先进电动汽车技术(第三版)

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朱家琏,田光宇,副主编 著,陈全世,朱家琏,田光宇,副 编
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  • 汽车工程
  • 汽车技术
  • 动力系统
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  • 电池
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出版社: 化学工业出版社
ISBN:9787122302885
版次:3
商品编码:12302220
包装:平装
开本:16开
出版时间:2018-01-01
用纸:胶版纸
页数:327
字数:562000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

适读人群 :本书可供广大从事电动汽车相关领域工程技术人员、管理人员和科研人员参考,也可作为高等院校车辆工程专业本科生和研究生的选修课教材,还可作为其他专业如机械、电机、材料等本科生和研究生教学参考书使用。
本书初版曾荣获评为中国机械工业科学技术二等奖。

本书前几版自出版以来,受到广大读者朋友的欢迎,充分表明本书是一本内容丰富、深入浅出、图文并茂、理论与实践并重的书籍,也是一本实用而简明的技术指导书籍。 本次全面改版,对电动汽车新技术进行了更加全面、系统的介绍,补充了更多内容,实例更丰富,技术更先进、更实用,可操作性更强!

内容简介

本书是作者所在研究团队(清华大学电动车辆研究室)多年来从事纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的工作体会和经验总结,作者期望通过本书与广大读者交流与分享。
本书第二版自出版以来,电动汽车技术取得更多新发展,本次第三版进行了全面修订,全新补充内容包括:驱动电机系统、纯电动车辆、燃料电池技术与车辆、自动驾驶、高级驾驶员辅助系统和车联网,以及国内外新电动汽车标准与规范等,使本书技术内容更先进、更实用。
本书可供广大从事电动汽车相关领域工程技术人员、管理人员和科研人员参考,也可作为高等院校车辆工程专业本科生和研究生的选修课教材,还可作为其他专业如机械、电机、材料等本科生和研究生教学参考书使用。

作者简介

陈全世,清华大学汽车研究院,院长,教授,博导, 陈全世教授现任清华大学汽车研究所所长。1970年3月毕业于清华大学汽车工程专业。毕业后留校工作,曾担任清华大学汽车工程系主任。 陈世全还兼职担任中国汽车工程学会理事、电动汽车分会主任,全国汽车标准化电动汽车专业委员会副主任及建设部城市车辆专家委员会副主任等。他的主要学术研究领域包括电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车关键技术研究。

内页插图

目录

第1章概述1
1.1电动汽车1
1.1.1电动汽车的定义1
1.1.2电动车辆1
1.1.3新能源汽车1
1.2新能源汽车在国外的发展概述2
1.2.1各国的优惠政策概述2
1.2.2美国对新能源汽车的激励政策2
1.2.3美国加州的零排放政策和零排放汽车积分3
1.2.4日本“新一代汽车”政策及发展概况3
1.3国内新能源汽车产业的发展情况4
1.3.1新能源汽车产业发展的原动力4
1.3.2我国政府发展新能源汽车的战略和优惠政策5
1.3.3我国新能源汽车产业的快速发展5
1.4汽车工业和技术的未来发展方向6
参考文献6

第2章整车行驶工况与性能匹配7
2.1汽车行驶工况概述7
2.2国外汽车行驶工况介绍8
2.2.1美国行驶工况8
2.2.2欧洲行驶工况10
2.2.3日本行驶工况10
2.2.4检测循环工况的动态化趋势11
2.3我国行驶工况的发展状况11
2.4行驶工况的特征分析12
2.5汽车行驶工况开发方法14
2.5.1开发规划14
2.5.2数据的获取15
2.5.3数据的分析与处理15
2.5.4工况的解析与合成16
2.5.5工况的验证16
2.6行驶工况在整车性能分析和匹配研究中的应用17
2.6.1确定动力性能指标17
2.6.2整车参数匹配与仿真17
2.6.3整车能量消耗和排放试验18
参考文献19

第3章驱动电机及其控制系统20
3.1概述20
3.2直流电机驱动系统23
3.2.1直流电机工作原理23
3.2.2直流电机数学方程25
3.2.3直流电机机械特性分析26
3.2.4直流电机控制器原理27
3.2.5直流电机驱动系统28
3.3交流感应电机驱动系统30
3.3.1交流感应电机工作原理30
3.3.2交流感应电机在额定电压和额定频率下的转矩-转速特性32
3.3.3交流驱动系统34
3.3.4基于感应电机稳态模型的变压变频下交流电机系统的机械特性34
3.3.5交流感应电机矢量控制算法36
3.3.6交流感应电机直接转矩控制算法39
3.3.7交流感应电机驱动系统的特点40
3.4交流永磁电机驱动系统40
3.4.1交流永磁同步电机驱动系统40
3.4.2永磁同步电机工作原理41
3.4.3永磁同步电机转矩-转速特性44
3.4.4无刷直流电机工作原理44
3.4.5无刷直流电机数学模型及控制系统44
3.4.6交流永磁电机驱动系统特点47
3.5开关磁阻电动机47
3.5.1开关磁阻电机工作原理47
3.5.2开关磁阻电动机的数学模型48
3.5.3电动汽车开关磁阻电机控制系统49
3.5.4开关磁阻电机驱动系统的特点49
3.6电动车辆电机驱动系统设计概要50
3.6.1概述50
3.6.2电动汽车驱动电机的工作制50
3.6.3汽车驱动电机系统的转矩-转速特性确定52
3.6.4工程车辆驱动电机系统的转矩-转速特性确定53
参考文献54

第4章动力电池系统55
4.1概述55
4.2动力电池的基本术语56
4.3电动车辆对电池性能的要求57
4.3.1纯电动汽车对电池的要求58
4.3.2混合动力汽车对电池的工作要求58
4.3.3可外接充电式混合动力汽车(PHEV)对电池的工作要求59
4.3.4电动车用电池的具体指标要求举例59
4.4电动车用电池的主要种类及特点61
4.4.1铅酸电池61
4.4.2镍氢电池62
4.4.3ZEBRA电池63
4.4.4锂离子电池64
4.4.5锂空气电池66
4.4.6锂资源68
4.5电池测试方法69
4.5.1单体、模块与电池组69
4.5.2电动汽车动力电池国内标准69
4.5.3国外动力电池的试验方法69
4.6电池管理系统70
4.6.1电池管理系统概述70
4.6.2电动汽车电池管理系统举例72
4.7电动车用电池管理的关键技术72
4.7.1电池模型应用72
4.7.2SOC估计76
4.7.3电池组热管理78
4.8动力电池技术前景展望81
4.8.1电动汽车动力电池类别81
4.8.2电容型电池81
4.8.3聚合物锂离子电池82
4.8.4石墨烯表面驱动锂离子交换电池84
4.8.5动力电池的发展展望84
参考文献85

第5章超级电容与飞轮储能装置87
5.1超级电容的研究现状87
5.2超级电容的储能机理及分类88
5.2.1超级电容的储能机理88
5.2.2超级电容的分类89
5.3碳镍体系超级电容91
5.3.1充电过程91
5.3.2放电过程91
5.4超级电容的模型92
5.4.1超级电容的理论模型92
5.4.2超级电容等效电路模型93
5.5超级电容在电动汽车上的应用96
5.5.1超级电容与动力电池的比较96
5.5.2超级电容组的电压均衡问题96
5.5.3超级电容在车辆上的应用97
5.5.4车用超级电容的发展方向98
5.6飞轮储能装置99
5.6.1飞轮储能装置的结构及原理100
5.6.2飞轮储能装置与其他储能装置的比较102
5.6.3飞轮储能装置发展现状102
5.6.4飞轮储能装置关键技术104
参考文献105

第6章质子交换膜燃料电池106
6.1燃料电池概述106
6.1.1燃料电池的分类106
6.1.2车用燃料电池及其关键技术107
6.1.3燃料电池的性能指标109
6.2质子交换膜燃料电池的工作原理110
6.3膜电极111
6.3.1聚合物电解质膜112
6.3.2电催化剂115
6.4双极板116
6.5燃料电池的水管理和热管理118
6.5.1燃料电池的水管理118
6.5.2燃料电池的热管理121
6.6增压式燃料电池和常压式燃料电池122
6.6.1增压式燃料电池122
6.6.2常压式燃料电池124
6.7燃料电池的相关计算126
6.7.1燃料电池单体的电压及效率的计算126
6.7.2空气流量计算129
6.7.3氢气流量129
6.7.4水的生成量计算130
6.8燃料电池技术的发展130
6.8.1面向示范和产品验证的燃料电池系统开发130
6.8.2下一代燃料电池系统研究与开发130
6.8.3车载储氢与高压加注关键技术及装备研发131
6.8.4高效低成本制氢技术及储氢装置研发131
参考文献131

第7章电动助力转向、制动及其他电动化辅助系统133
7.1电动助力转向系统133
7.1.1电动助力转向系统概述133
7.1.2电动助力转向系统的分类133
7.2用于电动车辆的气压制动系统139
7.2.1电动车辆的空气压缩机控制回路139
7.2.2电动制动空气压缩机140
7.3电动制动器(EMB)142
7.4电动空调制冷压缩机143
7.4.1制冷方式143
7.4.2电动压缩机驱动方式146
7.4.3高效节能压缩机的选用147
参考文献149

第8章电动汽车的电气系统150
8.1电气系统概述150
8.1.1低压电气的控制逻辑150
8.1.2高压电气系统150
8.2电源变换器151
8.2.1电动汽车中的电源变换器151
8.2.2降压变换器152
8.2.3升压变换器153
8.2.4双向电源变换器154
8.3电气系统的电磁兼容性156
8.3.1电磁兼容概述156
8.3.2电磁噪声的分析156
8.3.3电磁噪声的传播158
8.3.4减少电磁干扰的主要措施159
8.4电动汽车的电气安全技术163
8.4.1电气绝缘检测的一般方法163
8.4.2电动汽车电气绝缘性能的描述164
8.4.3绝缘电阻检测原理164
参考文献165

第9章纯电动车辆166
9.1纯电动车辆概述166
9.2美国的电动汽车计划167
9.2.1美国通用汽车公司的EV-1纯电动轿车167
9.2.2美国特斯拉汽车公司的纯电动车169
9.3法国的电动汽车发展历程和标致-雪铁龙(PSA)集团的纯电动轿车176
9.4德国的纯电动汽车176
9.4.1奔驰公司的纯电动微型车Smart176
9.4.2宝马(BMW)公司的纯电动汽车i3177
9.5日本的纯电动汽车研发概况177
9.6中国的纯电动汽车和电动汽车示范城市178
9.7轻型(低速)电动车179
9.7.1车型和用途简介179
9.7.2中小型电动牵引车182
9.7.3轻型电动车的一般结构182
9.7.4四轮轻型电动车的安全设计标准185
9.8机场地面支持与服务电动车辆186
9.8.1概述186
9.8.2我国近年开发的机场地面支持与服务电动车辆186
参考文献190

第10章混合动力电动汽车191
10.1混合动力电动汽车概述191
10.2传统内燃机车辆的能量利用情况192
10.3混合动力驱动系统的节能潜力194
10.4混合动力汽车的排放问题195
10.5混合动力电动车的分类195
10.5.1串联混合动力系统197
10.5.2并联混合动力系统198
10.5.3混联式混合动力电动车201
10.6混合动力电动车的能量管理与控制策略205
10.6.1串联式混合动力系统的工作模式205
10.6.2并联式混合动力系统的工作模式206
10.6.3混合动力系统的能量管理策略206
10.7插电式混合动力汽车(PHEV)207
10.7.1PHEV的发展背景207
10.7.2PHEV的工作模式208
10.7.3PHEV的研发现状208
10.7.4当前PHEV研究的主要问题212
10.8不同类型混合动力车与传统汽油车总效率的比较214
参考文献214

第11章燃料电池汽车216
11.1燃料电池汽车的基本结构216
11.2燃料电池汽车动力系统的参数匹配方法218
11.2.1理想的动力驱动系统的参数优化匹配方法218
11.2.2实用的动力驱动系统的参数优化匹配方法219
11.2.3整车参数、动力性指标与目标工况221
11.3燃料电池汽车燃料经济性的计算221
11.3.1燃料电池系统氢气消耗量的计量方法221
11.3.2蓄电池等效氢气消耗量的折算223
11.4燃料电池汽车动力驱动系统的参数匹配举例225
11.4.1车辆行驶需求功率及功率谱分析225
11.4.2驱动电机参数的选择228
11.5传动系速比的选择231
11.5.1传动系最小传动比的选择232
11.5.2传动系最大传动比的选择232
11.5.3固定速比齿轮传动系的传动比选择232
11.6动力源参数匹配与系统构型分析234
11.6.1双动力源之间的基本能量分配策略234
11.6.2“FC+B_DC/DC(功率混合型)”构型的能量分配策略234
11.6.3“FC_DC/DC+B(能量混合型)”构型的能量分配策略236
11.6.4燃料电池系统的特性参数237
11.6.5蓄电池系统的参数选择237
11.7国外燃料电池汽车的研究进展238
11.7.1总体进展情况238
11.7.2日本丰田汽车公司的燃料电池汽车240
11.7.3日本本田汽车公司的氢燃料电池车242
11.7.4德国大众汽车公司的燃料电池汽车244
11.7.5通用汽车公司的最新概念车“自主魔力”247
11.8国内燃料电池汽车的研究进展248
11.8.1燃料电池轿车动力系统技术平台与整车研发249
11.8.2燃料电池客车动力系统技术平台与整车研发249
参考文献250

第12章整车控制与系统仿真251
12.1整车控制系统及其功能分析251
12.1.1控制对象251
12.1.2整车控制系统结构252
12.1.3整车控制器功能253
12.2整车控制器开发254
12.2.1开发模式254
12.2.2硬件在环开发系统256
12.2.3仿真模型258
12.2.4快速控制器原型263
12.3能量管理策略及其优化265
12.3.1混联式混合动力系统266
12.3.2燃料电池串联式系统268
12.4整车通信系统270
12.4.1CAN总线及其应用271
12.4.2TTCAN协议及通信实时性分析273
12.4.3FlexRay总线及其应用276
12.5整车容错控制系统278
12.5.1容错单元及容错控制系统279
12.5.2容错的CAN通信系统281
12.6汽车驾驶新技术——自动驾驶、高级驾驶员辅助系统和车联网283
12.6.1自动驾驶283
12.6.2先进驾驶员辅助系统287
12.6.3车联网288
参考文献289

第13 章充电装置与氢系统基础设施290
13.1充电装置与电动汽车290
13.2电动汽车充电装置的分类291
13.3电动汽车充电技术和充电装置293
13.4电动汽车充电模式的选择294
13.4.1充电站的主要结构和功能294
13.4.2电动汽车的充电方式294
13.4.3几种电动汽车充换电模式简介295
13.5电动汽车充电装置的展望297
13.6燃料电池汽车和氢能298
13.6.1燃料电池和氢能298
13.6.2氢的基本性质298
13.7氢的制取299
13.7.1电解水制氢300
13.7.2天然气蒸汽重整制氢300
13.7.3来自焦化厂、氯碱工厂或石油精炼厂的副产品氢301
13.7.4集中与分布制氢的氢成本比较302
13.8加氢站构成与系统方案302
13.8.1加氢站组成302
13.8.2加氢站系统类型303
13.8.3加氢机304
13.8.4加氢站建设成本305
13.8.5全球主要燃料电池大客车示范项目的加氢站306
13.9氢安全311
参考文献312

第14章电动汽车标准与规范314
14.1我国电动汽车标准的制定314
14.2国外电动车辆标准化组织及所制定的标准简介315
14.2.1国际标准化组织315
14.2.2国际电工委员会(IEC)316
14.2.3欧洲标准化技术委员会/电驱动道路车辆技术委员会317
14.2.4联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP29)317
14.2.5美国汽车工程师学会318
14.2.6美国电动运输协会标准319
14.2.7日本工业标准调查会(JISC)319
14.2.8日本电动车辆协会319
附录320
附录1我国已经发布的电动汽车和电动摩托车相关标准320
附录2国外电动汽车相关标准321
参考文献327

前言/序言

前言
《先进电动汽车技术》一书初版自2007年出版以后,继2009年被评为化学工业出版社优秀图书一等奖,2010年又被评为机械工业科学技术二等奖。经2012年修订后,于2013年1月又出版了第二版,承蒙关心和厚爱,仍受广大读者关注和欢迎。
我国新能源汽车产业在政府各项政策的推动下,取得了快速发展。中国汽车工业协会的数据显示,2016年我国新能源汽车销量达到50.7万辆,保有量达到了100万辆,稳居全球第一名。全国的公共充电桩运营数字也超过了15万个。发展电动汽车是我国能源和环保战略的一个重要方向,中国电动汽车仍处于持续发展阶段,产业即将进入快速发展的机遇期,并开始步入创新之路,现在我国电动汽车的驱动电机、电池系统、电控等关键技术以及整车技术已经取得了显著进步。
随着汽车技术的飞速发展,电动汽车底盘结构、混合动力及氢燃料电池汽车技术、高级驾驶员辅助系统、车联网和自动驾驶技术等新趋势、新方向领域的课题也已被我国相关部门专门列入重点研发专项,电动汽车产业的商业化创新模式也有了飞速发展。为了满足上述要求,第三版对原第二版中的每一章内容都进行了认真审查和更新,尽可能将新的技术和创新成果补充到第三版之中,全新补充内容包括:驱动电机系统、纯电动车辆、燃料电池技术与车辆、自动驾驶、高级驾驶员辅助系统和车联网,以及国内外全新电动汽车标准与规范等,以备读者参考。
由于本次补充的许多内容是近几年来迅速发展的新技术,许多关键技术仍在研究、发展和解决中,限于编著者的知识和水平,不足之处在所难免,敬请专家和读者及时予以批评指正,我们在不胜感激的同时,将在后续的版本中加以补充、修改和更正。
编著者
2017年8月

第一版前言
汽车在全球保有量的不断增加使人类面临能源短缺、全球变暖、空气质量水平下降等诸多挑战,同时也推动汽车自身技术的发展,为此汽车工程师正在不断努力研究降低油耗的方法,寻求各种代用燃料以及开发不用或少用汽油的新型车辆;越来越多的人士已认识到各种类型电动汽车和燃料电池汽车是实现清洁汽车的解决方案,全世界的汽车业界也正在为此努力并投入巨大的资金和人力。
本书所论述的先进电动汽车绝不是一百多年前的陈旧电动汽车,或电瓶车技术的重复,它是20世纪末直到目前研究开发出的集机械、电子、汽车、电机、智能控制、化学电源、计算机、新材料等科学领域和工程技术中最新成果于一身,是多种高新技术凝聚的结果。先进电动汽车包括以车载储能装置(包括各种蓄电池、超级电容等)为动力源的纯电动汽车;以电驱动系统(包括车载储能装置和电机)与传统内燃机(包括微型涡轮发动机、斯特林发动机等热机)混合的混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV);以氢燃料电池(Fuel Cell)为动力源的燃料电池电动汽车(FCEV)。
电动汽车的最大特点是在行驶过程中很少甚至没有排放污染,热辐射低,噪声低且环境友好。电动汽车可应用多种能源,能节省甚至不消耗汽油或柴油,解决汽车的能源需求问题。毫无疑问,电动汽车是一种节能、环保、可持续发展的新型交通工具,具有广阔的发展前景。
本书主要内容是作者所在的科研团队——清华大学电动车研究室,在国家“八五”~“十五”计划期间的十几年内所承担的国家电动汽车重大项目研究基础上,取得的电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车研究工作的体会和成果。编者力图通过本书将多年的各种研究实践和心得,与有志于从事和希望深入了解先进电动汽车技术的人士进行交流,并希望无保留地与广大读者分享,以推动我国先进电动汽车的技术进步。
本书主要介绍电动汽车的基本构成;关键部件,包括电机及其控制系统、蓄电池、超级电容、氢燃料电池的最新技术;共性技术,电动汽车的高低压电路、整车控制系统、充电站及制氢加氢系统等方面研究进展和发展趋势;3种类型的电动汽车,纯电动汽车、混合动力电动汽车、氢燃料电池电动汽车的结构特点和适用范围;最后介绍了有关电动汽车的标准、法规及相关规范。
本书共分14章。第1、7章由朱家琏编写,第2章由仇斌编写,第3章由宋建国编写,第4章由林成涛、韩晓东编写,第5章由陈勇编写,第6章由常秋英编写,第8章由黄勇编写,第9、10章由朱家琏、陈全世编写,第11章由陈全世编写,第12章由田光宇编写,第13章的13.1~13.5由钱良国编写,第14章由施双蓉编写,其余章节由陈全世编写并担任本书主编。朱家琏、田光宇担任本书副主编。瞿文龙教授对第3章进行了认真审阅,并提出宝贵意见;谢起成教授和博士后江发潮、晏伟光、王健、陈树勇对全书的内容进行系统审阅,提供了有价值的资料,并对插图和参考文献进行核对和补充。清华大学电动车研究室的博士研究生朱元、齐占宁,硕士研究生孙鸿航、李宗华、陈昊、赵立安、张涵、彭涛、李海晨、管华、熊建、梁伟铭、刘国权、黄文华、付正阳、王波、傅春江、项晓波、周伟波、李佳、吴临政、曾帆、周强、张宾、裴晟、赵广平等为本书的写作提供了有价值的资料和热情帮助,在此谨表示衷心感谢。本书的诞生也是清华大学电动车研究室集体努力的结果。
由于电动汽车技术是近十多年来迅速发展的新技术,许多关键技术问题正在研究和解决中,同时由于作者知识和水平所限,不足之处在所难免,敬请广大专家和读者批评指正。
编者
2007年3月

第二版前言
《先进电动汽车技术》第一版自2007年3月出版以来,恰逢国内外大力研发和推广应用以电动汽车为代表的新能源汽车浪潮,承蒙广大读者关心和厚爱,在社会和读者中产生了积极反响。该书2009年被评为第十届中国石油和化学工业优秀科技图书一等奖,2010年本书荣获中国机械工业科学技术二等奖。
在第一版出版后的5年来,电动汽车技术开始从研发逐渐走向产业化,许多新技术、新材料、新结构、新车型不断涌现,电动汽车产业的商业化创新模式也有了飞速发展,因此,对第一版中的内容就有了更新要求。本书对每一章内容都进行认真审查和更新,尽可能将最新技术和创新成果反映在本书中。
动力电池是电动汽车产业化的最大瓶颈之一,也是近期发展最快、成果最多的领域,因此本书中第4章动力电池系统增加新内容最多,包括目前应用广泛的正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、三元(锰-钴-镍)锂离子电池的性能对比,以及聚合物锂离子电池、电容型锂离子电池等新型锂离子电池。本书还对全球锂资源储藏和生产情况进行了简要介绍。此外,本书还简要介绍了锂�部掌�电池的基本原理和研发情况。
纯电动汽车、插电式混合动力汽车是近期发展最快的领域,除了乘用车、商用车以外,纯电动工程车、特种车在节能减排的总目标下,也取得了可喜进展。在本书第9章纯电动车辆中,对此进行了补充介绍。
充电系统是关系到电动汽车产业化的关键瓶颈,也是电动汽车推广应用过程中“利益相关方”最多的领域,包括汽车制造商、动力电池生产商、能源(电力)供应商、中间服务商和各级政府。本书第13章中不但介绍了充电系统的关键技术,而且对国内外充电系统建设、运营管理模式进行了介绍,以期引起读者和各“利益相关方”的关注。
技术标准和规范是电动汽车产业化的重要支撑条件。国内外在电动汽车标准方面的竞争也非常激烈,第14章对国内外电动汽车标准体系进行了比较详细的介绍,并收集了迄今为止比较全面的国内外电动汽车标准目录,以供读者查询。
在本书的编写过程中得到了上海教育基金会、威海东生能源科技有限公司、北京精进电驱动有限公司、朝阳立塬新能源有限公司、山东沂星电动汽车有限公司、威海广泰空港设备股份公司、上海(北京)电巴新能源科技有限公司、Better Place 中国业务部、北京民航协发机场设备有限公司等单位和个人的大力协助,他们提供了宝贵的技术资料,在此一并表示谢意。
电动汽车技术是近几年来迅速发展的新技术,许多关键技术问题正在研究和解决当中。由于编者知识和水平有限,不足之处在所难免,敬请专家和读者批评指正。
编者
2012年10月
《电动汽车的未来:从电池到智能驾驶的全面解析》 本书深度剖析了当前以及未来电动汽车(EV)产业的核心技术发展趋势,旨在为读者构建一个清晰、全面的技术认知框架。我们不局限于单一技术领域,而是从宏观视角出发,全面审视驱动电动汽车革命的关键要素。 第一部分:能量之源——电池技术的革新与展望 电池作为电动汽车的心脏,其性能直接决定了续航里程、充电速度和整体成本。本部分将深入探讨: 锂离子电池的演进与未来: 从现有材料体系(如三元锂、磷酸铁锂)的优势与劣势分析,到下一代电池技术的探索,包括固态电池、锂硫电池、锂空气电池等,阐述它们在能量密度、安全性、循环寿命和成本方面的突破潜力。我们将详细解读不同材料的化学原理、制造工艺以及面临的挑战。 电池管理系统(BMS)的智能化: 探讨先进BMS如何实现精确的电量估算、状态监测、热管理以及故障诊断,确保电池组的安全高效运行。重点关注BMS在预测性维护、均衡充电以及延长电池寿命方面的作用。 充电技术的多元化与高效化: 分析不同充电模式(慢充、快充、超充)的原理、优缺点及应用场景。介绍无线充电、V2G(Vehicle-to-Grid)等前沿充电技术,以及它们对未来电力系统和用户体验的影响。 第二部分:驱动力量——电机、电控与传动系统的优化 高效的动力总成是实现电动汽车高性能与高能效的关键。本部分将聚焦: 电机技术的创新: 深入研究永磁同步电机(PMSM)的最新进展,包括高功率密度设计、高效损耗抑制技术以及新材料的应用。同时,也会探讨异步电机、开关磁阻电机等在特定场景下的优势。 功率电子器件(IGBT/SiC/GaN)的升级: 揭示宽禁带半导体材料(如碳化硅SiC和氮化镓GaN)在逆变器、DC-DC转换器等功率器件中的应用,及其带来的高效率、高耐压、高工作温度等显著优势,从而提升整体能量转化效率和系统紧凑性。 集成化与轻量化的传动系统: 分析集成电机、电控与减速器的一体化设计趋势,以及如何通过优化传动比、采用新型材料降低重量,进一步提升续航能力和操控性能。 第三部分:智能之翼——感知、决策与执行的融合 电动汽车正逐渐演变为智能移动终端,感知与智能决策能力至关重要。本部分将涵盖: 高级驾驶辅助系统(ADAS)的演进: 详细介绍毫米波雷达、激光雷达(LiDAR)、摄像头等传感器技术的发展现状与未来趋势,以及它们在目标检测、障碍物识别、车道保持等功能上的应用。 决策规划与控制算法: 探讨基于深度学习和强化学习的感知融合、路径规划、运动控制等核心算法,以及它们如何实现更高级别的自动驾驶功能。 人机交互(HMI)的智能化升级: 分析语音识别、手势控制、情感交互等新型人机交互方式,以及车载信息娱乐系统(IVI)在提供个性化服务、提升驾驶体验方面的作用。 第四部分:架构之基——整车电子电气架构与车辆安全 全新的电子电气架构是支撑电动汽车各项技术协同工作的底层支撑。本部分将重点关注: 域控制器与中央计算平台: 介绍从分布式到域集中式、再到中央计算平台的电子电气架构演进,以及其在提升系统集成度、软件更新能力和数据处理效率方面的优势。 线控技术(X-by-Wire): 深入解析线控转向、线控制动、线控油门等技术,及其对车辆响应速度、操控精度和安全性提升的贡献。 网络安全与信息安全: 探讨在万物互联时代,电动汽车面临的网络攻击风险,以及如何通过加密通信、入侵检测、安全更新等机制保障车辆信息安全。 车辆轻量化与新材料应用: 介绍高强度钢、铝合金、碳纤维复合材料等在车身、底盘等关键部件中的应用,以及如何通过结构优化和新材料技术的融合,实现减重增效。 第五部分:生态之链——互联互通与未来出行 电动汽车不再是孤立的个体,而是融入更广阔的出行生态。本部分将展望: 车联网(V2X)技术: 阐述车与车(V2V)、车与基础设施(V2I)、车与行人(V2P)、车与网络(V2N)通信的重要性,及其在提升交通效率、道路安全和信息服务方面的潜力。 充电基础设施的布局与发展: 分析智能充电站、换电站等不同模式的优势,以及如何构建便捷高效的充电网络。 共享出行与服务化: 探讨电动汽车在共享出行模式下的应用,以及未来出行服务(MaaS)的演进方向。 本书通过对以上各个维度的深入解析,致力于为读者提供一个关于电动汽车技术的完整图景,帮助大家理解当前的技术挑战,把握未来的发展机遇,共同推动绿色、智能、高效的未来出行。

用户评价

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作为一名在汽车行业工作的工程师,我深知技术更新迭代的速度之快,尤其是电动汽车领域,几乎是日新月异。我一直在寻找一本能够跟上最新技术发展趋势,并对行业内的关键技术进行系统梳理的书籍。《先进电动汽车技术(第三版)》给我带来了这样的期望。我对书中关于固态电池的章节充满期待。我知道固态电池被认为是下一代电池技术的“圣杯”,具有更高的能量密度、更好的安全性以及更长的循环寿命。书中是否能详细介绍固态电池的材料体系(如氧化物、硫化物、聚合物)、制造工艺以及面临的挑战,这将是我关注的重点。此外,书中对于自动驾驶技术与电动汽车的融合,例如传感器融合、决策规划、控制执行等方面的内容,也让我倍感兴趣。我希望它能阐述电动汽车在实现高等级自动驾驶过程中所扮演的角色,以及由此衍生的技术需求和挑战。书中对智能充电解决方案的探讨,例如V2G(Vehicle-to-Grid)技术,也引起了我的浓厚兴趣。了解如何将电动汽车作为分布式能源接入电网,实现削峰填谷、参与电网调度的可行性和技术实现,对于行业的未来发展具有重要的指导意义。这本书的出版年份也很关键,第三版意味着它包含了相对较新的技术进展,这对于我保持技术的前瞻性至关重要。

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作为一名对汽车文化和技术发展有浓厚兴趣的爱好者,我一直认为理解一款汽车的核心技术是欣赏其魅力的关键。《先进电动汽车技术(第三版)》的出现,让我看到了深入了解电动汽车技术细节的绝佳机会。我尤其想了解书中关于“动力电池包的结构设计与安全保障”的内容。我知道电池包的结构直接影响到电池的散热、抗冲击能力和整体寿命,书中能否提供不同电池包设计方案的对比,以及在热失控防护、机械强度方面的技术措施?我对“电机冷却技术”也充满了好奇。无论是风冷、液冷还是相变冷却,高效的冷却系统对于保证电机在高负载下的稳定运行至关重要。我希望书中能够深入剖析不同冷却方式的原理、优缺点以及在实际应用中的优化策略。书中关于“能量管理策略”的探讨,尤其是如何在不同工况下(如加速、巡航、制动)最优地分配动力源(电池、电机)的能量,也让我倍感期待。这本书的详细讲解,让我有信心能够从一个更专业、更深入的角度去理解和评价每一款电动汽车。

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我是一个对科技产品充满好奇心的普通消费者,虽然不具备深厚的专业知识,但对电动汽车的“黑科技”一直保持着浓厚的兴趣。我希望通过阅读《先进电动汽车技术(第三版)》,能够更清晰地理解电动汽车的内在逻辑,而不只是停留在表面的宣传。我特别想了解书中关于“热管理系统”的介绍。我明白,无论是电池还是电机,都会产生大量的热量,而高效的热管理系统对于保证它们的性能和寿命至关重要。书中是否会详细解释不同类型的热管理策略,比如液体冷却、风冷,以及它们的优缺点?我对“能量回收系统”,也就是我们常说的“动能回收”,也充满了好奇。我希望书中能解释它是如何工作的,以及它对提升续航里程究竟有多大的贡献,是否真的像广告中宣传的那么神奇。书中对“驾驶辅助系统”(ADAS)的讲解也让我期待。虽然这部分内容可能涉及软件算法,但我想了解它是如何与电动汽车的动力系统、制动系统等硬件进行协同工作的,以及未来的发展方向。这本书的篇幅让我觉得它能够提供足够的信息,让我这个“门外汉”也能对电动汽车的技术有一个相对全面而深入的认识,而不是被一些模糊的概念所困扰。

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这本书真是让我眼前一亮!作为一个对电动汽车充满好奇,但又不是专业工程师的读者,我一直渴望找到一本既能深入讲解技术原理,又能让普通人理解的读物。《先进电动汽车技术(第三版)》恰恰满足了我的这一需求。从目录上看,它涵盖了从基础的电池化学到复杂的电机控制,再到充电基础设施和智能网联技术,简直就像一本电动汽车的百科全书。我尤其感兴趣的是关于电池管理系统(BMS)的部分,我知道电池是电动汽车的“心脏”,而BMS则是“大脑”。书中对BMS的详细阐述,包括其在电芯均衡、温度管理、状态估算等方面的作用,让我对如何优化电池寿命和性能有了全新的认识。我迫不及待地想了解不同类型的电池技术,比如磷酸铁锂和三元锂,它们各自的优缺点,以及未来可能的发展趋势。同时,书中关于电机驱动技术的讲解也十分吸引我,特别是对永磁同步电机和感应电机的对比分析,让我明白了为什么它们在不同的应用场景下有不同的表现。虽然有些章节可能涉及一些专业术语,但作者似乎非常注重循序渐进的讲解方式,并辅以大量的图表和实例,相信即使是像我这样的初学者,也能逐步攻克难关,领略电动汽车技术的魅力。这本书的厚度也预示着其内容的深度和广度,我完全有信心它能为我提供一个全面而深刻的视角,让我对电动汽车的未来发展充满信心。

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作为一个在新能源汽车行业摸爬滚打多年的技术人员,我一直在寻找一本能够为我提供系统性、前瞻性技术指导的书籍。《先进电动汽车技术(第三版)》的出现,让我看到了希望。我尤其关注书中关于“电驱动桥”的设计和优化。电驱动桥作为电动汽车的核心部件,其集成化、轻量化、高效率的设计是当前行业发展的重要趋势。我希望书中能够深入分析不同电驱动桥的集成方案,例如电机、减速器、差速器的一体化设计,以及其在NVH(噪声、振动与声振粗糙度)控制方面的技术细节。同时,我对书中关于“电控系统”的详细阐述也充满期待。电控系统是电动汽车的“大脑”,负责协调电池、电机、电控等所有关键部件的工作。我希望书中能够涵盖从底层硬件架构到上层控制算法的全面内容,包括故障诊断、安全策略以及OTA(Over-The-Air)升级等先进功能。对于“车身电子电气架构”的演进,特别是从集中式向域控制器、甚至中央计算平台的转变,我也希望书中能够提供清晰的脉络和技术路线图。这本书的出版,对于我更新知识体系、把握行业发展脉搏,甚至启发新的技术思路,都将具有极大的价值。

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我是一名正在攻读电气工程专业的本科生,对于电动汽车这个新兴且充满活力的领域充满了热情。在选择一本能够系统性地学习相关知识的教材时,《先进电动汽车技术(第三版)》是我在众多选择中脱颖而出的那本。它不仅仅停留在概念的介绍,而是深入到技术的核心。我尤其关注书中关于功率电子变换器(PECs)的部分。我知道PECs在电动汽车中扮演着至关重要的角色,负责将电池的高压直流电转换为电机所需的交流电,以及实现能量的再生。书中对DC-DC变换器、DC-AC逆变器等不同类型PECs的拓扑结构、工作原理、控制策略以及效率优化等方面的深入探讨,对于我理解电动汽车的能量流和动力系统至关重要。我还在期待书中关于电磁兼容性(EMC)的章节,因为在高度集成的电动汽车系统中,EMC问题不容忽视。同时,对于新能源汽车安全性的讨论,尤其是与高压电气系统相关的风险管理和防护措施,我非常感兴趣,这直接关系到用户生命安全和车辆的可靠性。书中关于车辆网络通信,如CAN、LIN、Ethernet等总线协议的应用,也让我充满了期待,因为这直接关系到车辆各个子系统之间的协同工作和信息交互。我坚信,通过对这本书的学习,我能够建立起坚实的理论基础,为我未来在电动汽车领域的深入研究和实践打下坚实的基础。

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我是一名对新能源技术应用充满热情的研究者,一直在寻求能够为我提供系统性、前瞻性技术洞察的书籍。《先进电动汽车技术(第三版)》无疑是我的目标读物。我非常关注书中关于“下一代电池技术”(如锂硫电池、金属空气电池等)的最新研究进展和发展趋势。我希望书中能够深入探讨这些新兴电池技术的能量密度、循环寿命、成本以及商业化前景。同时,我对“车用氢燃料电池技术”的讲解也充满期待。虽然本书是关于电动汽车,但氢燃料电池作为另一种零排放的动力源,其与纯电动汽车的协同发展和技术融合,对于未来交通的绿色化至关重要。我希望书中能够详细介绍燃料电池的工作原理、关键材料、系统集成以及面临的挑战。书中对“智能电网与电动汽车协同优化”的探讨,也让我深感价值。我期待了解如何通过智能调度和充电管理,最大化利用可再生能源,降低用户充电成本,并提升电网的稳定性。这本书的深度和广度,必将为我的研究提供重要的理论支持和技术启示。

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我是一名对工程学和创新技术充满热情的学生,正积极寻找能够拓展我技术视野的读物。《先进电动汽车技术(第三版)》无疑是我最近的发现。我非常渴望了解书中关于“永磁同步电机”的最新研究成果。我知道这种电机在效率和功率密度方面具有优势,但其制造工艺、磁钢材料以及控制算法方面的技术细节,我希望能从书中获得更深入的解析。同时,我对“车载充电器(OBC)”的设计与挑战也充满兴趣。OBC是将外部交流电转换为车载直流电的关键设备,其小型化、高效率以及满足不同充电标准的要求,都涉及到复杂的工程问题。书中是否会深入探讨OBC的拓扑结构、功率器件选择以及电磁兼容性设计?我对“整车能量流仿真与优化”的内容也寄予厚望。我知道,通过仿真技术可以对电动汽车的能量消耗和续航里程进行精准预测和优化,这对于提升车辆性能和用户体验至关重要。这本书的专业深度,必将为我未来的学习和研究提供宝贵的参考。

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作为一名希望了解未来出行方式的普通市民,我一直在关注电动汽车的发展动态。《先进电动汽车技术(第三版)》的出现,让我看到了一个深入了解这项变革性技术的窗口。我特别想知道书中关于“电池热失控预警与抑制技术”的介绍。我知道电池安全是电动汽车最重要的课题之一,书中能否详细解释哪些技术手段能够提前发现电池异常,并在发生热失控时进行有效的抑制?我对“车辆动力学控制”也充满了好奇。我知道,电动汽车由于其独特的动力特性,在操控和稳定性方面与传统燃油车有所不同,书中是否会介绍如何通过电控系统优化车辆的行驶性能?我同样期待书中对“轻量化材料与车身结构设计”的探讨。我知道,减轻车身重量对于提升电动汽车的续航里程和操控性至关重要,书中能否介绍在车身设计中应用的先进材料和结构技术?这本书的全面性,让我有信心能够更清晰地认识电动汽车的优势和挑战,并为迎接未来的电动化出行做好准备。

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我是一名对未来交通工具充满憧憬的技术爱好者,一直密切关注着电动汽车的发展。我希望《先进电动汽车技术(第三版)》能够为我揭示电动汽车背后的“黑科技”,让我对这项改变世界的交通方式有更深刻的理解。我非常期待书中关于“高压连接器和线束”的章节。虽然听起来不那么“高大上”,但这些不起眼的组件却是确保电动汽车安全高效运行的关键。书中是否会介绍不同类型高压连接器的设计理念、安全性要求以及相关的行业标准?我同样对“充放电控制技术”感兴趣,尤其是关于“快充”和“无线充电”的最新进展。我希望书中能够解释快充过程中电池和充电桩之间的通信协议、热管理策略,以及无线充电的效率和应用前景。书中对于“车辆整车集成与标定”的阐述也让我充满期待。我知道,将如此多的高科技部件集成在一起,并使其协同工作,并非易事。我希望书中能够分享一些在整车集成过程中可能遇到的挑战,以及相应的解决思路和方法。这本书的深度和广度,让我有信心能够从中获得超出日常认知的知识,并进一步激发我对未来科技的探索热情。

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