描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装国际标准书号ISBN: 9787111530190丛书名: 国际电气工程先进技术译丛
本书是由IEEE院士、Maxwell技术部系统开发和软件应用的副总裁、J-N-J Miller设计服务有限公司的创始人和首席工程师Dr John M.
Miller撰写的,该专著于2004年出版发行一版,本书是原著第二版的翻译版。该书从整车、动力驱动系统到零部件对混合动力汽车的使用性能、结构特点、设计方法、试验与验证等进行了详实的论述,并通过大量的实例和习题扩充和巩固各章节讲述的内容。
本书主要面向工业、商业、学术机构和政府部门的实践工程师,可以作为汽车相关专业和交通运输相关专业本科、专科学生和研究生的补充教材。
本书重点论述了与点燃式发动机相结合的混合动力汽车的原理与技术,内容包括混合动力汽车的相关理论与基础知识,常见混合动力汽车的结构与原理分析,混合动力系统的技术指标与性能分析,混合动力驱动系统的参数设计,电力驱动系统技术与选配,交流驱动电力电子器件的结构与设计,混合动力驱动系统的控制方法与技术,混合动力驱动系统的效率分析与计算,混合动力汽车的使用特性及工况分析,混合动力汽车的储能技术,混合动力汽车的试验与验证方法以及自动电气化运输系统等内容。
目录
译者的话
原书前言
第1章混合动力汽车
112010年混合动力发动机现状
12发动机单一驱动的局限性
13车辆电气化和多电汽车
14道路运行车辆的性能特点
141新一代汽车合作伙伴计划
142发动机小型化
143驱动工况特性
144混合动力汽车的性能指标
145车辆动力学基础
15道路行驶载荷的计算
151道路行驶载荷的组成
152摩擦力与车轮滑移
16燃油经济性预测
161车辆排放
162制动燃油消耗率
163燃油经济性与燃油消耗率之间的换算
17内燃机简介
171什么是制动平均有效压力
172制动燃油消耗量对制动平均有效压力的灵敏度
173ICE基础知识:燃油消耗率曲线
174排放法规
18并网混合动力汽车
181并网汽车:汽车到电网
182并网汽车HEV20和HEV60
183电量保持和电量消耗
19练习
参考文献
第2章混合动力汽车结构
21串联式结构
211机车驱动
212串并联混联结构
213负荷跟踪结构
22前传动式并行结构
221能量回收系统
222微混合动力结构
223轻混合动力结构
224动力辅助
225双模式混合动力
23前传动式混联结构
231功率分流
232变速功率分流器
233无级自动变速器
234集成混合动力辅助变速器
24后传动式并行结构
241后传动式结构
242轮毂电机混合动力
25液压后传动式结构
251液压辅助起动系统
252液电后传动式结构
253高压电驱动
26飞轮储能系统
261德克萨斯A&M大学的反式电机
262汽油电动传动系统
263瑞士联邦理工大学的飞轮概念
27超级电容器混合动力汽车
271使用超级电容器的接触网供电车辆
272使用道旁超级电容器的接触网供电车辆
273使用超级电容器的无轨电车
28电动四轮驱动
281电动四轮驱动系统
282大霸王厢式货车
29练习
参考文献
第3章混合动力装置性能参数
31坡度和巡航目标
311爬坡能力
312全负荷状态
32初始起动及加速
321前两秒
322变换车道
33制动和能量再生
331串行RBS
332并行RBS
333RBS与ABS的交互作用
334RBS与IVD/VSC/ESP的交互作用
34行驶工况的影响
341行驶工况类型
342PHEV的EV及REV工况
343平均车速及其对燃油经济性的影响
344加速/减速过程动力学
345全负荷起动
35电气部分
351发动机小型化
352续航里程和车辆性能
36使用需求
361客户使用情况
362电气负荷
363坡道停车和蠕滑
364空档怠速
37练习
参考文献
第4章驱动系统的参数设计
41电力驱动系统与内燃机的匹配
411变速器的选择
412传动比的选择
413自动变速器构造
42驱动电机的参数设计
421第1步
422第2步
423第3步
424转矩和功率
425恒功率转速比
426电机尺寸规格
43电力电子器件的参数设定
431开关的工艺选择
432kV·A/kW和功率因数
433纹波电容的设计
434开关频率和脉宽调制
44选择储能技术
441铅酸蓄电池技术
442镍氢电池
443锂离子电池
444金属空气电池
445燃料电池
446超级电容器
447飞轮
45电气线束
451对线束的要求
452逆变器母线
453高压分离技术
454配电中心
46通信系统
461通信协议:CAN
462电网和数据网络
463未来通信协议:TTCAN
464未来通信协议:车载网络
465未来通信协议间的竞争
466诊断测试代码
47辅助子系统
471转向系统
472制动系统
473客舱气候控制系统
474热管理系统
475人机界面
48成本和重量预算
481成本分析
482质量预算
49练习
参考文献
第5章电力驱动系统技术
51永磁材料
511永磁材料简介
512铝镍钴材料
513稀土永磁体
52无刷电机
521无刷直流电机
522无刷交流电机
523
原书前言
《混合动力汽车驱动系统》在2004年出版发行第1版,本书在第1版的基础上修订而成。在过去的七年时间里,混合动力技术取得了很大程度的提高和改进,本书也体现了这些变化。本书在章节结构方面进行了明显的调整,所有章节的实例都是对前文的进一步阐述和扩充。为了给读者巩固章节知识,每章结尾处附有相应的习题;同时还附有习题答案,以验证解决方法的正确性。
本书重点介绍了与汽油内燃机或火花点火式(SI)发动机相结合的混合动力技术。当火花点火式发动机采用缸内直喷时,更习惯把它称为点燃式缸内直喷发动机(SIDI)。目前,SIDI正被一个新的缩写词GDI(汽油直喷式发动机)代替。燃用柴油的混合压燃直喷式(CIDI)发动机已经得到了广泛应用。但由于柴油机已经是一种高效的能量转换装置,所以在柴油机中加入电驱动所取得的效果并不明显。随着点燃式缸内直喷发动机和混合压燃直喷式发动机尺寸的不断缩小,为了获得更显著的电气增压效果,油电混合化程度不断提高,这也正是丰田汽车公司(TMC)曾提到的电气化的发展进程。伴随电气化发展而来的是电机形式的能量转化和电力电子转换器形式的电力转换等关键技术的发展。本书第1版涵盖了这两个主题,并在第2版中得到了进一步升华。电气化章节的剩余部分由电力驱动控制系统、能量管理和电能存储三个部分组成。本书还论述了标准驱动工况、排放和驱动效率,从而使专题内容更加完整。本书后的自动电气化运输(AET)部分是一个全新的章节,其中很多观点都指出了混合动力汽车的未来发展方向。
本书可作为汽车专业课程的补充教材,推荐本科四年级和研究生使用第1~4章和第8、9、11章的部分内容。本书的第5~9章与第12章有很大关联度,对混合动力汽车、插电式汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车提出了更加深刻的理解,同时也指出了上述技术在未来交通运输系统中的作用。本书第12章介绍的自动电气化交通运输得到了越来越广泛的关注,尤其是在货运交通运输方面。
本书主要面向工业、商业、学术机构和政府部门的实践工程师。正如前文所述,本书可以作为汽车电子和交通运输系统专业大四学生和研究生的补充教材。根据实践工程师或在校学生的教育背景,可以适当选择书中内容以满足专业应用或个人兴趣。对不同学科(如电气和机械工程)交叉的领域,任课教师应把重点放在第2~4章,可以灵活安排讲解内容的顺序。书中的很多资料是在作者的项目、会议、座谈会、车间讲解、公司和大学的特约演讲基础之上总结概括的。
在此,感谢我的妻子JoAnn在本书第2版筹备期间的鼓励和协助。同时,还要感谢车辆及相关供应企业的众多好友,感谢他们为我提供了在混合动力汽车驱动技术方面的学习机会。此外,要特别感谢Lisa Reading女士和英国Stevenage工程技术学院的全体员工,还有Macmillan公司及MPS有限公司的SRamya,正是有了他们的帮助,才使本书得以再版。
John MMiller
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