电动汽车电驱动理论与设计 第2版

1. 《电动汽车电驱动理论与设计（第2版）》阐述电动汽车电驱动系统特性与电动汽车动力匹配的关系和应用原则。
2. 《电动汽车电驱动理论与设计（第2版）》全面阐述包括电力电子半导体技术应用、汽车用现代交流调速技术，包括异步驱动系统、同步驱动系统和特种驱动系统等技术的应用与研究。
3. 《电动汽车电驱动理论与设计（第2版）》为电动汽车电驱动系统的选用和匹配提供一般性原则与方法。

《电动汽车电驱动理论与设计 第2版》较为全面地介绍了电动汽车电驱动系统的构成及控制方法等内容。《本书分为十章，讲述了电动汽车的发展及其对驱动系统的要求，并着重介绍了电驱动系统的理论基础分析，参数设计与评估，在电动汽车中的应用方式、类型、特点及一般控制方法，电磁兼容性的一般性分析与设计，测试技术与实现及安全性分析，还讲述了与电驱动系统密切相关的辅助系统等内容。书中内容融入了编著者相关的研究成果和实际工作的总结，对于电动汽车驱动系统相关设计与研究具有较强的参考价值。

目录
第2版前言
第1版前言
章绪论１
节电动汽车１
一、电动汽车发展的背景需求１
二、电动汽车的种类及技术特点4
三、电动汽车发展的关键技术9
第二节电驱动系统10
一、电驱动系统的构成10
二、电驱动系统的作用11
三、电驱动系统的发展现状11
四、电驱动系统的发展趋势16
参考文献20
第二章电动汽车电驱动理论基础22
节电动汽车的构造与工作原理22
一、电动汽车的构造22
二、电动汽车电驱动系统的结构形式25
第二节电动汽车动力学26
一、电动汽车受力分析26
二、电动汽车动力学方程32
三、电动汽车行驶的附着条件与附着率34
四、电动汽车的性能36
参考文献43
第三章电动汽车电驱动系统的匹配与评估44
节电动汽车电驱动系统动力需求特性理论44
一、驱动电机的特性44
二、传动装置的特性45
三、电动汽车动力性能分析46
第二节电动汽车电驱动系统参数匹配准则48
一、电驱动系统的特性要求48
二、电机参数匹配48
三、传动装置参数匹配50
第三节电动汽车电驱动系统性能评估方法和标准50
一、汽车行驶工况50
二、电驱动系统评价标准55
三、电驱动系统评估方法56
参考文献76
电动汽车电驱动理论与设计第2版目录第四章电动汽车电驱动系统结构77
节单电机驱动系统77
一、单电机直接驱动77
二、单电机驱动手动机械式变速器78
三、单电机驱动电控机械式变速器79
四、单电机驱动液力机械式自动变速器82
五、单电机驱动无级式自动变速器85
第二节多电机独立驱动86
一、电机与减速器组合式驱动系统87
二、轮边电机驱动系统88
三、轮毂电机驱动系统89
四、双轴独立驱动92
第三节多电机耦合驱动93
一、多动力耦合系统94
二、双电机耦合驱动97
三、双机械端口电机102
参考文献104
第五章电驱动控制技术106
节电力半导体器件107
一、不可控型开关器件108
二、半控型开关器件——晶闸管110
三、典型全控器件114
四、宽禁带半导体器件126
第二节电力半导体器件的驱动电路及保护128
一、电力半导体器件的驱动电路128
二、电力电子器件的保护132
三、电力电子器件的串联和并联使用135
第三节整流电路137
一、单相半波可控整流电路137
二、三相半波可控整流电路146
三、三相桥式全控整流电路150
第四节逆变电路154
一、直流发电机电动机系统电能的流转154
二、逆变产生的条件155
三、逆变失败与小逆变角的限制156
第五节母线支撑电容器158
一、支撑电容器的类型及特点158
二、支撑电容器的选用与设计166
参考文献168
第六章电动汽车电驱动技术169
节电动汽车电驱动系统概述169
一、电动汽车电驱动系统的种类及特点169
二、电动汽车对驱动电机的性能要求170
第二节驱动电机171
一、驱动电机的分类172
二、直流电机173
三、三相异步电机177
四、永磁电机180
五、开关磁阻电机183
第三节交流异步电机控制算法186
一、交流异步电机dq参考坐标系数学建模186
二、交流异步电机VVVF控制187
三、交流异步电机矢量控制187
四、速度控制算法196
五、效率化控制算法198
第四节永磁同步电机控制系统199
一、永磁同步电机的矢量控制199
二、永磁同步电机的直接转矩控制策略203
第五节开关磁阻电机控制系统控制算法205
第六节电动汽车驱动系统的发展方向207
一、驱动电机的发展方向207
二、驱动系统控制技术的发展方向209
参考文献212
第七章电动汽车的辅助系统214
节电动汽车电动助力转向系统214
第二节电动汽车电动空调系统218
一、电动空调系统概述218
二、电动空调系统方案219
三、电动压缩机及其驱动方式220
四、其他电动空调产品223
第三节电动汽车驾驶人仪表系统225
一、汽车仪表系统的发展过程226
二、电动汽车用仪表系统227
三、电动汽车仪表系统的发展趋势230
参考文献230
第八章驱动系统电磁兼容２３２
节电磁兼容基本概念与术语２３２
一、电磁兼容含义２３２
二、现代汽车电磁兼容问题２３２
第二节电驱动系统电磁骚扰源２３４
一、电磁骚扰分类２３５
二、自然骚扰源235
三、车外骚扰源237
四、车载骚扰源238
第三节电驱动系统电磁骚扰发生机理２４１
一、放电噪声２４１
二、感性负载的瞬变２４２
三、功率电子瞬变242
四、 反射现象２４５
五、电动汽车产生的典型的电磁骚扰源246
第四节电动汽车的车载电磁骚扰源252
一、车用电机驱动系统252
二、总线系统255
三、DC-DC变换系统２５６
第五节电驱动系统印制电路板电磁兼容258
一、印制电路板的电磁兼容设计258
二、印制电路板的布局259
三、印制电路板的布线２６0
第六节屏蔽与滤波在电动汽车上的应用２６1
一、屏蔽技术在汽车上的应用举例２６２
二、滤波器在汽车上的应用２６４
参考文献267
第九章电动汽车电驱动系统参数测试269
节电驱动系统测试基础270
一、谐波分析270
二、谐波表示法271
三、驱动系统谐波特性272
第二节电压和电流测量274
一、电压与电流的有效值274
二、电压和电流的畸变因数275
第三节电功率计算275
第四节电机转速与转矩测试278
一、电机转速测试278
二、电机转矩测试279
第五节电驱动系统直流电阻测试282
一、伏安法282
二、电桥法283
三、非平衡电桥测动态电阻284
第六节电驱动系统的噪声286
一、电驱动系统噪声的组成286
二、电驱动系统噪声的研究287
三、噪声测量技术的进展288
四、电动汽车电驱动系统噪声评价指标体系291
五、基于传声器阵列声场分析系统试验研究292
第七节电驱动系统性能测试309
一、驱动电机连续额定特性试验309
二、驱动电机高效区测试309
三、驱动电机温度和温升测量310
第八节电驱动系统自动测试系统314
一、系统总体方案315
二、电机绕组温升自动测试系统317
三、信号采集系统321
四、CAN模块324
五、I/O模块控制信号325
六、系统软件的实现325
七、自动报表的实现328
参考文献332
第十章电动汽车安全性334
节电动汽车的高压安全335
一、电动汽车的电气系统335
二、高压电气系统绝缘性能检测337
三、绝缘电阻测量方法338
四、绝缘故障处理342
第二节电驱动系统能源安全342
一、电源系统的安全问题342
二、锂离子电池系统的安全问题344
三、燃料电池系统的安全问题346
四、电动汽车安全防护措施348
五、氢气泄漏检测350
第三节电动汽车碰撞安全354
参考文献356

第2版前言自《电动汽车电驱动理论与设计》2012年出版以来，电动汽车及其电驱动系统又有了新的发展。在教学和设计过程中，广大读者也对本书提出了宝贵意见。为此，在原书的基础上，进行了下述内容的修订：
    ① 进一步明确了电动汽车电驱动系统的定义。
    ② 补充了新型电驱动系统的结构形式，并对其结构特点进行了阐述。
    ③ 增加了对电驱动技术、产品的介绍。
    ④ 精简了一些内容。
    ⑤ 修改了部分错误。
    本书主要由王志福和张承宁负责修订，在修订过程中，叶辉萍，武小花，刘明春，吴晓鹏，周维，韩光伟，田真，宋志坚，周杨，李志等进行了部分的编写工作。
    由于作者水平有限，书中难免存在一些错误或不足之处，恳切希望使用本书的广大师生、技术人员和读者提出批评指正。
    编著者第1版前言电动汽车已经成为当前汽车产业发展的一大趋势，包括了纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电动汽车等类型。电动汽车的技术核心是同时关注动力性、安全性和经济性等内容，其关键技术包括了电驱动技术、能源技术、能量管理技术及汽车制造技术等多个方面。电驱动技术的不断发展和创新，为不同类型电动汽车的推广应用奠定了坚实的技术基础。本书基于目前电驱动系统的发展，全面阐述了电驱动系统的技术与发展研究。
    全书分为十章。章简要介绍了电驱动系统对于电动汽车的作用及其发展；第二章结合电动汽车的动力学特性，分析了电动汽车电驱动系统的形式与结构，并阐述了电动汽车的力学关系；第三章结合电动汽车的动力性需求，介绍了电驱动系统的参数匹配原则与方法，并结合当前通用的工况对电动汽车驱动系统的评估方法和标准进行深入分析；第四章全面介绍了电驱动系统的结构形式，并分析了每种结构形式优缺点和作用原理；第五章和第六章分别针对电驱动系统的功率变换和驱动电机进行了详细阐述，介绍了常用的驱动电路结构与控制原理，分析了不同驱动电机的结构形式与应用，同时，对支撑电容器的设计与选用进行介绍。第七章简要介绍了电动汽车辅助系统，对电动助力转向、电动空调、电动汽车仪表系统进行了说明；第八章针对电驱动系统存在的电磁兼容性能进行了分析，对屏蔽、滤波等技术在电驱动系统中的应用进行了阐述；第九章结合目前电驱动系统的测试，对电驱动系统的各项测试和综合测试方法进行了阐述；第十章介绍了当前关注较多的电驱动系统安全问题，对漏电检测、储氢安全、碰撞安全等内容进行了阐述。
    本书章和第六章由张承宁编写，第二章～第五章、第七章～第十章由王志福编写，同时实验室的田真、刘明春、吴晓鹏、韩光伟、周维、武小花以及叶辉萍等为本书提供了相关的参考资料并进行了部分的编写工作。
    本书的完成过程中得到了国家自然科学基金项目（项目编号：５１１０５０３２）的资助。本书的内容采用了实验室相关研究成果和科研内容，翟丽博士、李炯博士、王再宙博士、叶辉萍硕士等的研究成果为本书的内容增加了很多独有的内容，在此向他们表示衷心的感谢。
    电动汽车技术涉及知识面广，既涉及传统汽车的知识，又涉及电、控制等方面的技术，发展迅速，由于作者水平有限，书中难免存在一些错误或不足之处，敬请广大读者批评指正（联系邮箱：[email protected]）。
    编著者