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第1章 电动汽车发展现状1

1.1 电动汽车发展的必要性1

1.2 电动汽车及其分类5

1.2.1 混合动力电动汽车5

1.2.2 纯电动汽车5

1.2.3 燃料电池电动汽车5

1.3 电动汽车的关键技术6

1.3.1 整车技术6

1.3.2 电池技术6

1.3.3 驱动电机及其控制技术7

1.3.4 整车控制技术8

1.3.5 电动车充电技术9

1.4 电动汽车的发展现状10

1.4.1 国际电动汽车产业加快发展10

1.4.2 电动汽车整车技术发展现状14

第2章 车辆驱动和制动系统基础28

2.1 车辆纵向动力学28

2.1.1 车辆阻力29

2.1.2 车辆动力学方程32

2.1.3 纵向轮胎力与滑动率之间的关系34

2.1.4 法向载荷计算36

2.1.5 轮胎有效半径计算36

2.1.6 动力系的牵引力和车速38

2.2 车辆性能39

2.2.1 最高车速40

2.2.2 爬坡能力41

2.2.3 加速性能41

2.3 制动性能43

2.3.1 制动力43

2.3.2 前后轮轴上的制动力分布44

第3章 电驱动系统49

3.1 电动汽车驱动系统对电动机的要求49

3.2 直流电动机驱动49

3.2.1 直流电动机的结构49

3.2.2 直流电动机的工作原理及运行特性51

3.3 异步电动机驱动55

3.3.1 异步电动机的结构55

3.3.2 异步电动机的工作原理及运行特性58

3.4 永磁无刷电动机驱动61

3.4.1 永磁无刷电动机的结构62

3.4.2 永磁无刷电动机的工作原理及运行特性64

3.4.3 永磁无刷电动机的数学模型66

3.5 驱动系统电动机的选择69

3.5.1 电动机类型选择69

3.5.2 额定电压选择70

3.5.3 额定转速选择70

3.5.4 额定功率选择71

3.5.5 额定转矩选择71

第4章 能量存储系统72

4.1 电动汽车对电池的要求72

4.2 电动汽车电池分类及特点73

4.2.1 铅酸电池73

4.2.2 镍镉电池77

4.2.3 镍氢电池78

4.2.4 钠硫电池80

4.2.5 钠氯化镍电池82

4.2.6 锂离子电池83

4.2.7 锂聚合物电池85

4.2.8 空气电池85

4.3 电动汽车电池的应用及发展88

4.3.1 电动汽车电池的工作特点88

4.3.2 电池的充电设备90

4.3.3 电池管理系统95

4.3.4 电池的使用和维护100

第5章 混合动力驱动系统的设计原理104

5.1 驱动系统的构造及其设计任务104

5.1.1 驱动系统的构造104

5.1.2 串联式混合动力电驱动系105

5.1.3 并联式混合动力电驱动系107

5.1.4 设计任务120

5.2 串联混合动力系统电耦合系统设计原理120

5.2.1 电耦合装置120

5.2.2 牵引电动机额定功率值的设计124

5.2.3 发动机／发电机额定功率值的设计126

5.2.4 峰值电源设计127

5.3 并联混合动力系统—机械耦合系统设计原理129

5.3.1 运行模式129

5.3.2 控制策略130

5.3.3 并联式电驱动系参数的设计133

5.4 混联混合动力系统—机械耦合系统设计原理141

5.4.1 运行模式141

5.4.2 混联混合动力系统控制策略143

第6章 纯电动汽车整车设计147

6.1 纯电动汽车动力系统原理与结构147

6.2 电动汽车辅助系统148

6.2.1 电动空调系统148

6.2.2 电动助力转向系统151

6.2.3 电动真空助力制动系统153

6.3 纯电动汽车高压电安全设计156

6.3.1 漏电检测157

6.3.2 器件的选择160

第7章 燃料电池汽车设计原理161

7.1 燃料电池汽车结构161

7.1.1 燃料电池系统163

7.1.2 DC/DC变换器164

7.1.3 驱动电机及其控制系统166

7.1.4 辅助电池及其管理系统166

7.2 燃料电池工作原理166

7.3 燃料电池汽车控制策略167

7.4 燃料电池汽车参数设计170

7.4.1 电机功率参数确定170

7.4.2 燃料电池系统功率设计171

7.4.3 峰值电源的功率和能量设计171

7.5 设计实例172

第8章 电动汽车控制策略175

8.1 电动汽车整车电子控制系统175

8.1.1 电动汽车整车电子控制系统175

8.1.2 电动汽车底盘电子控制系统179

8.1.3 电动汽车安全控制系统181

8.1.4 电动汽车信息电子控制系统183

8.2 CAN总线在电动汽车上的应用185

8.2.1 车载网络总线概述185

8.2.2 CAN总线的应用187

8.3 电动汽车整车控制策略190

8.3.1 纯电动汽车能量管理控制策略190

8.3.2 混合动力汽车能量管理控制策略190

8.3.3 燃料电池汽车能量管理控制策略193

8.4 整车故障诊断功能194

8.4.1 电动汽车的故障诊断194

8.4.2 电动汽车故障诊断的基本流程195

第9章 电动汽车电磁兼容理论与设计196

9.1 电磁场理论基础196

9.1.1 矢量分析196

9.1.2 麦克斯韦方程组及边界条件198

9.1.3 坡印廷定理199

9.1.4 均匀平面波200

9.2 电动汽车主要电磁干扰源分析201

9.2.1 电动汽车动力总成控制器201

9.2.2 DC/DC变换器系统干扰源分析202

9.2.3 电动机的电磁干扰205

9.3 电动汽车主要干扰传播途径206

9.3.1 传导耦合206

9.3.2 辐射耦合207

9.3.3 电动汽车动力总成控制器耦合途径207

9.4 电动汽车电磁兼容设计方法214

9.4.1 接地设计215

9.4.2 屏蔽设计217

9.4.3 滤波设计222

9.4.4 瞬态噪声抑制227

9.4.5 动力总成控制器的电磁兼容设计方法229

第10章 电动汽车再生制动系统设计原理230

10.1 再生制动概述230

10.1.1 再生制动基本原理230

10.1.2 市区行驶时的制动能量损耗231

10.1.3 再生发电理论基础231

10.1.4 再生制动系统结构232

10.2 再生制动的功率转换电路233

10.2.1 斩波器的基本工作原理233

10.2.2 升压斩波器工作原理234

10.2.3 电动汽车再生制动系统原理235

10.2.4 再生制动的简化数学模型237

10.2.5 再生制动的影响因素238

10.3 电动汽车制动力分配239

10.3.1 制动过程的动力学分析239

10.3.2 传统汽车制动力的分配240

10.3.3 电动汽车制动力的分配241

10.4 典型再生制动控制策略243

10.4.1 并行再生制动系统控制策略243

10.4.2 最佳制动能量回收控制策略243

10.4.3 理想制动力分配控制策略244

10.5 再生制动案例分析245

10.5.1 再生制动力分配245

10.5.2 仿真结果分析247

参考文献250