第1章 电动汽车发展现状 1
1.1 电动汽车发展的必要性 1
1.2 电动汽车及其分类 5
1.2.1 混合动力电动汽车 5
1.2.2 纯电动汽车 5
1.2.3 燃料电池电动汽车 5
1.3 电动汽车的关键技术 6
1.3.1 整车技术 6
1.3.2 电池技术 6
1.3.3 驱动电机及其控制技术 7
1.3.4 整车控制技术 8
1.3.5 电动车充电技术 9
1.4 电动汽车的发展现状 10
1.4.1 国际电动汽车产业加快发展 10
1.4.2 电动汽车整车技术发展现状 14
第2章 车辆驱动和制动系统基础 28
2.1 车辆纵向动力学 28
2.1.1 车辆阻力 29
2.1.2 车辆动力学方程 32
2.1.3 纵向轮胎力与滑动率之间的关系 34
2.1.4 法向载荷计算 36
2.1.5 轮胎有效半径计算 36
2.1.6 动力系的牵引力和车速 38
2.2 车辆性能 39
2.2.1 最高车速 40
2.2.2 爬坡能力 41
2.2.3 加速性能 41
2.3 制动性能 43
2.3.1 制动力 43
2.3.2 前后轮轴上的制动力分布 44
第3章 电驱动系统 49
3.1 电动汽车驱动系统对电动机的要求 49
3.2 直流电动机驱动 49
3.2.1 直流电动机的结构 49
3.2.2 直流电动机的工作原理及运行特性 51
3.3 异步电动机驱动 55
3.3.1 异步电动机的结构 55
3.3.2 异步电动机的工作原理及运行特性 58
3.4 永磁无刷电动机驱动 61
3.4.1 永磁无刷电动机的结构 62
3.4.2 永磁无刷电动机的工作原理及运行特性 64
3.4.3 永磁无刷电动机的数学模型 66
3.5 驱动系统电动机的选择 69
3.5.1 电动机类型选择 69
3.5.2 额定电压选择 70
3.5.3 额定转速选择 70
3.5.4 额定功率选择 71
3.5.5 额定转矩选择 71
第4章 能量存储系统 72
4.1 电动汽车对电池的要求 72
4.2 电动汽车电池分类及特点 73
4.2.1 铅酸电池 73
4.2.2 镍镉电池 77
4.2.3 镍氢电池 78
4.2.4 钠硫电池 80
4.2.5 钠氯化镍电池 82
4.2.6 锂离子电池 83
4.2.7 锂聚合物电池 85
4.2.8 空气电池 85
4.3 电动汽车电池的应用及发展 88
4.3.1 电动汽车电池的工作特点 88
4.3.2 电池的充电设备 90
4.3.3 电池管理系统 95
4.3.4 电池的使用和维护 100
第5章 混合动力驱动系统的设计原理 104
5.1 驱动系统的构造及其设计任务 104
5.1.1 驱动系统的构造 104
5.1.2 串联式混合动力电驱动系 105
5.1.3 并联式混合动力电驱动系 107
5.1.4 设计任务 120
5.2 串联混合动力系统电耦合系统设计原理 120
5.2.1 电耦合装置 120
5.2.2 牵引电动机额定功率值的设计 124
5.2.3 发动机／发电机额定功率值的设计 126
5.2.4 峰值电源设计 127
5.3 并联混合动力系统—机械耦合系统设计原理 129
5.3.1 运行模式 129
5.3.2 控制策略 130
5.3.3 并联式电驱动系参数的设计 133
5.4 混联混合动力系统—机械耦合系统设计原理 141
5.4.1 运行模式 141
5.4.2 混联混合动力系统控制策略 143
第6章 纯电动汽车整车设计 147
6.1 纯电动汽车动力系统原理与结构 147
6.2 电动汽车辅助系统 148
6.2.1 电动空调系统 148
6.2.2 电动助力转向系统 151
6.2.3 电动真空助力制动系统 153
6.3 纯电动汽车高压电安全设计 156
6.3.1 漏电检测 157
6.3.2 器件的选择 160
第7章 燃料电池汽车设计原理 161
7.1 燃料电池汽车结构 161
7.1.1 燃料电池系统 163
7.1.2 DC/DC变换器 164
7.1.3 驱动电机及其控制系统 166
7.1.4 辅助电池及其管理系统 166
7.2 燃料电池工作原理 166
7.3 燃料电池汽车控制策略 167
7.4 燃料电池汽车参数设计 170
7.4.1 电机功率参数确定 170
7.4.2 燃料电池系统功率设计 171
7.4.3 峰值电源的功率和能量设计 171
7.5 设计实例 172
第8章 电动汽车控制策略 175
8.1 电动汽车整车电子控制系统 175
8.1.1 电动汽车整车电子控制系统 175
8.1.2 电动汽车底盘电子控制系统 179
8.1.3 电动汽车安全控制系统 181
8.1.4 电动汽车信息电子控制系统 183
8.2 CAN总线在电动汽车上的应用 185
8.2.1 车载网络总线概述 185
8.2.2 CAN总线的应用 187
8.3 电动汽车整车控制策略 190
8.3.1 纯电动汽车能量管理控制策略 190
8.3.2 混合动力汽车能量管理控制策略 190
8.3.3 燃料电池汽车能量管理控制策略 193
8.4 整车故障诊断功能 194
8.4.1 电动汽车的故障诊断 194
8.4.2 电动汽车故障诊断的基本流程 195
第9章 电动汽车电磁兼容理论与设计 196
9.1 电磁场理论基础 196
9.1.1 矢量分析 196
9.1.2 麦克斯韦方程组及边界条件 198
9.1.3 坡印廷定理 199
9.1.4 均匀平面波 200
9.2 电动汽车主要电磁干扰源分析 201
9.2.1 电动汽车动力总成控制器 201
9.2.2 DC/DC变换器系统干扰源分析 202
9.2.3 电动机的电磁干扰 205
9.3 电动汽车主要干扰传播途径 206
9.3.1 传导耦合 206
9.3.2 辐射耦合 207
9.3.3 电动汽车动力总成控制器耦合途径 207
9.4 电动汽车电磁兼容设计方法 214
9.4.1 接地设计 215
9.4.2 屏蔽设计 217
9.4.3 滤波设计 222
9.4.4 瞬态噪声抑制 227
9.4.5 动力总成控制器的电磁兼容设计方法 229
第10章 电动汽车再生制动系统设计原理 230
10.1 再生制动概述 230
10.1.1 再生制动基本原理 230
10.1.2 市区行驶时的制动能量损耗 231
10.1.3 再生发电理论基础 231
10.1.4 再生制动系统结构 232
10.2 再生制动的功率转换电路 233
10.2.1 斩波器的基本工作原理 233
10.2.2 升压斩波器工作原理 234
10.2.3 电动汽车再生制动系统原理 235
10.2.4 再生制动的简化数学模型 237
10.2.5 再生制动的影响因素 238
10.3 电动汽车制动力分配 239
10.3.1 制动过程的动力学分析 239
10.3.2 传统汽车制动力的分配 240
10.3.3 电动汽车制动力的分配 241
10.4 典型再生制动控制策略 243
10.4.1 并行再生制动系统控制策略 243
10.4.2 最佳制动能量回收控制策略 243
10.4.3 理想制动力分配控制策略 244
10.5 再生制动案例分析 245
10.5.1 再生制动力分配 245
10.5.2 仿真结果分析 247
参考文献 250