本书分为基础篇、技术篇、控制篇、网络篇和安全篇进行介绍,重点阐述不同类型新能源汽车的新技术,包括混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等,并结合新能源汽车整车开发实例,系统讲解了传统电机、先进电机、电池能源以及新能源汽车底盘技术、新能源汽车的安全装置等内容。
全书图文并茂,结合实际,放眼未来,便于读者学习和应用。通过本书的阅读,读者可以了解新能源汽车技术的基本概念和特点,了解当前主流的新能源汽车技术,以及对未来新能源汽车发展的趋势进行预测。
本书可为有兴趣挑战新能源汽车技术领域相关未知问题的大学生、科研人员、工程师、技术经理等提供参考,也可作为新能源汽车专业的研究生教材。
田晋跃,江苏大学汽车与交通工程学院车辆工程系,教授,1982 年2 月至1999 年4 月,在机械工业部天津工程机械研究所路面机械研究室,高 级工程师;液力机械传动研究室副主任,高 级工程师。
1999 年5 月调入江苏大学工程机械研究所,任所长,教授。兼任中国工程机械学会理事、中国工程机械液压传动技术分会副理事长、中国公路学会筑路机械分会理事、江苏公路学会筑路机械委员会副主任,《中国工程机械学报》和《工程机械与维修》杂志编委。
多年来,完成30 项科研项目,其中9 项为国家及机械部项目,修定、制定4 项行业标准,主管完成科研项目15 项,共有6 项获国家、部省及局级科技奖,并在各类行业期刊上发表了60多篇论文。
现从事工程机械模块教学与科研工作。重点研究机电液一体化控制车辆,实现行走工程车辆装备的复合作业,研究行走工程车辆装备及其控制操纵系统,使行走工程车辆装备达到节能、高效、操作简便、舒适的技术水平。
第1篇 基础篇
第1章 绪论 002
1.1 新能源和新能源汽车 002
1.2 新能源汽车分类 005
1.3 新能源汽车关键技术 007
第2章 新能源汽车底盘技术 010
2.1 汽车底盘组成 010
2.1.1 传动系统 010
2.1.2 行驶系统(悬架系统) 011
2.1.3 转向系统 011
2.1.4 制动系统 014
2.2 纯电动汽车底盘 015
2.3 混合动力汽车底盘 016
2.4 燃料电池汽车底盘 018
第3章 新能源汽车动力装置 020
3.1 动力电源 020
3.2 燃料电池 027
3.2.1 主要类型 027
3.2.2 常见的几种燃料电池 028
3.3 混合动力 034
3.3.1 串联式混合动力 035
3.3.2 并联式混合动力 035
3.3.3 混联式混合动力 038
3.3.4 插电式混合动力 039
第2篇 技术篇
第4章 纯电动汽车 043
4.1 纯电动汽车概述 043
4.2 纯电动汽车基本结构与原理 043
4.2.1 化学电池纯电动汽车 043
4.2.2 超级电容器纯电动汽车 044
4.2.3 化学电池纯电动汽车的主要部件 045
4.3 纯电动汽车的特点和关键技术 047
4.4 纯电动汽车车型实例 048
第5章 混合动力汽车 052
5.1 混合动力汽车的分类 052
5.1.1 按混合方式不同分类 052
5.1.2 按技术路线不同分类 053
5.1.3 不同类型混合动力汽车的特点 053
5.2 混合动力汽车的动力系统结构及工作原理 054
5.2.1 传统混合动力汽车 054
5.2.2 插电式混合动力汽车 060
5.3 混合动力汽车的特点和关键技术 065
5.4 混合动力汽车车型实例 067
第6章 燃料电池汽车 072
6.1 燃料电池汽车的分类 072
6.2 燃料电池汽车的动力系统结构及工作原理 074
6.2.1 纯燃料电池汽车 074
6.2.2 混合式燃料电池汽车 074
6.2.3 燃料电池汽车的工作原理 077
6.3 燃料电池汽车的关键技术 077
6.4 燃料电池汽车车型实例 080
6.4.1 重型卡车 080
6.4.2 城市公交车 081
第7章 燃气汽车与太阳能汽车 083
7.1 燃气汽车 083
7.1.1 燃气汽车的分类 083
7.1.2 燃气汽车的燃料储存和供给系统 084
7.1.3 燃气汽车供气系统 086
7.2 太阳能汽车 090
7.2.1 太阳能汽车的主要构成 090
7.2.2 太阳能汽车的工作原理 092
7.2.3 车载太阳能充电系统设计 093
第3篇 控制篇
第8章 新能源汽车的动力系统及控制 098
8.1 纯电动汽车动力系统及控制 098
8.1.1 纯电动汽车动力系统 098
8.1.2 驱动电机系统 100
8.1.3 功率变换器 108
8.2 混合动力汽车动力系统及控制 111
8.2.1 混合动力汽车动力系统结构特性 111
8.2.2 混合动力系统的控制方法 114
第9章 新能源汽车整车控制器 121
9.1 整车控制器功能定义 121
9.1.1 整车控制器结构 123
9.1.2 整车控制器功能说明 124
9.1.3 整车控制系统网络结构 125
9.1.4 电机控制器 127
9.2 整车控制策略 127
9.2.1 控制系统主流程 127
9.2.2 驱动控制策略 130
9.2.3 加速踏板信号处理 130
9.2.4 工作模式划分 131
9.2.5 电机过载管理 133
9.2.6 电池保护 134
9.3 电机请求转矩算法 134
9.4 整车控制器硬件通信 136
9.5 整车控制器硬件设计 138
9.5.1 单片机最小系统设计 138
9.5.2 电子器件驱动电路设计 140
9.5.3 数据采集电路设计 141
9.5.4 通信接口电路设计 142
9.6 整车控制仪表显示 143
第4篇 网络篇
第10章 新能源汽车车载网络 146
10.1 车载数据传输网络的划分及应用范围 146
10.1.1 类型划分 146
10.1.2 应用范围 147
10.2 CAN 技术规范 148
10.2.1 物理层 149
10.2.2 数据链路层 150
10.2.3 网络层 151
10.2.4 应用层 152
10.3 CAN 的基本组成和数据传输原理 152
10.3.1 基本组成 152
10.3.2 数据传输原理 154
10.4 汽车CAN 网络架构及其特点 154
10.4.1 总线架构 154
10.4.2 汽车CAN 网络的组成 155
10.4.3 CAN 节点规范 156
10.5 几种常见的汽车网络架构 157
10.5.1 单路网络架构 157
10.5.2 多路网络架构 157
10.6 典型汽车的CAN 网络拓扑结构 160
第11章 新能源汽车车载智能终端 162
11.1 车载终端的组成及功能 162
11.2 卫星定位系统 166
11.2.1 卫星定位系统的主要构成 166
11.2.2 卫星定位系统的工作原理 168
11.2.3 卫星定位系统的主要功能 169
11.2.4 卫星定位系统的应用 171
11.3 GPRS 通信系统 171
11.4 故障诊断系统 172
11.5 车路协同系统 172
11.6 车载信息管理系统 173
第5篇 安全篇
第12章 新能源汽车主动安全系统 178
12.1 防滑控制系统 180
12.1.1 防抱死制动系统 180
12.1.2 驱动防滑控制系统 183
12.1.3 电子制动力分配系统 185
12.1.4 电子驻车制动系统 186
12.1.5 电子制动系统 187
12.2 智能安全系统 190
12.2.1 电子稳定性控制系统 191
12.2.2 前防撞报警系统 193
12.2.3 车道偏离报警系统 196
12.2.4 自动限速控制系统 197
12.2.5 盲区辅助系统 198
12.2.6 夜视成像系统 200
12.2.7 疲劳驾驶检测系统 200
12.3 轮胎气压自动监测系统 201
12.3.1 轮胎气压对行驶安全的影响 202
12.3.2 轮胎气压自动监测系统的分类与工作原理 203
12.3.3 轮胎气压自动监测系统的组成 204
12.3.4 WSB 与PSB 及TPMS 的优缺点对比 206
参考文献207