《纯电动汽车结构与原理（彩色图解）》是一本简明扼要的汽车维修入门图书，可达到学得快、看得懂、用得着的效果。全书共10 章，主要内容包括：纯电动汽车基础、纯电动汽车特点、高压电安全防护、动力电池系统、充电系统、驱动电机系统、整车控制系统、辅助系统、大众ID.4 纯电动汽车、三电技术参数。每章结尾有自测题，书后附有自测题答案，便于读者自学并巩固学习成果。

本书既可作为纯电动汽车维修人员的参考书，也可作为职业院校汽车维修类专业学生的教学用书。

前言

第1 章

纯电动汽车基础

1.1 新能源汽车的定义 / 001

1.1.1 旧定义 / 001

1.1.2 新定义 / 001

1.1.3 电动汽车 / 001

1.2 混合动力汽车类型 / 002

1.2.1 混合动力汽车 / 002

1.2.2 插电式混合动力汽车 / 003

1.2.3 增程式混合动力汽车 / 004

1.3 纯电动汽车 / 004

1.4 氢燃料电池汽车 / 005

1.5 我国新能源造车现状 / 006

1.5.1 传统车企全面发力 / 006

1.5.2 造车新势力热度不减 / 007

1.5.3 芯片是战略之争 / 007

1.6 新能源汽车发展趋势 / 007

1.6.1 市场表现将乘风破浪 / 007

1.6.2 智能化成为新阶段竞争核心 / 008

1.6.3 融合创新成为造车新特征 / 008

1.6.4 国家发展规划 / 008

自测题 / 008

第2 章

纯电动汽车特点

2.1 纯电动汽车的四种电压 / 010

2.1.1 12V 直流电压 / 010

2.1.2 220V 交流电压 / 010

2.1.3 高压直流电压 / 011

2.1.4 三相交流电压 / 011

2.2 高压电IT 网络 / 012

2.3 高压电绝缘措施 / 013

2.4 高压电系统 / 013

2.4.1 主要组成 / 013

2.4.2 大三电 / 014

2.4.3 小五电 / 015

2.4.4 高压电缆 / 016

2.4.5 慢充口、快充口 / 017

2.4.6 维修开关 / 018

2.5 低压电系统 / 018

2.5.1 12V 蓄电池 / 018

2.5.2 控制单元 / 019

2.5.3 CAN 总线系统 / 019

2.5.4 高低压互锁回路 / 019

自测题 / 020

第3 章

高压电安全防护

3.1 准备知识 / 022

3.1.1 高压电定义 / 022

3.1.2 强电与弱电 / 023

3.1.3 电动汽车上的高压电 / 023

3.1.4 特种作业操作证 / 023

3.1.5 电动汽车维修人员资质与职责 / 023

3.2 电流对人体的危害 / 025

3.2.1 电流对人体危害种类 / 025

3.2.2 流过人体的电流与人体反应 / 025

3.2.3 电流大小对人体的危害 / 025

3.2.4 电流大小对人体随时间的危害 / 026

3.2.5 人体电阻 / 027

3.2.6 电流路径的危害 / 027

3.2.7 交流电对人体的危害 / 027

3.2.8 安全电压 / 028

3.2.9 工频电触电类型 / 028

3.2.10 电弧对人体的危害 / 029

3.2.11 电击事故急救 / 030

3.3 电动汽车高压电安全防护 / 030

3.3.1 电压等级 / 030

3.3.2 电击预防措施 / 031

3.3.3 电动汽车高压安全设计 / 031

3.3.4 动力电池断电流程 / 032

3.4 防护用品及测量仪表 / 034

3.4.1 高压电安全防护用品 / 034

3.4.2 数字万用表 / 036

3.4.3 绝缘测试仪 / 037

3.4.4 钳形电流表 / 039

3.4.5 放电工装 / 041

3.4.6 绝缘工具 / 041

自测题 / 042

第4 章

动力电池系统

4.1 锂离子电池 / 043

4.1.1 组成与分类 / 043

4.1.2 形状与包装 / 044

4.1.3 工作原理 / 045

4.1.4 锂离子电池不能过充/ 放 / 045

4.2 动力电池 / 046

4.2.1 定义 / 046

4.2.2 动力电池术语 / 046

4.2.3 动力电池警告等级 / 047

4.3 动力电池系统 / 047

4.3.1 电池箱外壳 / 047

4.3.2 电池包 / 048

4.3.3 电池管理系统 / 049

4.3.4 辅助元器件 / 051

4.4 BMS 控制原理 / 054

4.4.1 BMS 功能 / 054

4.4.2 充电方式 / 054

4.4.3 充电前加热 / 055

4.4.4 预充电 / 055

4.4.5 充电 / 056

4.4.6 上电 / 056

4.4.7 绝缘监测 / 058

4.5 动力电池均衡技术 / 058

4.5.1 单体电量不一致性 / 058

4.5.2 主动均衡 / 059

4.5.3 被动均衡 / 061

自测题 / 063

第5 章

充电系统

5.1 概述 / 065

5.1.1 快充系统 / 065

5.1.2 慢充系统 / 065

5.1.3 回馈能量系统 / 066

5.1.4 充电系统术语 / 066

5.2 高压盒 / 067

5.2.1 高压盒作用 / 067

5.2.2 高压盒组成 / 067

5.2.3 高压盒接线图 / 068

5.2.4 高压盒插座定义 / 069

5.2.5 线束插头定义 / 070

5.3 快充系统 / 072

5.3.1 快充系统作用 / 072

5.3.2 快充系统组成 / 073

5.3.3 快充CAN 总线系统 / 074

5.3.4 快充系统电路图 / 074

5.3.5 快充系统工作原理 / 075

5.3.6 快充电应具备条件 / 077

5.4 车载充电机 / 077

5.4.1 车载充电机作用 / 077

5.4.2 充电机指示灯 / 078

5.4.3 充电机插座定义 / 078

5.5 慢充系统 / 079

5.5.1 慢充系统作用 / 079

5.5.2 慢充系统组成 / 079

5.5.3 新能源CAN 总线系统 / 081

5.5.4 慢充系统电路图 / 081

5.5.5 慢充系统工作原理 / 082

5.5.6 慢充电应满足条件 / 084

5.6 DC/DC 变换器 / 085

5.6.1 DC/DC 作用 / 085

5.6.2 DC/DC 插座定义 / 085

5.6.3 DC/DC 电路图 / 086

5.6.4 DC/DC 工作流程 / 086

自测题 / 087

第6 章

驱动电机系统

6.1 概述 / 088

6.1.1 对驱动电机的要求 / 088

6.1.2 驱动系统类型 / 088

6.1.3 驱动电机类型 / 089

6.1.4 驱动电机工作条件 / 090

6.2 驱动电机系统 / 090

6.2.1 驱动电机系统组成 / 090

6.2.2 驱动电机结构 / 091

6.2.3 温度传感器 / 092

6.2.4 旋转变压器 / 092

6.3 电机控制器 / 093

6.3.1 电机控制器功能 / 093

6.3.2 电机控制器组成 / 093

6.3.3 各元器件的作用 / 094

6.3.4 IGBT / 095

6.3.5 IGBT 逆变工作原理 / 096

6.3.6 二极管整流器工作原理 / 098

6.3.7 驱动电机工作模式 / 099

6.4 北汽EV200 驱动电机系统 / 099

6.4.1 驱动电机系统框图 / 099

6.4.2 驱动电机插座定义 / 100

6.4.3 驱动电机系统电路图 / 102

6.4.4 减速器总成 / 103

自测题 / 104

第7 章

整车控制系统

7.1 概述 / 106

7.1.1 整车控制系统 / 106

7.1.2 整车控制单元 / 107

7.1.3 CAN 总线系统 / 108

7.2 VCU 的功能 / 109

7.3 VCU 与各设备的连接 / 114

7.4 低压、高压上电原理 / 118

7.4.1 电动汽车上电特点 / 118

7.4.2 低压上电原理 / 118

7.4.3 高压上电原理 / 121

7.5 故障诊断 / 122

7.5.1 指示灯/ 警告灯 / 122

7.5.2 诊断座端子定义 / 123

7.5.3 故障诊断仪 / 124

自测题 / 124

第8 章

辅助系统

8.1 制冷系统 / 126

8.1.1 制冷系统组成 / 126

8.1.2 电动压缩机 / 127

8.1.3 涡旋式压缩机 / 128

8.1.4 制冷剂 / 129

8.1.5 电动压缩机端子定义 / 130

8.2 加热器 / 131

8.2.1 PTC 空气加热器 / 131

8.2.2 WTC 水加热器 / 134

8.2.3 热泵式空调系统 / 135

8.2.4 远红外制热系统 / 137

8.3 冷却系统 / 137

8.3.1 冷却系统的冷却液路径 / 137

8.3.2 冷却系统的组成 / 138

8.3.3 冷却系统的控制策略 / 139

8.3.4 动力电池的冷却 / 139

8.4 制动助力系统 / 141

8.4.1 电动真空泵 / 141

8.4.2 电动制动助力器 / 143

自测题 / 144

第9 章

大众ID.4

纯电动汽车

9.1 概述 / 145

9.1.1 ID.4 纯电动汽车介绍 / 145

9.1.2 高压电部件安装位置 / 146

9.1.3 高压电缆 / 146

9.2 动力电池AX2 / 147

9.2.1 模组 / 147

9.2.2 62kW·h 电池包 / 148

9.2.3 82kW·h 电池包 / 149

9.2.4 技术参数 / 149

9.2.5 电池箱插座 / 150

9.2.6 正极、负极开关单元 / 150

9.2.7 BMS 控制单元J840 / 152

9.2.8 分控盒J1208、J1209、J1210 / 153

9.3 车载充电机AX4 / 153

9.4 DC/DC 变换器A19 / 154

9.5 驱动电机VX54 / 155

9.5.1 电动机V141 / 155

9.5.2 温度传感器G712 / 155

9.5.3 转子位置传感器G713 / 156

9.6 电机控制器JX1 / 156

9.6.1 JX1 的功用 / 156

9.6.2 JX1 的组成 / 157

9.6.3 控制单元J841 / 158

9.7 CAN 网络拓扑 / 158

9.7.1 网络拓扑 / 158

9.7.2 网络传输速率 / 158

9.7.3 LIN 总线 / 159

9.8 电动压缩机VX81 / 159

9.9 热泵空调 / 160

9.9.1 优点和组成 / 160

9.9.2 8 个电控阀 / 161

9.9.3 冬季热泵模式 / 162

9.9.4 电池制冷模式 / 162

9.10 空调PTC 元件ZX17 / 163

9.11 电池PTC 加热器Z132 / 164

9.12 热管理系统 / 164

9.12.1 功能 / 164

9.12.2 电池散热器 / 165

9.12.3 不带热泵的热管理架构 / 165

9.12.4 带热泵的热管理架构 / 167

自测题 / 170

第10 章

三电技术参数

10.1 微型车 / 172

10.2 小型车 / 173

10.3 紧凑型车 / 174

10.4 中型车 / 175

10.5 中大型车、全尺寸车 / 176

自测题 / 177

自测题答案 / 179

参考文献 / 180