《现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车——基本原理、理论和设计:第2版》PDF电子书

《现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车——基本原理、理论和设计:第2版》PDF电子书
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简介

《现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车:基本原理、理论和设计》论述了传统的内燃机汽车(ICE)、电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池车(FCV)的基本原理、理论和设计。基于数学方程,对各种传统的和现代的车辆,全面地描述了它们的性能、配置、控制策略、设计方法、模-和仿真。同时还论及车辆系统的分析,即基于内燃机的驱动系,电动汽车设计,混合动力电动汽车构造,电驱动系统,串联式、并联式和轻度混合动力电驱动系的设计方法,能量存储系统,再生制动,燃料电池及其在车辆中的应用,以及燃料电池混合动力电驱动系设计。其中,强调了整体的驱动系的系统,而不仅限于其特殊部件的分析。书中通过逐步展开数学方程描述了设计方法,而且在阐述各种驱动系的设计方法时,均有仿真结果所对应的设计实例。

该书不仅对从事电动车辆研发的工程学术界,以及研究生和高年级大学生们,而且对与汽车相关的制造工业、管理机构和学术界的工程师、学生、研究工作者和其他专业人员,在关于现代汽车体系方面,是一本内容广泛、综合的参考书。

出版社: 机械工业出版社ISBN:9787111311348版次:1商品编码:10350533品牌:机工出版包装:平装外文名称:Modern Electric,Hybrid Electric,and Fuel Cell Vehi开本:16开出版时间:2010-10-01用纸:胶版纸页数:465字数:593000,原价:98元

目录:

第1章环境影响与现代交通运输的历史1
11大气污染1
111氧化氮化合物1
112一氧化碳2
113未完全燃烧的碳氢化合物2
114其他的污染物质2
12全球变暖3
13石油资源5
14引发的代价7
15应对将来石油供应的各种交通运输发展策略的重要性8
16电动汽车的历史11
17混合动力电动汽车的历史13
18燃料电池车的历史15
参考文献16

第2章车辆驱动和制动的基本原理18
21车辆运动的一般描述18
22车辆的阻力19
221滚动阻力19
222空气阻力21
223爬坡阻力23
23动力学方程23
24轮胎与地面间的附着力和最大牵引力25
25动力系的牵引力和车速27
26车辆动力装置和传动装置特性29
261动力装置特性29
262传动装置特性31
2621手动齿轮传动装置31
2622流体动力传动装置33
2623连续变速传动装置37
27车辆性能37
271最高车速38
272爬坡能力39
273加速性能39
28运行的燃油经济性41
281内燃机的燃油经济性42
282车辆燃油经济性的计算42
283改进车辆燃油经济性的基本技术45
29制动性能46
291制动力46
292前后轮轴上的制动力分布48
293制动规程和制动性能分析52
2931制动规程52
2932制动性能分析54
参考文献56

第3章内燃机57
31四冲程火花点火内燃机57
311工作原理57
312运行参数59
3121发动机额定值59
3122每一循环的指示功和平均有效压力59
3123机械效率61
3124比油耗和效率61
3125排放率62
3126燃油/空气和空气/燃油之比值63
3127容积效率63
313运行与性能参数之间的关系64
314发动机运行特性64
3141发动机性能参数64
3142指示功率和有效功率与转矩65
3143油耗特性66
315影响火花点火发动机性能、效率和排放特性的设计和运行变量68
3151压缩比68
3152点火定时68
3153燃油/空气的当量比70
316排放控制71
317改善发动机性能、效率和排放的基本技术72
3171强制进气72
3172汽油直接喷射和稀燃发动机73
3173多气门和可变气门定时73
3174无节流转矩控制73
3175可变压缩比73
3176废气再循环73
3177智能点火74
3178新发动机材料74
32四冲程压燃式内燃机74
33二冲程发动机75
34汪格尔转子式发动机79
35斯特林发动机81
36燃气轮机发动机85
37拟等温布雷托循环发动机87
参考文献88

第4章电动汽车89
41电动汽车的结构89
42电动汽车的性能92
421牵引电动机的特性92
422牵引力和传动装置要求93
423车辆性能95
43正常行驶工况下的牵引力98
44能量消耗102
参考文献104
第5章混合动力电动汽车105
51混合动力电驱动系的概念105
52混合动力电驱动系的构造108
521串联式混合动力电驱动系(电耦合)109
522并联式混合动力电驱动系(机械耦合)111
5221转矩耦合的并联式混合动力电驱动系112
52211转矩耦合配置112
52212转矩耦合的电驱动系结构113
5222转速耦合的并联式混合动力电驱动系118
52221转速耦合配置118
52222转速耦合的电驱动系结构120
5223转矩耦合与转速耦合的并联式混合动力电驱动系122
52231可供选择的耦合模式122
52232两种耦合模式的配置124
参考文献127

第6章电驱动系统128
61直流电动机驱动130
611工作原理及其性能131
612组合的电枢电压与励磁控制134
613直流电动机的斩波控制134
614斩波馈电直流电动机的多象限控制138
6141正转和正转再生制动的两象限控制138
61411含换向开关的单个斩波器138
61412C型两象限斩波器139
6142四象限运行141
62异步电动机驱动141
621异步电动机的基本工作原理142
622稳态性能144
623恒压频比控制146
624电力电子控制148
625磁场定向控制150
6251磁场定向原理150
6252控制156
6253直接转子磁通定向法158
6254间接转子磁通定向法161
626应用于磁场定向控制的电压源逆变器162
6261电压源逆变器中的电压控制164
6262电压源逆变器中的电流控制167
63永磁无刷直流电动机驱动169
631永磁无刷直流电动机驱动的基本原理171
632永磁无刷直流电动机的结构和分类171
633永磁体材料性能174
6331铝镍钴174
6332铁氧体175
6333稀土永磁体175
634永磁无刷直流电动机的性能分析和控制175
6341性能分析176
6342永磁无刷直流电动机驱动的控制177
635扩展转速技术178
636无检测器技术179
6361应用检测量和数学的方法179
6362使用观测器的方法180
6363使用反电动势感测的方法180
6364独特的无检测器技术181
64开关磁阻电动机驱动182
641基本磁结构183
642转矩生成186
643开关磁阻电动机驱动变换器187
644运行模式190
645发电运行(再生制动)模式191
646无检测器控制193
6461基于相磁链的方法194
6462基于相电感的方法194
64621基于相电感的无检测器控制195
64622基于相增量电感的无检测器控制195
6463调制信号注入法196
64631频率调制方法196
64632幅度调制和相位调制方法196
64633基于诊断脉冲的方法197
6464基于互感电压的方法197
6465基于观测器的方法197
647开关磁阻电动机驱动的自校正技术198
6471应用算术方法的自校正198
64711具有平衡电感模式的最优化199
64712参数变化下的最优化199
6472应用人工神经网络的自校正200
648开关磁阻电动机的振动与噪声201
649开关磁阻电动机设计203
6491定、转子极数203
6492定子外径204
6493转子外径204
6494气隙205
6495定子极弧205
6496定子铁心底座205
6497性能预测205
参考文献206

第7章串联式(电耦合)混合动力电驱动系的设计原理212
71运行模式213
72控制策略214
721峰值电源最大荷电状态的控制策略214
722发动机开/关或恒温控制策略216
73串联式(电耦合)混合动力电驱动系的设计原理217
731电耦合装置217
732牵引电动机额定功率值的设计222
733发动机/发电机额定功率值的设计224
734峰值电源设计227
7341峰值电源的功率容量227
7342峰值电源的能量容量227
74设计实例228
741牵引电动机量值的设计229
742齿轮传动比的设计229
743加速性能的检验229
744爬坡能力的检验230
745发动机/发电机量值的设计230
746峰值电源功率容量的设计233
747峰值电源能量容量的设计233
748耗油量234
参考文献235

第8章并联式(机械耦合)混合动力电驱动系的设计236
81电驱动系的构造及其设计任务236
82控制策略237
821峰值电源最大荷电状态控制策略238
822发动机开/关(恒温)控制策略241
823受约束的发动机开/关控制策略242
824模糊逻辑控制技术244
825动态规划技术245
83电驱动系参数的设计248
831发动机功率设计248
832传动装置设计251
833电动机驱动功率设计252
834峰值电源设计255
84仿真257
参考文献258

第9章混联式(转矩和转速耦合)混合动力电驱动系设计和控制方法260
91电驱动系构造260
911转速耦合分析260
912电驱动系构造263
92电驱动系控制方法269
921控制系统269
922发动机转速控制方法269
923牵引转矩控制方法270
924电驱动系控制策略272
9241发动机转速控制策略272
9242牵引转矩控制策略274
92421低车速区域274
92422中车速区域275
92423高车速区域275
9243再生制动控制276
93电驱动系参数设计276
94实例车辆仿真277
参考文献280

第10章插塞式混合动力电动汽车设计和控制原理281
101每日驾驶行程统计281
102能量管理策略282
1021聚焦于AER的控制策略283
1022混合控制策略290
103能量储存装置设计295
参考文献297

第11章轻度混合动力电驱动系的设计299
111制动和传动装置中消耗的能量299
112并联式轻度混合动力电驱动系301
1121结构301
1122运行模式和控制策略302
1123驱动系设计303
1124性能306
113混联式轻度混合动力电驱动系310
1131含行星齿轮机构的驱动系结构310
1132运行模式和控制312
11321转速耦合的运行模式312
11322转矩耦合的运行模式313
11323单发动机牵引模式313
11324单电动机牵引模式313
11325再生制动模式314
11326发动机起动314
1133控制策略314
1134配置浮动定子电动机的驱动系315
参考文献316

第12章峰值电源和能量储存装置317
121电化学蓄电池组317
1211电化学反应319
1212热力学电压319
1213比能量320
1214比功率323
1215能量效率324
1216蓄电池技术325
12161铅酸蓄电池325
12162镍基蓄电池326
121621镍铁蓄电池326
121622镍镉蓄电池326
121623NiMH蓄电池327
12163锂基蓄电池327
121631LiP蓄电池327
121632LiI蓄电池328
122超级电容器329
1221超级电容器特性329
1222超级电容器的基本原理329
1223超级电容器性能330
1224超级电容器的应用技术334
123超高速飞轮334
1231飞轮的工作原理335
1232飞轮系统的功率容量336
1233飞轮的应用技术337
124混合能量储存装置340
1241混合能量储存概念340
1242应用蓄电池和超级电容器的被动与主动的混合能量储存装置341
1243蓄电池和超级电容器的量值设计342
参考文献345

第13章再生制动的基本原理346
131市区行驶中的制动能量损耗346
132作为车速函数的制动能量348
133作为制动功率函数的制动能量350
134作为车速函数的制动功率351
135作为车辆减速率函数的制动能量352
136在前后轴上的制动能量353
137EV、HEV和FCV的制动系统353
1371并联式混合制动系统353
13711以电和机械制动力之间固定比设计和控制原理354
13712用于最大再生制动的设计和控制原理356
1372全可控混合制动系统358
13721用于优化制动性能的控制策略359
13722用于优化能量回收的控制策略360
参考文献362

第14章燃料电池363
141燃料电池的工作原理363
142电极电位、电流—电压曲线366
143燃料和氧化剂的消耗369
144燃料电池系统特性370
145燃料电池技术371
1451质子交换膜燃料电池372
1452碱性燃料电池373
1453磷酸燃料电池375
1454熔融碳酸盐燃料电池375
1455固态氧化物燃料电池376
1456直接甲醇燃料电池377
146燃料供应378
1461储氢378
14611压缩氢378
14612低温液氢379
14613金属氢化物380
1462制氢381
14621水蒸气重整381
14622部分氧化重整382
14623自动供热重整383
1463氢的载体——氨383
147无氢燃料电池383
参考文献384

第15章燃料电池混合动力电驱动系设计386
151结构386
152控制策略387
153参数设计389
1531电动机功率设计389
1532燃料电池系统的功率设计390
1533峰值电源的功率和能量容量设计391
15331峰值电源的功率容量391
15332峰值电源的能量容量391
154设计实例392
参考文献394

第16章应用于越野车辆的串联式混合动力电驱动系设计395
161运动阻力395
1611由地层压实引起的运动阻力396
1612由地层推压引起的运动阻力398
1613传动装置的内阻力399
1614关于地层的牵引力399
1615牵引杆拉曳力399
162串联式、混合动力履带式电动车辆驱动系构造400
163驱动系的参数设计401
1631牵引电动机功率设计401
16311作为车速函数的车辆推进力402
16312电动机功率和加速性能403
16313电动机功率和爬坡能力404
16314履带式车辆转向操作406
164发动机/发电机功率设计409
165能量储存装置功率和能量设计411
1651用于牵引的峰值功率411
1652用于非牵引的峰值功率411
1653蓄电池/超级电容器的能量设计413
1654蓄电池和超级电容器的组合414
参考文献416

附录 丰田Prius技术概述417
A1车辆性能417
A2Prius混合动力系和控制系统综述417
A3主要部件419
A31发动机419
A32混合动力贯通轴420
A33高压蓄电池421
A34变换器组合件423
A341升压变换器(2004和新型Prius)423
A342变换器424
A343DCDC变换器424
A344AC变换器424
A35制动系统425
A351再生制动的协同控制426
A352电制动分布控制(2004和新型Prius)426
A353制动辅助系统(2004和新型Prius)426
A36电动转向427
A37增强车辆稳定性控制(VSC)系统(2004和新型Prius)428
A4混合动力系统控制模式429索引(中英文对照)435
汉语拼音音节索引435
英语缩写字索引463

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