先进电动汽车技术 第二版
作 者： 陈全世，朱家琏，田光宇 编
出版时间：2013
内容简介
《先进电动汽车技术（第2版）》是作者所在研究团队（清华大学电动车辆研究室）多年来从事纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的工作体会和经验总结。作者期望通过该书出版与广大读者交流与分享。《先进电动汽车技术（第2版）》第一版出版后五年来，电动汽车技术取得许多新进展，作为第二版，就这些新发展，如电池、充电系统、电动车辆运行管理模式、电动车辆在特种车辆中的应用以及国内外电动汽车标准与规范等方面进行全面修订与补充。《先进电动汽车技术（第2版）》可供广大从事电动汽车相关领域工程技术人员、管理人员和科研人员参考，也可作为高等院校车辆工程专业本科生和研究生的选修课教材，还可作为其他专业如机械、电机、材料等本科生和研究生教学参考书使用。
目录
第1章概述11?1汽车百年回顾11?2能源安全和环境保护51?3美国政府的PNGV计划71?4汽车工业和技术的未来发展方向111?5从化石燃料时代向低碳和可再生能源时代过渡12参考文献14第2章整车行驶工况与性能匹配152?1汽车行驶工况概述152?2国外汽车行驶工况介绍162?2?1美国行驶工况162?2?2欧洲行驶工况182?2?3日本行驶工况182?3我国行驶工况的发展状况192?4行驶工况的特征分析202?5汽车行驶工况开发方法212?5?1开发规划222?5?2数据的获取222?5?3数据的分析与处理232?5?4工况的解析与合成242?5?5工况的验证242?6行驶工况在整车性能分析和匹配研究中的应用242?6?1确定动力性能指标252?6?2整车参数匹配与仿真252?6?3整车能量消耗和排放试验26参考文献27第3章驱动电机及其控制系统283?1概述283?2直流电机(DC Motor)驱动系统283?2?1直流电机工作原理283?2?2直流电机数学方程293?2?3直流电机机械特性分析303?2?4直流电机控制器原理313?2?5直流电机驱动系统的特点323?3交流感应电机驱动系统323?3?1交流感应电机工作原理333?3?2基于感应电机稳态模型的变压变频调速343?3?3交流感应电机矢量控制算法363?3?4交流感应电机直接转矩控制算法383?3?5交流感应电机驱动系统特点393?4交流永磁电机驱动系统393?4?1交流同步电机工作原理393?4?2永磁同步电机数学模型及控制系统403?4?3无刷直流电机工作原理413?4?4无刷直流电机数学模型及控制系统423?4?5交流永磁电机驱动系统特点433?5开关磁阻电机433?5?1开关磁阻电机工作原理433?5?2开关磁阻电机的数学模型443?5?3电动汽车SR电机控制系统453?5?4开关磁阻电机驱动系统的特点453?6电机驱动系统总结与展望46参考文献47第4章动力电池系统494?1概述494?2动力电池的基本术语504?3电动车辆对电池性能的要求524?3?1纯电动汽车对电池的要求524?3?2混合动力汽车对电池的工作要求524?3?3可外接充电式混合动力汽车(PHEV)对电池的工作要求534?3?4电动车用电池的具体指标要求举例534?4电动车用电池的主要种类及特点554?4?1铅酸电池554?4?2镍氢电池564?4?3ZEBRA电池584?4?4锂离子电池584?4?5锂空气电池604?4?6锂资源624?5电池测试方法634?5?1单体、模块与电池组634?5?2电动汽车动力电池国内标准634?5?3国外动力电池的试验方法644?6电池管理系统654?6?1电池管理系统概述654?6?2电动汽车电池管理系统举例654?7电动车用电池管理的关键技术674?7?1电池模型应用674?7?2SOC估计704?7?3电池组热管理724?8动力电池技术前景展望754?8?1电动汽车动力电池类别754?8?2电容型电池764?8?3聚合物锂离子电池774?8?4动力电池的发展展望78参考文献79第5章超级电容与飞轮储能装置815?1超级电容的研究现状815?2超级电容的储能机理及分类825?2?1超级电容的储能机理825?2?2超级电容的分类835?3碳镍体系超级电容855?3?1充电过程855?3?2放电过程855?4超级电容的模型865?4?1超级电容的理论模型865?4?2超级电容等效电路模型875?5超级电容在电动汽车上的应用905?5?1超级电容与动力电池的比较905?5?2超级电容组的电压均衡问题905?5?3超级电容在车辆上的应用915?5?4车用超级电容的发展方向925?6飞轮储能装置945?6?1飞轮储能装置的结构及原理945?6?2飞轮储能装置与其他储能装置的比较965?6?3飞轮储能装置发展现状965?6?4飞轮储能装置关键技术98参考文献99第6章质子交换膜燃料电池1006?1燃料电池概述1006?1?1燃料电池的分类1006?1?2车用燃料电池及其关键技术1016?1?3燃料电池的性能指标1036?2质子交换膜燃料电池的工作原理1046?3膜电极1056?3?1聚合物电解质膜1066?3?2电催化剂1096?4双极板1116?5燃料电池的水管理和热管理1126?5?1燃料电池的水管理1126?5?2燃料电池的热管理1156?6增压式燃料电池和常压式燃料电池1176?6?1增压式燃料电池1176?6?2常压式燃料电池1186?7燃料电池的相关计算1206?7?1燃料电池单体的电压及效率的计算1206?7?2空气流量计算1236?7?3氢气流量1246?7?4水的生成量计算124参考文献124第7章电动助力转向、制动及其他电动化辅助系统1257?1电动助力转向系统1257?1?1电动助力转向系统概述1257?1?2电动助力转向系统的分类1257?2用于电动车辆的气压制动系统1317?2?1电动车辆的空气压缩机控制回路1317?2?2电动制动空气压缩机1327?3电动制动器（EMB）1347?4电动空调制冷压缩机1357?4?1制冷方式1357?4?2电动压缩机驱动方式1387?4?3高效节能压缩机的选用139参考文献141第8章电动汽车的电气系统1428?1电气系统概述1428?1?1低压电气的控制逻辑1428?1?2高压电气系统1428?2电源变换器1438?2?1电动汽车中的电源变换器1438?2?2降压变换器1448?2?3升压变换器1458?2?4双向电源变换器1468?3电气系统的电磁兼容性1488?3?1电磁兼容概述1488?3?2电磁噪声的分析1488?3?3电磁噪声的传播1498?3?4减少电磁干扰的主要措施1518?4电动汽车的电气安全技术1558?4?1电气绝缘检测的一般方法1558?4?2电动汽车电气绝缘性能的描述1568?4?3绝缘电阻检测原理156参考文献157第9章纯电动车辆1589?1纯电动车辆概述1589?2美国的电动汽车计划1589?2?1美国通用汽车公司的EV?1纯电动轿车1599?2?2美国TESLA Motors 公司的纯电动跑车Tesla Roadster1619?3法国的电动汽车发展历程和标致?雪铁龙（PSA）集团的纯电动轿车1629?4日本的纯电动汽车研发概况1639?5中国的纯电动汽车和电动汽车示范基地1649?6轻型（低速）电动车1669?6?1车型和用途简介1669?6?2中小型电动牵引车1699?6?3轻型电动车的一般结构1709?6?4四轮轻型电动车的安全设计标准1729?7机场地面支持与服务电动车辆1739?7?1概述1739?7?2我国近年开发的机场地面支持与服务电动车辆173参考文献177第10章混合动力电动汽车17810?1混合动力电动汽车概述17810?2传统内燃机车辆的能量利用情况17910?3混合动力驱动系统的节能潜力18110?4混合动力汽车的排放问题18210?5混合动力电动车的分类18210?5?1串联混合动力系统18410?5?2并联混合动力系统18510?5?3混联式混合动力电动车18810?6混合动力电动车的能量管理与控制策略19210?6?1串联式混合动力系统的工作模式19210?6?2并联式混合动力系统的工作模式19310?6?3混合动力系统的能量管理策略19310?7可外接充电式混合动力汽车（PHEV）19410?7?1PHEV的发展背景19410?7?2PHEV的工作模式19510?7?3PHEV的研发现状19610?7?4当前PHEV研究的主要问题19910?8不同类型混合动力车与传统汽油车总效率的比较200参考文献201第11章燃料电池汽车20311?1燃料电池汽车的基本结构20311?2燃料电池汽车动力系统的参数匹配方法20511?2?1理想的动力驱动系统的参数优化匹配方法20511?2?2实用的动力驱动系统的参数优化匹配方法20611?2?3整车参数、动力性指标与目标工况20811?3燃料电池汽车燃料经济性的计算20811?3?1燃料电池系统氢气消耗量的计量方法20811?3?2蓄电池等效氢气消耗量的折算21011?4燃料电池汽车动力驱动系统的参数匹配举例21211?4?1车辆行驶需求功率及功率谱分析21211?4?2驱动电机参数的选择21611?5传动系速比的选择21811?5?1传动系最小传动比的选择21911?5?2传动系最大传动比的选择21911?5?3固定速比齿轮传动系的传动比选择22011?6动力源参数匹配与系统构型分析22111?6?1双动力源之间的基本能量分配策略22111?6?2“FC+B_DC/DC（功率混合型）”构型的能量分配策略22211?6?3“FC_DC/DC+B（能量混合型）”构型的能量分配策略22411?6?4燃料电池系统的特性参数22411?6?5蓄电池系统的参数选择22511?7国外燃料电池汽车的研究进展22611?7?1美国通用汽车公司22611?7?2美国福特汽车公司22811?7?3加拿大巴拉德动力系统22811?7?4戴姆勒?奔驰汽车公司22911?7?5日本丰田汽车公司23211?7?6日本本田汽车公司233参考文献235第12章整车控制与系统仿真23612?1整车控制系统及其功能分析23612?1?1控制对象23612?1?2整车控制系统结构23712?1?3整车控制器功能23812?2整车控制器开发23912?2?1开发模式23912?2?2硬件在环开发系统24112?2?3仿真模型24312?2?4快速控制器原型24812?3能量管理策略及其优化25112?3?1混联式混合动力系统25112?3?2燃料电池串联式系统25412?4整车通信系统25612?4?1CAN总线及其应用25612?4?2TTCAN协议及通信实时性分析25912?4?3FlexRay总线及其应用26212?5整车容错控制系统26412?5?1容错单元及容错控制系统26512?5?2容错的CAN通信系统267参考文献269第13 章充电装置与氢系统基础设施27013?1充电装置与电动汽车27013?2电动汽车充电装置的分类27113?3电动汽车充电技术和充电装置27313?4电动汽车充电模式的选择27413?4?1充电站的主要结构和功能27413?4?2电动汽车的充电方式27413?4?3几种电动汽车充换电模式简介27513?5电动汽车充电装置的展望27813?6燃料电池汽车和氢能27813?6?1燃料电池和氢能27913?6?2氢的基本性质27913?7氢的制取27913?7?1电解水制氢28113?7?2天然气蒸汽重整制氢28113?7?3来自焦化厂、氯碱工厂或石油精炼厂的副产品氢28213?7?4集中与分布制氢的氢成本比较28213?8加氢站构成与系统方案28313?8?1加氢站组成28313?8?2加氢站系统类型28413?8?3加氢机28513?8?4加氢站建设成本28513?8?5全球主要燃料电池大客车示范项目的加氢站28713?9氢安全292参考文献293第14章电动汽车标准与规范29514?1我国电动汽车标准的制定29514?2国外电动车辆标准化组织及所制定的标准简介29614?2?1国际标准化组织29614?2?2国际电工委员会（IEC）29714?2?3欧洲标准化技术委员会/电驱动道路车辆技术委员会29814?2?4联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP29)29814?2?5美国汽车工程师学会29914?2?6美国电动运输协会标准30014?2?7日本工业标准调查会（JISC）30014?2?8日本电动车辆协会300附录14?1我国已经发布的电动汽车和电动摩托车相关标准301附录14?2国外电动汽车相关标准303参考文献308
