电动汽车及其性能优化

前言

第一章 概论1

第一节 电动汽车发展概述1

一、汽车发展简史1

二、电动汽车的早期发展2

三、电动汽车在各国的发展现状及计划2

四、电动汽车的研发特点6

第二节 电动汽车的定义与特点7

一、电动车辆的类型7

二、电动汽车的定义和分类7

三、电动汽车的性能特点8

第三节 汽车业面临的新挑战和技术发展方向11

【复习思考题】14

第二章 电动汽车的构造与原理15

第一节 纯蓄电池电动汽车15

一、纯电动汽车的分类及特点15

二、纯电动汽车的驱动结构17

三、纯电动汽车的结构原理19

四、电动汽车能源的复合利用23

第二节 混合动力电动汽车26

一、HEV的定义及优点26

二、HEV的分类及结构特点28

三、HEV的能量管理与控制策略34

第三节 燃料电池电动汽车37

一、FCEV的基本结构与原理37

二、FCEV的燃料电池系统39

三、FCEV的供氢系统、氢源及氢安全40

四、FCEV的特点与展望53

第四节 节源环保型电动微型轿车55

一、从提高交通资源利用率考虑车型55

二、提高电动微型轿车性价比技术措施57

三、推出电动微型轿车的综合效益60

【复习思考题】61

第三章 电动汽车动力储能装置63

第一节 车用动力电池概述63

一、电池的种类63

二、化学电池的基本组成64

三、电池的基本常识和术语65

四、电池的性能指标66

五、各种车用电池的性能比较69

第二节 铅酸蓄电池69

一、铅酸蓄电池的分类及型号70

二、铅酸蓄电池的工作原理70

三、铅酸蓄电池的构造71

四、铅酸蓄电池的电压和充放电特性72

五、铅酸蓄电池的性能改进73

六、铅酸蓄电池的使用维护与环保75

第三节 二次锂电池77

一、锂离子电池77

二、聚合物锂离子蓄电池80

三、磷酸铁锂电池81

第四节 镍氢蓄电池83

一、镍氢蓄电池的分类与特点83

二、镍氢电池的工作原理83

三、镍氢电池的性能特征84

第五节 钠硫蓄电池85

一、钠硫蓄电池的结构原理85

二、钠硫蓄电池的性能特点85

三、钠氯化镍电池86

第六节 空气电池87

一、锌空气电池87

二、铝空气电池90

第七节 超级电容90

一、超级电容的应用特点91

二、超级电容的结构原理91

三、超级电容的分类92

四、超级电容组管理系统94

第八节 飞轮储能器96

一、飞轮储能器的结构原理96

二、飞轮储能器的应用特点97

三、飞轮储能器尚需解决的问题97

第九节 燃料电池98

一、燃料电池的基本原理98

二、燃料电池的特点99

三、燃料电池的分类100

四、质子交换膜燃料电池102

第十节 能源管理109

一、能源管理的功用109

二、电池性能的检测109

三、蓄电池的充电114

四、蓄电池组的热管理116

五、电源的功率变换116

【复习思考题】117

第四章 电动汽车驱动电动机及其调速控制系统118

第一节 概述118

一、电动汽车驱动系统的分类118

二、电动机调速性能与发展借鉴118

三、汽车行驶对驱动电动机的要求120

四、电动机驱动系统的基本组成122

第二节 直流电动机122

一、直流电动机的基本原理123

二、直流电动机的基本结构124

三、直流电动机的励磁方式125

四、他励直流电动机的调速与制动127

五、他励直流电动机的驱动控制131

第三节 交流电动机134

一、交流电动机的工作原理134

二、异步电动机的结构及铭牌数据136

三、异步电动机起动特性的改进138

四、交流感应电动机的矢量控制技术142

五、交流变频调速驱动控制144

第四节 永磁无刷电动机146

一、永磁电动机的分类146

二、磁性转子结构与材料特性147

三、永磁无刷直流电动机150

四、永磁同步电动机157

第五节 开关磁阻电动机158

一、变磁阻电动机的运行特点与种类158

二、SRM驱动系统的组成与结构原理158

三、SR电动机的基本方程与性能分析163

四、开关磁阻电动机的驱动控制169

五、双凸极永磁电动机174

第六节 兼有电动、发电回馈和电磁制动的多功能轮毂电动机177

一、轮毂电动机的发展与应用特点177

二、轮毂电动机的结构类型179

三、多功能轮毂电动机的改进思路180

四、多功能轮毂电动机的改进措施181

五、多功能轮毂电动机的运行原理182

六、具有起动绕组的单相开关磁阻式多功能电动机184

【复习思考题】186

第五章 车辆动力学、电动汽车动力驱动特性及其结构特点188

第一节 车辆动力学简介188

一、基于纵向力学的动力性188

二、基于垂向力学的平顺性197

三、基于侧向力学的操纵稳定性204

四、基于地面力学的汽车通过性212

五、汽车制动安全性217

第二节 电动汽车动力驱动特性223

一、电动汽车电机的驱动特性分析224

二、电动汽车动力性的影响因素225

第三节 电动汽车结构布局与车身造型226

一、电动汽车结构布局的基本要求226

二、电动汽车的车身造型228

【复习思考题】232

第六章 电动汽车的性能优化233

第一节 概述233

一、交通现状赋予汽车业的使命233

二、各种辅助安全性能装置简述234

第二节 防抱死制动系统236

一、ABS的基本功能与发展236

二、ABS的基本组成与分类237

三、ABS的工作原理240

四、ABS的基本结构272

第三节 驱动防滑转控制250

一、ASR的功用及其与ABS的区别250

二、ASR的基本组成与分类251

三、ASR的工作原理252

四、ASR的基本结构253

第四节 车辆动力学控制系统256

一、VDC的基本功能256

二、VDC的结构组成257

三、VDC的工作原理258

第五节 新型转向系统及电子差速控制259

一、汽车转向系统概述259

二、电子控制电动助力转向系统264

三、四轮转向系统267

四、电子差速转向的工作原理271

五、改进转向系统的新方案274

第六节 安全测距防撞控制系统276

一、安全测距防撞控制的实施意义276

二、防撞测距传感技术277

三、测距防撞控制系统的结构原理281

第七节 电子控制悬架系统282

一、ECSS的功能和可控悬架分类283

二、半主动式电子控制悬架系统283

三、全主动式电子控制悬架系统284

第八节 汽车电子巡航控制系统289

一、汽车CCS的功用和基本原理289

二、汽车CCS组成部件的功能原理290

三、汽车CCS的未来发展292

【复习思考题】294

第七章 汽车业发展与治理交通之重要性296

第一节 智能交通与城市交通管理理论基础297

一、智能交通系统简介297

二、道路交通流理论的简要分析299

三、道路通行能力分析302

四、交通需求管理308

第二节 改进公交设施与服务水平309

一、改进公交服务设施的八项措施310

二、公交线路最佳布局软件简介312

三、增加出租车辅助功能提高其车载率313

四、用电动汽车技术改造公交车313

第三节 解决城市交通拥堵的措施315

一、改善城市交叉路口的措施315

二、解决机动车和非机动车混行和机动车停车难的问题317

三、发挥交通管理等部门的作用318

【复习思考题】319

后记320

参考文献321

电动汽车是节能环保的未来汽车，也应在寻常百姓中普及。《电动汽车及其性能优化》首先全面介绍了有关电动汽车的各种基本知识：纯电动、混合动力、燃料电池三大类电动汽车以及太阳能、风能等复合能源电动汽车；多种车用动力储能装置与其能源管理；多种驱动电动机及其调速控制系统。接着在全面简要分析车辆动力学基本理论的基础上，分析说明了电动汽车动力驱动的特性与技术优势，结合其技术优势介绍了电动汽车性能优化的多项技术。最后根据汽车业的发展与治理交通之重要性，在简要系统分析城市交通管理理论的基础上，提出了节源环保综合治理城市交通的一系列具体措施。《电动汽车及其性能优化》知识面较广，基础理论与实用技术结合紧密。
　　《电动汽车及其性能优化》可供企业研发与优化电动汽车性能，提高电动汽车性价比，使电动汽车尽快商品化以供民众普及享用。通过对电动汽车的性能优化，不仅能为节能减排，也将为减少交通事故及改善交通作出贡献。因此，《电动汽车及其性能优化》不仅可作为汽车制造业的工程技术人员学习电动汽车最新技术之用，也可供交通管理及相关部门治理交通参考之用。作为电动汽车这一未来汽车新技术，《电动汽车及其性能优化》更适合于作为车辆工程、机电工程、交通工程等相关专业的教学用书。书中所提供的科学分析思考方法，也有利于培养高校学生的创新思维。在电动汽车技术迅猛发展，企业对该方面技术人才缺乏之时，《电动汽车及其性能优化》也十分适合于作为汽车制造业对相关科技人员进行专业技术培训或职业教学的教材，而对其内容章节可按需要选择。