本書簡要介紹了電動汽車的發(fā)展概況、電動汽車用動力電池的結構類型與工作原理、電動汽車驅動裝置的結構類型與工作原理，詳細介紹了純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車的組成與原理。本書力求文字表達通俗、簡明，使讀者能夠系統(tǒng)地了解電動汽車的組成、工作原理、結構類型、關鍵技術。
本書可作為高等職業(yè)院校車輛工程等汽車類專業(yè)的教材或參考用書，也可作為高等院校汽車類專業(yè)的教學用書，還可供從事電動汽車研發(fā)、制造、生產、維修等方面的工程技術人員閱讀參考。
前 言
自1886年誕生起，汽車已經(jīng)歷經(jīng)了130多年的發(fā)展，并且已經(jīng)成為人們日常生活中離不開的代步工具或運輸工具。但能源短缺、環(huán)境污染、氣候變暖是全球汽車產業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的共同挑戰(zhàn)，節(jié)能減排、動力升級推動汽車技術不斷創(chuàng)新，以電動汽車為特色的新能源汽車成為主要選擇。純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車等多種形式的電動汽車技術取得了明顯的進步，電動汽車的市場占有率正逐步提升，將成為21世紀重要的交通工具。《中國制造2025》明確提出純電動和插電式混合動力汽車、燃料電池電動汽車是國內未來重點發(fā)展的方向，并分別提出了2020年和2025年的發(fā)展目標，即繼續(xù)支持電動汽車、燃料電池電動汽車發(fā)展，提升動力電池、驅動電機等核心技術的工程化和產業(yè)化能力，形成從關鍵零部件到整車的完整工業(yè)體系和創(chuàng)新體系，推動新能源汽車同國際先進水平接軌。
本書結合目前電動汽車的主流設計理念，全面系統(tǒng)地介紹了新能源電動汽車的構造與原理。內容涵蓋了純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車的結構設計，并分別介紹了各類電動汽車電機驅動系統(tǒng)、動力電池組、電動化輔助系統(tǒng)等關鍵部件，以及電動汽車基礎設施和能量補充系統(tǒng)的技術。
全書共分12章。第1章主要闡述了電動汽車的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀；第2章概括敘述了電動汽車的總體組成及電動汽車發(fā)展的關鍵技術；第3章和第4章著重介紹了電動汽車關鍵零部件車載儲能裝置及驅動電機的類型、特點、工作原理和基本特性；第5章、第6章和第7章分別介紹了純電動汽車、混合動力電動汽車及燃料電池電動汽車的構造與工作原理；第8章介紹了電動汽車的循環(huán)冷卻系統(tǒng)；第9章著重介紹了電動汽車電機再生制動系統(tǒng)和電動助力轉向系統(tǒng)的結構與原理；第10章介紹了電動汽車電氣系統(tǒng)的高壓電氣安全技術、功率變換器的類型與工作原理、空調系統(tǒng)、電動汽車儀器與儀表以及電動汽車總線通信系統(tǒng)組成與特點；第11章介紹了電動汽車充電基礎設施、電動汽車各種能量補充方式的優(yōu)缺點，以及電動汽車傳導式充電接口與標準，闡述了燃料電池電動汽車加氫站的總體結構；第12章介紹了電動汽車各性能參數(shù)的設計計算及電動汽車性能仿真與參數(shù)優(yōu)化。
本書第1～3章、第10章10.6節(jié)及第12章12.10節(jié)由北京交通大學張良編寫，其余內容由北京交通大學劉建華編寫。
本書在編寫過程中，引用了電動汽車標準、一些網(wǎng)上的資料和圖片及相關參考文獻中的部分內容。在本書完稿之際，對書中所引參考文獻的作者，以及由于作者疏漏而沒有列入?yún)⒖嘉墨I的作者致以衷心的感謝！
盡管我們努力欲將國內外電動汽車領域的發(fā)展和技術介紹給讀者，但由于新能源汽車技術的飛速發(fā)展，導致各車廠生產的新能源汽車技術設計差異很大，技術含量不盡相同，加之編者的水平有限，書中難免會有錯漏及不夠先進之處，懇請讀者不吝指正。
編 者
2020年8月
目 錄
第1章 新能源電動汽車概論 1
1.1 新能源汽車的定義 1
1.2 電動汽車的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 2
1.3 新能源汽車的發(fā)展趨勢 9
思考題 10
第2章 電動汽車的總體技術 11
2.1 電動汽車的定義和分類 11
2.2 電動汽車的基本概念 11
2.3 電動汽車的總體構造組成 12
2.4 電動汽車的發(fā)展優(yōu)勢 17
2.5 制約電動汽車發(fā)展的不利因素 19
2.6 電動汽車發(fā)展的關鍵技術 21
思考題 27
第3章 電動汽車車載儲能裝置 28
3.1 電動汽車車載儲能裝置概述 28
3.2 電動汽車動力電池的原理與特性 45
思考題 75
第4章 電動汽車電力驅動系統(tǒng) 76
4.1 概述 76
4.2 電動汽車整車控制器 77
4.3 驅動電機控制器 83
4.4 驅動電機的類型與性能參數(shù) 87
4.5 驅動電機的構造與原理 91
4.6 新能源汽車驅動系統(tǒng)的發(fā)展方向 125
思考題 127
第5章 純電動汽車 128
5.1 純電動汽車的分類 128
5.2 純電動汽車的特點 130
5.3 純電動汽車的結構與原理 131
5.4 純電動汽車驅動系統(tǒng)布置 137
5.5 純電動汽車技術條件 144
思考題 146
第6章 混合動力電動汽車 147
6.1 混合動力電動汽車的定義與分類 147
6.2 混合動力電動汽車結構原理與工作模式 152
6.3 混合動力電動汽車的特點 178
6.4 插電式混合動力汽車 179
6.5 增程式電動汽車 182
思考題 186
第7章 燃料電池電動汽車 187
7.1 燃料電池概述 187
7.2 質子交換膜燃料電池 195
7.3 燃料電池電動汽車 205
思考題 222
第8章 電動汽車循環(huán)冷卻系統(tǒng) 223
8.1 汽車冷卻系統(tǒng)的類型 223
8.2 電動汽車冷卻系統(tǒng)的作用與區(qū)別 223
8.3 動力電池的冷卻方式 225
8.4 電動機和控制器的冷卻方式 227
8.5 電動汽車循環(huán)冷卻系統(tǒng)概述 229
8.6 驅動電機與電機控制器散熱量計算 233
8.7 液冷驅動電機和電機控制器的動態(tài)溫升 234
思考題 237
第9章 電動汽車底盤系統(tǒng) 238
9.1 電動汽車制動系統(tǒng) 238
9.2 制動能量回收控制策略 244
9.3 電動汽車轉向系統(tǒng) 248
9.4 電子控制懸架系統(tǒng) 258
9.5 純電動汽車車身 261
思考題 261
第10章 電動汽車電氣系統(tǒng) 262
10.1 電動汽車電氣系統(tǒng)組成與原理 262
10.2 高壓電氣系統(tǒng)安全技術 270
10.3 電動汽車功率變換器 276
10.4 電動汽車空調系統(tǒng) 284
10.5 電動汽車儀器與儀表 298
10.6 電動汽車總線通信系統(tǒng) 305
思考題 314
第11章 電動汽車能量補充系統(tǒng) 315
11.1 電動汽車充電基礎設施 315
11.2 電動汽車常用充電設施 318
11.3 電動汽車充電設備 319
11.4 電動汽車能量補充方式 325
11.5 電動汽車傳導式充電接口 329
11.6 車載充電機組成與充電過程 334
11.7 非車載充電機的組成與充電過程 336
思考題 340
第12章 電動汽車的設計與仿真優(yōu)化 341
12.1 純電動汽車的整車設計 341
12.2 整車質量參數(shù)的計算 345
12.3 電動汽車行駛性能參數(shù) 347
12.4 電動汽車的動力性參數(shù) 352
12.5 純電動汽車的經(jīng)濟性參數(shù) 356
12.6 純電動汽車驅動系統(tǒng)設計 364
12.7 動力電池參數(shù)的匹配計算 373
12.8 燃料電池電動汽車的設計 378
12.9 混合動力電動汽車的設計 385
12.10 電動汽車性能仿真與參數(shù)優(yōu)化 393
思考題 404
參考文獻 405
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