
4.2.3 车载大功率DC/DC变换器主要生产厂家 223
4.2.4 日产LEAF车载DC/DC变换器 224
4.2.5 三菱i-MiEV纯电动汽车的DC/DC变换器 226
4.3 DC/DC变换器故障和可靠性 227
4.3.1 电子电器件可靠性概述 227
4.3.2 电子元器件的失效原因 228
4.3.3 常用的电子线路可靠性设计方法 229
4.3.4 高压电池组到低压辅助电源常用Buck DC/DC变换器可靠性设计 230
第五章 逆变器 231
5.1 逆变器的概念和作用 231
5.2 逆变器工作原理 231
5.3 日产LEAF逆变器 233
5.4 丰田混动普锐斯逆变器 234
第六章 电驱动系统 235
6.1 驱动电机和电机控制器 235
6.1.1 驱动电机概述 235
6.1.2 电动汽车的驱动电机类型 235
6.1.3 电机控制器 241
6.1.4 我国纯电动车电机类型分析 242
6.1.5 电机以及电机控制器的检测技术 244
6.2 减速器 248
6.3 日产LEAF和特斯拉Model s的电驱动系统 249
6.3.1 日产LEAF的驱动系统 249
6.3.2 特斯拉Model s的驱动系统 251
6.4 纯电动车驱动电机选配计算 252
6.4.1 前提条件设定 254
6.4.2 电机最高转速n maxv/额定转速nb计算 256
6.4.3 电机最大扭矩T max/额定扭矩Tb计算 258
6.4.4 电机额定功率Pb/峰值功率P max计算 260
6.4.5 电机参数最后选配和校核 266
6.5 纯电动车和传统车起步加速时间的讨论 266
6.5.1 纯电动车和传统车起步加速时间比较 266
6.5.2 纯电动车加速动力性和锂离子电池放电倍率及功率密度的关系 268
6.5.3 传统车加速动力性和发动机比功率的关系 271
6.5.4 城市有轨电车起步加速和超级电容功率密度的关系 272
第七章 整车控制器 273
7.1 整车控制器基本概念 273
7.2 整车控制器功能 273
7.3 整车控制系统结构和原理 273
7.4 整车控制器硬件和软件组成 275
7.5 整车控制器工作模式和控制逻辑 275
7.6 高压电系统预充控制 276
7.7 制动能量回收 277
7.7.1 制动能量回收的工作原理 277
7.7.2 电动汽车制动能量回收系统的结构 284
7.7.3 制动能量回收的计算 286
7.8 整车控制器主要生产厂家 292
7.8.1 软件技术 292
7.8.2 硬件水平 293
7.8.3 标准化 293
7.8.4 生产企业 293
7.9 我国整车控制器存在的主要问题 293
参考文献 294