现代电动汽车混合动力电动汽车和燃料电池 基本原理理论和设计(原书第2版)
节选
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《现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车:基本原理、理论和设计》论述了传统的内燃机汽车（ice）、电动汽车（ev）、混合动力电动汽车（hev）和燃料电池车（fcv）的基本原理、理论和设计。基于数学方程，对各种传统的和现代的车辆，全面地描述了它们的性能、配置、控制策略、设计方法、模拟和仿真。《现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车:基本原理、理论和设计》还论及车辆系统的分析，即基于内燃机的驱动系，电动汽车设计，混合动力电动汽车构造，电驱动系统，串联式、并联式和轻度混合动力电驱动系的设计方法，能量存储系统，再生制动，燃料电池及其在车辆中的应用，以及燃料电池混合动力电驱动系设计。其中，强调了整体的驱动系的系统，而不仅限于其特殊部件的分析。书中通过逐步展开数学方程描述了设计方法，而且在阐述各种驱动系的设计方法时，均有仿真结果所对应的设计实例。《现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车:基本原理、理论和设计》不仅对从事电动车辆研发的工程学术界，以及研究生和高年级大学生们，而且对与汽车相关的制造工业、管理机构和学术界的工程师、学生、研究工作者和其他专业人员，在关于现代汽车体系方面，是一本内容广泛、综合的参考书。
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相关资料
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插图：内燃机车辆，尤其是汽车，其发展是现代工业技术最重大的成就之一。汽车为现代社会的发展，在满足人们每天生活流动性的许多需求上已经做出了重大贡献。迅速发展的汽车工业不同于其他工业，它促使了人类由早期社会到高度发展的工业社会的进步。汽车工业和服务于它的其他工业一起，构成了世界经济的支柱，并提供了雇用劳动群体最大的份额。然而，全世界大量汽车的应用，已经产生并正在继续引发严重的环境与人类生存问题。大气污染、全球变暖以及地球石油资源的迅速递减，成为当前人们首要关注的问题。近十年来，在与交通运输相关的研究开发领域中，人们致力于发展高效、清洁和安全的运输工具。电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车已被代表性地提议为日后用以替代传统车辆的运输工具。本章将阐述大气污染、因可燃气体排放导致的全球变暖以及石油资源枯竭的问题，并且概要地回顾了电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池应用科技的发展历史。1.1大气污染目前，所有车辆依靠碳氢化合物类燃料的燃烧，以获得其驱动力所必需的能量。燃烧是燃料与空气之间的反应，它释放出热量和燃烧生成物。热量经发动机转换为机械功率，而燃烧生成物则排人大气。碳氢化合物是由碳和氢原子组成分子的化学化合物。理想情况下，碳氢化合物的燃烧仅生成二氧化碳和水，不会损害环境。当然，绿色植物通过光合作用“消化”二氧化碳，二氧化碳是植物生存中必需的组成部分。动物不会因呼吸二氧化碳而受到损害，除非空气中二氧化碳的浓度增加到使氧气几乎消失的程度。事实上，在热力发动机内碳氢化合物类燃料的燃烧绝非是理想化的，即除生成二氧化碳和水之外，燃烧生成物还含有一定量的氧化氮化合物（NO2）、一氧化碳（CO）和未完全燃烧的碳氢化合物（HC），所有这些生成物对人的健康都是有毒性的。
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本书特色
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《现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车:基本原理、理论和设计》：国际视野，科技前沿。原书第2版特色：原书第2版附加的内容，一个典型实例的研究（见附录），分解了丰田Prius汽车的混合动力系统；对原书第1版内容的修改和更新；在驱动系设计方法和控制原理方面，引入了3章新内容；完全重写了再生制动基本原理的新章节。原书第1版给予实践工程师和大学生们系统的参考资料，以充分地理解这一新科技的精髓。原书第2版与第1版相比，引入了新的专题，并给予了更深层次的论述。在多年中，《现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车:基本原理、理论和设计(原书第2版)》历经多次修改，必将极大地有助于工程师、大学生、研究工作者和从事于与汽车相关行业的其他专业人员，以及政府和学术界的有关人们。
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作者简介
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作者：（美国）爱赛尼（Mehrdad Ehsani） （美国）Yimin Gao （美国）Ali Emadi 译者：倪光正 倪培宏 熊素铭
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目录
前言作者简介第1章 环境影响与现代交通运输的历史11.1 大气污染11.1.1 氧化氮化合物11.1.2 一氧化碳21.1.3 未完全燃烧的碳氢化合物21.1.4 其他的污染物质21.2 全球变暖31.3 石油资源51.4 引发的代价71.5 应对将来石油供应的各种交通运输发展策略的重要性81.6 电动汽车的历史111.7 混合动力电动汽车的历史131.8 燃料电池车的历史15参考文献16第2章 车辆驱动和制动的基本原理182.1 车辆运动的一般描述182.2 车辆的阻力192.2.1 滚动阻力19.2.2.2 空气阻力212.2.3 爬坡阻力232.3 动力学方程232.4 轮胎与地面间的附着力和*大牵引力252.5 动力系的牵引力和车速272.6 车辆动力装置和传动装置特性292.6.1 动力装置特性292.6.2 传动装置特性312.6.2.1 手动齿轮传动装置312.6.2.2 流体动力传动装置332.6.2.3 连续变速传动装置372.7 车辆性能372.7.1 *高车速382.7.2 爬坡能力392.7.3 加速性能392.8 运行的燃油经济性412.8.1 内燃机的燃油经济性422.8.2 车辆燃油经济性的计算422.8.3 改进车辆燃油经济性的基本技术452.9 制动性能462.9.1 制动力462.9.2 前后轮轴上的制动力分布482.9.3 制动规程和制动性能分析522.9.3.1 制动规程522.9.3.2 制动性能分析54参考文献56第3章 内燃机573.1 四冲程火花点火内燃机573.1.1 工作原理573.1.2 运行参数593.1.2.1 发动机额定值593.1.2.2 每一循环的指示功和平均有效压力593.1.2.3 机械效率613.1.2.4 比油耗和效率613.1.2.5 排放率623.1.2.6 燃油/空气和空气/燃油之比值633.1.2.7 容积效率633.1.3 运行与性能参数之间的关系643.1.4 发动机运行特性643.1.4.1 发动机性能参数643.1.4.2 指示功率和有效功率与转矩653.1.4.3 油耗特性663.1.5 影响火花点火发动机性能、效率和排放特性的设计和运行变量683.1.5.1 压缩比683.1.5.2 点火定时683.1.5.3 燃油/空气的当量比703.1.6 排放控制713.1.7 改善发动机性能、效率和排放的基本技术723.1.7.1 强制进气723.1.7.2 汽油直接喷射和稀燃发动机733.1.7.3 多气门和可变气门定时733.1.7.4 无节流转矩控制733.1.7.5 可变压缩比733.1.7.6 废气再循环733.1.7.7 智能点火743.1.7.8 新发动机材料743.2 四冲程压燃式内燃机743.3 二冲程发动机753.4 汪格尔转子式发动机793.5 斯特林发动机813.6 燃气轮机发动机853.7 拟等温布雷托循环发动机87参考文献88第4章 电动汽车894.1 电动汽车的结构894.2 电动汽车的性能924.2.1 牵引电动机的特性924.2.2 牵引力和传动装置要求934.2.3 车辆性能954.3 正常行驶工况下的牵引力984.4 能量消耗102参考文献104第5章 混合动力电动汽车1055.1 混合动力电驱动系的概念1055.2 混合动力电驱动系的构造1085.2.1 串联式混合动力电驱动系（电耦合）1095.2.2 并联式混合动力电驱动系（机械耦合）1115.2.2.1 转矩耦合的并联式混合动力电驱动系1125.2.2.1.1 转矩耦合配置1125.2.2.1.2 转矩耦合的电驱动系结构1135.2.2.2 转速耦合的并联式混合动力电驱动系1185.2.2.2.1 转速耦合配置1185.2.2.2.2 转速耦合的电驱动系结构1205.2.2.3 转矩耦合与转速耦合的并联式混合动力电驱动系1225.2.2.3.1 可供选择的耦合模式1225.2.2.3.2 两种耦合模式的配置124参考文献127第6章 电驱动系统1286.1 直流电动机驱动1306.1.1 工作原理及其性能1316.1.2 组合的电枢电压与励磁控制1346.1.3 直流电动机的斩波控制1346.1.4 斩波馈电直流电动机的多象限控制1386.1.4.1 正转和正转再生制动的两象限控制1386.1.4.1.1 含换向开关的单个斩波器1386.1.4.1.2 c型两象限斩波器1396.1.4.2 四象限运行1416.2 异步电动机驱动1416.2.1 异步电动机的基本工作原理1426.2.2 稳态性能1446.2.3 恒压频比控制1466.2.4 电力电子控制1486.2.5 磁场定向控制1506.2.5.1 磁场定向原理1506.2.5.2 控制1566.2.5.3 直接转子磁通定向法1586.2.5.4 间接转子磁通定向法1616.2.6 应用于磁场定向控制的电压源逆变器1626.2.6.1 电压源逆变器中的电压控制1646.2.6.2 电压源逆变器中的电流控制1676.3 永磁无刷直流电动机驱动1696.3.1 永磁无刷直流电动机驱动的基本原理1716.3.2 永磁无刷直流电动机的结构和分类1716.3.3 永磁体材料性能1746.3.3.1 铝镍钴1746.3.3.2 铁氧体1756.3.3.3 稀土永磁体1756.3.4 永磁无刷直流电动机的性能分析和控制1756.3.4.1 性能分析1766.3.4.2 永磁无刷直流电动机驱动的控制1776.3.5 扩展转速技术1786.3.6 无检测器技术1796.3.6.1 应用检测量和数学的方法1796.3.6.2 使用观测器的方法1806.3.6.3 使用反电动势感测的方法1806.3.6.4 独特的无检测器技术1816.4 开关磁阻电动机驱动1826.4.1 基本磁结构1836.4.2 转矩生成1866.4.3 开关磁阻电动机驱动变换器1876.4.4 运行模式1906.4.5 发电运行（再生制动）模式1916.4.6 无检测器控制1936.4.6.1 基于相磁链的方法1946.4.6.2 基于相电感的方法1946.4.6.2.1 基于相电感的无检测器控制1956.4.6.2.2 基于相增量电感的无检测器控制1956.4.6.3 调制信号注入法1966.4.6.3.1 频率调制方法1966.4.6.3.2 幅度调制和相位调制方法1966.4.6.3.3 基于诊断脉冲的方法1976.4.6.4 基于互感电压的方法1976.4.6.5 基于观测器的方法1976.4.7 开关磁阻电动机驱动的自校正技术1986.4.7.1 应用算术方法的自校正1986.4.7.1.1 具有平衡电感模式的*优化1996.4.7.1.2 参数变化下的*优化1996.4.7.2 应用人工神经网络的自校正2006.4.8 开关磁阻电动机的振动与噪声2016.4.9 开关磁阻电动机设计2036.4.9.1 定、转子极数2036.4.9.2 定子外径2046.4.9.3 转子外径2046.4.9.4 气隙2056.4.9.5 定子极弧2056.4.9.6 定子铁心底座2056.4.9.7 性能预测205参考文献206第7章 串联式（电耦合）混合动力电驱动系的设计原理2127.1 运行模式2137.2 控制策略2147.2.1 峰值电源*大荷电状态的控制策略2147.2.2 发动机开/关或恒温控制策略2167.3 串联式（电耦合）混合动力电驱动系的设计原理2177.3.1 电耦合装置2177.3.2 牵引电动机额定功率值的设计2227.3.3 发动机/发电机额定功率值的设计2247.3.4 峰值电源设计2277.3.4.1 峰值电源的功率容量2277.3.4.2 峰值电源的能量容量2277.4 设计实例2287.4.1 牵引电动机量值的设计2297.4.2 齿轮传动比的设计2297.4.3 加速性能的检验2297.4.4 爬坡能力的检验2307.4.5 发动机/发电机量值的设计2307.4.6 峰值电源功率容量的设计2337.4.7 峰值电源能量容量的设计2337.4.8 耗油量234参考文献235第8章 并联式（机械耦合）混合动力电驱动系的设计2368.1 电驱动系的构造及其设计任务2368.2 控制策略2378.2.1 峰值电源*大荷电状态控制策略2388.2.2 发动机开/关（恒温）控制策略2418.2.3 受约束的发动机开/关控制策略2428.2.4 模糊逻辑控制技术2448.2.5 动态规划技术2458.3 电驱动系参数的设计2488.3.1 发动机功率设计2488.3.2 传动装置设计2518.3.3 电动机驱动功率设计2528.3.4 峰值电源设计2558.4 仿真257参考文献258第9章 混联式（转矩和转速耦合）混合动力电驱动系设计和控制方法2609.1 电驱动系构造2609.1.1 转速耦合分析2609.1.2 电驱动系构造2639.2 电驱动系控制方法2699.2.1 控制系统2699.2.2 发动机转速控制方法2699.2.3 牵引转矩控制方法2709.2.4 电驱动系控制策略2729.2.4.1 发动机转速控制策略2729.2.4.2 牵引转矩控制策略2749.2.4.2.1 低车速区域2749.2.4.2.2 中车速区域2759.2.4.2.3 高车速区域2759.2.4.3 再生制动控制2769.3 电驱动系参数设计2769.4 实例车辆仿真277参考文献280第10章 插塞式混合动力电动汽车设计和控制原理28110.1 每日驾驶行程统计28110.2 能量管理策略28210.2.1 聚焦于aer的控制策略28310.2.2 混合控制策略29010.3 能量储存装置设计295参考文献297第11章 轻度混合动力电驱动系的设计29911.1 制动和传动装置中消耗的能量29911.2 并联式轻度混合动力电驱动系30111.2.1 结构30111.2.2 运行模式和控制策略30211.2.3 驱动系设计30311.2.4 性能30611.3 混联式轻度混合动力电驱动系31011.3.1 含行星齿轮机构的驱动系结构31011.3.2 运行模式和控制31211.3.2.1 转速耦合的运行模式31211.3.2.2 转矩耦合的运行模式31311.3.2.3 单发动机牵引模式31311.3.2.4 单电动机牵引模式31311.3.2.5 再生制动模式31411.3.2.6 发动机起动31411.3.3 控制策略31411.3.4 配置浮动定子电动机的驱动系315参考文献316第12章 峰值电源和能量储存装置31712.1 电化学蓄电池组31712.1.1 电化学反应31912.1.2 热力学电压31912.1.3 比能量32012.1.4 比功率32312.1.5 能量效率32412.1.6 蓄电池技术32512.1.6.1 铅酸蓄电池32512.1.6.2 镍基蓄电池32612.1.6.2.1 镍�蔡�蓄电池32612.1.6.2.2 镍�诧有畹绯�32612.1.6.2.3 ni�瞞h蓄电池32712.1.6.3 锂基蓄电池32712.1.6.3.1 li�瞤蓄电池32712.1.6.3.2 li�瞚蓄电池32812.2 超级电容器32912.2.1 超级电容器特性32912.2.2 超级电容器的基本原理32912.2.3 超级电容器性能33012.2.4 超级电容器的应用技术33412.3 超高速飞轮33412.3.1 飞轮的工作原理33512.3.2 飞轮系统的功率容量33612.3.3 飞轮的应用技术33712.4 混合能量储存装置34012.4.1 混合能量储存概念34012.4.2 应用蓄电池和超级电容器的被动与主动的混合能量储存装置34112.4.3 蓄电池和超级电容器的量值设计342参考文献345第13章 再生制动的基本原理34613.1 市区行驶中的制动能量损耗34613.2 作为车速函数的制动能量34813.3 作为制动功率函数的制动能量35013.4 作为车速函数的制动功率35113.5 作为车辆减速率函数的制动能量35213.6 在前后轴上的制动能量35313.7 ev、hev和fcv的制动系统35313.7.1 并联式混合制动系统35313.7.1.1 以电和机械制动力之间固定比设计和控制原理35413.7.1.2 用于*大再生制动的设计和控制原理35613.7.2 全可控混合制动系统35813.7.2.1 用于优化制动性能的控制策略35913.7.2.2 用于优化能量回收的控制策略360参考文献362第14章 燃料电池36314.1 燃料电池的工作原理36314.2 电极电位、电流-电压曲线36614.3 燃料和氧化剂的消耗36914.4 燃料电池系统特性37014.5 燃料电池技术37114.5.1 质子交换膜燃料电池37214.5.2 碱性燃料电池37314.5.3 磷酸燃料电池37514.5.4 熔融碳酸盐燃料电池37514.5.5 固态氧化物燃料电池37614.5.6 直接甲醇燃料电池37714.6 燃料供应37814.6.1 储氢37814.6.1.1 压缩氢37814.6.1.2 低温液氢37914.6.1.3 金属氢化物38014.6.2 制氢38114.6.2.1 水蒸气重整38114.6.2.2 部分氧化重整38214.6.2.3 自动供热重整38314.6.3 氢的载体——氨38314.7 无氢燃料电池383参考文献384第15章 燃料电池混合动力电驱动系设计38615.1 结构38615.2 控制策略38715.3 参数设计38915.3.1 电动机功率设计38915.3.2 燃料电池系统的功率设计39015.3.3 峰值电源的功率和能量容量设计39115.3.3.1 峰值电源的功率容量39115.3.3.2 峰值电源的能量容量39115.4 设计实例392参考文献394第16章 应用于越野车辆的串联式混合动力电驱动系设计39516.1 运动阻力39516.1.1 由地层压实引起的运动阻力39616.1.2 由地层推压引起的运动阻力39816.1.3 传动装置的内阻力39916.1.4 关于地层的牵引力39916.1.5 牵引杆拉曳力39916.2 串联式、混合动力履带式电动车辆驱动系构造40016.3 驱动系的参数设计40116.3.1 牵引电动机功率设计40116.3.1.1 作为车速函数的车辆推进力40216.3.1.2 电动机功率和加速性能40316.3.1.3 电动机功率和爬坡能力40416.3.1.4 履带式车辆转向操作40616.4 发动机/发电机功率设计40916.5 能量储存装置功率和能量设计41116.5.1 用于牵引的峰值功率41116.5.2 用于非牵引的峰值功率41116.5.3 蓄电池/超级电容器的能量设计41316.5.4 蓄电池和超级电容器的组合414参考文献416附录丰田prius技术概述417a.1 车辆性能417a.2 prius混合动力系和控制系统综述417a.3 主要部件419a.3.1 发动机419a.3.2 混合动力贯通轴420a.3.3 高压蓄电池421a.3.4 变换器组合件423a.3.4.1 升压变换器（2004和新型prius）423a.3.4.2 变换器424a.3.4.3 dc�瞕c变换器424a.3.4.4 ac变换器424a.3.5 制动系统425a.3.5.1 再生制动的协同控制426a.3.5.2 电制动分布控制（2004和新型prius）426a.3.5.3 制动辅助系统（2004和新型prius）426a.3.6 电动转向427a.3.7 增强车辆稳定性控制（vsc）系统（2004和新型prius）428a.4 混合动力系统控制模式429索引(中英文对照)435汉语拼音音节索引435英语缩写字索引463
封面
书名:现代电动汽车混合动力电动汽车和燃料电池 基本原理理论和设计(原书第2版)
作者:爱赛尼(Mehrdad Ehsani)
页数:465页
定价:¥98.0
出版社:机械工业出版社
出版日期:2010-10-01
ISBN:9787111311348
PDF电子书大小:128MB 高清扫描完整版