電動汽車電驅(qū)動理論與設(shè)計

內(nèi)容概要

王志福編著的《電動汽車電驅(qū)動理論與設(shè)計》較為全面地介紹了電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)成及控制方法等內(nèi)容。全書分為十章，講述了電動汽車的發(fā)展及其對驅(qū)動系統(tǒng)的要求，并著重介紹了電驅(qū)動系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)分析，參數(shù)設(shè)計與評估，在電動汽車中的應(yīng)用方式、類型、特點及一般控制方法，電磁兼容性的一般性分析與設(shè)計，測試技術(shù)與實現(xiàn)及安全性分析，還講述了與電驅(qū)動系統(tǒng)密切相關(guān)的輔助系統(tǒng)等內(nèi)容。書中內(nèi)容融入了編著者相關(guān)的研究成果和實際工作的總結(jié)，對于電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計與研究具有較強(qiáng)的參考價值。
《電動汽車電驅(qū)動理論與設(shè)計》可供電動汽車設(shè)計相關(guān)專業(yè)的科技人員閱讀，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考應(yīng)用。

書籍目錄

前言
第一章  緒論
  第一節(jié)  電動汽車
    一、電動汽車發(fā)展的背景需求
    二、電動汽車的種類及技術(shù)特點
    三、電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
  第二節(jié)  電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)
    一、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的作用
    二、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
    三、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展趨勢
    參考文獻(xiàn)
第二章  電動汽車電驅(qū)動理論基礎(chǔ)
  第一節(jié)  電動汽車的構(gòu)造與工作原理
    一、電動汽車的構(gòu)造
    二、電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式
  第二節(jié)  電動汽車動力學(xué)
    一、電動汽車受力分析
    二、動力學(xué)方程
    三、汽車行駛的附著條件與附著率
    四、電動汽車的性能
    參考文獻(xiàn)
第三章  電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的匹配與評估
  第一節(jié)  電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)動力需求特性理論
    一、驅(qū)動電機(jī)的特性
    二、傳動裝置的特性
    三、電動汽車動力性能分析
  第二節(jié)  電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)匹配準(zhǔn)則
    一、電驅(qū)動系統(tǒng)的特性要求
    二、電機(jī)參數(shù)匹配
    三、傳動裝置參數(shù)匹配
  第三節(jié)  電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)性能評估方法和標(biāo)準(zhǔn)
    一、汽車行駛工況
    二、電驅(qū)動系統(tǒng)評價標(biāo)準(zhǔn)
    三、電驅(qū)動系統(tǒng)評估方法
    參考文獻(xiàn)
第四章  電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
  第一節(jié)  單電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)
    一、單電機(jī)驅(qū)動手動機(jī)械式變速器
    二、單電機(jī)驅(qū)動電控機(jī)械式變速器
    三、單電機(jī)驅(qū)動液力機(jī)械式自動變速器
    四、單電機(jī)驅(qū)動無級式自動變速器
  第二節(jié)  多電機(jī)獨立驅(qū)動
    一、電機(jī)與減速器組合式驅(qū)動系統(tǒng)
    二、輪邊電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)
    三、輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)
  第三節(jié)  多電機(jī)耦合驅(qū)動
    一、多動力耦合系統(tǒng)
    二、雙電機(jī)耦合驅(qū)動
    三、雙機(jī)械端口電機(jī)
    參考文獻(xiàn)
第五章  電驅(qū)動控制技術(shù)
  第一節(jié)  電力半導(dǎo)體器件
    一、半導(dǎo)體PN結(jié)
    二、不可控型開關(guān)器件
    三、半控型開關(guān)器件——晶閘管
    四、典型全控器件
  第二節(jié)  電力半導(dǎo)體器件的驅(qū)動電路及保護(hù)
    一、電力半導(dǎo)體器件的驅(qū)動電路
    二、電力電子器件的保護(hù)
    三、電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)使用
  第三節(jié)  整流電路
    一、單相半波可控整流電路
    二、三相半波可控整流電路
    三、三相橋式全控整流電路
  第四節(jié)  逆變電路
    一、直流發(fā)電機(jī)．電動機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn)
    二、逆變產(chǎn)生的條件
第六章  電動汽車電機(jī)驅(qū)動技術(shù)
第七章  電動汽車的輔助系統(tǒng)
第八章  驅(qū)動系統(tǒng)電磁兼容
第九章  電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)測試
第十章  電驅(qū)動系統(tǒng)安全性

章節(jié)摘錄

　　4.美國 在美國，負(fù)責(zé)起草和制訂電動汽車及其電驅(qū)動系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的單位組織包括美國汽車工程協(xié)會（SAE）、美國國家交通運輸安全管理委員會（NHTSA）和美國電動車運輸應(yīng)用協(xié)會（ETA）。在電驅(qū)動系統(tǒng)方面，美國已經(jīng)頒布了包括SAEJ2293.1—1997《電動汽車能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)第l部分：功能安全和系統(tǒng)構(gòu)造》和SAEJ2293.2—1997《電動汽車能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)第2部分：通信信號和功能要求》在內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。三、電驅(qū)動系統(tǒng)評估方法 由于電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)在不同種類汽車上的配置和作用不盡相同，其評估方法也不可能完全一致，在混合動力汽車中，驅(qū)動電機(jī)與發(fā)動機(jī)共同作用，對其驅(qū)動系統(tǒng)的評估所涉及的因素較之在純電動汽車和燃料電池電動汽車上驅(qū)動系統(tǒng)所考慮的因素更多。因此，在以下評估方法的分析中，將以混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)為分析對象，而純電動汽車和燃料電池汽車的驅(qū)動系統(tǒng)作為混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的特例（即不考慮發(fā)動機(jī)影響因素）。（一）電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)綜合性能評價指標(biāo) 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)作為電動汽車動力總成的關(guān)鍵部件，其選擇是一個多條件約束的整體化求解過程，涵蓋了諸多因素，如汽車的動力性能、汽車的種類、汽車的運行工況、汽車的能量管理控制策略等。其特性大致可歸納為大轉(zhuǎn)矩密度、寬調(diào)速范圍、寬轉(zhuǎn)矩變化范圍、精確的控制性、穩(wěn)定的靜態(tài)特性、良好的動態(tài)性能、高能量效率。評價體系的建立既要求能夠反映電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是否滿足車輛使用要求，又要求能夠描述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的實際運行效能。下面將從常規(guī)試驗性能指標(biāo)和基于工況的運行效能指標(biāo)兩方面描述混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的綜合性能評價體系?；旌蟿恿ζ囃ㄟ^能量管理策略使動力裝置有機(jī)協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)最佳能量分配，達(dá)到低能耗、低污染的效果。為了在常用循環(huán)工況獲得較好的使用性能和較高的能量效率，目前有三種途徑：1）通過提高各個動力系統(tǒng)部件（發(fā)動機(jī)、動力電池、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)）各自的效率來實現(xiàn)，但是各個部件的效率受技術(shù)水平和成本限制的程度不同，因此對系統(tǒng)能量效率產(chǎn)生的影響是不一樣的?？赡艹霈F(xiàn)提高動力系統(tǒng)部件的效率而整體效率提高不大、但成本卻大大增加的現(xiàn)象。2）結(jié)合換檔策略和控制策略強(qiáng)制使發(fā)動機(jī)、電機(jī)在高效區(qū)工作，這只是一種“被動”行為，可能會產(chǎn)生效率提高、油耗增加的異常現(xiàn)象。3）基于電杌／發(fā)動機(jī)的效率特性，使其高效率區(qū)位置和分布與經(jīng)常使用的循環(huán)工況相匹配，可使發(fā)動機(jī)子電機(jī)“主動”工作在高效率區(qū)，在高效率區(qū)工作輸出的功率基本全用于驅(qū)動車輛，不會產(chǎn)生多余的功率損失。因此，基于行駛工況從“主動”的角度考察電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)高效區(qū)利用率以及系統(tǒng)能量效率，不僅有助于提高混合動力汽車動力系統(tǒng)的整體運行效率，而且還為動力系統(tǒng)部件根據(jù)要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計提供了方向。圖3—13所示為基于工況的運行效能評價指標(biāo)。1.高效區(qū)利用率 由于行駛工況受多種因素影響而復(fù)雜多變，因此電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的工作點及效率分布情況也在很大范圍內(nèi)變化。為了解電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在某一行駛工況下工作點分布范圍與其高效區(qū)的“主動”吻合程度，將電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的效率特性與使用環(huán)境綜合，并定義電機(jī)效率區(qū)間利用率為電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)效率位于某區(qū)間的工作點數(shù)量與全部工作點數(shù)量的比值，記為ηi。

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