新能源汽車技術

第1章 緒論 1
1．1 新能源汽車的定義和分類 1
1．2 新能源汽車產生和發(fā)展的原因 2
1．2．1 能源短缺 2
1．2．2 環(huán)境污染 2
1．2．3 氣候異常 2
1．3 新能源汽車的發(fā)展歷史 3
1．4 新能源汽車的基本結構 5
1．4．1 新能源汽車的功能模塊構成 6
1．4．2 不同電力驅動系統(tǒng)的結構形式 6
1．4．3 不同儲能裝置的結構形式 8
1．5 新能源汽車的主要行駛性能指標 9
1．5．1 動力性能 10
1．5．2 續(xù)駛里程 10
第2章 新能源汽車 12
2．1 純電動汽車 12
2．1．1 純電動汽車的定義和優(yōu)點 12
2．1．2 純電動汽車的基本構造 13
2．1．3 純電動汽車的驅動 15
2．1．4 純電動汽車的儲能裝置――蓄電池 18
2．2 混合動力電動汽車 19
2．2．1 混合動力電動汽車的定義和優(yōu)點 19
2．2．2 混合動力電動汽車的分類 20
2．2．3 串聯(lián)式混合動力驅動系統(tǒng) 22
2．2．4 并聯(lián)式混合動力驅動系統(tǒng) 24
2．2．5 混聯(lián)式混合動力驅動系統(tǒng) 30
2．2．6 插電式（Plug-in）混合動力驅動系統(tǒng) 32
2．3 太陽能電動汽車 33
2．3．1 太陽能電動汽車的基本構造 34
2．3．2 太陽能電池光伏發(fā)電原理及特性 35
2．3．3 太陽能電動汽車太陽能電池最大功率點跟蹤系統(tǒng) 37
2．3．4 太陽能電動汽車的能量管理系統(tǒng) 40
2．4 燃料電池電動汽車 41
2．4．1 燃料電池電動汽車的定義和優(yōu)勢 41
2．4．2 燃料電池電動汽車的基本構造 43
2．4．3 燃料電池工作原理 45
2．4．4 燃料電池能量管理系統(tǒng) 46
2．5 氣體燃料汽車 46
2．5．1 天然氣汽車 47
2．5．2 液化石油氣汽車 55
2．5．3 氫氣燃料汽車 63
2．6 生物燃料汽車 67
2．6．1 醇類燃料汽車 67
2．6．2 生物柴油汽車 77
2．6．3 二甲醚汽車 80
第3章 新能源汽車的電動機驅動系統(tǒng) 84
3．1 電動機驅動系統(tǒng)概述 84
3．1．1 電動機驅動系統(tǒng)的種類與特點 84
3．1．2 新能源汽車對驅動電動機的性能要求 86
3．1．3 驅動電動機的分類 87
3．2 直流電動機的驅動系統(tǒng) 88
3．2．1 直流電動機的基本構造 88
3．2．2 直流電動機的性能特點 90
3．2．3 直流電動機的調速方法 91
3．3 交流異步電動機驅動系統(tǒng) 93
3．3．1 三相異步電動機的構造及工作原理 93
3．3．2 交流異步電動機的性能特點 95
3．3．3 交流異步電動機的控制方法 95
3．4 永磁電動機的驅動系統(tǒng) 97
3．4．1 永磁電動機的分類 97
3．4．2 永磁電動機的結構與性能特點 98
3．4．3 永磁同步電動機的控制方法 100
3．4．4 永磁無刷直流電動機的控制方法 102
3．5 開關磁阻電動機驅動系統(tǒng) 103
3．5．1 開關磁阻電動機工作原理與性能特點 103
3．5．2 開關磁阻電動機的運行特性 105
3．5．3 開關磁阻電動機的控制方法 106
3．5．4 開關磁阻電動機功率變換器 109
3．6 其他電動機驅動系統(tǒng) 110
3．6．1 輪轂電動機 111
3．6．2 交流勵磁記憶電動機 112
3．6．3 外轉子型雙勵磁永磁無刷電動機 114
3．7 新能源汽車電驅動系統(tǒng)的發(fā)展方向 115
3．7．1 新型電動機的應用 116
3．7．2 電動機控制技術的發(fā)展方向 117
第4章 新能源汽車的儲能裝置 119
4．1 動力電池概述 119
4．1．1 化學電池的基本構成 119
4．1．2 電池的基本知識 120
4．1．3 電池的種類 121
4．1．4 電池的性能指標 122
4．1．5 各種車用電池的性能比較 126
4．2 鉛酸蓄電池 126
4．2．1 鉛酸蓄電池的結構和原理 126
4．2．2 鉛酸蓄電池的充放電特性 128
4．2．3 鉛酸蓄電池的種類及發(fā)展現(xiàn)狀 128
4．2．4 鉛酸蓄電池的應用 130
4．3 鎳氫蓄電池 131
4．3．1 鎳氫電池的分類與特點 131
4．3．2 鎳氫電池的工作原理 131
4．3．3 鎳氫電池的結構 132
4．3．4 鎳氫電池的性能特征 132
4．4 鈉硫蓄電池 133
4．4．1 鈉硫蓄電池的結構原理 133
4．4．2 鈉硫蓄電池的性能特點 134
4．4．3 鈉硫蓄電池的優(yōu)缺點 134
4．5 動力鋰電池 135
4．5．1 鋰離子電池 135
4．5．2 磷酸鐵鋰電池 136
4．5．3 聚合物鋰離子電池 138
4．6 燃料電池 139
4．6．1 燃料電池的特點 140
4．6．2 燃料電池的分類 140
4．6．3 質子交換膜燃料電池的工作原理 141
4．6．4 PEMFC的雙極板技術 143
4．6．5 燃料電池的水管理與熱管理 144
4．6．6 增壓式燃料電池與常壓式燃料電池 145
4．7 空氣電池 148
4．7．1 鋅空氣電池 148
4．7．2 鋁空氣電池 150
4．7．3 鋰空氣電池 150
4．8 超級電容 151
4．8．1 超級電容的發(fā)展現(xiàn)狀 151
4．8．2 超級電容的結構與工作原理 152
4．8．3 超級電容的充放電 153
4．8．4 超級電容器的優(yōu)點 154
4．8．5 超級電容器在新能源汽車上的應用 155
4．8．6 其他類型的超級電容器介紹 157
4．9 飛輪儲能器 158
4．9．1 飛輪儲能器結構 158
4．9．2 飛輪儲能器的工作原理 159
4．9．3 飛輪儲能器的優(yōu)點 160
4．9．4 飛輪儲能器的應用 160
第5章 新能源汽車的能量管理系統(tǒng) 161
5．1 能量管理系統(tǒng)的作用 161
5．2 純電動汽車能量管理系統(tǒng) 162
5．2．1 系統(tǒng)組成 162
5．2．2 荷電狀態(tài)指示器 163
5．2．3 電池管理系統(tǒng) 163
5．3 混合動力電動汽車的能量管理系統(tǒng) 164
5．3．1 串聯(lián)式混合動力汽車的能量管理系統(tǒng) 165
5．3．2 并聯(lián)式混合動力汽車的能量管理系統(tǒng) 167
5．4 燃料電池混合動力汽車能量管理系統(tǒng)分析 168
5．4．1 燃料電池混合動力汽車能量特性分析 168
5．4．2 燃料電池混合動力汽車混合動力結構及方案 170
5．4．3 燃料電池混合動力汽車能量管理模式研究 173
5．5 動力鋰離子電池管理系統(tǒng)的方案 174
5．5．1 鋰離子電池的外特性 174
5．5．2 鋰離子電池的管理系統(tǒng) 175
第6章 新能源汽車的充放電系統(tǒng) 178
6．1 蓄電池的充電原理 178
6．2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng) 182
6．2．1 制動能量回收方法 182
6．2．2 電動汽車制動能量的回收 185
6．2．3 永磁電動機再生制動原理 186
6．2．4 電動汽車再生制動控制策略 188
6．3 新能源汽車的充電裝置 191
6．3．1 充電裝置的分類 192
6．3．2 充電模式的選擇 193
第7章 新能源汽車的循環(huán)冷卻系統(tǒng) 197
7．1 新能源汽車中的熱源和發(fā)熱機理 197
7．1．1 蓄電池的發(fā)熱機理 197
7．1．2 燃料電池的發(fā)熱機理 198
7．1．3 電動機控制器的發(fā)熱機理 198
7．1．4 電動機的發(fā)熱機理 199
7．2 新能源汽車散熱系統(tǒng)的主要類型 199
7．3 電池散熱系統(tǒng) 201
7．3．1 主動散熱系統(tǒng)與被動散熱系統(tǒng) 201
7．3．2 散熱系統(tǒng) 202
7．3．3 鉛酸蓄電池散熱 204
7．3．4 鋰離子電池散熱 204
7．3．5 燃料電池散熱 205
7．4 電動機與控制器散熱 207
7．4．1 電動機與控制器冷卻方式 207
7．4．2 電動機與控制器的冷卻需求 208
7．5 電動機與控制器散熱量分析 209
7．6 強制液冷的電動機與控制器冷卻系統(tǒng)分析 211
7．6．1 電動機與控制器的液冷系統(tǒng)結構 211
7．6．2 熱阻等效電路分析 211
7．6．3 電動機及其控制器液冷系統(tǒng)參數(shù)計算 213
第8章 新能源汽車的輔助系統(tǒng) 215
8．1 電動助力轉向系統(tǒng) 215
8．1．1 概述 215
8．1．2 EPS系統(tǒng)的基本組成 217
8．1．3 EPS系統(tǒng)的工作原理 219
8．1．4 電子控制器ECU及其控制策略 219
8．1．5 EPS系統(tǒng)的優(yōu)點 221
8．2 線控轉向系統(tǒng) 221
8．2．1 線控轉向系統(tǒng)的結構及工作原理 222
8．2．2 線控轉向系統(tǒng)的性能特點 223
8．2．3 線控轉向系統(tǒng)的關鍵技術 223
8．3 線控制動系統(tǒng) 224
8．3．1 電子液壓式制動（EHB）系統(tǒng) 225
8．3．2 電子機械式制動（EMB）系統(tǒng) 227
8．4 電控懸架系統(tǒng) 229
8．4．1 電控懸架系統(tǒng)的功能 229
8．4．2 電控懸架系統(tǒng)分類 230
8．4．3 全主動式電控懸架系統(tǒng) 230
8．5 新能源汽車的空調系統(tǒng) 232
8．5．1 熱電偶空調系統(tǒng) 232
8．5．2 余熱制冷空調系統(tǒng) 234
8．5．3 電動壓縮機空調系統(tǒng) 235
參考文獻 237