内容简介

这本由四个部分组成的实用指南全面介绍了电池、混合动力和燃料电池电动汽车系统以及相关的能源、电力电子设备、机器和驱动器。*1部分从电动汽车和相关环境影响的历史概述开始，这些影响推动了电动动力系统的发展。然后介绍了机电推进的车辆要求。对纯电动汽车、燃料电池电动汽车以及传统和混合动力电动汽车在车辆推进方面进行了描述、对比和比较。*2部分对电力传动系曳引机进行了深入的分析，特别关注感应电机以及面置式和内置式永磁交流电机。有刷直流电机因为它易于操作和理解，以及它的历史地位，从而作为美国宇航局火星漫游者的曳引机。第3部分介绍了推进、充电、附件和辅助电力电子变换器的理论和应用，主要介绍隔离和非隔离DC-DC变换器、牵引逆变器和电池充电。第4部分介绍了入门和应用电磁学，这是整本书的基础。本书适合电动汽车整车及供应商技术人员阅读使用。

  目录

前言

*1部分车辆与能量源

*1章电动性和环境3

1*1电机动力总成简史4

1*1*1*一部分——电动汽车

诞生4

1*1*2*二部分——电机动力总成

的复苏4

1*1*3第三部分——电机动力总成

*终成功6

1*2能源推进和排放9

1*2*1燃料碳排放10

1*2*2温室气体和污染物11

1*3法规的出现13

1*3*1监管注意事项和排放

趋势15

1*3*2大型货车法规16

1*4EPA行驶工况17

1*5BEV燃油消耗、续驶里程和等效

燃油经济性21

1*6传统动力总成和电机动力总成碳

排放22

1*6*1油井-车轮和摇篮-坟墓

排放25

1*6*2输电网络产生的排放25

1*7传统汽车、电动汽车、混合动力汽

车和燃料电池汽车电力系统

概论26

1*7*1传统内燃机汽车26

1*7*2纯电动汽车27

1*7*3混合动力汽车28

1*7*4燃料电池汽车30

1*7*5传统汽车、电动汽车、混合

动力汽车和燃料电池汽车

效率对比30

1*7*6传统汽车、电动汽车、混合

动力汽车和燃料电池汽车

案例研究对比31

1*8汽车和其他交通运输技术

对比32

参考文献33

扩展阅读34

问题34

作业35

*2章车辆动力学36

2*1车辆载荷36

2*1*1基础动力、能量和速度之间

的关系37

2*1*2空气动力阻力37

2*1*3滚动阻力40

2*1*4根据EPA滑行试验的车辆

道路-载荷系数41

2*1*5恒速下纯电动汽车的续驶

里程44

2*1*6*大爬坡度45

2*2车辆加速47

2*2*1车辆制动能量回收48

2*2*2牵引电机特征48

2*2*3车辆加速度50

2*3简化行驶工况车辆对比53

参考文献55

扩展阅读55

问题55

MATLAB代码示例56

作业：BEV模型59

目录**********电驱动系统——混动、纯电动与燃料电池汽车的能量系统、功率电子和传动第3章电池61

3*1电池介绍61

3*1*1电池类型和电池组61

3*1*2电池基本原理64

3*1*3基础电化学66

3*1*4电池能量储存单位68

3*1*5放电率69

3*1*6电池参数和比较70

3*2生命周期和规格考虑事项72

3*2*1电池选型案例75

3*2*2电池组放电曲线和寿命77

3*3电池充电、保护和管理系统78

3*3*1电池充电78

3*3*2电池失效和保护79

3*3*3电池管理系统80

3*4电池模组80

3*4*1适应纯电动汽车电池模型的

简化新曲线82

3*4*2电池组电压、电流、电阻和

效率84

3*4*3混合动力汽车电池的简单

曲线86

3*4*4充电87

3*4*5计算给定输出/输入功率下的

电池/电池组电压88

3*4*6电池单体能量和放电率89

3*5例：某固定齿轮速比纯电动汽车

的能耗91

参考文献94

扩展阅读94

问题94

附录：一种简化的适应于纯电动汽车电池

的模拟曲线96

第4章燃料电池99

4*1燃料电池介绍99

4*1*1燃料电池排放和上游

排放100

4*1*2氢气的安全因素101

4*2基本原理102

4*2*1燃料电池模型和电池

电压103

4*2*2燃料电池单体和燃料电池动力

系统的功率和效率105

4*2*3燃料电池特征曲线106

4*3燃料电池动力系统选型107

4*3*1例：燃料电池单体

选型107

4*3*2丰田Mirai108

4*3*3配套设施108

4*3*4DC-DC升压变换器109

4*4燃料电池寿命109

4*5例：重型货物牵引车-拖车组合

燃料电池系统选型110

4*6例：燃料电池汽车燃油经

济性112

参考文献115

问题115

作业116

第5章传统和混合动力总成117

5*1混合动力汽车概述117

5*2制动比油耗119

5*3传统发动机、串联和串并联混合

系统的比较123

5*3*1例：使用汽油或柴油发动机的

内燃机汽车的燃油经

济性123

5*3*2例：串联HEV的燃油经

济性128

5*3*3例：串并联混合动力汽车的

燃油经济性130

5*3*4比较总结132

5*4行星齿轮作为动力分配

装置133

5*4*12004款丰田普锐斯动力

总成134

5*4*2例：在电驱动模式下运行的

CVT（车辆起动和

低速）135

5*4*3例：CVT在全功率模式下

运行137

5*4*4例：CVT在巡航和发电模式

下运行138

参考文献139

问题139

作业139*2部分电机

第6章牵引电机介绍143

6*1驱动电机概论143

6*1*1直流电机144

6*1*2交流电机145

6*1*3牵引电机对比149

6*1*4案例研究——火星探测器

牵引电机150

6*2电机定义151

6*2*1四象限运行152

6*2*2额定参数152

6*2*3额定转矩153

6*2*4额定转速和基本转速153

6*2*5额定功率153

6*2*6峰值转矩153

6*2*7堵转转矩154

6*3电机特性曲线154

6*3*1恒转矩模式154

6*3*2恒功率模式154

6*3*3*高转速模式155

6*3*4效率谱155

6*4电机单元转换因子157

参考文献157

第7章有刷直流电机158

7*1直流电机结构158

7*2直流电机等效电路160

7*3直流电机电路方程161

7*3*1空载旋转损耗163

7*3*2空载转速163

7*3*3*大功率163

7*3*4额定条件163

7*4永磁直流电机功率、损耗及

效率164

7*5应用电力电子进行电机控制165

7*6正向或反转模式下电机作为电动机

或者发电机运转167

7*6*1例：应用永磁直流电机发电

或者制动168

7*6*2例：反转驱动169

7*7磁饱和与电枢反应170

7*8电动汽车动力总成使用PM直流

电机171

7*9电动汽车动力总成使用WF直流

电机173

7*10案例研究——火星探测器牵引

电机177

7*11电机热特性179

7*11*1稳态温升案例179

7*11*2瞬态温升案例180

参考文献181