新能源汽车与电力电子技术（第2版）

　　新能源汽车具有良好的环保性能和可以多种能源为动力的特点，既可以保护环境，又可以缓解能源短缺和调整能源结构，保障能源供应安全。本书介绍了电力电子技术在新能源汽车中的应用，详细讨论了新能源汽车的结构特点与工作原理，对新能源汽车使用的蓄电池、太阳电池、燃料电池、电机及其驱动系统、能源管理系统、电池均衡系统、电源变换装置、能量回馈系统及充放电系统进行了深入的分析，以易懂、易读、易用为目标，对新能源汽车的*新技术和未来的发展趋势进行详细、全面的介绍。本书可供从事新能源汽车研究与设计的工程技术人员高校相关专业师生和对节能环保技术感兴趣的人士阅读参考。

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序言
前言
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14
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24
2.3燃料电池电动汽车25
2.3.1燃料电池电动汽车基本结构25
2.3.2燃料电池工作原理26
2.3.3燃料电池能源管理系统27
2.4混合动力汽车28
2.4.1混合动力汽车的种类28
2.4.2动力传动系统及控制31
参考文献32
第3章新能源汽车的电机驱动系统33
3.1新能源汽车电机驱动系统概述33
3.1.1新能源汽车电机驱动系统的种类及特点33
3.1.2新能源汽车对驱动电机的性能要求35
3.1.3驱动电机的分类36
3.2直流电机驱动系统37
3.2.1直流电机的基本构造37
3.2.2直流电机的性能特点37
3.2.3直流电机的调速方法40
3.3交流异步电机驱动系统41
3.3.1三相异步电机的构造及工作原理42
3.3.2交流异步电机的性能特点43
3.3.3交流异步电机的控制方法43
3.4永磁电机驱动系统48
3.4.1永磁电机的分类48
3.4.2永磁同步电机的结构特点48
3.4.3永磁同步电机的性能特点50
3.4.4永磁同步电机的控制方法51
3.4.5轮毂电机55
3.4.6永磁无刷直流电机的工作特性及控制技术59
3.5开关磁阻电机驱动系统60
3.5.1开关磁阻电机的结构特点及工作原理60
3.5.2开关磁阻电机的性能特点61
3.5.3开关磁阻电机的运行特性及原理63
3.5.4开关磁阻电机的控制方法65
3.5.5开关磁阻电机功率变换器实例68
3.6新能源汽车驱动系统的发展方向70
3.6.1电机的发展方向70
3.6.2驱动系统控制技术的发展方向71
参考文献72
第4章新能源汽车的储能系统75
4.1各种储能器件的特性75
4.2蓄电池储能77
4.2.1铅酸蓄电池77
4.2.2镍镉蓄电池84
4.2.3镍氢蓄电池85
4.2.4锂离子电池87
4.2.5蓄电池储能在新能源汽车中的应用88
4.3燃料电池储能90
4.3.1燃料电池的结构和原理90
4.3.2燃料电池的分类91
4.3.3燃料电池在新能源汽车中的应用95
4.4高速飞轮电池储能96
4.4.1高速飞轮电池的结构和工作原理96
4.4.2飞轮的材料98
4.4.3高速飞轮电池的充放电98
4.4.4高速飞轮电池在新能源汽车中的应用99
4.5超级电容储能100
4.5.1超级电容的结构和工作原理101
4.5.2超级电容的充放电101
4.5.3超级电容在新能源汽车中的应用102
参考文献105
第5章新能源汽车的能源管理108
5.1能源管理系统的功用108
5.2纯电动汽车的能源管理系统109
5.2.1纯电动汽车能源管理系统的组成109
5.2.2电池荷（充）电状态指示器109
5.2.3电池管理系统110
5.3混合动力汽车的能源管理系统111
5.4FHEV能源管理系统结构设计114
5.4.1FHEV能量源特性分析114
5.4.2FHEV混合动力结构及方案设计116
5.4.3FHEV能源管理系统结构设计120
5.4.4FHEV能源管理模式研究121
5.5动力锂离子电池管理系统的总体方案设计123
5.5.1锂离子电池的外特性123
5.5.2锂离子电池的管理系统124
5.5.3电池管理系统硬件设计128
参考文献131
第6章电池包能量均衡管理技术133
6.1电池荷电状态估计技术133
6.1.1荷电状态的定义133
6.1.2荷电状态估计的难点与挑战134
6.1.3荷电状态估计的经典评估方法135
6.1.4锂离子电池模型的建立138
6.1.5基于自适应容积卡尔曼滤波的SOC估计方法142
6.2电池热管理技术149
6.2.1电池热管理的必要性149
6.2.2单元级的电池热管理150
6.2.3模块级的电池热管理152
6.3电池电压均衡技术156
6.3.1电池均衡的意义157
6.3.2被动均衡技术157
6.3.3主动均衡技术158
6.3.4分层式双向无损主动均衡拓扑161
参考文献167
第7章新能源汽车充放电系统171
7.1蓄电池充电原理与充电器171
7.1.1充电方法171
7.1.2电池的充电过程176
7.1.3新能源汽车蓄电池充电器176
7.2新能源汽车制动能量回馈系统183
7.2.1几种常见的制动能量回收方法184
7.2.2电动汽车制动模式与能量回收的约束条件187
7.2.3永磁直流电机再生制动原理188
7.2.4电动汽车再生制动控制策略190
7.3新能源汽车能量系统的电源变换装置197
7.3.1DC/DC功率变换器197
7.3.2DC/DC变换器的种类与比较200
7.3.3DC/AC功率变换器202
7.3.4AC/DC功率变换器202
7.3.5电力变换装置在新能源电动汽车中的应用举例203
7.4新能源汽车与电网互动技术204
7.4.1V2G技术的意义204
7.4.2V2G系统及互动模式205
7.4.3具有V2G功能的充电设施规划要求207
7.5新能源汽车无线充电技术207
7.5.1电动汽车无线充电系统的基本结构207
7.5.2电动汽车无线充电技术的基本原理209
参考文献211