插电式混合动力与纯电动汽车的能量管理策略 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[加拿大] 谢尔顿S.威廉森 著，王典 等 译

图书标签:

• 插电式混合动力汽车
• 纯电动汽车
• 能量管理
• 控制策略
• 优化算法
• 电池管理系统
• 能量回收
• 混合动力系统
• 电动汽车技术
• 智能交通

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111523956

版次：1

商品编码：11880796

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国际电气工程先进技术译丛

开本：16开

出版时间：2016-02-01

用纸：胶版纸

页数：215

编辑推荐

适读人群 ：从事电动汽车和插电式混合动力电动汽车的工程师及相关研究的技术人员、研究生
　　本书囊括了目前国际前沿的插电式混合动力与纯电动汽车相关领域能量管理方面的技术和策略，对于国内研究和教学以及实际设计和制造都有非常高的参考价值。

内容简介

　　为找到一种在车辆上安全、可持续、环保，并且可以商业化运用电能的方法，本书针对电动汽车和插电式混合动力电动汽车传动系的拓扑结构和能量存储系统，混合动力和燃料电池混合动力汽车及其电池技术，车载电源的电池管理、充电以及电网和可再生能源接口，为电动汽车和插电式混合动力电动汽车充电的电力电子变换器拓扑结构以及其在电网中的作用、效率等方面进行了阐述。本书使用了大量具体的实例，论述生动形象，易于被读者接受。

目录

译者序
原书前言
原书致谢
第1章概述
1.1背景
1.2混合动力电动汽车基础知识
1.2.1混合动力电动汽车基本概念
1.2.2混合动力电动汽车传动系的工作原理
1.3仿真平台：高级车辆仿真器（ADVISOR）软件
参考文献
第2章电动汽车和插电式混合动力电动汽车传动系的拓扑结构
2.1电动汽车、混合动力电动汽车和插电式混合动力电动汽车的概念
2.1.1电动汽车
2.1.2混合动力电动汽车
2.1.3插电式混合动力电动汽车
2.2混合动力电动汽车传动系的拓扑结构
2.2.1基本的混合动力电动汽车传动系配置
2.2.2当前和未来的混合动力电动汽车的拓扑结构
2.3插电式混合动力电动汽车传动系的拓扑结构
2.4纯电动汽车传动系的拓扑结构
参考文献
第3章电动汽车和插电式混合动力电动汽车能量存储系统
3.1简介
3.2电池
3.2.1理想模型
3.2.2线性模型
3.2.3戴维南模型
3.3超级电容器的电气模型
3.3.1双层超级电容器模型
3.3.2电池/超级电容器混合模型
3.4飞轮储能系统的电气模型
3.5燃料电池的工作原理
3.5.1可再生燃料电池电源的详细电气模型
参考文献
第4章混合动力和燃料电池混合动力电动汽车
4.1混合动力电动汽车的基本原理和概念
4.1.1混合动力电动汽车的概念
4.1.2混合动力电动汽车传动系的工作原理
4.2串联式与并联式混合动力电动汽车传动系的效率
4.2.1简介
4.2.2基于部件级的效率分析
4.3不同的行驶模式和再生制动效率分析
4.3.1简介
4.3.2车辆的规格及建模
4.3.3基于多样化行驶模式的总效率比较
4.4再生制动效率分析
4.5总电气传动系效率分析
4.6燃料电池混合动力电动汽车：建模与控制
4.6.1建模环境
4.6.2功率组件的建模与选择
4.6.3燃料电池系统
4.6.4电池系统
4.6.5电动机控制器系统
4.6.6基准车辆
4.6.7小结
4.6.8控制燃料电池混合动力电动汽车
4.7燃料电池和牵引系统的电力电子接口
4.7.1简介
4.7.2动力传动系配置
4.7.3功率部件建模
4.8燃料电池插电式混合动力电动汽车的概念
4.8.1燃料电池混合动力电动汽车架构
参考文献
第5章电动汽车和插电式混合动力电动汽车的电池技术
5.1电动汽车和插电式混合动力电动汽车的能量存储问题
5.1.1电池类型
5.1.2电池模型与仿真
5.1.3锂离子电池
5.1.4锂离子电池的特性
5.1.5循环寿命与荷电状态
5.1.6关键问题的解决方案
参考文献
第6章车载电源电池管理
6.1电池组电压均衡的问题
6.1.1简介
6.2传统和先进均衡器介绍
6.2.1电阻式均衡器
6.2.2电容式均衡器
6.2.3电感式均衡器
6.2.4Cuk均衡器
6.2.5基于变压器的均衡器
6.2.6新型电池电压均衡器
6.2.7小结
6.3电池电压均衡的经济性
6.3.1简介
6.3.2电池均衡器的重要性
6.3.3插电式混合动力电动汽车/电动汽车电池均衡器
6.3.4电池均衡器的成本分析
6.3.5插电式混合动力电动汽车的经济性分析
6.3.6小结
6.4新型电池均衡器的设计和性能
6.4.1简介
6.4.2设计规格
6.4.3新型电池电压均衡器的电路分析
6.4.4新型电池电压均衡器的数学模型
6.4.5仿真与实验结果的对比分析
6.4.6典型均衡器与样机之间的实验结果比较
6.4.7均衡器连接方式
6.4.8小结
6.5电池均衡器的控制电路设计
6.5.1简介
6.5.2控制器功能
6.5.3锂离子电池的等效电路模型
6.5.4VOC的确定
6.5.5VOC的估计方法
6.5.6电池均衡器控制策略
6.5.7新型电池均衡器控制器建模
6.5.8电池均衡器控制系统简化
6.5.9电池均衡器控制器的数学推导
6.5.10频域下的电池均衡器控制器稳定性分析
6.5.11时域下的电池均衡器控制器稳定性分析
6.5.12新型电池均衡器实验结果分析
6.5.13理论和实验结果比较
6.5.14小结
参考文献
第7章电动汽车/插电式混合动力电动汽车的电池充电：电网和可再生能源接口
7.1简介
7.2电池的充电方式
7.2.1电池参数
7.2.2充电方式
7.2.3充电的终止方式
7.2.4充电的程序设定
7.3电网充电
7.3.1线路的稳定问题
7.3.2逆变器畸变和直流电的接入
7.3.3本地的分布配置
7.4可再生能源充电
7.4.1光伏系统成为电池充电的基本组成部分
7.4.2光伏阵列模型
7.4.3控制系统的设计
7.4.4仿真结果
7.4.5小结
7.5为电动汽车和插电式混合动力电动汽车充电的电力电子技术
7.5.1插电式混合动力电动汽车应用所需的电力电子技术
7.5.2光伏系统的传统结构
7.5.3中央逆变器
7.5.4串联式逆变器
7.5.5模块式逆变器
7.6光伏逆变器的拓扑结构
7.6.1配有DC�睤C变换器和隔离器的光伏逆变器
7.6.2只配有DC�睤C变换器的光伏逆变器
7.6.3只配有隔离器的光伏逆变器
7.6.4无DC�睤C变换器和隔离器配置的光伏逆变器
7.6.5可能的光伏互连方案
7.6.6推荐的结构
7.7功率变换器的拓扑结构
7.7.1最大功率点跟踪器环节
7.7.2整流器/逆变器环节
7.7.3充电器环节
参考文献
第8章为电动汽车/插电式混合动力电动汽车充电的电力电子变换器拓扑结构
8.1为电动汽车/插电式混合动力电动汽车充电的电网和光伏系统
8.1.1电力电子逆变器的拓扑结构
8.1.2推荐的功率变换拓扑结构
8.1.3Z型变换器
8.2用于电网和光伏系统互连的DC�睤C变换器和DC�睞C逆变器
8.2.1双向隔离DC�睤C变换器的设计
8.2.2匝数比的计算
8.2.3DC�睤C变换器的等效平均电路的演变
8.2.4Z型电路的设计：电容
8.2.5Z型电路的设计：电感
8.2.6Z型变换器的交流分析
8.2.7备注
8.2.8成本
8.2.9可靠性
8.2.10与光伏电源和电网交互的动态性能
8.2.11设计的灵活性
8.3为电动汽车/插电式混合动力电动汽车充电的新型集成式DC�睞C�睤C变换
8.4基于高频变压器的隔离式充电器的拓扑结构
8.4.1背景
8.4.2隔离器和直流环节
8.5组件的设计
8.5.1隔离变压器匝数比的计算
8.5.2直流环节滤波器
8.5.3逆变器桥和DC�睤C变换器的功率器件
8.6评估
8.6.1成本
8.6.2可靠性
8.6.3与光伏电源和电网交互的动态性能
8.6.4设计的灵活性
8.7无变压器的充电器拓扑结构
8.7.1背景
8.7.2组件的设计
8.8评估
8.8.1成本
8.8.2可靠性
8.8.3与光伏电源和电网交互的动态性能
8.8.4设计的灵活性
8.9测试系统的建模与仿真结果
8.9.1Z型变换器
8.9.2无电池系统（方案1）
8.9.3带电池系统（方案1）
8.9.4带电池系统（方案2）
8.9.5IPV纹波、光伏利用率、最大功率点跟踪器
8.9.6功率损耗（效率）
8.9.7基于可替代Z型变换器中拓扑结构的效率结果
8.10结论
8.11配置直流环节的高频隔离式拓扑结构
8.12无变压器的拓扑结构
8.12.1动态性能
8.13效率
参考文献
第9章电动汽车/插电式混合动力电动汽车在智能电网中的应用
9.1简介
9.2车辆到电网与电网到车辆的能量传输问题
9.3车辆到电网的辅助服务
9.4车辆到家庭和家庭到车辆的概念
9.5互连条件
9.5.1变换器损耗的计算
9.5.2变换器的拓扑结构
9.6案例分析
9.6.1方案
9.6.2小结
9.7结论
参考文献
第10章电动汽车和插电式混合动力电动汽车油井到车轮的效率分析
10.1油井到车轮的效率分析
10.2先进车辆传动系的理论效率计算
10.3研究车辆的仿真设定
10.4基于混合动力电动汽车和燃料电池汽车传动系仿真结果的总效率分析
10.5混合动力电动汽车和燃料电池汽车传动系的加速性能和油井到车轮的温室气体排放
10.6未来的研究工作
参考文献

前言/序言

　　在不久的将来，交通电气化一定会成为现实。当前，汽车制造商以及交通运输业零部件制造商正投入巨资研究开发清洁和高效的电力生产、电力能源存储系统，先进的电力电子和电动机驱动器设备。所有主要的运输工业部门，比如汽车，铁路/地铁/电车，航空、太空、海洋以及深海潜水器都在朝着电力驱动系统架构的方向发展。此外，世界各国政府都在大力支持可商业化的、可持续的电动汽车和插电式混合动力电动汽车(EV/PHEV)的使用。除了以上激励措施，由于智能电网的应用，可再生能源系统正变得越来越受欢迎。纯粹的可再生能源(太阳能光伏、风能)与现有的交流电网和未来EV/PHEV的集成融合正成为一个流行趋势。纯粹的可再生能源也被视为承担EV/PHEV大量涌入、发展前进的唯一能源供应。因此，这样一个简单的完全可持续的方法将确保未来的EV/PHEV电池充电基础设施完全独立于交流电网(化石燃料)。写作本书的目的在于为当前和未来的EV/PHEV的商业化解决实际问题。本书的一些章节主要集中讨论对于当前以及未来的EV/PHEV动力传动系的电力电子设备和电动机驱动器的解决方案。EV/PHEV的动力传动系架构，会被详细讨论并强调组件级的设计细节。EV/PHEV电池技术关键是解释相应的车载能源管理问题。对于当前和未来的电池充电基础设施的电力电子变换器拓扑也会被详细讨论。最后，EV/PHEV电池与可再生能源以及交流电网相连也会结合具体实例被详细讨论。最后，本书给读者提供了一个在现有和未来更多的电力传动系拓扑的“油井到车轮”效率分析的想法。本书对于工程师和掌握入门级EV/PHEV知识的研究人员是有用的，对于大学教师、研究生和工作中的行业研究人员应该也是很有意义的。

好的，这是一本关于插电式混合动力与纯电动汽车能量管理策略的图书简介。 书名：插电式混合动力与纯电动汽车的能量管理策略 图书简介 随着全球对可持续发展和环境保护的日益重视，汽车工业正经历着一场深刻的电动化变革。插电式混合动力汽车（PHEV）和纯电动汽车（BEV）作为这场变革的核心驱动力，其能量管理策略的优化已成为提升车辆性能、延长续航里程和降低能耗的关键技术瓶颈。本书旨在深入探讨当前PHEV和BEV领域内最前沿、最核心的能量管理策略理论与实践应用。 本书的编写遵循系统性、前瞻性和实用性的原则，内容涵盖了从基础理论到复杂控制算法的全过程。我们不仅关注能量转换和储存的物理原理，更着重于如何通过智能算法实现驱动系统、电池系统和能量源之间的最优协调，以应对多变的驾驶工况和环境条件。 第一部分：基础理论与系统架构 本部分为深入理解后续复杂策略奠定了坚实的理论基础。我们首先对PHEV和BEV的系统架构进行了详尽的梳理，包括动力电池系统（BMS）、电机驱动系统、发动机（仅PHEV）以及传动系统的关键技术指标和工作特性。 在能量管理基础理论方面，重点阐述了能量流动的基本物理模型和数学描述。针对PHEV，详细分析了串联、并联和混联等不同构型的优缺点及其对控制策略设计的制约。对于BEV，则聚焦于电机特性曲线、功率限制条件以及热管理对续航里程的影响。 第二部分：面向PHEV的能量管理策略 PHEV的能量管理策略是当前研究的热点和难点所在，因为它涉及到如何智能地在纯电、纯燃油和混合动力模式之间切换与平衡。 1. 经典等效消耗最小化策略（ECMS）及其改进： ECMS作为一种经典的静态优化方法，其核心思想是通过定义一个等效因子，将燃料消耗和电池消耗进行统一度量。本书不仅详细推导了标准ECMS的公式，还重点讨论了如何根据实时路况（如坡度、交通流）动态调整等效因子，以克服传统ECMS对工况依赖性强的缺陷。我们引入了基于预测控制思想的自适应ECMS，使其在面对突变工况时仍能保持高效性。 2. 基于驾驶员意图识别的策略： 高效的能量管理必须准确预测驾驶员的短期和长期驾驶意图。本章节探讨了如何利用神经网络和模糊逻辑等智能技术，从油门/制动踏板信号中提取驾驶员的加速意图和驾驶风格（激进型或经济型），并据此预先调整电池SOC的维持目标和电机的功率分配。 3. 远视控制策略（Look-Ahead Control）： 考虑到实际道路信息（如前方红绿灯、坡道信息）对于能量优化的重要性，本书深入研究了基于短期交通信息和地形信息的能量管理策略。通过引入短期规划模型，策略可以提前决定何时进行能量回收、何时启动发动机进行亏电行驶或充电，从而实现比实时控制策略更优的全局性能。 第三部分：面向BEV的能量管理与续航预测 尽管BEV的控制系统相对PHEV简化，但其核心挑战在于续航里程的精确预测以及如何最大化利用能量回收。 1. 电池健康与寿命管理集成： 能量管理不再仅仅关注单次行驶的效率，更要考虑电池的长期健康。本部分详细介绍了将电池健康状态（SOH）和电池老化模型纳入能量管理决策中的方法。例如，在低温环境下，策略会优先使用发动机（PHEV）或限制大功率输出（BEV），以保护电池寿命。 2. 动态续航里程预测（Ranging Prediction）： 准确的续航预测是提升用户信心的关键。本书介绍了几种先进的预测模型，包括基于卡尔曼滤波的状态估计和基于深度学习的工况预测模型。这些模型综合考虑了驾驶行为、环境温度、空调负载以及电池的动态内阻，提供高度可靠的剩余里程信息。 3. 智能能量回收策略： 能量回收是提升BEV效率的主要途径。我们探讨了集成式（将回收与制动系统深度融合）和分离式（纯粹的电机制动回收）回收策略的优劣。特别是，针对不同路面附着系数下的最大化回收限制，提出了基于模型的安全边界控制算法，确保回收过程的稳定性和安全性。 第四部分：先进控制技术与未来趋势 本部分着眼于下一代智能网联汽车对能量管理提出的新要求。 1. 基于模型的预测控制（MPC）的深度应用： MPC凭借其对系统约束和未来状态的显式处理能力，成为优化复杂系统控制的首选。本书详细构建了PHEV和BEV的综合动力学模型，并将其应用于基于MPC的能量管理框架中。重点讨论了如何在高频实时运行中有效求解庞大的优化问题，以及如何处理通信延迟和模型不确定性。 2. 车辆与基础设施协同（V2X）下的能量管理： 在智能交通系统中，车辆可以接收来自路侧单元（RSU）的信息。我们探讨了如何利用V2X信息提前优化换道、加减速决策，从而实现“绿色波段”下的最优电量维持，最大限度地减少不必要的能量波动。 3. 强化学习在能量管理中的探索： 针对传统策略难以完全适应未知或高度非线性的复杂工况，本书引入了深度强化学习（DRL）在能量管理中的应用案例。通过让智能体在仿真环境中与环境交互学习，自动发现超越人类设定的最优控制策略。 本书内容面向汽车工程、控制科学、能源动力等相关专业的硕士、博士研究生以及整车厂和零部件供应商的研发工程师。通过阅读本书，读者将能够掌握从理论建模到算法实现的全流程能力，为开发出更加高效、智能的混合动力和纯电动汽车提供强有力的技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注新能源汽车产业发展的观察者，我发现市面上很多书籍要么过于侧重电池化学，要么只谈论电驱系统的结构，真正能将“能量流”与“驾驶者意图”进行有效耦合的书籍凤毛麟角。这本书的标题立刻抓住了我的注意力，因为它提到了“能量管理策略”，这正是我认为决定未来汽车性能上限的核心所在。我特别好奇作者是如何处理不同驾驶模式下的切换逻辑的。比如，在电池电量较低时，系统如何平衡动力性能（比如超车需求）与保持续航里程之间的矛盾？一个优秀的策略，应该是在不让驾驶者察觉的情况下，平顺地完成这一切。如果书中能够详细解析如何设计鲁棒性强的状态机，并结合模糊逻辑或神经网络等先进控制理论来应对不确定性，那这本书的价值将无可估量。它不仅仅是理论的堆砌，更是一种工程智慧的结晶，教我们如何与复杂系统“共舞”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的潜在读者群体似乎非常精准，它绝不是一本给初学者泛泛而谈的科普读物。从其专业术语的密度来看，它更像是一本为研究生或研发工程师准备的“武功秘籍”。我尤其欣赏作者敢于深入到控制算法的核心地带。例如，关于热管理系统与动力系统之间的协同优化，这是一个常常被忽略但对实际性能影响巨大的环节。如果书中能提供一些实际案例，哪怕是简化的工况，说明某种控制策略如何显著降低了系统温度波动，从而提高了电池的循环效率和电机的响应速度，那将是极好的佐证。我希望它能提供一个清晰的脉络，指导我如何将抽象的数学模型转化为实际的ECU代码逻辑。这种从理论到实践的桥梁搭建能力，往往是区分一本优秀工程书籍和普通教科书的关键。我预感这本书会成为我工作台面上经常翻阅的参考资料之一。

评分☆☆☆☆☆

阅读一本技术专著时，我通常会寻找作者的“哲学”——他们看待问题的根本出发点是什么。对于这本关于混合动力和纯电动的书，我推测作者的哲学一定是“效率至上，用户体验为王”。我想知道作者如何平衡控制的复杂性与计算资源的有限性。毕竟，实际车辆中的处理器能力是有限的，一个过于复杂的模型虽然精度高，但在毫秒级的控制周期内是无法实时运行的。因此，我非常期待书中能探讨模型简化、降阶处理的艺术。例如，在进行电量估算（SOC）时，采用卡尔曼滤波还是更简单的安培计积分法，每种方法背后的性能权衡是什么？如果作者能分享一些关于模型选择与实时性之间权衡的经验教训，那将是无价之宝。这本书看起来就像是一扇通往“如何做出最优工程决策”的大门，它所传授的不仅仅是技术知识，更是工程师在面对资源约束时应有的判断力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常吸引人，封面采用了低饱和度的蓝绿色调，配上简洁的白色字体，给人一种既专业又冷静的感觉。我特别喜欢封面上那幅抽象的、像是电路图又像是能量流动的图案，它很巧妙地暗示了书中所涉及的复杂技术。初拿到手时，它的分量感也让我觉得内容一定非常扎实。内页的纸张质量上乘，阅读起来眼睛不容易疲劳，排版清晰，图表和公式的呈现都非常规范，看得出作者在细节上确实下了不少功夫。虽然我目前主要关注的是汽车的底盘结构和动力总成匹配，但仅仅是翻阅这本书的目录和前言部分，我就能感受到作者在构建知识体系上的严谨性。例如，我对其中一个章节标题“基于预测控制的实时扭矩分配优化”产生了浓厚的兴趣，这表明作者不仅仅停留在理论层面，而是深入到了工程实践的尖端。这本书无疑是为那些希望系统性、深入研究汽车动力系统控制的工程师和高年级学生量身打造的，它不仅是一本教材，更像是一本可以随时参考的工具书。它的专业感，从选材到排版，都展现了一种对技术领域的尊重。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在尝试理解不同能源类型在未来交通工具中的协同工作模式，尤其关注那些对能源效率有极致追求的解决方案。这本书的观点似乎非常前瞻，它似乎突破了传统燃油车和纯电动车的二元对立思维。我希望它能提供一个宏观的视角，比如，在城市拥堵路况和长途高速巡航这两种极端工况下，不同动力组合的能耗特性曲线对比分析会是多么有趣。我猜测作者一定花了很多精力去建模和仿真，也许书中包含了大量使用MATLAB/Simulink或其他专业仿真工具得到的曲线图。想象一下，如果书中能详细对比一下不同电池包的充放电策略如何影响整车寿命和用户体验，那就太棒了。这本书给我的整体印象是，它致力于揭示“如何更聪明地使用现有能源”，而不是简单地推销某一种技术路线。这种追求效率最大化的精神，在当前全球能源转型的背景下，显得尤为可贵和及时。我期待阅读后能对未来汽车的能耗管理有一个全新的、更具操作性的理解框架。

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卖给老公的 他说还不错 我觉得好贵啊 薄薄一本 不过还是谢谢京东活动 大爱

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需要一定基础才能看入门的书籍

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用着不错，来评论里支持下！

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有帮助

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物流快

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好好好好尴尬Nick看看好好好好好好好好好尴尬Nick

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这个系列的书都还是很不错的，只是书有点老了，这几年技术发展的太快了

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很好很给力，喜欢。。

评分☆☆☆☆☆

对于插电式混合动力汽车非常好的介绍