电动汽车原理与应用技术 第2版

作为电动汽车整车及关键部件技术的入门级教材，本书自第1版出版以来，就受到了广大读者的喜爱，并广泛应用于本科教学、职业教育和应用技术人才的培训。随着产业化推进，动力电池、驱动电机、整车控制、电动化附件等技术快速发展。为适应新的发展需求，本次主要修订内容如下： （1）增加了轮毂电机技术内容，包括轮毂电机驱动车辆技术发展、结构、技术特点介绍，并提出了轮毂电机应用的关键技术问题。 （2）更新了第7章仪器与仪表的具体车型介绍，增加了插电式混合动力乘用车的车型介绍。 （3）更新了部分章节的数据。 

本书主要分为电动汽车基本原理、电动汽车驾驶与应用、电动汽车维护与保养、典型电动汽车介绍等四部分，从大众读者了解电动汽车、驾驶电动汽车以及日常维护角度，由浅入深、以普及基础应用知识为主，兼容驾驶培训以及电动汽车科普应用的需求。

电动车辆国家工程实验室副主任。他长期致力于纯电动车辆整车集成及控制、动力电池成组应用技术研究，关键技术开发和工程应用工作。

目录第2版前言第1版前言第1章绪论111电动汽车的发展背景1111能源危机1112环境问题3113电动汽车的优势512电动汽车的发展历史9121电动汽车的出现9122电动汽车的再崛起10123电动汽车的新生机1313电动汽车的发展现状14131国内外发展概况15132纯电动汽车发展现状18133混合动力电动汽车发展现状21134插电式混合动力电动汽车发展现状24135燃料电池电动汽车发展现状27第2章电动汽车基本结构与工作原理3021电动汽车驱动原理的分类3022纯电动汽车3023混合动力电动汽车3124插电式混合动力电动汽车3425燃料电池电动汽车3526电动汽车的结构36261基本构成36262电驱动的结构形式37263储能装置的结构形式4127电动汽车的行驶性能42271驱动力和行驶阻力43272驱动力与行驶阻力的平衡47273动力性评价参数49274续驶里程50电动汽车原理与应用技术第2版目录第3章驱动电机5431电机分类5432直流电机56321直流电机的结构56322直流电机的基本原理57323直流电机的特点57324直流电机的控制58325直流电机在电动汽车上的应用6033交流异步电机60331交流异步电机的结构60332交流异步电机的基本原理61333交流异步电机的特点62334交流异步电机的控制62335交流异步电机在电动汽车中的应用6334永磁同步电机63341永磁同步电机的结构63342永磁同步电机的基本原理64343永磁同步电机的特点64344永磁同步电机的控制64345永磁同步电机在电动汽车上的应用6535开关磁阻电机65351开关磁阻电机的结构65352开关磁阻电机的原理66353开关磁阻电机的特点67354开关磁阻电机的控制68355开关磁阻电机在电动汽车中的应用6936轮毂电机技术69361轮毂电机技术发展69362轮毂电机的结构70363轮毂电机技术的特点71364轮毂电机的驱动方式72365轮毂电机在电动汽车中的应用73366轮毂电机应用的关键技术问题7337电动汽车的再生制动74第4章动力电池系统7541动力电池简介75411动力电池的基本结构75412动力电池的基本参数75413动力电池的分类8042锂离子动力电池81421概述81422工作原理82423失效机理82424电性能84425典型应用8843其他电池89431铅酸电池89432镍氢电池91433超级电容器91434燃料电池9244动力电池管理系统93441基本构成93442主要功能9345动力电池组的使用寿命97451动力电池单体寿命的影响因素97452动力电池的一致性与电池组寿命9946动力电池的梯次利用与回收102461动力电池的梯次利用103462动力电池回收104第5章电动汽车电气系统10651电气系统概述10652电动汽车空调系统109521发展现状109522技术特点110523关键部件及控制技术110524工作原理11153功率变换器114531降压功率变换器115532升压功率变换器117533双向功率变换器11954电动汽车高压安全121541高压系统布置要求122542安全要求及检测参数123543高压安全防护措施123544高压绝缘监测12455电气系统的电磁兼容性126551电磁兼容性主要术语127552电动汽车电磁环境分析129553电磁兼容性设计方法130554抑制电磁干扰的技术措施131555电磁场辐射强度检测实例132第6章电动汽车总线系统13461概述134611车载总线系统简介134612车载总线技术的发展135613车载总线系统拓扑结构136614车用总线协议标准138615总线节点的典型设备13962CAN总线系统141621CAN总线系统的组成142622数据传输形式和数据传输原理145623CAN总线应用实例14763其他总线系统149631FlexRay总线149632LIN总线149633TTCAN总线150第7章仪器与仪表15271概述15272纯电动乘用车仪器与仪表155721北汽EV200纯电动乘用车仪器与仪表155722腾势纯电动乘用车仪器与仪表160723特斯拉Model S纯电动乘用车仪器与仪表16073插电式混合动力乘用车仪器与仪表16174纯电动客车仪器与仪表162741组合仪表162742液晶显示屏16475电动环卫车仪器与仪表167751组合仪表167752触摸显示屏168第8章电动汽车的基础设施17181充电设备171811充电机171812充电桩17482充电接口175821传导式充电接口要求175822充电接口形式17683充电站178831主要功能与布局178832建设形式18084常用充电设施建设和应用形式182841家庭充电设施182842公共充电设施183843动力电池更换站18485充电设施典型实例185851充换电站185852充电桩群186第9章电动汽车驾驶操作要领18891基本操作要领188911车辆的检查188912正确的驾驶姿势189913转向盘的操纵189914制动190915加速19192驾驶操作192921起动192922驾驶194923停止195924存放196925电动专用车辆的操作19693电动汽车驾驶的注意事项200第10章电动汽车的维护与保养201101整车维护与保养201102关键零部件的维护与保养2021021动力电池系统2021022电机2041023其他高压系统2051024电气线束2051025动力转向系统2061026制动系统207103维护保养安全2071031高压安全操作原则2071032人员要求2071033维护要求208第11章电动汽车常见故障及处理方法209111故障检测方法209112动力系统常见故障及处理方法2091121动力电池系统2091122电机驱动系统212113汽车底盘常见故障及处理方法2151131变速器2151132转向系统2161133制动系统2171134行驶系统219114电气设备常见故障及处理方法2201141灯光设备2201142组合仪表220115空调系统常见故障及处理方法221116典型车辆故障表2231161纯电动乘用车2231162纯电动客车2251163纯电动环卫车228第12章电动汽车应用管理规范230121充电站管理规范2301211充电员岗位规范2301212充电员充电操作规范2301213电池安装及更换操作注意事项2311214锂离子电池充电操作规程2311215电动公交车调度监控室管理制度2321216充电机安全操作规程2331217手工更换电池安全操作规程234122更换设备管理规范2351221快换机器安全操作规程2351222快换机器日常例检及维护安全操作规程236123车辆维护规范237124高压电气安全技术与使用规范238125电动汽车运行安全保证工作预案240附录典型车型及参数241附录A电动乘用车241附录B电动客车254附录C电动环卫车258参考文献263

第2版前言作为我国战略性新兴产业，以电动汽车为主的新能源汽车得到了中央和各地方政府的大力支持,2015年更是被确定为“中国制造2025”十大重点推动领域之一。2015年也真正成为我国新能源汽车的元年，电动汽车总体产销出现井喷式增长，全国产销量达到33万辆以上，同比增长300%，其规模商业化应用已经初露端倪。在可预见的未来，电动汽车将在公共领域、私人乘用车等方面被用户广泛认可。 作为电动汽车整车及关键部件技术的入门级教材，本书自第1版出版以来，就受到了广大读者的喜爱，并广泛应用于本科教学、职业教育和应用技术人才的培训。随着产业化推进，动力电池、驱动电机、整车控制、电动化附件等技术快速发展。为适应新的发展需求，本次主要修订内容如下： （1）增加了轮毂电机技术内容，包括轮毂电机驱动车辆技术发展、结构、技术特点介绍，并提出了轮毂电机应用的关键技术问题。 （2）更新了第7章仪器与仪表的具体车型介绍，增加了插电式混合动力乘用车的车型介绍。 （3）更新了部分章节的数据。 本修订版由北京理工大学电动车辆国家工程实验室王震坡教授、孙逢春教授、刘鹏工程师编写，曲昌辉、孙振宇、石文利、宋春宝等硕士、博士研究生为此书出版做了很多工作，在此对他们表示衷心的感谢。 由于作者水平所限，书中若有不妥之处，恳请各位读者批评指正。 编著者第1版前言以电动汽车为主的新能源汽车作为交通领域节能、环保和大气雾霾治理的有效措施，日益受到国内外各界的关注，成为汽车工业发展的趋势和方向，并被确立为我国战略性新兴产业之一。自2000年以来，全球范围掀起了电动汽车研发的热潮，我国在以国家科技部、发改委、工信部和财政部四部委为主的支持下，历经电动汽车重大专项、新能源汽车重大项目、新能源汽车创新工程等系列国家项目支持，新能源汽车及其配套的关键零部件产业已经初具规模。多种具有自主知识产权的电动商用车、电动乘用车产品已经获得国家公告，进入市场。动力电池、驱动电机等核心部件已经具备产业化配套能力。2012年，以“十城千辆”电动汽车示范城市、私人购买新能源汽车试点城市为主的25个城市累计实现了2万余辆新能源汽车的销售和应用。2013年，在四部委的支持下，北京、上海、深圳等28个城市或城市群再次被确立为新能源汽车推广应用城市，在私人用车、公交、环卫、出租和物流等各应用领域全面开展新能源汽车推广，计划到2015年累计实现30余万辆新能源汽车的销售和应用。以电动汽车为主的新能源汽车规模商业化应用即将开展。 由于驱动形式、能源供给形式的差异，电动汽车在驾驶操作、能源补给、维护保养等方面与传统内燃机汽车有很大的不同，尤其对于应用频率高、日均行驶里程长的公交、环卫、出租等公共领域商业化应用的车辆，安全操作和科学保养显得尤其重要。 本书结合北京理工大学电动车辆国家工程实验室在电动汽车整车及关键部件设计、开发以及示范应用中多年积累的经验，重点讲述电动汽车整车、驱动电机系统、动力电池系统和电气系统的基本工作原理，典型车型的驾驶操作，整车及关键部件的维护方法，常见故障的处理方法以及电动汽车应用管理方法等内容。本书主要用于电动汽车应用人员技术培训，希望能够对电动汽车的推广和电动汽车的合理科学应用提供一些技术指导，为我国的电动汽车事业发展做些贡献。 本书由孙逢春教授、王震坡教授构建总体结构，并与刘鹏博士共同编著。北京理工大学电动车辆国家工程实验室何洪文教授、林程教授、王文伟副教授和韩冰博士为本书提供了大量的资料，博士生姚雷、马军，硕士生刘佳、刘斌、崔佳、张文亮、孙培坤和贺劲松等分别协助进行了书稿资料的整理和部分相关章节的编写工作，在此对他们的工作表示衷心的感谢。 由于作者水平所限，书中若有不妥之处，敬请各位读者谅解并提出宝贵意见，并希望以此书作为交流的平台，与各位读者建立联系，促进电动汽车技术进步，推动电动汽车商业化应用。 编著者