电动汽车充电技术及系统/国家新能源汽车“十三五”重点规划·电动汽车系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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姜久春 编

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出版社： 北京交通大学出版社

ISBN：9787512131194

版次：1

商品编码：12073833

包装：平装

丛书名： 国家新能源汽车“十三五”重点规划·电动汽车系列教材

开本：16开

出版时间：2017-04-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　由于电动汽车在缓解社会对石油等化石能源的过分依赖，减轻和避免交通丁具对环境所造成的污染及促进人类社会的可持续发展等方面有着重要的作用和积极的意义，因此，目前世界上许多国家都对电动汽车的研发和生产予以越来越多的重视和投入，与电动汽车相关的各种技术和产业也获得了飞速的发展。《电动汽车充电技术及系统/国家新能源汽车“十三五”重点规划·电动汽车系列教材》在介绍电动汽车的种类、性能、结构和工作原理的基础上，重点论述了作为电动汽车应用领域中重要部分的电动汽车充电机和充电站的相关技术，包括电动汽车充电机和充电站的工作原理、系统组成部分、主要技术特性、电气参数和运行维护等内容，并从实用的角度出发，详细介绍了电动汽车充电机和充电站的主要电路、控制策略、相关参数的计算方法及典型设计实例等。《电动汽车充电技术及系统/国家新能源汽车“十三五”重点规划·电动汽车系列教材》可作为大专院校相关专业的学生教学用书，也可供从事电动汽车相关领域研究与设计的工程技术人员及对电动汽车技术感兴趣的人士阅读和参考。

目录

第1章 概述
1.1 电动汽车概述
1.2 电动汽车的充电技术
1.3 电动汽车的充电系统
1.4 电动汽车的换电技术
1.5 电动汽车充(换)电站
1.6 小结

第2章 电动汽车充电机
2.1 电能变换技术
2.2 传导式车载充电机
2.3 传导式非车载充电机
2.4 非接触式充电机
2.5 充电机的试验与测试
2.6 小结

第3章 电动汽事充电桩
3.1 充电桩的基本形式
3.2 充电桩的构成和功能
3.3 充电接口
3.4 小结

第4章 毫动汽车完毫站的结构及运行
4.1 充电站的服务对象
4.2 电能补给技术
4.3 充电站的结构
4.4 充电站的设计和建设
4.5 小结

第5章 电动汽车充毫站配毫系缋的设计
5.1 充电站对供电电源的要求
5.2 配电系统的结构及主接线
5.3 充电机(站)对电力系统的影响
5.4 充电机(站)的谐波治理对策
5.5 小结
籀6章电动汽车充电站监控系统的设计
6.1 充电站监控系统的功能
6.2 监控系统的关键技术
6.3 综合监控系统的设计
6.4 小结

第7章 电动汽车充电机(站)的安全防护
7.1 电击防护
7.2 充电机硬件的安全性要求
7.3 充电机控制系统的安全性要求
7.4 动力电池的安全性要求
7.5 充电站建筑与使用中的安全性要求
7.6 人员操作的安全防护要求
7.7 小结

第8章 电动汽车充电系统设计实例
8.1 纯电动公交车换电站的优化设计
8.2 纯电动公交车换电站的冗余设计
8.3 某变电所电力工程车充电站的建设方案实例
8.4 北京奥运会纯电动公交车充电站的谐波治理实例
8.5 小结
参考文献

绿色出行新纪元：电动汽车驱动技术与动力电池解析 本书旨在深入剖析现代电动汽车的核心驱动技术与至关重要的动力电池系统，为读者勾勒出新能源汽车产业蓬勃发展浪潮下的技术图景。本书并非围绕特定国家规划或系列教材的某一章节展开，而是聚焦于电动汽车整体技术体系中的关键环节，力求提供一套独立且全面的技术解读。 第一部分：电动汽车驱动系统——高效、智能的能量转化 在本部分，我们将首先审视电动汽车的“心脏”——驱动电机。传统燃油车依靠内燃机产生动力，而电动汽车则依赖于电机的高效转化。我们从驱动电机的基础原理出发，深入探讨不同类型电机在电动汽车中的应用，包括： 直流电机（DC Motor）： 虽然在现代电动汽车中已不常见，但了解其工作原理有助于我们理解电机技术的发展脉络。我们将简要介绍其结构、优缺点以及在早期电动车型中的应用。 交流异步电机（AC Induction Motor）： 凭借其结构简单、成本低廉、可靠性高等特点，交流异步电机曾是电动汽车的主流选择。我们将详细解析其电磁原理、转矩特性、控制策略（如V/f控制、矢量控制）以及在不同工况下的性能表现。此外，还将探讨其在散热、效率提升方面的技术挑战与解决方案。 永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）： 如今，永磁同步电机已成为高端电动汽车的首选驱动单元。本书将重点阐述永磁同步电机的独特优势，包括更高的功率密度、更高的效率、更宽的调速范围以及更优的噪声控制。我们将深入剖析其转子与定子结构、电磁耦合关系、以及基于DSP或FPGA的先进控制算法（如d-q轴解耦控制、最大转矩控制）如何实现精准的转矩输出和能量优化。同时，还将讨论永磁材料的选择、电机制造工艺以及高压绝缘等关键技术。 开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor, SRM）： 作为一种潜在的替代方案，开关磁阻电机以其结构坚固、无转子绕组、易于实现高转速等优点而备受关注。我们将分析其独特的导磁路径与开关工作模式，探讨其在驱动控制上的复杂性以及在特定应用场景下的潜力。 除了电机本身，驱动系统还包含至关重要的电机控制器（Inverter/Converter）。它是连接动力电池与驱动电机的桥梁，负责将直流电转换为电机所需的交流电（或反之），并根据驾驶需求精确控制电机的转速和转矩。本部分将聚焦以下内容： 电力电子器件： 详述IGBT、MOSFET等功率半导体器件的特性、选择标准及其在逆变器中的应用。我们将分析器件的开关损耗、导通损耗、热管理技术以及如何通过优化拓扑结构来提高效率、降低成本。 控制算法与策略： 深入探讨实现精确电机控制的各种算法，包括矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）、直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）等。我们将解析这些算法的数学模型、控制流程以及在动态响应、瞬态稳定性、能量回收（制动能量再生）方面的性能优化。 驱动系统集成与热管理： 分析驱动电机与控制器集成设计的考虑因素，包括电磁兼容性（EMC）、结构强度、以及至关重要的热管理系统（水冷、风冷、油冷等）如何确保系统在高负荷工作下的稳定运行。 第二部分：电动汽车动力电池系统——能量储存与智能管理的基石 动力电池系统是电动汽车的心脏，其性能直接决定了车辆的续航里程、动力表现、安全性和使用寿命。本部分将围绕动力电池的各个方面进行深度解析： 电池化学体系： 锂离子电池（Lithium-ion Battery）： 作为目前电动汽车的主流，我们将详细剖析锂离子电池的各种主流正极材料（如钴酸锂LCO、锰酸锂LMO、磷酸铁锂LFP、镍钴锰NCM、镍钴铝NCA）和负极材料（如石墨、硅碳）。我们将对比分析不同材料体系的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性、成本以及环境影响，并预测未来材料发展的趋势（如高镍低钴、富锂锰基、固态电池等）。 其他电池技术： 简要介绍镍氢电池（NiMH）在混合动力汽车中的应用，并对未来可能应用于电动汽车的先进电池技术，如钠离子电池、液流电池等进行前瞻性探讨。 电池单体与模组设计： 电芯结构： 讲解圆柱形、方形、软包等不同电芯结构的设计理念、优缺点及其对能量密度、散热和结构强度的影响。 模组化与PACK设计： 深入分析电池模组的串并联设计策略，如何平衡电压、容量和功率需求。详细阐述电池包（PACK）的结构设计，包括壳体材料、冷却方案、热失控防护措施、以及高压连接与安全断开机制。 电池管理系统（Battery Management System, BMS）： BMS是动力电池系统的“大脑”，负责监测、控制和保护电池组。本部分将详细解析BMS的核心功能： 状态估算： 讲解SOC（State of Charge，荷电状态）、SOH（State of Health，健康状态）、SOP（State of Power，功率能力）等关键参数的估算算法，包括电压法、库仑计法、卡尔曼滤波法、模型预测控制等。 安全监控： 详述对电压、电流、温度的实时监测，以及过充、过放、过温、短路等故障的检测与预警机制。 均衡管理： 解析主动均衡与被动均衡的原理与优劣，以及如何通过均衡管理延长电池组寿命、提升可用容量。 热管理控制： 阐述BMS如何协调电池组的温度，避免过热或过冷，确保电池性能和安全。 电池热管理系统（Battery Thermal Management System, BTMS）： 电池的温度直接影响其性能、寿命和安全。本部分将深入研究： 冷却方式： 详细介绍风冷、液冷（直接接触式、间接接触式）、相变材料（PCM）冷却等不同冷却方式的原理、设计要点、效率与成本分析。 加热方式： 探讨在低温环境下，如何通过 PTC 加热、制冷剂加热等方式为电池预热，以保证车辆在寒冷地区的正常使用。 集成化与智能化： 分析BTMS与BMS的协同工作，以及如何通过智能控制策略实现最优化的热管理。 电池安全技术： 安全是电动汽车生命线。本部分将重点关注： 热失控机理与防护： 深入分析锂离子电池热失控的发生机理、传播途径，以及电池包在设计上如何通过隔热材料、排气通道、阻燃设计等来预防和抑制热失控的发生与蔓延。 物理防护： 探讨电池包在碰撞、挤压等极端情况下的结构强度设计，以及如何保护电池免受机械损伤。 电气安全： 关注高压系统的绝缘设计、安全接地、漏电检测等，确保整车电气安全。 第三部分：电动汽车系统集成与未来展望 除了驱动电机和动力电池，电动汽车作为一个复杂的系统，其集成设计同样至关重要。本部分将简要探讨： 整车能量管理： 驱动电机、动力电池、电控系统、制动系统之间的能量流动与优化分配，以及智能能量管理策略对续航里程和驾驶体验的影响。 充电技术接口与协议： 简要介绍直流快充、交流慢充等不同充电方式的原理、标准接口（如GB/T, CCS, CHAdeMO）以及通信协议。 未来技术发展趋势： 对固态电池、无线充电、车联网与电动汽车的融合、以及下一代驱动技术等前沿领域进行展望。 本书旨在为读者提供一个关于电动汽车驱动技术与动力电池系统的全面、深入的技术视角，帮助理解其核心原理、关键技术以及未来发展方向。本书内容独立于任何特定的国家规划或系列教材，但其涵盖的技术知识与当下新能源汽车产业的发展紧密相连，是理解这一颠覆性技术变革的有力工具。

评分☆☆☆☆☆

近期有幸阅读了《电动汽车充电技术及系统》，这无疑是我近期技术阅读中最有收获的一本书。作为一名对汽车行业，特别是电动汽车技术发展趋势有浓厚兴趣的读者，我一直渴望找到一本能够系统梳理充电技术发展脉络、深入剖析核心原理的读物。而这本书，恰恰满足了我的这一需求，并且远远超出了我的预期。 书中的内容，从最基础的交流充电到复杂的直流快充，再到一些前沿的无线充电技术，都进行了详尽而深入的介绍。我尤其赞赏书中对不同充电技术背后原理的解析，例如，它非常清晰地解释了为什么直流快充能够实现如此高的充电速度，以及在这个过程中，电源模块、高压直流转换、电池管理系统（BMS）等关键部件是如何协同工作的。书中通过大量的图示和流程图，将这些复杂的工程概念可视化，让读者能够直观地理解。 安全是电动汽车充电过程中不可忽视的重中之重，而这本书在这方面给予了极大的关注。它不仅列举了常见的安全风险，如过充、过放、短路、温度异常等，更深入地探讨了各种安全保护机制，包括充电接口的防触电设计、充电枪与车辆的通信协议中的安全认证、以及充电桩和车辆内部的冗余安全设计等。这些细节的呈现，让我深刻体会到了行业在保障用户安全方面付出的努力。 书中对智能充电和V2G（Vehicle-to-Grid）技术的展望，更是让我看到了电动汽车充电技术的无限可能。书中对于如何通过智能算法优化充电策略，以平衡电网负荷、降低用户充电成本的阐述，让我看到了充电技术与信息技术的深度融合。而V2G技术，则将电动汽车从一个单纯的能源消费者转变为能源的参与者，其在电网调峰调频、分布式能源整合等方面的潜力，让我对未来智慧能源体系的构建有了更清晰的认识。 总而言之，这本书以其严谨的学术态度、丰富的技术细节和对行业未来的深刻洞察，为读者提供了一次极具价值的学习体验。它不仅仅是一本技术教材，更是一份对电动汽车充电技术发展现状与未来趋势的深度解读。我强烈推荐这本书给所有对电动汽车充电技术感兴趣的工程师、研究人员以及爱好者。

评分☆☆☆☆☆

最近入手了一本名为《电动汽车充电技术及系统》的书，尽管它听起来有些专业，但阅读起来却让我感到惊喜连连。作为一个对科技发展，特别是新能源汽车领域充满好奇的普通读者，这本书为我打开了一扇全新的大门，让我对电动汽车充电这一日常但又至关重要的环节有了前所未有的认识。 书中最吸引我的地方在于其对各种充电方式的详细介绍和对比。不仅仅是简单的罗列，作者还深入剖析了每种充电方式背后的工作原理，例如，书中对交流慢充和直流快充的能量转换过程进行了图文并茂的解释，让我能理解为什么慢充对电池更温和，而快充又为何能迅速补充能量。书中还用生动的语言描述了不同充电技术在实际应用中的优缺点，比如在成本、充电速度、对电网的负荷等方面。 让我印象深刻的是，书中对充电安全性的强调。作者并没有避讳充电过程中可能存在的风险，而是详细列举了从物理安全到电气安全的种种考量，并介绍了行业如何通过严格的设计和标准来规避这些风险。比如，对充电接口的防触电设计、充电枪与车辆的通信安全验证等，都让我觉得非常细致和人性化。这些讲解让我能够更加安心地使用电动汽车。 此外，书中还非常前瞻性地探讨了充电技术未来的发展方向。特别是关于智能充电和V2G（Vehicle-to-Grid）技术的讨论，让我看到了充电技术不再仅仅是“加油站”的功能，而是可以与电网进行更深层次的互动。书中对于如何通过智能算法优化充电时间、降低电价成本，以及电动汽车如何反哺电网的设想，都让我耳目一新，对未来智慧能源的生活充满了期待。 总的来说，这本书用一种非常接地气的方式，将复杂的技术问题呈现出来，让我这个非专业人士也能轻松理解。它不仅让我对电动汽车充电有了更全面的认知，也激发了我对未来绿色出行和智慧能源的更多思考。对于任何想要了解电动汽车充电技术的人来说，这都是一本非常值得阅读的书。

评分☆☆☆☆☆

一本精彩的书，让我对电动汽车的充电技术有了全新的认识。我一直对汽车行业充满好奇，尤其是新能源汽车的发展，而充电技术无疑是其中的核心环节。这本书以一种非常易懂的方式，将复杂的充电技术娓娓道来，让我这个非专业人士也能轻松理解。 书中对各种充电方式的介绍，从基础的交流慢充到高效的直流快充，都做了非常详尽的对比。我特别喜欢书中对不同充电桩类型及其工作原理的讲解，例如，它详细描述了不同功率等级的直流快充桩是如何通过高压直流为电池“喂饱”电量的，以及在这个过程中可能遇到的热管理、电能损耗等问题。此外，书中还提及了无线充电技术的最新进展，虽然目前还处于发展阶段，但其便捷性已经足够吸引人。 让我印象深刻的是，书中对充电安全性的关注。它深入分析了可能存在的安全隐患，比如过充、短路、漏电等，并详细介绍了各种安全保护措施，包括充电桩本身的保护电路、电池管理系统（BMS）的监测功能，以及通信协议中的安全认证机制。通过这些讲解，我能够更加放心地使用电动汽车，同时也更加理解了安全标准的重要性。 这本书还为我揭示了充电技术的未来发展方向。例如，书中提到了智能充电的概念，它不仅仅是简单的充电，还可以根据电网负荷、电价等信息，优化充电时间和功率，从而达到节约成本、平衡电网的目的。此外，对V2G（Vehicle-to-Grid）技术的探讨，让我看到了电动汽车作为移动储能单元，在未来能源体系中扮演的关键角色。 总的来说，这本书的优点在于其内容的全面性、讲解的通俗易懂以及对未来趋势的把握。它不仅适合技术爱好者，也适合所有对电动汽车感兴趣的普通读者。通过阅读这本书，我不仅增长了知识，也更加坚定了对电动汽车未来的信心。

评分☆☆☆☆☆

近期，我抱着探索的心态阅读了《电动汽车充电技术及系统》一书，这本书以其深入浅出的讲解和前瞻性的视野，彻底颠覆了我对电动汽车充电技术的认知，让我收获颇丰。作为一名对科技发展，特别是新能源汽车领域充满热情的爱好者，我一直渴望能够深入了解其背后的技术细节，而这本书恰好满足了我这一需求，并且远超我的预期。 书中最让我着迷的是它对不同充电方式的详细剖析。书中不仅仅是简单介绍，而是从能量转换的物理原理出发，层层递进地解释了交流充电、直流充电，乃至一些前沿的无线充电技术的工作机制。我特别欣赏书中对这些技术在实际应用中的优缺点进行的细致对比，例如，它详细说明了不同功率等级的直流快充桩是如何通过高压直流为电池“快速补能”的，以及在这个过程中所涉及到的电源模块、高压直流转换、电池管理系统（BMS）等关键部件的配合。 安全，永远是电动汽车领域不可回避的焦点，而这本书对充电安全性的关注，更是让我印象深刻。书中系统地阐述了在充电过程中可能出现的各种安全风险，并详细介绍了从物理防护到电气安全的多重保障措施。例如，书中对充电接口防触电设计、充电枪与车辆通信协议中的安全认证机制，以及充电桩和车辆内部冗余安全设计等方面的深入讲解，都体现了行业在保障用户安全方面的严谨态度。 更让我惊喜的是，这本书并没有止步于对现有技术的介绍，而是将目光投向了电动汽车充电技术的未来。书中对智能充电以及V2G（Vehicle-to-Grid）技术的探讨，让我看到了充电技术与现代信息技术、能源互联网的深度融合。关于如何通过智能算法优化充电策略，以实现电网负荷的均衡和用户充电成本的降低，以及电动汽车如何成为未来能源体系中的一个积极参与者，这些都极大地拓展了我的视野。 总而言之，这本书以其丰富的内容、清晰的逻辑和对未来趋势的深刻洞察，为我提供了一次极具价值的学习体验。它不仅满足了我对技术细节的求知欲，更激发了我对电动汽车产业未来发展的无限遐想。我真心推荐这本书给所有对电动汽车充电技术感兴趣的读者。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对新能源技术充满热情的研究生，我一直对电动汽车的发展及其背后的核心技术深感好奇。最近，我偶然翻阅了这本《电动汽车充电技术及系统》，虽然书名听起来有些学术，但实际阅读体验却远超我的预期，让我对充电这一看似简单却至关重要的环节有了更深入的认识。 书中首先从充电的基本原理入手，详细阐述了不同充电方式的物理学基础，例如直流充电和交流充电的能量转换过程，以及它们在效率、速度和成本上的差异。作者并没有停留在理论层面，而是通过大量的图表和实际案例，生动地展示了不同充电技术在实际应用中的表现。我特别欣赏的是，书中对充电安全性问题的探讨，从电池热失控的防护到充电桩的漏电保护，都进行了细致的讲解，让我对电动汽车充电过程中的潜在风险有了更清晰的认识，也更加理解了严格的行业标准为何如此重要。 在深入研究的过程中，我惊讶于书中对不同充电协议的详尽分析。无论是国际通用的CCS、CHAdeMO，还是中国本土的GB/T标准，书中都逐一剖析了其技术特点、优缺点以及发展历程。这种对比分析让我能够更直观地理解不同国家和地区在充电技术标准上的考量，以及这些标准如何影响着电动汽车的互操作性和用户体验。特别是书中关于“即插即充”（Plug and Charge）技术的讨论，让我看到了未来充电的智能化和便捷化趋势，它不仅简化了充电流程，更提升了用户的使用便利性。 这本书还不仅仅停留在技术规格的介绍，更重要的是它描绘了电动汽车充电基础设施的未来发展蓝图。书中对智能充电、V2G（Vehicle-to-Grid）等前沿概念的阐述，让我看到了充电技术与电网互动、实现能源优化配置的巨大潜力。我印象深刻的是关于V2G的部分，作者不仅解释了其工作原理，还详细分析了它在削峰填谷、提供电网调频等方面的应用前景，以及可能面临的技术挑战和商业模式。这让我意识到，电动汽车的充电不再仅仅是“补能”，更是成为未来智慧能源网络中的一个重要节点。 总而言之，这本书以其系统性的讲解、丰富的案例以及对未来发展趋势的洞察，为我打开了一扇了解电动汽车充电技术的大门。它不仅满足了我对技术细节的求知欲，更激发了我对电动汽车产业未来发展的思考。对于任何希望深入了解电动汽车充电领域的人来说，这本书都绝对是一本不容错过的佳作。