新能源汽车动力系统

1.本书系统介绍了新能源汽车“心脏”——动力系统，从概念演进、技术原理到开发实践层层深入。
2.本书涵盖纯电动/混动/燃料电池等主流新能源汽车动力系统技术路线，深度剖析动力电池、驱动电机、能量回收、整车控制等核心模块，结合法规标准与前沿趋势，为研发者、工程师及科研工作者提供全链路技术指南。

本书以新能源汽车动力系统为背景，层层递进引出新能源汽车动力系统的技术背景、开发细节及其发展趋势。具体来说，本书介绍了新能源汽车动力系统的概念、发展历程、场景设计方法。在此基础上，本书沿着新能源汽车动力系统开发的技术路线，重点阐述了组成原理、性能指标、动力电池及驱动电机的组成原理；并聚焦纯电动、混合动力、燃料电池等主流新能源汽车动力系统，以及制动能量回收的匹配设计及遵循的法律法规等内容。
本书适合对新能源汽车动力系统相关技术感兴趣的读者，包括开发者、设计者、科研工作者，以及刚入门的汽车爱好者等。本书还适合有相关知识背景的从业人员深入学习。

前言
第1章　绪论1
1.1　新能源汽车概述1
1.1.1　新能源汽车的发展史1
1.1.2　新能源汽车的现状及发展趋势3
1.1.3　新能源汽车的类别4
1.2　新能源汽车动力系统概述8
1.2.1　新能源汽车动力系统的类型8
1.2.2　新能源汽车动力系统的工作原理9
1.2.3　新能源汽车动力系统的优势与挑战10
1.2.4　新能源汽车动力系统的未来发展趋势10
第2章　新能源汽车的动力性11
2.1　汽车的动力性指标11
2.1.1　燃油汽车的动力性指标11
2.1.2　新能源汽车的动力性指标12
2.2　汽车的驱动力和行驶阻力13
2.2.1　汽车的驱动力13
2.2.2　汽车的行驶阻力14
2.3　汽车行驶基本原理21
2.3.1　驱动条件21
2.3.2　附着条件22
2.4　纯电动汽车动力性22
2.4.1　最高车速22
2.4.2　加速性能23
2.4.3　爬坡性能23
2.5　混合动力电动汽车的动力性23
2.5.1　最高车速工作原理与影响因素24
2.5.2　加速过程中的动力系统协同工作24
2.5.3　爬坡时的动力分配优势24
第3章　新能源汽车动力蓄电池25
3.1　新能源汽车动力蓄电池概述25
3.1.1　动力蓄电池的分类26
3.1.2　动力蓄电池的性能指标27
3.1.3　新能源汽车对动力蓄电池的要求30
3.1.4　常见动力蓄电池性能比较31
3.2　锂离子蓄电池31
3.2.1　锂离子蓄电池的分类32
3.2.2　锂离子蓄电池的特点32
3.2.3　锂离子蓄电池的工作原理32
3.2.4　锂离子蓄电池的充放电特性33
3.3　燃料电池34
3.3.1　燃料电池的分类34
3.3.2　燃料电池的特点36
3.3.3　质子交换膜燃料电池的工作原理37
3.4　固态电池38
3.4.1　定义与结构38
3.4.2　工作原理39
3.4.3　固态电池的优点39
3.4.4　挑战与限制39
3.4.5　应用与发展前景39
3.4.6　其他新能源汽车动力蓄电池40
第4章　新能源汽车的驱动电机41
4.1　驱动电机概述41
4.1.1　有刷直流电机41
4.1.2　永磁无刷直流电机41
4.1.3　交流异步电机42
4.1.4　永磁同步电机42
4.1.5　开关磁阻电机42
4.2　新能源汽车对驱动电机的要求43
4.2.1　低速大转矩特性及较宽范围内的恒功率特性43
4.2.2　整个运行范围内的高效率和大比功率43
4.2.3　体积小、重量轻43
4.2.4　高转速43
4.2.5　过载能力强、瞬时功率大43
4.2.6　协同性能好44
4.2.7　能作为发电机使用44
4.2.8　高可靠性44
4.2.9　高电压44
4.3直流电机44
4.3.1　直流电机的分类44
4.3.2　直流电机的基本构造46
4.3.3　直流电机的工作原理及其性能47
4.3.4　直流电机在电动汽车中的应用49
4.4　交流异步电机50
4.4.1　交流异步电机的结构50
4.4.2　交流异步电机的特点及应用51
4.4.3　异步电机的工作原理52
4.4.4　异步电机的基本调速方法54
4.5　永磁同步电机54
4.5.1　永磁同步电机的结构54
4.5.2　永磁同步电机的特点56
4.5.3　永磁同步电机的工作原理57
4.5.4　永磁同步电机的控制方法57
第5章　纯电动汽车动力系统59
5.1　纯电动汽车59
5.1.1　纯电动汽车定义59
5.1.2　纯电动汽车发展历程59
5.1.3　纯电动汽车结构60
5.1.4　纯电动汽车工作原理61
5.1.5　纯电动汽车特点61
5.2　纯电动汽车续驶里程62
5.2.1　纯电动汽车续驶里程模型62
5.2.2　纯电动汽车续驶里程影响因素63
5.3　纯电动汽车电池管理系统65
5.3.1　基本组成和功能65
5.3.2　电量管理系统66
5.3.3　热管理系统67
5.3.4　均衡管理系统68
5.3.5　数据通信系统70
5.3.6　安全管理系统72
5.4　纯电动汽车经济性评价指标及行驶能耗73
5.4.1　纯电动汽车能耗经济性评价指标73
5.4.2　纯电动汽车的能量利用率74
5.4.3　纯电动汽车的能耗75
5.5　纯电动汽车动力性77
5.5.1　驱动电机的转速－转矩特性77
5.5.2　电动汽车的驱动力78
5.5.3　传动系79
5.6　纯电动汽车动力系统设计79
5.6.1　驱动电机参数设计79
5.6.2　传动系统传动比设计81
5.6.3　动力蓄电池组参数设计82
第6章　混合动力电动汽车动力系统84
6.1　混合动力电动汽车84
6.1.1　混合动力电动汽车定义84
6.1.2　混合动力电动汽车的分类85
6.1.3　混合动力电动汽车的优点90
6.1.4　混合动力电动汽车的关键技术90
6.2　混合动力电动汽车电驱动系统92
6.2.1　串联式混合动力电驱动系统92
6.2.2　并联式混合动力电驱动系统93
6.2.3　混联式混合动力电驱动系统102
6.3　混合动力电动汽车的能量管理106
6.3.1　串联式混合动力电动汽车的能量管理策略106
6.3.2　并联式混合动力电动汽车的能量管理策略106
6.3.3　混联式混合动力电动汽车的能量管理策略108
6.4　混合动力电动汽车动力系统设计110
6.4.1　发动机设计110
6.4.2　驱动电机设计110
6.4.3　储能装置设计112
6.4.4　动力分配装置设计114
6.4.5　控制策略设计115
第7章　燃料电池电动汽车动力系统117
7.1　燃料电池电动汽车117
7.1.1　燃料电池电动汽车定义117
7.1.2　燃料电池电动汽车主要类型及结构118
7.1.3　燃料电池电动汽车动力系统121
7.1.4　燃料电池电动汽车的主要特点121
7.2　燃料电池电动汽车的结构型式与能量管理122
7.2.1　燃料电池特性分析122
7.2.2　燃料电池电动汽车的结构形式122
7.2.3　燃料电池电动汽车能量管理分析124
7.3　燃料电池电动汽车动力系统设计126
7.3.1　驱动电机设计126
7.3.2　传动系统传动比设计128
7.3.3　燃料电池设计128
7.3.4　辅助动力源设计130
第8章　新能源汽车制动能量回收系统132
8.1　新能源汽车制动能量回收概述132
8.1.1　制动中的能量损耗132
8.1.2　制动能量回收方法134
8.2　新能源汽车的制动模式136
8.2.1　汽车的制动要求及新能源汽车的复合制动136
8.2.2　新能源汽车的制动模式137
8.2.3　新能源汽车制动能量回收要求138
8.3　新能源汽车的制动系统138
8.3.1　电动汽车制动能量回收系统的结构138
8.3.2　电动汽车制动能量回收系统的原理139
8.3.3　电动汽车制动能量回收控制策略140
第9章　新能源汽车整车控制系统143
9.1　整车控制器143
9.1.1　整车控制器的功能144
9.1.2　CAN总线144
9.1.3　整车控制器的结构与控制原理147
9.2　电池管理系统147
9.2.1　电池管理系统的功能148
9.2.2　电池管理系统的结构与原理150
9.3　电机控制器151
9.3.1　国内外电机控制器发展情况152
9.3.2　电机控制器的功能与结构153
9.3.3　电机控制器的分类154
9.4　燃料电池控制器154
9.5　氢系统控制器155
第10章　新能源汽车动力系统标准与法规157
10.1　电动汽车动力性能试验方法157
10.1.1　电动汽车动力性能试验方法标准概述157
10.1.2　试验158
10.2　电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法167
10.2.1　电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法标准概述167
10.2.2　能量消耗量和续驶里程试验168
10.2.3　能量消耗量和续驶里程的计算183
参考文献188