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第1章 绪论 1

1.1 常规汽车面临的挑战及能源环境 1

1.1.1 石油资源问题 1

1.1.2 气候变暖问题 2

1.2 新能源汽车及其发展历史 2

1.3 电力电子技术在新能源汽车中的应用 4

1.3.1 新能源汽车的组成 5

1.3.2 电力电子技术需要解决的问题 5

1.4 发展新能源汽车目前需要解决的问题 6

参考文献 7

第2章 新能源汽车 8

2.1 纯电动汽车 8

2.1.1 纯电动汽车基本构造 8

2.1.2 纯电动汽车的驱动 11

2.1.3 纯电动汽车储能装置——蓄电池 13

2.2 太阳能电动汽车 15

2.2.1 太阳能电动汽车基本构造 16

2.2.2 太阳电池光伏发电原理及特性 18

2.2.3 太阳能电动汽车太阳电池最大功率点跟踪系统 20

2.2.4 太阳能电动汽车的能源管理系统 25

2.3 燃料电池电动汽车 26

2.3.1 燃料电池电动汽车基本结构 26

2.3.2 燃料电池工作原理 27

2.3.3 燃料电池能源管理系统 28

2.4 混合动力汽车 29

2.4.1 混合动力汽车的种类 29

2.4.2 动力传动系统及控制 32

参考文献 33

第3章 新能源汽车的电机驱动系统 34

3.1 新能源汽车电机驱动系统概述 34

3.1.1 新能源汽车电机驱动系统的种类及特点 34

3.1.2 新能源汽车对驱动电机的性能要求 36

3.1.3 驱动电机的分类 37

3.2 直流电机驱动系统 38

3.2.1 直流电机的基本构造 38

3.2.2 直流电机的性能特点 39

3.2.3 直流电机的调速方法 41

3.3 交流异步电机驱动系统 43

3.3.1 三相异步电机的构造及工作原理 43

3.3.2 交流异步电机的性能特点 44

3.3.3 交流异步电机的控制方法 45

3.4 永磁电机驱动系统 49

3.4.1 永磁电机的分类 50

3.4.2 永磁同步电机的结构特点 50

3.4.3 永磁同步电机的性能特点 51

3.4.4 永磁同步电机的控制方法 53

3.4.5 轮毂电机 57

3.4.6 永磁无刷直流电机的工作特性及控制技术 61

3.5 开关磁阻电机驱动系统 62

3.5.1 开关磁阻电机的结构特点及工作原理 62

3.5.2 开关磁阻电机的性能特点 64

3.5.3 开关磁阻电机的运行特性及原理 65

3.5.4 开关磁阻电机的控制方法 67

3.5.5 开关磁阻电机功率变换器实例 71

3.6 新能源汽车驱动系统的发展方向 73

3.6.1 电机的发展方向 73

3.6.2 驱动系统控制技术的发展方向 74

参考文献 75

第4章 新能源汽车的储能系统 78

4.1 各种储能器件的特性 78

4.2 蓄电池储能 80

4.2.1 铅酸蓄电池 80

4.2.2 镍镉蓄电池 88

4.2.3 镍氢蓄电池 89

4.2.4 锂离子电池 90

4.2.5 蓄电池储能在新能源汽车中的应用 92

4.3 燃料电池储能 94

4.3.1 燃料电池的结构和原理 94

4.3.2 燃料电池的分类 95

4.3.3 燃料电池在新能源汽车中的应用 98

4.4 高速飞轮电池储能 100

4.4.1 高速飞轮电池的结构和工作原理 100

4.4.2 飞轮的材料 101

4.4.3 高速飞轮电池的充放电 102

4.4.4 高速飞轮电池在新能源汽车中的应用 102

4.5 超级电容储能 104

4.5.1 超级电容的结构和工作原理 104

4.5.2 超级电容的充放电 105

4.5.3 超级电容在新能源汽车中的应用 106

参考文献 109

第5章 新能源汽车的能源管理 112

5.1 能源管理系统的功用 112

5.2 纯电动汽车的能源管理系统 113

5.2.1 纯电动汽车能源管理系统的组成 113

5.2.2 电池荷（充）电状态指示器 114

5.2.3 电池管理系统 114

5.3 混合动力电动汽车的能源管理系统 115

5.4 FHEV能源管理系统结构设计 118

5.4.1 FHEV能量源特性分析 119

5.4.2 FHEV混合动力结构及方案设计 121

5.4.3 FHEV能源管理系统结构设计 124

5.4.4 FHEV能源管理模式研究 126

5.5 动力锂离子电池管理系统的总体方案设计 127

5.5.1 锂离子电池的外特性 127

5.5.2 锂离子电池的管理系统 129

5.5.3 电池管理系统硬件设计 133

参考文献 136

第6章 新能源汽车充放电系统 138

6.1 蓄电池充电原理与充电器 138

6.1.1 充电方法 138

6.1.2 电池的充电过程 143

6.1.3 新能源汽车蓄电池充电器 143

6.2 新能源汽车制动能量回馈系统 151

6.2.1 几种常见的制动能量回收方法 151

6.2.2 电动汽车制动模式与能量回收的约束条件 154

6.2.3 永磁直流电机再生制动原理 155

6.2.4 电动汽车再生制动控制策略 157

6.3 新能源汽车能量系统的电源变换装置 164

6.3.1 DC／DC功率变换器 164

6.3.2 DC／DC变换器的种类与比较 168

6.3.3 DC／AC功率变换器 170

6.3.4 AC／DC功率变换器 170

6.3.5 电力变换装置在新能源电动汽车上的应用举例 171

参考文献 172

第7章 太阳能电动汽车的设计实例 177

7.1 太阳能电动汽车的原理 177

7.1.1 太阳能电动汽车的复合能源系统 178

7.1.2 各种工况下复合能源系统能量／功率流动 179

7.2 太阳能电动汽车复合能源系统各单元容量的设计 180

7.2.1 太阳（光伏）电池参数设计 180

7.2.2 储能系统容量的设计 181

7.3 车身结构的设计 183

7.4 驱动系统的设计 186

7.5 控制系统的设计 188

7.5.1 采用Boost电路进行最大功率跟踪的原理 189

7.5.2 控制系统的软硬件设计 190

7.6 整车性能测试 194

参考文献 196