本書系統(tǒng)介紹了電動汽車的結(jié)構(gòu)與差異，電動機和控制器，動力電池系統(tǒng)，電動汽車的電源管理系統(tǒng)，電動汽車的充電，電動汽車的相關(guān)技術(shù)，電動汽車維護與故障處理以及典型電動汽車的實例八個方面的內(nèi)容。本書內(nèi)容實用，可操作性強，配有大量的圖片，易看、易懂。本書可作為汽車新技術(shù)培訓(xùn)參考教材，同時還可供汽車維修企業(yè)人員的學(xué)習(xí)參考，也可用作大中專院校新能源汽車類專業(yè)相關(guān)教材。
前言隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展, 傳統(tǒng)汽車給我國帶來的環(huán)境污染、 能源短缺和安全等方面的問題越來越突出。 為了保持國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展, 保護居住環(huán)境和保障能源供給, 國家出臺了 節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 (20122020) , 促進新能源汽車發(fā)展。 新能源汽車主要包括純電動汽車、 插電式混合動力汽車及燃料電池汽車, 而純電動汽車是發(fā)展的重點。
新能源汽車是世界汽車產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路, 各國紛紛出臺相應(yīng)的配套政策, 目前我國已經(jīng)啟動制定停止生產(chǎn)銷售傳統(tǒng)能源汽車的時間表。 從國際層面來看, 目前多個國家已經(jīng)相繼完成了傳統(tǒng)燃油車禁止生產(chǎn)時間表的制定。 法國已經(jīng)頒布將從 2040 年開始全面停止出售汽油車和燃油車, 并在 2050 年實現(xiàn)碳平衡。 汽車工業(yè)強國德國也于 2016 年通過了將在2030 年停止銷售燃油車的提案, 此外, 荷蘭與挪威則制定了將于 2025 年全面禁止傳統(tǒng)燃油車的銷售。
數(shù)據(jù)顯示, 2009 ~ 2015 年, 我國新能源汽車年銷量從不足 1 萬輛迅速提升到 33 萬多輛,成為全球最大的新能源汽車市場。 2017 年, 新能源汽車發(fā)展勢頭強勁, 產(chǎn)銷均接近 80 萬輛, 實現(xiàn)了國內(nèi)、 國際市場雙增長。
從長遠來看, 純電動汽車將是新能源汽車的主要技術(shù)發(fā)展方向。 為使廣大讀者盡快了解電動汽車的結(jié)構(gòu)原理, 本書廣泛搜集電動汽車的相關(guān)資料, 圍繞電動汽車技術(shù)的三大核心(即 三電 電池、 電機、 電控) 展開, 主要內(nèi)容包括電動汽車的結(jié)構(gòu)組成與特點, 驅(qū)動電機及控制器, 動力電池系統(tǒng), 電池管理系統(tǒng), 電動汽車的充電, 電動汽車輔助系統(tǒng), 電動汽車維護與故障處理, 典型電動汽車的構(gòu)造原理及技術(shù)解析八個方面的內(nèi)容。
本書由山東華宇工學(xué)院劉春暉、 陳國主編, 參加本書編寫工作的還有山東華宇工學(xué)院張文志、 曹 金 靜、 方 玉 娟、 顧 雅 青、 高 春 剛、 李 鳳 芹、 任 斌、 唐 娟、 王 東 盈、 郎 仲 杰、 王如兵。
在本書編寫的過程中, 除了所列參考文獻外, 還參考了許多發(fā)表在網(wǎng)站上相關(guān)文章的內(nèi)容, 在此對原作者、 編譯者表示由衷的感謝。 由于編者水平所限, 書中難免有錯誤和不當(dāng)之處, 懇請廣大讀者批評指正。
編 者
目錄
前 言
第一章 認(rèn)識電動汽車 1
第一節(jié) 電動汽車概述 1
一、 電動汽車的定義 1
二、 電動汽車的基本組成 1
第二節(jié) 電動汽車結(jié)構(gòu)原理及其特點 4
一、 電動汽車獨特特點 4
二、 電驅(qū)動的結(jié)構(gòu)形式 5
三、 儲能裝置的結(jié)構(gòu)形式 7
第二章 電動汽車驅(qū)動電機及控制器 8
第一節(jié) 電動汽車驅(qū)動系統(tǒng) 8
一、 電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的組成、 種類及
特點 8
二、 電動汽車對驅(qū)動電機性能的基本
要求 10
三、 電動汽車驅(qū)動電機的分類 11
第二節(jié) 電動汽車用直流電機 12
一、 直流電機的工作原理和基本構(gòu)造 12
二、 直流電機的勵磁方式 15
三、 直流電機的特點及性能參數(shù) 16
四、 直流電機的工作特性 16
五、 直流電機的控制 17
六、 直流電機的起動、 調(diào)速和反轉(zhuǎn) 18
七、 直流電機在電動汽車上的應(yīng)用 20
第三節(jié) 電動汽車用三相異步感應(yīng)電機 20
一、 三相異步感應(yīng)電機的特點、 結(jié)構(gòu)、
原理與性能 20
二、 三相異步電機的控制 25
三、 三相異步電機在電動汽車中的應(yīng)用 26
第四節(jié) 電動汽車用永磁電機 26
一、 永磁電機的種類及特點 26
二、 永磁同步電機 26
三、 永磁無刷直流電機 28
四、 永磁混合電機 28
五、 永磁同步電機在電動汽車上的應(yīng)用 29
第五節(jié) 電動汽車用開關(guān)磁阻電機 30
一、 開關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu)與原理 30
二、 開關(guān)磁阻電機的優(yōu)勢和不足 31
三、 開關(guān)磁阻電機在電動汽車中的應(yīng)用 33
第六節(jié) 電動汽車用輪轂電機 33
一、 輪轂電機的結(jié)構(gòu)及特點 33
二、 輪轂電機的驅(qū)動方式 34
三、 輪轂電機在電動汽車中的應(yīng)用 35
四、 案例: 輪轂驅(qū)動式電動汽車行駛中
突然動力下降 35
第七節(jié) 電機調(diào)速控制系統(tǒng) 36
一、 串勵直流電機調(diào)速控制系統(tǒng) 37
二、 交流異步電機調(diào)速控制系統(tǒng) 38
三、 開關(guān)磁阻電機調(diào)速控制系統(tǒng) 38
四、 無刷直流電機調(diào)速控制系統(tǒng) 39
第八節(jié) 電動汽車電機控制器和整車
控制器 39
一、 電機控制器 39
二、 整車控制器的功能 40
第三章 動力電池系統(tǒng) 43
第一節(jié) 動力電池的結(jié)構(gòu)及參數(shù) 43
一、 動力電池的分類 43
二、 化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)換基本原理 44
三、 動力電池的基本結(jié)構(gòu) 44
四、 電池的基本參數(shù) 45
五、 案例: 江淮同悅電動汽車行駛時突然
掉電 53
第二節(jié) 動力電池的充電方法 55
Ⅴ
一、 動力電池充電功能 55
二、 典型的動力電池充電方法 55
三、 案例: 比亞迪 F3DM 混合動力汽車
紅色電池?zé)魣缶? 58
第三節(jié) 鉛酸動力電池 59
一、 鉛酸蓄電池的類型 59
二、 鉛酸蓄電池的儲能原理 60
三、 鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu) 61
四、 鉛酸動力電池應(yīng)用 62
五、 鉛酸蓄電池的回收 64
第四節(jié) 堿性動力電池 64
一、 鎳鎘電池結(jié)構(gòu)及儲能原理 64
二、 鎳氫電池結(jié)構(gòu)及儲能原理 66
三、 堿性動力電池的應(yīng)用 68
四、 鎳氫動力電池在電動汽車上的應(yīng)用 68
第五節(jié) 鋰離子動力電池 69
一、 鋰離子動力電池的類型 69
二、 鋰離子動力電池的工作原理 70
三、 鋰離子電池正極材料 70
四、 鋰離子電池負(fù)極材料 73
五、 鋰離子電池的優(yōu)點 74
六、 鋰離子動力電池的應(yīng)用狀況 74
七、 鋰離子電池在電動汽車上的應(yīng)用
實例 75
八、 鋰離子電池的失效機理 77
第四章 電動汽車電池管理系統(tǒng) 78
第一節(jié) 電池管理系統(tǒng)功能及參數(shù)采集 78
一、 電池管理系統(tǒng)的功能 78
二、 單體電壓采集方法 79
三、 電池溫度采集方法 82
四、 電池工作電流采集方法 82
五、 煙霧采集方法 82
第二節(jié) 動力電池電量管理系統(tǒng) 84
一、 電池荷電狀態(tài) ( SOC) 估算精度的
影響因素 84
二、 精確估計 SOC 的作用 84
三、 SOC 估計常用的算法 85
第三節(jié) 動力電池的均衡管理 87
一、 能量耗散型均衡管理 87
二、 非能量耗散型均衡管理 88
三、 電池均衡管理系統(tǒng)應(yīng)用中存在的
問題 89
第四節(jié) 動力電池的熱管理 90
一、 動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的功能 90
二、 電池內(nèi)傳熱的基本方式 90
三、 電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn) 90
第五節(jié) 動力電池的電安全管理及數(shù)據(jù)
通信 92
一、 動力電池電安全管理系統(tǒng)的功能 92
二、 絕緣檢測方法 93
三、 動力電池數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 94
第六節(jié) 電池管理系統(tǒng)的檢測和管理 96
一、 基礎(chǔ)電池模塊電池電壓檢測 96
二、 動力電池母線繼電器開閉狀態(tài)檢測與
高壓回路絕緣檢測 97
三、 動力電池母線電流與電壓檢測 100
四、 動力電池控制策略 100
第五章 電動汽車的充電 104
第一節(jié) 電動汽車充電技術(shù) 104
一、 輸入電能的供給方式 104
二、 電能變換方式 105
三、 動力電池成組充電方式 107
四、 電能的傳輸方式 110
第二節(jié) 電動汽車的充換電 112
一、 電動汽車的充電系統(tǒng) 112
二、 電動汽車的換電 113
三、 電動汽車的充 (換) 電站 114
四、 案例: 江淮同悅電動車無法充電 115
第三節(jié) 電動汽車的充電樁 116
一、 充電樁的基本形式 116
二、 充電樁的構(gòu)成和功能 116
三、 充電接口 118
四、 非車載充電機的充電過程 123
五、 案例: 同悅 IEV3 簡易充電樁不能
充電 127
第六章 電動汽車輔助系統(tǒng) 129
第一節(jié) 電動汽車制動系統(tǒng) 129
一、 電動真空助力制動系統(tǒng) 129
二、 電機再生制動 130
三、 電動汽車能量回饋控制 132
第二節(jié) 電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 136
一、 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的幾種形式 136
二、 齒條驅(qū)動式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 138
第三節(jié) 電動汽車空調(diào)系統(tǒng) 141
一、 渦旋式壓縮機 141
二、 三相永磁同步電機驅(qū)動機構(gòu) 143
Ⅵ
三、 空調(diào)的制熱源 145
四、 空調(diào)維修的安全操作 147
第四節(jié) 電動汽車的電源轉(zhuǎn)換裝置 147
一、 DC / DC 功率變換器的功用 147
二、 雙向 DC / DC 功率變換器的應(yīng)用 147
三、 DC / DC 功率變換器的分類 148
四、 其他類型的功率變換器 149
第五節(jié) 電動汽車的高壓安全 149
一、 電動汽車高壓的危害 149
二、 電動汽車安全要求標(biāo)準(zhǔn)解讀 150
三、 高壓絕緣分析及防護 151
四、 系統(tǒng)級的電安全防護措施及分析 154
五、 高壓電安全測量實例 157
第六節(jié) 電動汽車的四驅(qū)系統(tǒng) 161
一、 電動四驅(qū)系統(tǒng)與傳統(tǒng)四驅(qū)系統(tǒng)的
差異 161
二、 電動四驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)缺點 161
三、 電動車如何實現(xiàn)四驅(qū) 161
第七章 電動汽車維護與故障處理 164
第一節(jié) 電動汽車的維護與保養(yǎng) 164
一、 整車維護與保養(yǎng) 164
二、 關(guān)鍵零部件的維護與保養(yǎng) 165
第二節(jié) 電動汽車常見故障處理 170
一、 電動汽車故障診斷方法 170
二、 動力系統(tǒng)常見故障及處理方法 171
三、 底盤常見故障及處理方法 175
四、 電氣設(shè)備常見故障及處理方法 179
五、 空調(diào)系統(tǒng)常見故障及處理方法 180
第八章 典型電動汽車構(gòu)造原理及
技術(shù)解析 182
第一節(jié) 江淮電動汽車 i EV5 182
一、 江淮 i EV5 整車結(jié)構(gòu)與電驅(qū)動技術(shù)
解析 182
二、 江淮 i EV5 典型故障分析 186
第二節(jié) 特斯拉電動汽車 188
一、 電池結(jié)構(gòu) 188
二、 電池系統(tǒng)安全措施 190
三、 特斯拉 Model S 充電方式 194
第三節(jié) 燃料電池電動汽車 197
一、 燃料電池電動汽車類型 197
二、 燃料電池電動汽車基本組成與
原理 198
三、 豐田燃料電池電動汽車的驅(qū)動
模式 202
四、 燃料電池電動汽車特點 203
第四節(jié) 東南 V5 電動汽車動力驅(qū)動
系統(tǒng) 204
一、 動力驅(qū)動系統(tǒng)部件 204
二、 動力控制邏輯 206
三、 冷卻系統(tǒng) 207
參考文獻 210
書單推薦
