基本介紹
內容簡介
《純電動及混合動力汽車設計基礎(原書第2版)》可供從事純電動汽車及混合動力汽車技術研發的工程師及相關研究人員、高年級本科生、碩士博士研究生參考閱讀。本書從車輛力學、動力傳動系、新能源車輛構型、儲能裝置、電機及其控制、內燃機、混合動力控制策略、冷卻系統以及車輛通信等方面對純電動汽車及混合動力汽車設計進行了全面的講解。《純電動及混合動力汽車設計基礎(原書第2版)》內容涵蓋了大部分國際上有關電動汽車的最新研究成果，其主要特點是內容新穎豐富、系統性強、條理清晰。在進行內容講解時，作者能從讀者的角度出發，論述層層遞進，詳略得當，概念和原理詳細、精闢，使讀者對知識有一個整體的認識和把握，不僅知其然，而且知其所以然，有耳目一新的感覺。文中使用了大量的圖文以及具體的實例，論述更加詳細、更加生動形象，易於讀者接受，是一本不可多得的參考書籍。
作者簡介
作者:（美國）海珊（Iqbal Husain） 譯者:林程
海珊（Iqbal Husain），美國俄亥俄州阿克倫（Akron）大學電氣工程和計算機工程系的教授，致力於教學與研究。作為該校一名講師，他於1993年從美國德州A&M大學獲得電氣工程專業博士學位。在加入Akron大學之前，在1994年是美國俄亥俄州代頓市德爾科底盤（Delco Chassis）公司的一名顧問工程師。在1996年和1997年，Iqbal Husain博士是AFB賴特帕特森（Wright Patterson）實驗室的一名夏日研究員。在2002年，他是美國科瓦利斯市俄勒岡州立大學電氣工程和計算機工程系的一名客座教授。Iqbal Husain教授的研究興趣為電驅動的控制和建模、電機設計、功率調節電路的開發以及純電動汽車和混合動力汽車。他在開關磁阻電機驅動以及永磁電機驅動的研發方面有廣泛的工作經驗。自從加入Akron大學，他就積極參加汽車和航空電子領域的研究。他已經完成了大量研發工作，並作為一些汽車和驅動電機行業的諮詢師，如德爾福基諾底盤部門（Delphi Chassis）、美國天合汽車集團（Delphi Saginaw Steering Division）、TRW、ITT汽車、固特異輪胎與橡膠（Goodyear Tire and Rubber）、蜜蜂機器人（Honegbee Robotics）、卡特彼勒（Caterpillar）公司、大陸集團（Continental Group）、埃福創公司Avtron Inc.以及EBO集團。在Akron大學，Iqbal Husain教授已經開創了電動汽車和混合動力汽車工程項目，包括研究生和本科生課程、電動汽車和混合動力汽車電驅動的研究、大學級別新能源車輛的設計競賽。他還曾是美國能源部和通用汽車公司贊助的“X挑戰賽：揭示未來汽車面貌”在2004～2008年間的主要指導老師。Iqbal Husain教授獲得了1997年的美國國家科學基金會事業獎，還獲得了1998年的IEEE（美國電氣與電子工程師學會）傑出青年成員獎，2000年的IEEE第三千禧獎章，2004年的工程學院傑出研究員獎，2006年的SAE汽車電子工程大獎。同時他也是1次IEEE-IAS雜誌論文獎和4次IEEE—IAS委員會論文獎的得主。他在2009被任命為IEEE院士。
圖書目錄
譯者序
前言
致謝
作者簡介
第1章 新能源車輛的介紹
1.1 電動汽車
1.2 混合動力汽車
1.3 電動汽車和混合動力汽車的組成
1.4 整車質量及性能
1.5 電機和內燃機定額
1.6 電動汽車和混合動力汽車的發展史
1.6.1 早期
1.6.220世紀60年代
1.6.320世紀70年代
1.6.420世紀80年代和90年代
1.6.5 EV和HEV的現狀
1.7 “油井車輪”分析
1.8 EV/ICEV的比較
1.8.1 效率比較
1.8.2 污染比較
1.8.3 成本和使用費用比較
1.8.4 美國對國外石油的依賴
1.9 電動汽車的市場前景
參考文獻
第2章 車輛力學
2.1 路況介紹
2.2 運動定律
2.3 車輛動力學
2.4 車輛運動動力學
2.5 驅動功率
2.5.1 力速度特性
2.5.2 最大爬坡能力
2.6 速度和加速度
2.6.1 力FTR恆定，道路水平
2.6.2 力FTR非恆定，一般加速
2.7 輪胎道路力學
2.7.1 滑移
2.7.2 輪胎道路接觸面處的牽引力
2.7.3 輪胎道路接觸面上的力傳遞
2.7.41/4車輛模型
2.7.5 牽引力極限及其控制
2.8 驅動系統設計
習題
參考文獻
第3章 新能源車輛構型
3.1 純電動汽車
3.2 混合動力汽車
3.2.1 混合動力汽車的結構
3.2.2 基於傳動總成的混合動力系統
3.2.3 基於混合度的混合動力
3.3 插電式混合動力汽車
3.4 動力系統部件設計
3.4.1 純電動汽車動力系統設計
3.4.2 混合動力汽車動力傳動系設計
3.4.3 混合動力系統定型實例
3.5 質量分析和布置
3.6 車輛仿真
3.6.1 仿真模型
3.6.2 標準行駛工況
純電動及混合動力汽車設計基礎（原書第2版）目錄習題
參考文獻
第4章 電池能量存儲
4.1 動力電池在電動汽車和混合動力汽車中的套用
4.2 電池基本原理
4.2.1 蓄電池結構
4.2.2 化學反應
4.3 電池參數
4.3.1 電池容量
4.3.2 開路電壓
4.3.3 端電壓
4.3.4 實際容量
4.3.5 放電率
4.3.6 荷電狀態
4.3.7 放電狀態
4.3.8 放電深度
4.3.9 電池能量
4.3.10 比能量
4.3.11 電池功率
4.3.12 比功率
4.3.13 Ragone圖
4.4 電化學電池基礎
4.4.1 熱力學電壓
4.4.2 電解作用和法拉第電流
4.4.3 電極動力學
4.4.4 物質的傳遞
4.4.5 雙電層
4.4.6 歐姆電阻
4.4.7 濃差極化
4.5 電池建模
4.5.1 電路模型
4.5.2 經驗模型
4.6 動力電池
4.6.1 鉛酸電池
4.6.2 鎳鎘電池
4.6.3 鎳氫電池
4.6.4 鋰離子電池
4.6.5 鋰聚合物電池
4.6.6 鋅空氣電池
4.6.7 鈉硫電池
4.6.8 鈉金屬氯化物電池
4.6.9 先進電池展望
4.7 電池組管理
4.7.1 電池管理系統
4.7.2 SoC的估算
4.7.3 電池均衡技術
4.7.4 電池充電
習題
參考文獻
第5章 新能源存儲
5.1 燃料電池
5.1.1 燃料電池性能
5.1.2 燃料電池的類型
5.1.3 燃料電池模型
5.1.4 儲氫系統
5.1.5 重整器
5.1.6 燃料電池電動汽車
5.2 超級電容器
5.2.1 對稱超級電容器
5.2.2 非對稱超級電容器
5.2.3 超級電容器建模
5.3 壓縮空氣存儲
5.4 飛輪
習題
參考文獻
第6章 電機
6.1 簡單電機
6.1.1 基本電機現象
6.1.2 簡單直流電機
6.1.3 簡單磁阻電機
6.2 直流電機
6.3 三相交流電機
6.3.1 正弦定子繞組
6.3.2 極對數
6.3.3 三相正弦繞組
6.3.4 空間矢量表示
6.3.5 交流電機的類型
6.4 感應電機
6.4.1 每相等效電路
6.4.2 簡明的轉矩表達式
6.4.3 轉速控制方法
6.4.4 再生制動
6.5 永磁電機
6.5.1 永磁體
6.5.2 永磁同步電機
6.5.3 永磁同步電機模型
6.5.4 永磁無刷直流電機
6.6 開關磁阻電機
6.6.1 優點和缺點
6.6.2 開關磁阻電機的設計/基礎理論
6.6.3 工作原理
習題
參考文獻
第7章 電力電子變換器
7.1 電力電子開關
7.1.1 二極體
7.1.2 功率BJT
7.1.3 功率MOSFET
7.1.4 IGBT
7.1.5 雙向開關
7.2 DC/DC變換器
7.2.1 非隔離式DC/DC變換器
7.2.2 隔離式DC/DC變換器
7.3 電池均衡變換器
7.3.1 被動均衡法
7.3.2 主動均衡法
參考文獻
第8章 電機驅動系統
8.1 電機驅動系統組成
8.2 直流驅動系統
8.2.1 兩象限斬波器
8.2.2 開環驅動系統
8.3 工作點分析
8.4 交流驅動系統
8.4.1 六步法
8.4.2 脈寬調製
8.4.3 電流控制方法
8.5 開關磁阻電機驅動
8.5.1 開關磁阻電機變換器
8.5.2 開關磁阻電機控制
習題
參考文獻
第9章 交流電機控制
9.1 交流電機矢量控制
9.2 dq建模
9.2.1旋轉坐標系
9.2.2 異步電機的dq模型
9.2.3 功率和電磁轉矩
9.3 異步電機矢量控制
9.3.1 轉子磁場定向矢量控制
9.3.2 直接和間接矢量控制
9.4 永磁電機矢量控制
9.4.1 坐標系中的電壓和轉矩
9.4.2 仿真模型
9.4.3 變換公式
9.4.4 永磁同步電機驅動
習題
參考文獻
第10章 內燃機
10.1 內燃機
10.1.1 往復活塞式發動機
10.1.2 實際循環和理論循環
10.1.3 燃氣輪機
10.2 制動平均有效壓力和有效燃油消耗率
10.3 汽車燃油經濟性
10.3.1 混合動力汽車的燃油經濟性
10.4 廢氣排放控制系統
10.4.1 污染物的生成
10.4.2 空燃比對排放的影響
10.4.3 NOx流速
10.4.4 排放控制零部件
10.4.5 柴油機廢氣排放的處理
習題
參考文獻
第11章 動力傳動系的組成及制動系統
11.1 動力傳動系組成
11.1.1 電動汽車動力傳動系統
11.2 齒輪
11.2.1 齒輪傳動比
11.2.2 轉矩轉速特性
11.2.3 行星齒輪機構
11.3 離合器
11.4 差速器
11.5 變速器
11.5.1 手動變速器
11.5.2 自動變速器
11.5.3 無級變速器
11.5.4 電控無級變速器/混合動力汽車變速器
11.6 汽車制動器
11.6.1 傳統制動系統
11.6.2 電子機械制動系統
習題
參考文獻
第12章 冷卻系統
12.1 溫度控制系統
12.1.1 蒸汽壓縮製冷循環
12.1.2 汽車空調系統
12.2 動力傳動系部件的冷卻系統
參考文獻
第13章 混合動力汽車控制策略
13.1 整車控制器
13.2 模式選擇策略
13.2.1 機械功率分流式混合動力模式
13.2.2 串並聯式2×2混合動力模式
13.3 模態控制策略
13.3.1 串聯控制
13.3.2 並聯控制
13.3.3 串並聯控制
13.3.4 儲能系統控制
13.3.5 再生制動控制
習題
參考文獻
第14章 車輛通信
14.1 OSI 7層模型
14.2 車載通信
14.3 控制器區域網路
14.3.1 CAN通信協定
14.3.2 CAN傳輸層
14.3.3 CAN物理層
14.3.4 CAN編程
參考文獻
