汽车电力电子装置与电机驱动器手册_PDF下载[117MB-百度云]艾默迪

本书特色

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本手册共五个部分。介绍了传统汽车的电气系统、先进汽车的新型电气系统构架以及汽车控制网络协议；汽车功率半导体器件、传感器以及汽车电子的esd防护措施；dc/dc变换器、 ac/dc整流器、dc/ac逆变器、ac/ac变换器等汽车功率电子转换器；有刷直流电机、感应电动机、开关磁阻电机、无刷直流电机的驱动器；电动汽车的主要部件以及蓄电池、超级电容器、飞轮等储能系统；混合动力电动汽车的构型及其驱动系统，以及混合动力和燃料电池电动汽车的控制。本手册还介绍了电力电子技术在汽车转向、车辆安全和乘员安全中的应用，为与汽车相关的工业界、政府和学术界的工程师、学生、研究人员以及管理人员提供了一个关于汽车电气系统的全面参考。

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目录目录译者的话前言**篇汽车动力系统第1章传统汽车1.1引言1.2电气系统的演进1.2.1控制策略和电路拓扑结构1.2.2功率总线拓扑结构1.2.3部件1.3传统的汽车电气系统1.3.1电池及其充电系统1.3.2起动电动机系统1.3.3管理系统1.4电气连接系统1.4.1熔丝1.4.2不同保护装置的性能比较1.5负载控制：汽车控制网络协议1.5.1控制器局域网络（can协议)1.5.2区域互联网络（lin协议)1.5.3byteflight协议1.5.4时间触发协议（ttp/c)1.6新的电气系统构架1.6.1电气安全1.6.2电压对部件的影响1.7其他电气系统构架1.7.1高频交流总线系统1.7.2双电压制式直流总线参考文献第2章混合动力电动汽车2.1并联式构型2.2串联式构型2.3混联式构型2.４插电式混合动力参考文献第3章混合动力驱动系统3.1基本概念3.2串联混合动力驱动系统3.3并联混合动力驱动系统3.3.1采用转矩耦合的并联混合动力驱动系统3.3.2采用转速耦合的并联混合动力驱动系统3.4采用可选转矩耦合或转速耦合装置的驱动系统3.5采用转矩耦合和转速耦合的并联串联混合动力驱动系统3.6燃料电池驱动的混合动力系统参考文献第4章电动汽车4.1引言4.2混合动力电动汽车4.2.1并联式混合动力4.2.2串联式混合动力4.3电动汽车的主要部件4.3.1电机4.3.2速度控制器4.3.3dc/dc变换器4.4电动汽车的主要安全部件4.5仪表4.6电动汽车的主要辅件4.7电动汽车上能量存储装置的类型4.7.1蓄电池4.7.2当今可用的电池类型4.7.3飞轮4.7.4超级电容器4.8排放性能4.9太阳能汽车4.10燃料电池汽车4.10.1概述4.10.2燃料电池4.11电动汽车参考文献调研参考文献第5章汽车系统功率管理和分配的优化5.1引言5.2汽车功率/能量管理和分配架构5.2.1发电装置5.2.2能量存储5.2.3功率总线5.2.4电气负载5.2.5电力电子5.2.6功率管理控制器5.3优化的功率管理系统策略5.3.1动态资源分配5.3.2汽车部件的实际约束5.3.3功率不间断要求5.3.4电能质量5.3.5系统稳定性5.3.6故障诊断和预测5.4示例：基于博弈论优化的hev管理和控制策略5.4.1系统动力学5.4.2策略设计5.4.3博弈论的方法5.4.4仿真结果5.5总结参考文献第二篇汽车半导体器件、组件及传感器第6章汽车功率半导体器件6.1引言6.2二极管：整流、续流和钳位器件6.2.1整流二极管6.2.2续流二极管6.2.3稳压二极管6.2.4肖特基二极管6.3功率mosfet：低压负载驱动6.3.1mosfet基础6.3.2mosfet特性6.4igbt：高压功率开关6.4.1igbt基础6.4.2igbt功率模块6.4.3点火装置的igbt6.5功率集成电路和智能功率器件6.6新兴器件技术：超结和碳化硅器件6.7功率损耗和热管理6.8总结参考文献第7章超级电容器7.1双电层电容器理论7.2模型和单元均衡7.3容量准则7.4转换器连接7.5超级电容器与电池组合参考文献第8章飞轮8.1飞轮原理8.2飞轮在混合动力汽车中的应用8.3储能系统的展望参考文献第9章汽车电子的esd防护9.1引言9.2esd失效和esd测试模型9.3片上esd防护参考文献第10章传感器10.1引言10.2电子控制单元的架构10.3电压和电流测量10.4温度10.5加速度10.6压力10.7速度、位置和位移10.8其他传感器10.9汽车环境的可靠性约束10.10总结参考文献第三篇汽车功率电子变换器第11章dc/dc变换器11.1使用dc/dc变换器的原因11.2dc/dc变换器基础11.3dc/dc变换器类型11.4降压、升压、降压升压变换器的共同点11.5降压变换器11.6升压变换器11.7降压升压变换器11.8隔离的逆变器驱动的变换器11.9推挽式变换器11.10半桥式变换器11.11全桥式变换器11.12其他变换器类型11.13控制11.14基本控制电路11.15需要考虑的重点11.16仿真vs分析方法11.17损耗计算11.18功率器件选择11.19emi11.20其他实用的变换器开发中考量事项参考文献第12章ac/dc整流器12.1二极管整流器12.1.1主要特性和电路结构12.1.2三相全桥二极管整流器分析12.1.3二极管整流器的输入相电流和输出电流的分析12.1.4直流环节功率的计算12.1.5不同的负载条件下直流环节电容的计算12.1.6动态制动单元设计12.2晶闸管整流器12.2.1拓扑结构与工作模式12.2.2触发延迟角的控制方案12.2.3三相全桥晶闸管整流器的分析参考文献第13章非平衡运行的三相电压型整流器13.1系统介绍和工作原理13.2非平衡运行条件下的pwm升压型整流器分析13.2.1非平衡运行条件下pwm升压型整流器的谐波抑制13.3消除非平衡运行条件下pwm升压型整流器的输入与输出端谐波的控制方案13.3.1输入电压非平衡但输入阻抗平衡时消除输入与输出端谐波的控制方案13.3.2输入电压不平衡且输入阻抗不平衡时pwm升压型整流器消除输入/输出谐波的控制方案推导13.4结论参考文献第14章dc/ac逆变器14.1dc到ac的变换14.2逆变器类型14.3电压源逆变器14.3.1单相逆变器14.3.2三相逆变器14.4电流源逆变器14.5控制技术14.5.1电压控制技术14.5.2电流控制技术14.6多电平逆变器14.7硬开关效应14.7.1开关损耗14.7.2开关应力14.7.3emi问题14.7.4对绝缘性能的影响14.7.5电机轴承电流14.7.6电机端子过电压14.8谐振逆变器14.8.1软开关原理14.8.2谐振直流环节逆变器（rldc）14.9汽车辅助电机的控制14.9.1换向器电机14.9.2开关换向电机术语表参考文献第15章ac/ac变换器15.1引言15.2ac/ac变换器拓扑结构15.2.1间接型ac/ac变换器15.2.2直接型ac/ac变换器15.3总结参考文献第16章电力电子技术与混合动力和燃料电池电动汽车的控制16.1引言16.2混合动力汽车16.2.1串联式混合动力驱动系统16.2.2并联式混合动力驱动系统16.3燃料电池汽车16.3.1燃料电池汽车的驱动系统16.3.2燃料电池汽车动力系统注意事项16.4对电力电子技术的需求［6，11，15］16.5驱动电机控制策略16.5.1转差频率控制16.5.2驱动电机的矢量控制16.5.3无传感器操作16.6串联式混合动力汽车的apu控制系统16.7燃料电池作为apu使用［13，23，24］参考文献第四篇汽车电机的驱动器第17章汽车用有刷直流电机17.1运行基本原理17.1.1引言17.1.2有刷直流电动机驱动的转矩17.1.3温度对有刷直流电动机驱动的影响17.2串励直流电机驱动第18章感应电动机驱动18.1引言18.2感应电动机的转矩和转速控制18.3感应电动机电力电子控制基础18.4感应电动机vcd运行模式18.5感应电动机的标量和矢量控制原理18.5.1标量控制18.5.2感应电动机磁场定向控制（矢量控制）基本原理18.6电动汽车的感应电动机驱动18.7结论附录感应电动机的静态模型参考文献第19章基于数字信号处理器的感应电动机驱动矢量控制19.1引言19.2空间矢量控制19.3实验结果19.4结论参考文献第20章开关磁阻电机驱动控制系统20.1引言20.2历史背景20.3基本原理20.4srm驱动系统的控制原理20.4.1开环转矩控制策略20.5srm驱动的闭环转矩控制20.6srm闭环速度控制20.7工业应用：车辆冷却系统参考文献第21章开关磁阻电机的噪声和振动21.1引言21.2srm数值模型的模态分析21.3定子模态分析的有限元结果21.4低振动srm设计选择21.5平滑壳体对谐振频率的影响21.6结论参考文献第22章电机的模型和参数辨识22.1引言22.2研究示例：噪声对于同步电机频域参数估计的影响22.2.1问题描述22.2.2参数估计方法22.2.3研究过程22.2.4结果分析22.2.5结论22.3实心转子同步电机参数的*大似然估计22.3.1简介22.3.2静态同步电机模型的时域参数计算22.3.3过程和测量中噪声的影响22.3.4参数计算的*大似然法22.3.5用ssfr测试数据的计算步骤22.3.6结果22.4感应电机的建模和参数确定22.4.1模型确定22.4.2参数评估22.4.3灵敏度分析22.4.4对工作条件的参数映射22.4.5磁心损耗计算22.4.6模型验证22.4.7结论22.5开关磁阻电机的建模与参数确定22.5.1简介22.5.2静态时srm的电感模型22.5.3静态测试数据的参数确定22.5.4在线工作状态下srm的电感模型22.5.5采用双层递归神经网络估算阻尼电流22.5.6估计结果和实验验证22.5.7结论附录附录a附录b附录c参考文献第23章无刷直流电机及其驱动23.1bldc基本原理23.2控制原理和控制策略23.3转矩的产生23.4优点和缺点23.5转矩脉动23.6设计考虑23.7bldc的有限元分析和设计考虑23.8永久磁铁23.9bldc仿真模型23.10无传感器参考文献第24章电动汽车和混合动力汽车用电动机及其控制器的试验24.1引言24.2电动汽车标准化的现状24.2.1电动汽车和标准化［1］24.2.2标准化机构在该领域的作用24.2.3汽车零部件的标准化24.2.4日本的标准化进程［2］24.3使用电动机/发电机组的试验程序［3］24.3.1电动机24.3.2控制器24.3.3试验程序的运用24.3.4型式试验项目的分析24.4采用涡流测功机的试验程序24.4.1试验策略24.4.2试验程序24.4.3关于试验程序的讨论24.5采用交流测功器的试验程序［4］24.5.1试验策略24.5.2试验项目24.5.3试验程序24.6在车内环境中的电动机和控制器的试验24.6.1硬件在环的概念24.6.2硬件在环在电动机/控制器试验中的应用24.6.3试验说明24.6.4试验结果24.7总结参考文献第五篇其他汽车应用第25章起动发电一体机25.1汽车上的isa子系统25.2动力耦合架构25.2.1曲轴安装isa构型25.2.2偏置安装isa系统结构25.3isa系统的功能与性能25.3.1技术状况25.3.2isa子系统的功能25.4isa子系统的部件［7］25.4.1双电压输出发电机25.4.2带12v抽头的36v电池25.4.3典型的isa电气系统25.4.4带中性电感的多功能逆变器25.4.5电机25.4.6逆变器和整流器25.4.7dc/dc变换器25.5isa的系统问题25.5.1能量存储系统和isa系统25.5.2isa冷却方式25.5.3其他问题25.6总结参考文献第26章具有容错功能的汽车用调速电机拖动系统26.1引言26.1.1可重组控制器26.2数字滞环调节26.2.1ddhr的电流重构算法参考文献第27章汽车转向系统27.1引言27.2转向系统27.2.1手动转向27.2.2液压助力转向27.2.3电液助力转向27.2.4电动助力转向27.3先进转向系统27.3.1四轮转向27.3.2下一代转向系统参考文献第28章大电流的电机拖动：现代汽车技术的新挑战28.1背景28.2大电流电机拖动的电磁设计28.3多变换器系统的稳定性28.4能量转化28.5对控制的影响第29章电力电子技术在汽车及乘员安全上的应用29.1引言29.2汽车安全中的电力电子技术29.2.1can总线在汽车电力电子模块网络上的应用29.2.2发动机安全系统29.2.3防盗报警系统29.2.4自适应巡航控制(acc)29.2.5倒车传感及泊车系统29.3电力电子学在乘员安全中的应用29.3.1安全带控制系统29.3.2电动车窗安全系统29.3.3安全气囊29.3.4驾驶人辅助系统及疲劳监测29.4结论参考文献第30章混合动力汽车的驱动和控制系统30.1引言30.2控制策略30.2.1恒温器式串联控制策略30.2.2功率跟随式串联控制策略30.2.3并联式内燃机辅助控制策略30.2.4并联式电机辅助控制策略30.2.5自适应控制策略30.2.6模糊控制策略30.3电力电子控制系统和控制策略30.4当今的混合动力汽车及其控制策略