电动汽车电驱动技术100问

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。与传统汽车相比，电动汽车的能量源、驱动系统结构都发生了极大的改变。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，以问答的方式来阐述电驱动系统的相关技术与发展，希望可以借此为广大爱好和从事电动汽车的技术人员提供快速了解电动汽车电驱动系统相关技术的方式。

目　录
前　言
1第1篇　电驱动系统概述篇问题1　电动汽车是如何分类的？ / 2
问题2　各类电动汽车的技术特点是什么？ / 4
问题3　电动汽车发展的关键技术有哪些？ / 7
问题4　电动汽车电驱动系统的主要部件有哪些？ / 9
问题5　电动汽车电驱动系统的作用是什么？ / 10
问题6　电动汽车电驱动系统的发展现状是怎样的？ / 10
问题7　电动汽车电驱动系统的发展趋势是什么？ / 122第2篇　电驱动理论基础篇问题8　电动汽车有哪些子系统？ / 15
问题9　电动汽车电驱动系统的结构形式有哪些？ / 17
问题10　什么是汽车的动力性？ / 18
问题11　电动汽车是靠什么力行驶的？ / 18
问题12　电动汽车的动力学方程是什么？ / 19
问题13　电动汽车行驶的附着条件与附着率是什么？ / 20
问题14　电动汽车的动力性指标有哪些？ / 21
问题15　分析电动汽车动力性的方法有哪些？ / 22
问题16　什么是电驱动车辆的功率平衡？ / 23问题17　什么是电动汽车的制动性能？ / 24
问题18　如何计算电动汽车的燃料经济性？ / 243
第3篇　电力电子器件与控制技术篇问题19　电力半导体器件的分类是怎样的？ / 28
问题20　不可控型开关器件的结构与特点是什么？ / 29
问题21　半控型开关器件的结构与特点是什么？ / 30
问题22　全控型器件的特点及种类有哪些？ / 33
问题23　宽禁带半导体器件的优点和缺点有哪些？ / 35
问题24　电力半导体器件驱动电路的具体形式有哪些？ / 36
问题25　电力电子装置的保护措施主要有哪些？ / 40
问题26　电力电子器件串并联应注意的问题和处理措施是什么？ / 43
问题27　整流电路的分类有哪些？ / 45
问题28　单相半波可控整流电路的工作原理是怎样的？ / 46
问题29　三相半波可控整流电路的工作原理是怎样的？ / 49
问题30　三相桥式全控整流电路的工作原理是怎样的？ / 51
问题31　什么是逆变电路？ / 54
问题32　逆变电路的分类有哪些？ / 54
问题33　逆变的原理是什么？ / 54
问题34　逆变产生需要什么条件？ / 56
问题35　逆变失败的原因有哪些？ / 56
问题36　为什么要限制最小逆变角？ / 57
问题37　什么是支撑电容器？ / 58
问题38　支撑电容器的类型及特点是什么？ / 58
问题39　支撑电容器的主要技术参数有哪些？ / 59
问题40　如何选取支撑电容器？ / 60
第4篇　电驱动系统参数匹配与评估篇问题
41　电动汽车用驱动电机有什么特性？ / 62
问题42　电动汽车传动装置有什么特性？ / 63目　录
问题43　电动汽车对电驱动系统的特性有哪些要求？ / 63
问题44　如何匹配电动汽车驱动电机参数？ / 64
问题45　如何匹配电动汽车传动装置参数？ / 64
问题46　电动汽车的行驶工况有哪些？ / 65
问题47　统计和分析行驶工况有哪些作用？ / 69
问题48　电驱动系统的评价标准是怎样的？ / 70
问题49　电驱动系统的综合性能评价指标有哪些？ / 72
问题50　基于工况的运行效能评价指标有哪些？ / 73
问题51　电驱动系统的综合性能评价有哪些特点？ / 74
问题52　什么是基于兼容度准则综合性能评价方法？ / 755
第5篇　电驱动系统结构与技术篇问题53　电动汽车驱动系统的结构布置形式有哪些？ / 79
问题54　单电机驱动系统是怎样的一种驱动方式？ / 79
问题55　什么是多电机独立驱动系统？ / 82
问题56　什么是多电机耦合驱动系统？ / 84
问题57　纯电动汽车的电驱动系统有哪些特点？ / 87
问题58　混合动力电动汽车的驱动系统有哪些特点？ / 88
问题59　电动汽车常用的电机及其驱动控制系统有哪几种类型？ / 89
问题60　直流电机在电动汽车中的应用是怎样的？ / 90
问题61　三相异步电机在电动汽车中的应用是怎样的？ / 91
问题62　永磁电机在电动汽车中的应用是怎样的？ / 92
问题63　开关磁阻电机在电动汽车中的应用是怎样的？ / 94
问题64　各类电机的性能比较与发展现状是怎样的？ / 94
问题65　什么是交流异步电机VVVF标量控制系统？ / 95
问题66　什么是交流异步电机矢量控制系统？ / 96
问题67　异步电机的速度控制算法是怎样的？ / 98
问题68　异步电机驱动系统的效率最大化控制算法是怎样的？ / 100
问题69　永磁同步电机的工作原理及其矢量控制是怎样的？ / 101
问题70　什么是永磁同步电机的直接转矩控制（DTC）策略？ / 102
问题71　什么是开关磁阻电机控制系统的模糊滑模控制（FSMC）方法？ / 103
问题72　电动汽车驱动系统的发展方向是什么？ / 104
第6篇　电动汽车辅助系统篇
问题73　什么是电动汽车电动助力转向系统（EPS）？ / 110
问题74　EPS有哪些特点？ / 111
问题75　EPS有哪几种类型？ / 111
问题76　什么是电动空调系统？ / 112
问题77　电动空调系统有哪些优点？ / 113
问题78　目前电动空调系统所用方案及其工作原理分别是什么？ / 114
问题79　电动空调压缩机的驱动方式有哪几种？ / 115
问题80　作为电动空调系统有效补充的空调系统还有哪些？ / 117
问题81　汽车仪表系统的发展过程是怎样的？ / 119
问题82　电动汽车仪表系统有哪些特点？ / 120
问题83　电动汽车仪表系统的发展趋势是什么？ / 122
第7篇　电驱动系统电磁兼容篇问题84　什么是电磁兼容？ / 125
问题85　为什么电磁兼容性技术对现代汽车很重要？ / 125
问题86　电驱动系统电磁骚扰源是如何分类的？ / 127
问题87　电驱动系统电磁骚扰的发生机理是什么？ / 128
问题88　电动汽车产生的典型电磁骚扰源有哪些？ / 130
问题89　电动汽车的车载电磁骚扰源有哪些？ / 131
问题90　电驱动系统印制电路板如何考虑电磁兼容性？ / 134
问题91　电动汽车抑制电磁干扰的措施有哪些？ / 137
第8篇　电驱动系统参数测试篇
问题92　什么是电动汽车电驱动系统的测试技术？ / 139
问题93　电驱动系统中需要测试哪些基本物理量？ / 139
问题94　如何测量电机和控制系统的电压和电流？ / 140
问题95　如何计算电驱动系统电功率？ / 141
问题96　如何测试电机转速？ / 144
问题97　如何测试电机转矩？ / 145
问题98　如何测量电驱动系统直流电阻？ / 147
问题99　电驱动系统的噪声包含哪些成分？ / 149
问题100　为什么要对电动汽车电驱动系统进行噪声测试？ / 150
问题101　测量噪声的方法主要有哪些？ / 151
问题102　如何进行电动汽车驱动电机噪声的测量和评价？ / 152
问题103　电驱动系统性能测试主要包含哪些测试内容？ / 154
问题104　测量驱动电机温升主要有哪几种方法？ / 156
第9篇　电驱动系统安全篇问题105　电动汽车的安全隐患主要有哪些？ / 159
问题106　什么是电动汽车的高压电气系统？ / 159
问题107　为什么不能用漏电流检测法来检测电动汽车高压电气系统的绝缘性能？ / 160
问题108　测量电动汽车高压电气系统绝缘电阻的方法有哪些？ / 161
问题109　如何处理高压电气系统的绝缘故障？ / 165
问题110　电动汽车电源系统存在哪些安全问题？ / 166
问题111　锂离子电池系统存在哪些安全问题？ / 167
问题112　燃料电池系统存在哪些安全问题？ / 169
问题113　电动汽车应该采取哪些安全防护措施？ / 172
问题114　燃料电池系统氢气泄漏的检测方法主要有哪些？ / 175
问题115　电动汽车的碰撞安全性有哪些试验标准？ / 178参考文献 / 181

目前，电动汽车的发展越来越得到重视。作为电动汽车的技术核心——电驱动技术、能源技术、能量管理技术及汽车制造技术等，也得到了众多科研工作者和厂家的重视。近年来，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，对电动汽车的进一步发展起到了重要作用。
本书基于电驱动系统的技术发展现状，全面阐述了电驱动系统的相关知识，简明扼要地以提问-回答的方式进行了全面梳理。全书总结了与电动汽车电驱动技术相关的115个问题，重点突出，内容简洁，有利于读者对于电动汽车电驱动技术相关知识的梳理与掌握。
全书分为九篇。第1篇针对电驱动系统的发展现状和趋势提出了7个主要问题，有利于读者理解电驱动系统的发展和技术趋势；第2篇主要针对电动汽车动力学方面的内容提出了11个问题，有利于读者掌握电动汽车电驱动系统的结构形式与动力学关系；第3篇针对电驱动系统的控制硬件基础提出了22个问题，对电驱动系统基本构成的器件进行了梳理；第4篇结合电动汽车的动力性需求提出了12个问题，有利于读者掌握电驱动系统的参数匹配和对电动汽车驱动系统的评估分析；第5篇从电驱动系统的结构形式角度提出了20个问题，有利于读者掌握每种结构形式的优缺点和作用原理；第6篇针对电动汽车辅助系统提出了11个问题，有利于读者掌握电动助力转向、电动空调、电动汽车仪表系统等内容；第7篇针对电驱动系统存在的电磁兼容性能提出了8个问题，有利于读者掌握屏蔽、滤波等技术在电驱动系统中的应用掌握；第8篇结合目前电驱动系统的测试提出了13个问题，有利于读者全面掌握电驱动系统的各项测试和综合测试方法；第9篇在系统安全方面提出了11个问题，有利于读者了解漏电检测、储氢安全、碰撞安全等内容。
本书由王志福主编，张承宁、田真、韩光伟、周维、武小花、叶辉萍、李炯、周杨、王育浦、王云钊、高智强、宋志坚、李志、郭健、曹创、安凯、王旭冉、王佳玮、刘兆健、黄康伦、宋玥佚、郭瑞文、刘明春、吴晓鹏等人参与了编写工作。
由于作者水平有限，书中难免存在一些需要商榷的问题，希望读者能够批评指正。