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第1章 电动汽车发展概况1

1.1 电动汽车的定义2

1.2 电动汽车的历史与现状2

1.2.1 国际电动汽车的发展状况4

1.2.2 国内电动汽车的现状5

1.3 不堪重负的环境压力8

1.4 电动汽车常见产品和发展方向8

1.4.1 电动汽车的发展方向9

1.4.2 国内常见的电动汽车9

1.4.3 国外电动汽车产品10

1.5 电动汽车的关键技术和优劣分析11

1.5.1 电动汽车的关键技术11

1.5.2 电动汽车优势13

1.5.3 制约电动汽车发展的不利因素14

1.6 电动汽车的法规与标准15

1.6.1 电动汽车的准入准则15

1.6.2 我国电动汽车发展阶段18

1.6.3 电动汽车的相关标准19

1.7 电动汽车常用技术术语21

1.7.1 整车术语21

1.7.2 电动机及控制器23

1.7.3 蓄电池25

1.7.4 充电器29

小结30

习题30

第2章 电动汽车的结构组成31

2.1 电动汽车的基本结构32

2.2 电动汽车结构类型33

2.2.1 电动汽车电力驱动系统的结构类型34

2.2.2 电动汽车储能装置的结构类型36

2.2.3 电动汽车按行驶速度分级38

2.3 电动汽车的行驶性能40

2.3.1 电动汽车的动力性40

2.3.2 电动汽车的续驶里程40

2.4 电动汽车的发展前沿41

小结41

习题42

第3章 电动汽车能量源43

3.1 动力电池概述45

3.1.1 化学电池的基本组成45

3.1.2 电池的基本常识45

3.1.3 电池的种类46

3.1.4 电池的性能指标47

3.1.5 各种车用电池的性能比较50

3.2 铅酸蓄电池51

3.2.1 铅酸蓄电池的结构和原理51

3.2.2 铅酸蓄电池的充放电特性52

3.2.3 铅酸蓄电池的种类及现状52

3.2.4 铅酸蓄电池的应用53

3.3 二次锂电池54

3.3.1 锂离子电池54

3.3.2 磷酸铁锂电池55

3.3.3 聚合物锂离子电池57

3.4 镍氢蓄电池58

3.4.1 镍氢电池的分类与特点58

3.4.2 镍氢电池的工作原理58

3.4.3 镍氢电池的结构59

3.4.4 镍氢电池的性能特征59

3.5 钠硫蓄电池59

3.5.1 钠硫蓄电池的结构原理60

3.5.2 钠硫蓄电池的性能特点60

3.5.3 钠硫蓄电池的优缺点61

3.6 燃料电池61

3.6.1 燃料电池的基本原理61

3.6.2 燃料电池的特点62

3.6.3 燃料电池分类63

3.6.4 常见燃料电池64

3.7 其他储能装置68

3.7.1 空气电池68

3.7.2 超级电容70

3.7.3 飞轮储能器73

3.8 电池性能的检测方法75

3.8.1 电池充放电性能测试75

3.8.2 电池容量测定76

3.8.3 电池循环次数测试77

3.8.4 电池内阻的测定78

3.8.5 自放电及储存性能测试78

3.8.6 安全性测试78

3.8.7 超级电容器性能检测方法80

3.9 电池组的选择与设计82

3.10 电池的技术水平和发展方向84

3.10.1 当前几种动力电池的技术水平84

3.10.2 动力电池的发展动向86

小结86

习题87

第4章 驱动电动机88

4.1 概述89

4.1.1 新能源汽车电动机驱动系统的种类和特点90

4.1.2 新能源汽车对电动机的性能要求91

4.1.3 电动汽车用电动机的分类92

4.2 直流电动机93

4.2.1 直流电动机的分类93

4.2.2 直流电动机的工作原理94

4.2.3 直流电动机的结构95

4.2.4 电动汽车用直流电动机96

4.2.5 直流电动机的调速方法98

4.3 交流异步电动机99

4.3.1 交流异步电动机的工作原理99

4.3.2 交流异步电动机的结构100

4.3.3 交流异步电动机的性能特点101

4.3.4 交流异步电动机的控制方法102

4.4 开关磁阻电动机103

4.4.1 开关磁阻电动机的工作原理104

4.4.2 开关磁阻电动机的结构104

4.4.3 开关磁阻电动机的性能特点105

4.4.4 开关磁阻电动机的控制方法106

4.5 永磁同步电动机109

4.5.1 永磁电动机的分类109

4.5.2 永磁同步电动机的结构109

4.5.3 永磁同步电动机的性能特点111

4.5.4 永磁同步电动机的控制112

4.6 其他电动机114

4.6.1 轮毂电动机114

4.6.2 交流励磁记忆电动机115

4.6.3 外转子型双励磁永磁无刷电动机117

4.7 新能源汽车驱动系统的发展方向119

4.7.1 新型电动机的发展和应用119

4.7.2 电动机控制技术的发展方向120

小结121

习题122

第5章 电动汽车循环冷却技术123

5.1 电动汽车循环冷却系统的要求124

5.2 电动汽车循环冷却系统设计步骤124

5.3 电池散热系统125

5.3.1 铅酸电池125

5.3.2 锂离子电池125

5.3.3 钠硫电池和燃料电池128

5.3.4 其他储能装置128

5.4 电动机和控制器散热128

5.4.1 电动机和控制器的冷却方式128

5.4.2 电动机和控制器的冷却需求129

5.5 电动机和控制器散热量计算131

5.5.1 电动机控制器的发热损耗计算131

5.5.2 电动机发热损耗计算131

5.5.3 电动机和驱动器一体化液冷系统设计131

5.6 采用液冷的电动机控制器和电动机动态温升132

5.6.1 采用液冷的电动机和控制器的冷却结构132

5.6.2 热阻等效电路分析132

5.6.3 电动机及其驱动器液冷系统参数设计134

小结135

习题135

第6章 电动汽车辅助系统136

6.1 电控助力转向系统137

6.1.1 概述137

6.1.2 EPS系统的基本组成138

6.1.3 EPS系统的工作原理139

6.1.4 电子控制器ECU及其控制策略139

6.1.5 EPS系统的优点140

6.2 线控制动系统141

6.3 电控悬架系统142

6.3.1 概述142

6.3.2 电控悬架系统的功能142

6.3.3 电控悬架系统分类143

6.3.4 全主动式电控悬架系统143

6.4 电动空调系统145

小结147

习题147

第7章 电动汽车电气系统148

7.1 电动汽车电气系统的组成149

7.1.1 一般电动汽车电气系统的组成149

7.1.2 基于CAN总线技术的电动汽车电气系统的组成149

7.1.3 电动汽车控制系统工作流程150

7.2 电动汽车整车网络化控制系统152

7.2.1 整车控制器152

7.2.2 能源管理系统155

7.2.3 通信系统163

7.3 整车网络化控制系统设计实例166

7.4 车辆高低压电气系统167

7.4.1 高低压电气系统组成167

7.4.2 高压电气系统的安全性171

7.4.3 电磁兼容设计的必要性和常用方法172

小结173

习题173

第8章 电动汽车能量补充系统174

8.1 电动汽车能量补充系统分类175

8.2 电动汽车充电基础设施175

8.2.1 充电系统性能要求176

8.2.2 充电基础设施的发展177

8.3 电动汽车充电动机类型179

8.3.1 交流充电动机180

8.3.2 直流充电动机181

8.3.3 地面充电动机的功能模块182

8.3.4 充电过程182

8.4 充电模式183

8.4.1 正常充电模式183

8.4.2 快速充电模式184

8.4.3 换电模式184

8.4.4 充电系统对电池的影响185

8.5 充电系统的布局185

8.5.1 家庭用充电设施185

8.5.2 公共充电设施186

8.6 充电接口188

8.6.1 充电接口要求188

8.6.2 充电接口形式189

8.7 燃料电池汽车加注站190

8.7.1 氢的制取与储存191

8.7.2 燃料电池电动汽车加氢站192

小结194

习题194

第9章 电动汽车总体设计195

9.1 总体设计要点196

9.2 电动汽车的开发流程197

9.2.1 决策阶段197

9.2.2 设计阶段199

9.2.3 试制试验阶段200

9.2.4 生产阶段201

9.3 电动汽车结构形式的选择201

9.3.1 整体造型对结构的影响201

9.3.2 电能储存种类对结构的影响202

9.3.3 轴数及驱动形式203

9.3.4 布置形式203

9.4 电动汽车主要参数的选择205

9.4.1 外廓尺寸206

9.4.2 轴距207

9.4.3 前轮距和后轮距208

9.4.4 前悬和后悬208

9.5 电动汽车性能参数209

9.5.1 汽车动力性能209

9.5.2 通过性几何参数209

9.5.3 操纵稳定性参数210

9.5.4 制动性参数210

9.5.5 舒适性211

9.6 电动汽车的总体布置211

9.6.1 总布置设计图的图面要求212

9.6.2 车身内部布置213

9.6.3 运动校核221

9.7 电动汽车数字化总体设计221

小结223

习题223

第10章 电动汽车整车性能参数计算224

10.1 车辆质量计算225

10.1.1 整备质量225

10.1.2 载荷或乘员人数226

10.1.3 最大总质量226

10.2 电动汽车动力性的参数227

10.3 影响电动汽车行驶性能的参数227

10.3.1 汽车的驱动力228

10.3.2 汽车的行驶阻力229

10.4 电动汽车电动机功率的初步确定233

10.5 电动汽车的几个性能参数的选择234

10.5.1 车辆的最高车速、最大爬坡度与传动比的关系234

10.5.2 传动比的选择235

10.5.3 电动汽车加速性能237

10.6 电动汽车的续驶里程计算238

10.7 电池数量计算及电池组数确定239

10.7.1 电池系统总能量确定239

10.7.2 电动汽车总电压的确定240

10.7.3 确定电池的单体容量240

10.7.4 确定电池的单体数量241

10.7.5 计算案例241

10.8 电动汽车环保性与经济性分析242

小结243

习题244

参考文献245