本書內(nèi)容包括:電氣汽車基本結(jié)構(gòu)與工作原理;驅(qū)動(dòng)電機(jī);動(dòng)力電池系統(tǒng);電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng);電力汽車總線系統(tǒng);儀器與儀表;電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施等。
作為電動(dòng)汽車整車及關(guān)鍵部件技術(shù)的入門級(jí)教材,本書自第1版出版以來(lái),就受到了廣大讀者的喜愛,并廣泛應(yīng)用于本科教學(xué)、職業(yè)教育和應(yīng)用技術(shù)人才的培訓(xùn)。隨著產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車控制、電動(dòng)化附件等技術(shù)快速發(fā)展。為適應(yīng)新的發(fā)展需求,本次主要修訂內(nèi)容如下:
。1)增加了輪轂電機(jī)技術(shù)內(nèi)容,包括輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛技術(shù)發(fā)展、結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)介紹,并提出了輪轂電機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
。2)更新了第7章儀器與儀表的具體車型介紹,增加了插電式混合動(dòng)力乘用車的車型介紹。
。3)更新了部分章節(jié)的數(shù)據(jù)。
第2版前言
作為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),以電動(dòng)汽車為主的新能源汽車得到了中央和各地方政府的大力支持,2015年更是被確定為“中國(guó)制造2025”十大重點(diǎn)推動(dòng)領(lǐng)域之一。2015年也真正成為我國(guó)新能源汽車的元年,電動(dòng)汽車總體產(chǎn)銷出現(xiàn)井噴式增長(zhǎng),全國(guó)產(chǎn)銷量達(dá)到33萬(wàn)輛以上,同比增長(zhǎng)300%,其規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)初露端倪。在可預(yù)見的未來(lái),電動(dòng)汽車將在公共領(lǐng)域、私人乘用車等方面被用戶廣泛認(rèn)可。
作為電動(dòng)汽車整車及關(guān)鍵部件技術(shù)的入門級(jí)教材,本書自第1版出版以來(lái),就受到了廣大讀者的喜愛,并廣泛應(yīng)用于本科教學(xué)、職業(yè)教育和應(yīng)用技術(shù)人才的培訓(xùn)。隨著產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車控制、電動(dòng)化附件等技術(shù)快速發(fā)展。為適應(yīng)新的發(fā)展需求,本次主要修訂內(nèi)容如下:
(1)增加了輪轂電機(jī)技術(shù)內(nèi)容,包括輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛技術(shù)發(fā)展、結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)介紹,并提出了輪轂電機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
。2)更新了第7章儀器與儀表的具體車型介紹,增加了插電式混合動(dòng)力乘用車的車型介紹。
(3)更新了部分章節(jié)的數(shù)據(jù)。
本修訂版由北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室王震坡教授、孫逢春教授、劉鵬工程師編寫,曲昌輝、孫振宇、石文利、宋春寶等碩士、博士研究生為此書出版做了很多工作,在此對(duì)他們表示衷心的感謝。
由于作者水平所限,書中若有不妥之處,懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。
編著者第1版前言以電動(dòng)汽車為主的新能源汽車作為交通領(lǐng)域節(jié)能、環(huán)保和大氣霧霾治理的有效措施,日益受到國(guó)內(nèi)外各界的關(guān)注,成為汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和方向,并被確立為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。自2000年以來(lái),全球范圍掀起了電動(dòng)汽車研發(fā)的熱潮,我國(guó)在以國(guó)家科技部、發(fā)改委、工信部和財(cái)政部四部委為主的支持下,歷經(jīng)電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)、新能源汽車重大項(xiàng)目、新能源汽車創(chuàng)新工程等系列國(guó)家項(xiàng)目支持,新能源汽車及其配套的關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。多種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)商用車、電動(dòng)乘用車產(chǎn)品已經(jīng)獲得國(guó)家公告,進(jìn)入市場(chǎng)。動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等核心部件已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化配套能力。2012年,以“十城千輛”電動(dòng)汽車示范城市、私人購(gòu)買新能源汽車試點(diǎn)城市為主的25個(gè)城市累計(jì)實(shí)現(xiàn)了2萬(wàn)余輛新能源汽車的銷售和應(yīng)用。2013年,在四部委的支持下,北京、上海、深圳等28個(gè)城市或城市群再次被確立為新能源汽車推廣應(yīng)用城市,在私人用車、公交、環(huán)衛(wèi)、出租和物流等各應(yīng)用領(lǐng)域全面開展新能源汽車推廣,計(jì)劃到2015年累計(jì)實(shí)現(xiàn)30余萬(wàn)輛新能源汽車的銷售和應(yīng)用。以電動(dòng)汽車為主的新能源汽車規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用即將開展。
由于驅(qū)動(dòng)形式、能源供給形式的差異,電動(dòng)汽車在駕駛操作、能源補(bǔ)給、維護(hù)保養(yǎng)等方面與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車有很大的不同,尤其對(duì)于應(yīng)用頻率高、日均行駛里程長(zhǎng)的公交、環(huán)衛(wèi)、出租等公共領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用的車輛,安全操作和科學(xué)保養(yǎng)顯得尤其重要。
本書結(jié)合北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室在電動(dòng)汽車整車及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)、開發(fā)以及示范應(yīng)用中多年積累的經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)講述電動(dòng)汽車整車、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的基本工作原理,典型車型的駕駛操作,整車及關(guān)鍵部件的維護(hù)方法,常見故障的處理方法以及電動(dòng)汽車應(yīng)用管理方法等內(nèi)容。本書主要用于電動(dòng)汽車應(yīng)用人員技術(shù)培訓(xùn),希望能夠?qū)﹄妱?dòng)汽車的推廣和電動(dòng)汽車的合理科學(xué)應(yīng)用提供一些技術(shù)指導(dǎo),為我國(guó)的電動(dòng)汽車事業(yè)發(fā)展做些貢獻(xiàn)。
本書由孫逢春教授、王震坡教授構(gòu)建總體結(jié)構(gòu),并與劉鵬博士共同編著。北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室何洪文教授、林程教授、王文偉副教授和韓冰博士為本書提供了大量的資料,博士生姚雷、馬軍,碩士生劉佳、劉斌、崔佳、張文亮、孫培坤和賀勁松等分別協(xié)助進(jìn)行了書稿資料的整理和部分相關(guān)章節(jié)的編寫工作,在此對(duì)他們的工作表示衷心的感謝。
由于作者水平所限,書中若有不妥之處,敬請(qǐng)各位讀者諒解并提出寶貴意見,并希望以此書作為交流的平臺(tái),與各位讀者建立聯(lián)系,促進(jìn)電動(dòng)汽車技術(shù)進(jìn)步,推動(dòng)電動(dòng)汽車商業(yè)化應(yīng)用。
編著者
第2版前言
第1版前言
第1章緒論1
1.1電動(dòng)汽車的發(fā)展背景1
1.1.1能源危機(jī)1
1.1.2環(huán)境問(wèn)題3
1.1.3電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)5
1.2電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史9
1.2.1電動(dòng)汽車的出現(xiàn)9
1.2.2電動(dòng)汽車的再崛起10
1.2.3電動(dòng)汽車的新生機(jī)13
1.3電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀14
1.3.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況15
1.3.2純電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀18
1.3.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀21
1.3.4插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀24
1.3.5燃料電池電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀27
第2章電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu)與工作原理30
2.1電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)原理的分類30
2.2純電動(dòng)汽車30
2.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車31
2.4插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車34
2.5燃料電池電動(dòng)汽車35
2.6電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)36
2.6.1基本構(gòu)成36
2.6.2電驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式37
2.6.3儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)形式41
2.7電動(dòng)汽車的行駛性能42
2.7.1驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力43
2.7.2驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡47
2.7.3動(dòng)力性評(píng)價(jià)參數(shù)49
2.7.4續(xù)駛里程50
電動(dòng)汽車原理與應(yīng)用技術(shù)第2版目錄第3章驅(qū)動(dòng)電機(jī)54
3.1電機(jī)分類54
3.2直流電機(jī)56
3.2.1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)56
3.2.2直流電機(jī)的基本原理57
3.2.3直流電機(jī)的特點(diǎn)57
3.2.4直流電機(jī)的控制58
3.2.5直流電機(jī)在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用60
3.3交流異步電機(jī)60
3.3.1交流異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)60
3.3.2交流異步電機(jī)的基本原理61
3.3.3交流異步電機(jī)的特點(diǎn)62
3.3.4交流異步電機(jī)的控制62
3.3.5交流異步電機(jī)在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用63
3.4永磁同步電機(jī)63
3.4.1永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)63
3.4.2永磁同步電機(jī)的基本原理64
3.4.3永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)64
3.4.4永磁同步電機(jī)的控制64
3.4.5永磁同步電機(jī)在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用65
3.5開關(guān)磁阻電機(jī)65
3.5.1開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)65
3.5.2開關(guān)磁阻電機(jī)的原理66
3.5.3開關(guān)磁阻電機(jī)的特點(diǎn)67
3.5.4開關(guān)磁阻電機(jī)的控制68
3.5.5開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用69
3.6輪轂電機(jī)技術(shù)69
3.6.1輪轂電機(jī)技術(shù)發(fā)展69
3.6.2輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)70
3.6.3輪轂電機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)71
3.6.4輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式72
3.6.5輪轂電機(jī)在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用73
3.6.6輪轂電機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題73
3.7電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)74
第4章動(dòng)力電池系統(tǒng)75
4.1動(dòng)力電池簡(jiǎn)介75
4.1.1動(dòng)力電池的基本結(jié)構(gòu)75
4.1.2動(dòng)力電池的基本參數(shù)75
4.1.3動(dòng)力電池的分類80
4.2鋰離子動(dòng)力電池81
4.2.1概述81
4.2.2工作原理82
4.2.3失效機(jī)理82
4.2.4電性能84
4.2.5典型應(yīng)用88
4.3其他電池89
4.3.1鉛酸電池89
4.3.2鎳氫電池91
4.3.3超級(jí)電容器91
4.3.4燃料電池92
4.4動(dòng)力電池管理系統(tǒng)93
4.4.1基本構(gòu)成93
4.4.2主要功能93
4.5動(dòng)力電池組的使用壽命97
4.5.1動(dòng)力電池單體壽命的影響因素97
4.5.2動(dòng)力電池的一致性與電池組壽命99
4.6動(dòng)力電池的梯次利用與回收102
4.6.1動(dòng)力電池的梯次利用103
4.6.2動(dòng)力電池回收104
第5章電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)106
5.1電氣系統(tǒng)概述106
5.2電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)109
5.2.1發(fā)展現(xiàn)狀109
5.2.2技術(shù)特點(diǎn)110
5.2.3關(guān)鍵部件及控制技術(shù)110
5.2.4工作原理111
5.3功率變換器114
5.3.1降壓功率變換器115
5.3.2升壓功率變換器117
5.3.3雙向功率變換器119
5.4電動(dòng)汽車高壓安全121
5.4.1高壓系統(tǒng)布置要求122
5.4.2安全要求及檢測(cè)參數(shù)123
5.4.3高壓安全防護(hù)措施123
5.4.4高壓絕緣監(jiān)測(cè)124
5.5電氣系統(tǒng)的電磁兼容性126
5.5.1電磁兼容性主要術(shù)語(yǔ)127
5.5.2電動(dòng)汽車電磁環(huán)境分析129
5.5.3電磁兼容性設(shè)計(jì)方法130
5.5.4抑制電磁干擾的技術(shù)措施131
5.5.5電磁場(chǎng)輻射強(qiáng)度檢測(cè)實(shí)例132
第6章電動(dòng)汽車總線系統(tǒng)134
6.1概述134
6.1.1車載總線系統(tǒng)簡(jiǎn)介134
6.1.2車載總線技術(shù)的發(fā)展135
6.1.3車載總線系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)136
6.1.4車用總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)138
6.1.5總線節(jié)點(diǎn)的典型設(shè)備139
6.2CAN總線系統(tǒng)141
6.2.1CAN總線系統(tǒng)的組成142
6.2.2數(shù)據(jù)傳輸形式和數(shù)據(jù)傳輸原理145
6.2.3CAN總線應(yīng)用實(shí)例147
6.3其他總線系統(tǒng)149
6.3.1FlexRay總線149
6.3.2LIN總線149
6.3.3TTCAN總線150
第7章儀器與儀表152
7.1概述152
7.2純電動(dòng)乘用車儀器與儀表155
7.2.1北汽EV200純電動(dòng)乘用車儀器與儀表155
7.2.2騰勢(shì)純電動(dòng)乘用車儀器與儀表160
7.2.3特斯拉Model S純電動(dòng)乘用車儀器與儀表160
7.3插電式混合動(dòng)力乘用車儀器與儀表161
7.4純電動(dòng)客車儀器與儀表162
7.4.1組合儀表162
7.4.2液晶顯示屏164
7.5電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車儀器與儀表167
7.5.1組合儀表167
7.5.2觸摸顯示屏168
第8章電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施171
8.1充電設(shè)備171
8.1.1充電機(jī)171
8.1.2充電樁174
8.2充電接口175
8.2.1傳導(dǎo)式充電接口要求175
8.2.2充電接口形式176
8.3充電站178
8.3.1主要功能與布局178
8.3.2建設(shè)形式180
8.4常用充電設(shè)施建設(shè)和應(yīng)用形式182
8.4.1家庭充電設(shè)施182
8.4.2公共充電設(shè)施183
8.4.3動(dòng)力電池更換站184
8.5充電設(shè)施典型實(shí)例185
8.5.1充換電站185
8.5.2充電樁群186
第9章電動(dòng)汽車駕駛操作要領(lǐng)188
9.1基本操作要領(lǐng)188
9.1.1車輛的檢查188
9.1.2正確的駕駛姿勢(shì)189
9.1.3轉(zhuǎn)向盤的操縱189
9.1.4制動(dòng)190
9.1.5加速191
9.2駕駛操作192
9.2.1起動(dòng)192
9.2.2駕駛194
9.2.3停止195
9.2.4存放196
9.2.5電動(dòng)專用車輛的操作196
9.3電動(dòng)汽車駕駛的注意事項(xiàng)200
第10章電動(dòng)汽車的維護(hù)與保養(yǎng)201
10.1整車維護(hù)與保養(yǎng)201
10.2關(guān)鍵零部件的維護(hù)與保養(yǎng)202
10.2.1動(dòng)力電池系統(tǒng)202
10.2.2電機(jī)204
10.2.3其他高壓系統(tǒng)205
10.2.4電氣線束205
10.2.5動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)206
10.2.6制動(dòng)系統(tǒng)207
10.3維護(hù)保養(yǎng)安全207
10.3.1高壓安全操作原則207
10.3.2人員要求207
10.3.3維護(hù)要求208
第11章電動(dòng)汽車常見故障及處理方法209
11.1故障檢測(cè)方法209
11.2動(dòng)力系統(tǒng)常見故障及處理方法209
11.2.1動(dòng)力電池系統(tǒng)209
11.2.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)212
11.3汽車底盤常見故障及處理方法215
11.3.1變速器215
11.3.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)216
11.3.3制動(dòng)系統(tǒng)217
11.3.4行駛系統(tǒng)219
11.4電氣設(shè)備常見故障及處理方法220
11.4.1燈光設(shè)備220
11.4.2組合儀表220
11.5空調(diào)系統(tǒng)常見故障及處理方法221
11.6典型車輛故障表223
11.6.1純電動(dòng)乘用車223
11.6.2純電動(dòng)客車225
11.6.3純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車228
第12章電動(dòng)汽車應(yīng)用管理規(guī)范230
12.1充電站管理規(guī)范230
12.1.1充電員崗位規(guī)范230
12.1.2充電員充電操作規(guī)范230
12.1.3電池安裝及更換操作注意事項(xiàng)231
12.1.4鋰離子電池充電操作規(guī)程231
12.1.5電動(dòng)公交車調(diào)度監(jiān)控室管理制度232
12.1.6充電機(jī)安全操作規(guī)程233
12.1.7手工更換電池安全操作規(guī)程234
12.2更換設(shè)備管理規(guī)范235
12.2.1快換機(jī)器安全操作規(guī)程235
12.2.2快換機(jī)器日常例檢及維護(hù)安全操作規(guī)程236
12.3車輛維護(hù)規(guī)范237
12.4高壓電氣安全技術(shù)與使用規(guī)范238
12.5電動(dòng)汽車運(yùn)行安全保證工作預(yù)案240
附錄典型車型及參數(shù)241
附錄A電動(dòng)乘用車241
附錄B電動(dòng)客車254
附錄C電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車258
參考文獻(xiàn)263