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第1章　绪论 1

1.1　新能源汽车的定义和分类 1

1.1.1　新能源汽车的定义 1

1.1.2　新能源汽车的分类 1

1.2　发展新能源汽车的必要性 2

1.2.1　能源短缺 2

1.2.2　环境污染 4

1.2.3　气候变暖 7

1.3　汽车新能源概述 8

1.3.1　能源的定义与分类 8

1.3.2　汽车新能源种类与来源 10

1.3.3　天然气 11

1.3.4　液化石油气 12

1.3.5　甲醇 15

1.3.6　乙醇 16

1.3.7　二甲醚 17

1.3.8　生物柴油 19

1.3.9　氢 20

1.3.10　太阳能 21

1.4　新能源汽车发展概述 23

1.4.1　国外新能源汽车发展概述 23

1.4.2　国内新能源汽车发展概述 28

1.4.3　新能源汽车发展趋势 32

思考题 33

第2章　电动汽车用动力电池 34

2.1　概述 34

2.1.1 电动汽车用动力电池分类 34

2.1.2　电动汽车用动力电池的性能指标 35

2.1.3　电动汽车对动力电池的要求 38

2.2　铅酸蓄电池 39

2.2.1　铅酸蓄电池的发展动态 39

2.2.2　铅酸蓄电池的分类与结构 40

2.2.3　铅酸蓄电池的特点 40

2.2.4　铅酸蓄电池的工作原理 41

2.2.5　铅酸蓄电池的充放电特性 42

2.2.6　铅酸蓄电池的充电方法 43

2.2.7　铅酸蓄电池SOC估计 45

2.3　镍氢电池 48

2.3.1　镍氢电池的发展动态 48

2.3.2　镍氢电池的分类与结构 49

2.3.3　镍氢电池的特点 50

2.3.4　镍氢电池的工作原理 50

2.3.5　镍氢电池的充放电特性 50

2.3.6　镍氢电池SOC估计 52

2.4　锂离子电池 53

2.4.1　锂离子电池的发展动态 53

2.4.2　锂离子电池的分类与结构 54

2.4.3　锂离子电池的特点 56

2.4.4　锂离子电池的工作原理 56

2.4.5　锂离子电池的充放电特性 57

2.4.6　锂离子电池的充电方法 57

2.5　燃料电池 59

2.5.1　燃料电池的发展动态 59

2.5.2　燃料电池的分类 61

2.5.3　燃料电池的特点 62

2.5.4　燃料电池系统 63

2.5.5　质子交换膜燃料电池 66

2.5.6　碱性燃料电池 69

2.5.7　磷酸燃料电池 69

2.5.8　熔融碳酸盐燃料电池 71

2.5.9　固体氧化物燃料电池 72

2.5.10　直接甲醇燃料电池 74

2.5.11　微生物燃料电池 75

2.5.12　再生型燃料电池 75

2.6　太阳能电池 75

2.6.1　太阳能电池的分类 76

2.6.2　太阳能电池的特点 76

2.6.3　太阳能电池的发电原理 77

2.6.4　太阳能电池的伏安特性 77

2.7　其他动力电池 79

2.7.1　镍镉电池 79

2.7.2　锌镍电池 80

2.7.3　空气电池 82

2.7.4　铁电池 85

2.7.5　超级电容器 87

2.7.6　飞轮电池 89

思考题 91

第3章　电动汽车用电动机 92

3.1　概述 92

3.1.1　电动机的分类 92

3.1.2　电动机的额定指标 93

3.1.3 电动汽车对电动机的要求 94

3.2　直流电动机 94

3.2.1　直流电动机的分类 94

3.2.2　直流电动机的结构与特点 96

3.2.3　直流电动机的工作原理 97

3.2.4　直流电动机的基本方程 98

3.2.5　直流电动机的运行特性 100

3.2.6　直流电动机的控制 102

3.3　无刷直流电动机 104

3.3.1　无刷直流电动机的分类 104

3.3.2　无刷直流电动机结构与特点 105

3.3.3　无刷直流电动机的工作原理 106

3.3.4　无刷直流电动机的数学模型 106

3.3.5　无刷直流电动机的控制 110

3.4　异步电动机 116

3.4.1　异步电动机的结构与特点 117

3.4.2　异步电动机的工作原理 118

3.4.3　异步电动机的运行特性 119

3.4.4　异步电动机的数学模型 120

3.4.5　异步电动机的控制 122

3.5　永磁同步电动机 125

3.5.1　永磁同步电动机的结构与特点 125

3.5.2　永磁同步电动机的运行原理与特性 128

3.5.3　永磁同步电动机的数学模型 130

3.5.4　永磁同步电动机的控制 131

3.6　开关磁阻电动机 134

3.6.1　开关磁阻电动机的结构与特点 134

3.6.2　开关磁阻电动机工作原理与运行特性 135

3.6.3　开关磁阻电动机的数学模型 137

3.6.4　开关磁阻电动机的控制 142

思考题 148

第4章　纯电动汽车 149

4.1　概述 149

4.1.1　纯电动汽车的分类 149

4.1.2　纯电动汽车的组成与原理 149

4.1.3　纯电动汽车驱动系统布置形式 151

4.1.4　纯电动汽车的特点 152

4.1.5　纯电动汽车的关键技术 153

4.2　纯电动汽车传动系统参数设计 154

4.2.1　电动机参数设计 155

4.2.2　传动系传动比设计 155

4.2.3　电池组容量设计 156

4.2.4　设计实例 157

4.2.5　性能仿真 158

4.3　纯电动汽车续驶里程 160

4.3.1　纯电动汽车续驶里程模型 160

4.3.2　纯电动汽车续驶里程影响因素 161

4.4　纯电动汽车电池管理系统 163

4.4.1 电池管理系统的功能 163

4.4.2　电池管理系统的硬件实现 164

4.4.3　电池管理系统的软件实现 168

4.5　纯电动汽车经济性评价指标及行驶能耗 170

4.5.1　纯电动汽车能耗经济性评价指标 170

4.5.2　纯电动汽车的能量利用率 171

4.5.3　纯电动汽车的能耗 172

4.6　纯电动汽车车载数据采集系统 173

4.6.1　系统主要功能描述 174

4.6.2　系统主要特点 175

4.6.3　系统设计 175

4.7　纯电动汽车车型实例 179

思考题 182

第5章　混合动力电动汽车 183

5.1　概述 183

5.1.1　混合动力电动汽车的分类 183

5.1.2　混合动力电动汽车的组成与原理 183

5.1.3　混合动力电动汽车的特点 187

5.1.4　混合动力电动汽车的关键技术 189

5.2　混合动力电动汽车动力系统设计 191

5.2.1　发动机 191

5.2.2　电动机 192

5.2.3　储能装置 194

5.2.4　动力分配装置 198

5.2.5　整车仿真模型 199

5.2.6　控制策略 200

5.2.7　仿真实例 201

5.3　混合动力电动汽车制动能量回收系统 202

5.3.1　混合动力电动汽车制动力分配控制策略 203

5.3.2　混合动力电动汽车制动力分配控制策略的实现 206

5.4　混合动力电动汽车的能量管理 208

5.4.1　混合动力电动汽车的能量管理策略 208

5.4.2　混合动力电动汽车的工作模式 210

5.4.3　混合动力电动汽车模糊逻辑能量管理策略 212

5.5　混合动力电动汽车车型实例 219

思考题 224

第6章　燃料电池电动汽车 225

6.1　概述 225

6.1.1　燃料电池电动汽车的类型 225

6.1.2　燃料电池电动汽车的特点 228

6.1.3　燃料电池电动汽车对燃料电池的基本要求 229

6.1.4　燃料电池电动汽车的关键技术 229

6.2　燃料电池电动汽车的基本结构 232

6.2.1　燃料电池发动机 233

6.2.2　辅助动力源 236

6.2.3 DC/DC变换器 237

6.2.4　驱动电动机 238

6.2.5　动力电控系统 238

6.3　燃料电池电动汽车传动系统参数设计 240

6.3.1　驱动电动机 240

6.3.2　传动系传动比 242

6.3.3　燃料电池 242

6.3.4　辅助动力源 244

6.4　燃料电池电动汽车车型实例 245

思考题 250

第7章　其他新能源汽车 251

7.1　天然气汽车 251

7.1.1 天然气汽车的分类与特点 251

7.1.2　天然气汽车的结构与原理 252

7.1.3　天然气汽车的发展现状及趋势 256

7.2　液化石油气汽车 259

7.2.1 液化石油气汽车的特点 259

7.2.2　液化石油气汽车的结构与原理 260

7.2.3　液化石油气汽车的发展现状及趋势 262

7.3　甲醇燃料汽车 264

7.3.1 甲醇燃料汽车的定义与特点 264

7.3.2　甲醇燃料汽车的发展现状及趋势 266

7.4　乙醇燃料汽车 269

7.4.1　乙醇燃料汽车的特点 269

7.4.2　乙醇燃料汽车的发展现状及趋势 269

7.5　二甲醚燃料汽车 271

7.5.1　二甲醚燃料汽车的特点 271

7.5.2　二甲醚燃料汽车的发展现状及趋势 272

7.6　氢燃料汽车 273

7.6.1 氢能汽车的分类与特点 273

7.6.2　氢燃料汽车的发展现状及趋势 274

7.7　太阳能汽车 277

7.7.1　太阳能汽车的基本结构与原理 277

7.7.2　太阳能汽车的特点 279

7.7.3　太阳能汽车的发展现状与趋势 280

思考题 281

附录　国内新能源汽车相关标准 282

参考文献 285