插電式混閤動力與純電動汽車的能量管理策略 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[加拿大] 謝爾頓S.威廉森 著，王典 等 譯

圖書標籤:

• 插電式混閤動力汽車
• 純電動汽車
• 能量管理
• 控製策略
• 優化算法
• 電池管理係統
• 能量迴收
• 混閤動力係統
• 電動汽車技術
• 智能交通

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111523956

版次：1

商品編碼：11880796

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 國際電氣工程先進技術譯叢

開本：16開

齣版時間：2016-02-01

用紙：膠版紙

頁數：215

編輯推薦

適讀人群 ：從事電動汽車和插電式混閤動力電動汽車的工程師及相關研究的技術人員、研究生
　　本書囊括瞭目前國際前沿的插電式混閤動力與純電動汽車相關領域能量管理方麵的技術和策略，對於國內研究和教學以及實際設計和製造都有非常高的參考價值。

內容簡介

　　為找到一種在車輛上安全、可持續、環保，並且可以商業化運用電能的方法，本書針對電動汽車和插電式混閤動力電動汽車傳動係的拓撲結構和能量存儲係統，混閤動力和燃料電池混閤動力汽車及其電池技術，車載電源的電池管理、充電以及電網和可再生能源接口，為電動汽車和插電式混閤動力電動汽車充電的電力電子變換器拓撲結構以及其在電網中的作用、效率等方麵進行瞭闡述。本書使用瞭大量具體的實例，論述生動形象，易於被讀者接受。

目錄

譯者序
原書前言
原書緻謝
第1章概述
1.1背景
1.2混閤動力電動汽車基礎知識
1.2.1混閤動力電動汽車基本概念
1.2.2混閤動力電動汽車傳動係的工作原理
1.3仿真平颱：高級車輛仿真器（ADVISOR）軟件
參考文獻
第2章電動汽車和插電式混閤動力電動汽車傳動係的拓撲結構
2.1電動汽車、混閤動力電動汽車和插電式混閤動力電動汽車的概念
2.1.1電動汽車
2.1.2混閤動力電動汽車
2.1.3插電式混閤動力電動汽車
2.2混閤動力電動汽車傳動係的拓撲結構
2.2.1基本的混閤動力電動汽車傳動係配置
2.2.2當前和未來的混閤動力電動汽車的拓撲結構
2.3插電式混閤動力電動汽車傳動係的拓撲結構
2.4純電動汽車傳動係的拓撲結構
參考文獻
第3章電動汽車和插電式混閤動力電動汽車能量存儲係統
3.1簡介
3.2電池
3.2.1理想模型
3.2.2綫性模型
3.2.3戴維南模型
3.3超級電容器的電氣模型
3.3.1雙層超級電容器模型
3.3.2電池/超級電容器混閤模型
3.4飛輪儲能係統的電氣模型
3.5燃料電池的工作原理
3.5.1可再生燃料電池電源的詳細電氣模型
參考文獻
第4章混閤動力和燃料電池混閤動力電動汽車
4.1混閤動力電動汽車的基本原理和概念
4.1.1混閤動力電動汽車的概念
4.1.2混閤動力電動汽車傳動係的工作原理
4.2串聯式與並聯式混閤動力電動汽車傳動係的效率
4.2.1簡介
4.2.2基於部件級的效率分析
4.3不同的行駛模式和再生製動效率分析
4.3.1簡介
4.3.2車輛的規格及建模
4.3.3基於多樣化行駛模式的總效率比較
4.4再生製動效率分析
4.5總電氣傳動係效率分析
4.6燃料電池混閤動力電動汽車：建模與控製
4.6.1建模環境
4.6.2功率組件的建模與選擇
4.6.3燃料電池係統
4.6.4電池係統
4.6.5電動機控製器係統
4.6.6基準車輛
4.6.7小結
4.6.8控製燃料電池混閤動力電動汽車
4.7燃料電池和牽引係統的電力電子接口
4.7.1簡介
4.7.2動力傳動係配置
4.7.3功率部件建模
4.8燃料電池插電式混閤動力電動汽車的概念
4.8.1燃料電池混閤動力電動汽車架構
參考文獻
第5章電動汽車和插電式混閤動力電動汽車的電池技術
5.1電動汽車和插電式混閤動力電動汽車的能量存儲問題
5.1.1電池類型
5.1.2電池模型與仿真
5.1.3鋰離子電池
5.1.4鋰離子電池的特性
5.1.5循環壽命與荷電狀態
5.1.6關鍵問題的解決方案
參考文獻
第6章車載電源電池管理
6.1電池組電壓均衡的問題
6.1.1簡介
6.2傳統和先進均衡器介紹
6.2.1電阻式均衡器
6.2.2電容式均衡器
6.2.3電感式均衡器
6.2.4Cuk均衡器
6.2.5基於變壓器的均衡器
6.2.6新型電池電壓均衡器
6.2.7小結
6.3電池電壓均衡的經濟性
6.3.1簡介
6.3.2電池均衡器的重要性
6.3.3插電式混閤動力電動汽車/電動汽車電池均衡器
6.3.4電池均衡器的成本分析
6.3.5插電式混閤動力電動汽車的經濟性分析
6.3.6小結
6.4新型電池均衡器的設計和性能
6.4.1簡介
6.4.2設計規格
6.4.3新型電池電壓均衡器的電路分析
6.4.4新型電池電壓均衡器的數學模型
6.4.5仿真與實驗結果的對比分析
6.4.6典型均衡器與樣機之間的實驗結果比較
6.4.7均衡器連接方式
6.4.8小結
6.5電池均衡器的控製電路設計
6.5.1簡介
6.5.2控製器功能
6.5.3鋰離子電池的等效電路模型
6.5.4VOC的確定
6.5.5VOC的估計方法
6.5.6電池均衡器控製策略
6.5.7新型電池均衡器控製器建模
6.5.8電池均衡器控製係統簡化
6.5.9電池均衡器控製器的數學推導
6.5.10頻域下的電池均衡器控製器穩定性分析
6.5.11時域下的電池均衡器控製器穩定性分析
6.5.12新型電池均衡器實驗結果分析
6.5.13理論和實驗結果比較
6.5.14小結
參考文獻
第7章電動汽車/插電式混閤動力電動汽車的電池充電：電網和可再生能源接口
7.1簡介
7.2電池的充電方式
7.2.1電池參數
7.2.2充電方式
7.2.3充電的終止方式
7.2.4充電的程序設定
7.3電網充電
7.3.1綫路的穩定問題
7.3.2逆變器畸變和直流電的接入
7.3.3本地的分布配置
7.4可再生能源充電
7.4.1光伏係統成為電池充電的基本組成部分
7.4.2光伏陣列模型
7.4.3控製係統的設計
7.4.4仿真結果
7.4.5小結
7.5為電動汽車和插電式混閤動力電動汽車充電的電力電子技術
7.5.1插電式混閤動力電動汽車應用所需的電力電子技術
7.5.2光伏係統的傳統結構
7.5.3中央逆變器
7.5.4串聯式逆變器
7.5.5模塊式逆變器
7.6光伏逆變器的拓撲結構
7.6.1配有DC�睤C變換器和隔離器的光伏逆變器
7.6.2隻配有DC�睤C變換器的光伏逆變器
7.6.3隻配有隔離器的光伏逆變器
7.6.4無DC�睤C變換器和隔離器配置的光伏逆變器
7.6.5可能的光伏互連方案
7.6.6推薦的結構
7.7功率變換器的拓撲結構
7.7.1最大功率點跟蹤器環節
7.7.2整流器/逆變器環節
7.7.3充電器環節
參考文獻
第8章為電動汽車/插電式混閤動力電動汽車充電的電力電子變換器拓撲結構
8.1為電動汽車/插電式混閤動力電動汽車充電的電網和光伏係統
8.1.1電力電子逆變器的拓撲結構
8.1.2推薦的功率變換拓撲結構
8.1.3Z型變換器
8.2用於電網和光伏係統互連的DC�睤C變換器和DC�睞C逆變器
8.2.1雙嚮隔離DC�睤C變換器的設計
8.2.2匝數比的計算
8.2.3DC�睤C變換器的等效平均電路的演變
8.2.4Z型電路的設計：電容
8.2.5Z型電路的設計：電感
8.2.6Z型變換器的交流分析
8.2.7備注
8.2.8成本
8.2.9可靠性
8.2.10與光伏電源和電網交互的動態性能
8.2.11設計的靈活性
8.3為電動汽車/插電式混閤動力電動汽車充電的新型集成式DC�睞C�睤C變換
8.4基於高頻變壓器的隔離式充電器的拓撲結構
8.4.1背景
8.4.2隔離器和直流環節
8.5組件的設計
8.5.1隔離變壓器匝數比的計算
8.5.2直流環節濾波器
8.5.3逆變器橋和DC�睤C變換器的功率器件
8.6評估
8.6.1成本
8.6.2可靠性
8.6.3與光伏電源和電網交互的動態性能
8.6.4設計的靈活性
8.7無變壓器的充電器拓撲結構
8.7.1背景
8.7.2組件的設計
8.8評估
8.8.1成本
8.8.2可靠性
8.8.3與光伏電源和電網交互的動態性能
8.8.4設計的靈活性
8.9測試係統的建模與仿真結果
8.9.1Z型變換器
8.9.2無電池係統（方案1）
8.9.3帶電池係統（方案1）
8.9.4帶電池係統（方案2）
8.9.5IPV紋波、光伏利用率、最大功率點跟蹤器
8.9.6功率損耗（效率）
8.9.7基於可替代Z型變換器中拓撲結構的效率結果
8.10結論
8.11配置直流環節的高頻隔離式拓撲結構
8.12無變壓器的拓撲結構
8.12.1動態性能
8.13效率
參考文獻
第9章電動汽車/插電式混閤動力電動汽車在智能電網中的應用
9.1簡介
9.2車輛到電網與電網到車輛的能量傳輸問題
9.3車輛到電網的輔助服務
9.4車輛到傢庭和傢庭到車輛的概念
9.5互連條件
9.5.1變換器損耗的計算
9.5.2變換器的拓撲結構
9.6案例分析
9.6.1方案
9.6.2小結
9.7結論
參考文獻
第10章電動汽車和插電式混閤動力電動汽車油井到車輪的效率分析
10.1油井到車輪的效率分析
10.2先進車輛傳動係的理論效率計算
10.3研究車輛的仿真設定
10.4基於混閤動力電動汽車和燃料電池汽車傳動係仿真結果的總效率分析
10.5混閤動力電動汽車和燃料電池汽車傳動係的加速性能和油井到車輪的溫室氣體排放
10.6未來的研究工作
參考文獻

前言/序言

　　在不久的將來，交通電氣化一定會成為現實。當前，汽車製造商以及交通運輸業零部件製造商正投入巨資研究開發清潔和高效的電力生産、電力能源存儲係統，先進的電力電子和電動機驅動器設備。所有主要的運輸工業部門，比如汽車，鐵路/地鐵/電車，航空、太空、海洋以及深海潛水器都在朝著電力驅動係統架構的方嚮發展。此外，世界各國政府都在大力支持可商業化的、可持續的電動汽車和插電式混閤動力電動汽車(EV/PHEV)的使用。除瞭以上激勵措施，由於智能電網的應用，可再生能源係統正變得越來越受歡迎。純粹的可再生能源(太陽能光伏、風能)與現有的交流電網和未來EV/PHEV的集成融閤正成為一個流行趨勢。純粹的可再生能源也被視為承擔EV/PHEV大量湧入、發展前進的唯一能源供應。因此，這樣一個簡單的完全可持續的方法將確保未來的EV/PHEV電池充電基礎設施完全獨立於交流電網(化石燃料)。寫作本書的目的在於為當前和未來的EV/PHEV的商業化解決實際問題。本書的一些章節主要集中討論對於當前以及未來的EV/PHEV動力傳動係的電力電子設備和電動機驅動器的解決方案。EV/PHEV的動力傳動係架構，會被詳細討論並強調組件級的設計細節。EV/PHEV電池技術關鍵是解釋相應的車載能源管理問題。對於當前和未來的電池充電基礎設施的電力電子變換器拓撲也會被詳細討論。最後，EV/PHEV電池與可再生能源以及交流電網相連也會結閤具體實例被詳細討論。最後，本書給讀者提供瞭一個在現有和未來更多的電力傳動係拓撲的“油井到車輪”效率分析的想法。本書對於工程師和掌握入門級EV/PHEV知識的研究人員是有用的，對於大學教師、研究生和工作中的行業研究人員應該也是很有意義的。

好的，這是一本關於插電式混閤動力與純電動汽車能量管理策略的圖書簡介。 書名：插電式混閤動力與純電動汽車的能量管理策略 圖書簡介 隨著全球對可持續發展和環境保護的日益重視，汽車工業正經曆著一場深刻的電動化變革。插電式混閤動力汽車（PHEV）和純電動汽車（BEV）作為這場變革的核心驅動力，其能量管理策略的優化已成為提升車輛性能、延長續航裏程和降低能耗的關鍵技術瓶頸。本書旨在深入探討當前PHEV和BEV領域內最前沿、最核心的能量管理策略理論與實踐應用。 本書的編寫遵循係統性、前瞻性和實用性的原則，內容涵蓋瞭從基礎理論到復雜控製算法的全過程。我們不僅關注能量轉換和儲存的物理原理，更著重於如何通過智能算法實現驅動係統、電池係統和能量源之間的最優協調，以應對多變的駕駛工況和環境條件。 第一部分：基礎理論與係統架構 本部分為深入理解後續復雜策略奠定瞭堅實的理論基礎。我們首先對PHEV和BEV的係統架構進行瞭詳盡的梳理，包括動力電池係統（BMS）、電機驅動係統、發動機（僅PHEV）以及傳動係統的關鍵技術指標和工作特性。 在能量管理基礎理論方麵，重點闡述瞭能量流動的基本物理模型和數學描述。針對PHEV，詳細分析瞭串聯、並聯和混聯等不同構型的優缺點及其對控製策略設計的製約。對於BEV，則聚焦於電機特性麯綫、功率限製條件以及熱管理對續航裏程的影響。 第二部分：麵嚮PHEV的能量管理策略 PHEV的能量管理策略是當前研究的熱點和難點所在，因為它涉及到如何智能地在純電、純燃油和混閤動力模式之間切換與平衡。 1. 經典等效消耗最小化策略（ECMS）及其改進： ECMS作為一種經典的靜態優化方法，其核心思想是通過定義一個等效因子，將燃料消耗和電池消耗進行統一度量。本書不僅詳細推導瞭標準ECMS的公式，還重點討論瞭如何根據實時路況（如坡度、交通流）動態調整等效因子，以剋服傳統ECMS對工況依賴性強的缺陷。我們引入瞭基於預測控製思想的自適應ECMS，使其在麵對突變工況時仍能保持高效性。 2. 基於駕駛員意圖識彆的策略： 高效的能量管理必須準確預測駕駛員的短期和長期駕駛意圖。本章節探討瞭如何利用神經網絡和模糊邏輯等智能技術，從油門/製動踏闆信號中提取駕駛員的加速意圖和駕駛風格（激進型或經濟型），並據此預先調整電池SOC的維持目標和電機的功率分配。 3. 遠視控製策略（Look-Ahead Control）： 考慮到實際道路信息（如前方紅綠燈、坡道信息）對於能量優化的重要性，本書深入研究瞭基於短期交通信息和地形信息的能量管理策略。通過引入短期規劃模型，策略可以提前決定何時進行能量迴收、何時啓動發動機進行虧電行駛或充電，從而實現比實時控製策略更優的全局性能。 第三部分：麵嚮BEV的能量管理與續航預測 盡管BEV的控製係統相對PHEV簡化，但其核心挑戰在於續航裏程的精確預測以及如何最大化利用能量迴收。 1. 電池健康與壽命管理集成： 能量管理不再僅僅關注單次行駛的效率，更要考慮電池的長期健康。本部分詳細介紹瞭將電池健康狀態（SOH）和電池老化模型納入能量管理決策中的方法。例如，在低溫環境下，策略會優先使用發動機（PHEV）或限製大功率輸齣（BEV），以保護電池壽命。 2. 動態續航裏程預測（Ranging Prediction）： 準確的續航預測是提升用戶信心的關鍵。本書介紹瞭幾種先進的預測模型，包括基於卡爾曼濾波的狀態估計和基於深度學習的工況預測模型。這些模型綜閤考慮瞭駕駛行為、環境溫度、空調負載以及電池的動態內阻，提供高度可靠的剩餘裏程信息。 3. 智能能量迴收策略： 能量迴收是提升BEV效率的主要途徑。我們探討瞭集成式（將迴收與製動係統深度融閤）和分離式（純粹的電機製動迴收）迴收策略的優劣。特彆是，針對不同路麵附著係數下的最大化迴收限製，提齣瞭基於模型的安全邊界控製算法，確保迴收過程的穩定性和安全性。 第四部分：先進控製技術與未來趨勢 本部分著眼於下一代智能網聯汽車對能量管理提齣的新要求。 1. 基於模型的預測控製（MPC）的深度應用： MPC憑藉其對係統約束和未來狀態的顯式處理能力，成為優化復雜係統控製的首選。本書詳細構建瞭PHEV和BEV的綜閤動力學模型，並將其應用於基於MPC的能量管理框架中。重點討論瞭如何在高頻實時運行中有效求解龐大的優化問題，以及如何處理通信延遲和模型不確定性。 2. 車輛與基礎設施協同（V2X）下的能量管理： 在智能交通係統中，車輛可以接收來自路側單元（RSU）的信息。我們探討瞭如何利用V2X信息提前優化換道、加減速決策，從而實現“綠色波段”下的最優電量維持，最大限度地減少不必要的能量波動。 3. 強化學習在能量管理中的探索： 針對傳統策略難以完全適應未知或高度非綫性的復雜工況，本書引入瞭深度強化學習（DRL）在能量管理中的應用案例。通過讓智能體在仿真環境中與環境交互學習，自動發現超越人類設定的最優控製策略。 本書內容麵嚮汽車工程、控製科學、能源動力等相關專業的碩士、博士研究生以及整車廠和零部件供應商的研發工程師。通過閱讀本書，讀者將能夠掌握從理論建模到算法實現的全流程能力，為開發齣更加高效、智能的混閤動力和純電動汽車提供強有力的技術支撐。

評分☆☆☆☆☆

閱讀一本技術專著時，我通常會尋找作者的“哲學”——他們看待問題的根本齣發點是什麼。對於這本關於混閤動力和純電動的書，我推測作者的哲學一定是“效率至上，用戶體驗為王”。我想知道作者如何平衡控製的復雜性與計算資源的有限性。畢竟，實際車輛中的處理器能力是有限的，一個過於復雜的模型雖然精度高，但在毫秒級的控製周期內是無法實時運行的。因此，我非常期待書中能探討模型簡化、降階處理的藝術。例如，在進行電量估算（SOC）時，采用卡爾曼濾波還是更簡單的安培計積分法，每種方法背後的性能權衡是什麼？如果作者能分享一些關於模型選擇與實時性之間權衡的經驗教訓，那將是無價之寶。這本書看起來就像是一扇通往“如何做齣最優工程決策”的大門，它所傳授的不僅僅是技術知識，更是工程師在麵對資源約束時應有的判斷力。

評分☆☆☆☆☆

我最近一直在嘗試理解不同能源類型在未來交通工具中的協同工作模式，尤其關注那些對能源效率有極緻追求的解決方案。這本書的觀點似乎非常前瞻，它似乎突破瞭傳統燃油車和純電動車的二元對立思維。我希望它能提供一個宏觀的視角，比如，在城市擁堵路況和長途高速巡航這兩種極端工況下，不同動力組閤的能耗特性麯綫對比分析會是多麼有趣。我猜測作者一定花瞭很多精力去建模和仿真，也許書中包含瞭大量使用MATLAB/Simulink或其他專業仿真工具得到的麯綫圖。想象一下，如果書中能詳細對比一下不同電池包的充放電策略如何影響整車壽命和用戶體驗，那就太棒瞭。這本書給我的整體印象是，它緻力於揭示“如何更聰明地使用現有能源”，而不是簡單地推銷某一種技術路綫。這種追求效率最大化的精神，在當前全球能源轉型的背景下，顯得尤為可貴和及時。我期待閱讀後能對未來汽車的能耗管理有一個全新的、更具操作性的理解框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書的潛在讀者群體似乎非常精準，它絕不是一本給初學者泛泛而談的科普讀物。從其專業術語的密度來看，它更像是一本為研究生或研發工程師準備的“武功秘籍”。我尤其欣賞作者敢於深入到控製算法的核心地帶。例如，關於熱管理係統與動力係統之間的協同優化，這是一個常常被忽略但對實際性能影響巨大的環節。如果書中能提供一些實際案例，哪怕是簡化的工況，說明某種控製策略如何顯著降低瞭係統溫度波動，從而提高瞭電池的循環效率和電機的響應速度，那將是極好的佐證。我希望它能提供一個清晰的脈絡，指導我如何將抽象的數學模型轉化為實際的ECU代碼邏輯。這種從理論到實踐的橋梁搭建能力，往往是區分一本優秀工程書籍和普通教科書的關鍵。我預感這本書會成為我工作颱麵上經常翻閱的參考資料之一。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注新能源汽車産業發展的觀察者，我發現市麵上很多書籍要麼過於側重電池化學，要麼隻談論電驅係統的結構，真正能將“能量流”與“駕駛者意圖”進行有效耦閤的書籍鳳毛麟角。這本書的標題立刻抓住瞭我的注意力，因為它提到瞭“能量管理策略”，這正是我認為決定未來汽車性能上限的核心所在。我特彆好奇作者是如何處理不同駕駛模式下的切換邏輯的。比如，在電池電量較低時，係統如何平衡動力性能（比如超車需求）與保持續航裏程之間的矛盾？一個優秀的策略，應該是在不讓駕駛者察覺的情況下，平順地完成這一切。如果書中能夠詳細解析如何設計魯棒性強的狀態機，並結閤模糊邏輯或神經網絡等先進控製理論來應對不確定性，那這本書的價值將無可估量。它不僅僅是理論的堆砌，更是一種工程智慧的結晶，教我們如何與復雜係統“共舞”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常吸引人，封麵采用瞭低飽和度的藍綠色調，配上簡潔的白色字體，給人一種既專業又冷靜的感覺。我特彆喜歡封麵上那幅抽象的、像是電路圖又像是能量流動的圖案，它很巧妙地暗示瞭書中所涉及的復雜技術。初拿到手時，它的分量感也讓我覺得內容一定非常紮實。內頁的紙張質量上乘，閱讀起來眼睛不容易疲勞，排版清晰，圖錶和公式的呈現都非常規範，看得齣作者在細節上確實下瞭不少功夫。雖然我目前主要關注的是汽車的底盤結構和動力總成匹配，但僅僅是翻閱這本書的目錄和前言部分，我就能感受到作者在構建知識體係上的嚴謹性。例如，我對其中一個章節標題“基於預測控製的實時扭矩分配優化”産生瞭濃厚的興趣，這錶明作者不僅僅停留在理論層麵，而是深入到瞭工程實踐的尖端。這本書無疑是為那些希望係統性、深入研究汽車動力係統控製的工程師和高年級學生量身打造的，它不僅是一本教材，更像是一本可以隨時參考的工具書。它的專業感，從選材到排版，都展現瞭一種對技術領域的尊重。

評分☆☆☆☆☆

一如既往的優秀服務

評分☆☆☆☆☆

很專業的書籍，對工作有幫助。

評分☆☆☆☆☆

一如既往的優秀服務

評分☆☆☆☆☆

幫同事買的，物美價廉，下次再買，好好好好

評分☆☆☆☆☆

幫同事買的，物美價廉，下次再買，好好好好

評分☆☆☆☆☆

這個係列的書都還是很不錯的，隻是書有點老瞭，這幾年技術發展的太快瞭

評分☆☆☆☆☆

賣給老公的 他說還不錯 我覺得好貴啊 薄薄一本 不過還是謝謝京東活動 大愛

評分☆☆☆☆☆

已收，很好

評分☆☆☆☆☆

對於插電式混閤動力汽車非常好的介紹