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第1章 新能源车辆的介绍1

1.1电动汽车2

1.2混合动力汽车3

1.3电动汽车和混合动力汽车的组成3

1.4整车质量及性能6

1.5电机和内燃机定额7

1.6电动汽车和混合动力汽车的发展史8

1.6.1早期8

1.6.2 20世纪60年代9

1.6.3 20世纪70年代10

1.6.4 20世纪80年代和90年代11

1.6.5 EV和HEV的现状13

1.7“油井-车轮”分析14

1.8 EV/ICEV的比较16

1.8.1效率比较16

1.8.2污染比较18

1.8.3成本和使用费用比较18

1.8.4美国对国外石油的依赖19

1.9电动汽车的市场前景19

参考文献20

第2章 车辆力学21

2.1路况介绍22

2.2运动定律23

2.3车辆动力学24

2.4车辆运动动力学26

2.5驱动功率27

2.5.1力-速度特性28

2.5.2最大爬坡能力28

2.6速度和加速度29

2.6.1力FTR恒定，道路水平29

2.6.2力FTR非恒定，一般加速33

2.7轮胎-道路力学35

2.7.1滑移35

2.7.2轮胎-道路接触面处的牵引力36

2.7.3轮胎-道路接触面上的力传递37

2.7.4 1/4车辆模型38

2.7.5牵引力极限及其控制39

2.8驱动系统设计41

习题41

参考文献43

第3章 新能源车辆构型44

3.1纯电动汽车44

3.2混合动力汽车45

3.2.1混合动力汽车的结构46

3.2.2基于传动总成的混合动力系统50

3.2.3基于混合度的混合动力51

3.3插电式混合动力汽车51

3.4动力系统部件设计52

3.4.1纯电动汽车动力系统设计53

3.4.2混合动力汽车动力传动系设计56

3.4.3混合动力系统定型实例59

3.5质量分析和布置63

3.6车辆仿真64

3.6.1仿真模型64

3.6.2标准行驶工况65

习题68

参考文献69

第4章 电池能量存储70

4.1动力电池在电动汽车和混合动力汽车中的应用71

4.2电池基本原理73

4.2.1蓄电池结构73

4.2.2化学反应74

4.3电池参数78

4.3.1电池容量78

4.3.2开路电压78

4.3.3端电压79

4.3.4实际容量79

4.3.5放电率80

4.3.6荷电状态81

4.3.7放电状态81

4.3.8放电深度81

4.3.9电池能量82

4.3.10比能量82

4.3.11电池功率82

4.3.12比功率83

4.3.13 Ragone图83

4.4电化学电池基础84

4.4.1热力学电压85

4.4.2电解作用和法拉第电流87

4.4.3电极动力学88

4.4.4物质的传递90

4.4.5双电层92

4.4.6欧姆电阻92

4.4.7浓差极化92

4.5电池建模93

4.5.1电路模型94

4.5.2经验模型99

4.6动力电池105

4.6.1铅酸电池106

4.6.2镍镉电池107

4.6.3镍氢电池107

4.6.4锂离子电池108

4.6.5锂聚合物电池109

4.6.6锌-空气电池109

4.6.7钠硫电池110

4.6.8钠金属氯化物电池110

4.6.9先进电池展望111

4.7电池组管理113

4.7.1电池管理系统113

4.7.2 SoC的估算115

4.7.3电池均衡技术115

4.7.4电池充电116

习题117

参考文献119

第5章 新能源存储121

5.1燃料电池122

5.1.1燃料电池性能123

5.1.2燃料电池的类型124

5.1.3燃料电池模型126

5.1.4储氢系统127

5.1.5重整器128

5.1.6燃料电池电动汽车129

5.2超级电容器131

5.2.1对称超级电容器131

5.2.2非对称超级电容器133

5.2.3超级电容器建模133

5.3压缩空气存储135

5.4飞轮136

习题138

参考文献138

第6章 电机140

6.1简单电机141

6.1.1基本电机现象141

6.1.2简单直流电机142

6.1.3简单磁阻电机146

6.2直流电机147

6.3三相交流电机151

6.3.1正弦定子绕组151

6.3.2极对数153

6.3.3三相正弦绕组154

6.3.4空间矢量表示154

6.3.5交流电机的类型160

6.4感应电机160

6.4.1每相等效电路162

6.4.2简明的转矩表达式163

6.4.3转速控制方法166

6.4.4再生制动167

6.5永磁电机168

6.5.1永磁体169

6.5.2永磁同步电机170

6.5.3永磁同步电机模型172

6.5.4永磁无刷直流电机174

6.6开关磁阻电机177

6.6.1优点和缺点178

6.6.2开关磁阻电机的设计/基础理论178

6.6.3工作原理180

习题184

参考文献185

第7章 电力电子变换器186

7.1电力电子开关186

7.1.1二极管189

7.1.2功率BJT189

7.1.3功率MOSFET190

7.1.4 IGBT191

7.1.5双向开关191

7.2 DC/DC变换器191

7.2.1非隔离式DC/DC变换器192

7.2.2隔离式DC/DC变换器197

7.3电池均衡变换器200

7.3.1被动均衡法201

7.3.2主动均衡法202

参考文献207

第8章 电机驱动系统208

8.1电机驱动系统组成208

8.2直流驱动系统210

8.2.1两象限斩波器210

8.2.2开环驱动系统212

8.3工作点分析220

8.4交流驱动系统224

8.4.1六步法224

8.4.2脉宽调制227

8.4.3电流控制方法234

8.5开关磁阻电机驱动236

8.5.1开关磁阻电机变换器236

8.5.2开关磁阻电机控制238

习题240

参考文献243

第9章 交流电机控制245

9.1交流电机矢量控制245

9.2dq建模247

9.2.1旋转坐标系250

9.2.2异步电机的dq模型250

9.2.3功率和电磁转矩252

9.3异步电机矢量控制253

9.3.1转子磁场定向矢量控制253

9.3.2直接和间接矢量控制255

9.4永磁电机矢量控制257

9.4.1坐标系中的电压和转矩257

9.4.2仿真模型258

9.4.3变换公式259

9.4.4永磁同步电机驱动260

习题262

参考文献263

第10章 内燃机264

10.1内燃机264

10.1.1往复活塞式发动机265

10.1.2实际循环和理论循环267

10.1.3燃气轮机270

10.2制动平均有效压力和有效燃油消耗率271

10.3汽车燃油经济性273

10.3.1混合动力汽车的燃油经济性275

10.4废气排放控制系统276

10.4.1污染物的生成276

10.4.2空燃比对排放的影响278

10.4.3 NOx流速279

10.4.4排放控制零部件282

10.4.5柴油机废气排放的处理283

习题286

参考文献286

第11章 动力传动系的组成及制动系统288

11.1动力传动系组成288

11.1.1电动汽车动力传动系统289

11.2齿轮290

11.2.1齿轮传动比292

11.2.2转矩-转速特性294

11.2.3行星齿轮机构296

11.3离合器297

11.4差速器298

11.5变速器298

11.5.1手动变速器299

11.5.2自动变速器300

11.5.3无级变速器302

11.5.4电控无级变速器/混合动力汽车变速器303

11.6汽车制动器303

11.6.1传统制动系统304

11.6.2电子机械制动系统308

习题310

参考文献311

第12章 冷却系统312

12.1温度控制系统312

12.1.1蒸汽-压缩制冷循环312

12.1.2汽车空调系统315

12.2动力传动系部件的冷却系统316

参考文献319

第13章 混合动力汽车控制策略320

13.1整车控制器321

13.2模式选择策略321

13.2.1机械功率分流式混合动力模式323

13.2.2串并联式2x2混合动力模式327

13.3模态控制策略329

13.3.1串联控制329

13.3.2并联控制332

13.3.3串并联控制333

13.3.4储能系统控制336

13.3.5再生制动控制337

习题340

参考文献341

第14章 车辆通信342

14.1 OSI 7层模型342

14.2车载通信343

14.3控制器局域网344

14.3.1 CAN通信协议346

14.3.2 CAN传输层346

14.3.3 CAN物理层351

14.3.4 CAN编程353

参考文献355