装甲车辆混合动力电传动技术（第2版） [Technologies for the Hybrid Electric Drive System of Armored Vehicles(Second Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孙逢春，张承宁 等 著

图书标签:

• 装甲车辆
• 混合动力
• 电传动
• 军事技术
• 车辆工程
• 新能源
• 动力系统
• 第二版
• 技术创新
• 陆战装备

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118111026

版次：2

商品编码：12124944

包装：精装

外文名称：Technologies for the Hybrid Electric Drive System of Armored Vehicles(Second Edition)

开本：16开

出版时间：2016-12-01

用纸：胶版

内容简介

　　装甲车辆混合动力电传动技术集车辆工程、电力拖动、自动控制、新能源、计算机等领域新技术于一体，是未来全电战斗车辆的一种重要动力驱动形式和武器装备机动平台跨代升级的主要技术路线之一。《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》是作者及其研究开发团队在坦克装甲车辆电传动领域中的研究成果与经验总结，是一本理论性较强，而又紧密结合工作实践的专著。
　　《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》主要内容有：装甲车辆电传动系统基本概念与分类方法；电传动履带装甲车辆纵向动力学和转向动力学及其控制，控制理论；混合动力电传动系统发动机-发电机匹配与控制；驱动电机以及控制；机械自动变速与动力传动控制；综合冷却系统设计；电传动综合控制与能量管理；动力电池成组应用与管理；电传动履带装甲车辆系统仿真与电传动系统试验技术等。全书阐述条理清晰，图文并茂，通俗易懂。
　　《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》可作为从事电动车辆相关领域科研和工程技术人员的参考资料，也可作为高等院校教师、研究生和高年级学生教学教材或参考用书。

作者简介

　　孙逢春，教授，电动车辆国家工程实验室主任，国家“北京电动车辆协同创新中心”主任。北京理工大学教授，国家首批“长江学者”特聘教授。科技部电动汽车重大项目专家组责任专家，工业和信息化部新能源汽车技术创新工程专家组专家、北京市政府专家咨询委员会专家、北京市新能源汽车联席会议专家组首席专家；中国汽车工程学会副理事长、中国电工技术学会副理事长。长期致力于节能与新能源车辆系统研究、关键技术开发、产业化与推广应用，先后获国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖1项、何梁何利科学与技术创新奖，获得发明专利授权近60项、发表论文200余篇。曾获“全国劳动模范”、“全国优秀教师”、“科技奥运先进个人”等荣誉称号。
　　
　　张承宁，博士，1963年2月生于安徽省太湖县，北京理工大学教授，博士生导师，获国防科技工业优秀博士、硕士学位荣誉称号，获国家技术发明二等奖2项，长期从事车辆电驱动领域的理论研究、工程应用开发和教学工作，在电驱动车辆大功率电机驱动系统的研究开发方面取得了突出的成绩，做为课题组长承担过多项军用车辆电驱动方面的研究与开发课题，做为课题组长承担过多项国家高技术研究发展计划（863计划）有关车辆电机驱动系统研发与测试评价方面的研究课题，获得相关发明专利多项项，在国内外重要学术刊物和国际会议上发表相关学术论文数十篇。

内页插图

目录

第1章 概论
1．1 电传动装甲车辆发展简史
1．1．1 早期的电传动装甲车辆
1．1．2 电传动装甲车辆的冬眠期
1．1．3 20世纪末期的电传动装甲车辆
1．1．4 电传动装甲车辆的最新发展
1．1．5 我国电传动装甲车辆的发展状况
1．2 电传动装甲车辆的发展背景
1．2．1 高能武器的应用
1．2．2 电子对抗与攻防转换
1．2．3 节能减排与增大作战半径
1．2．4 现代战争发展的需求
1．3 装甲车辆电传动系统结构与工作原理
1．3．1 电传动系统结构分类
1．3．2 混合动力电传动系统结构
1．3．3 混合驱动电传动系统结构
1．4 装甲车辆电传动关键技术
1．5 装甲车辆电传动发展趋势展望
参考文献

第2章 电传动装甲车辆纵向动力学
2．1 纵向动力学
2．1．1 行驶阻力
2．1．2 驱动力
2．1．3 直线行驶运动方程
2．2 动力性能
2．3 制动性能
2．3．1 制动要求
2．3．2 最大制动力矩（功率）计算
2．3．3 电制动与机械制动分配原则
2．3．4 电制动分析计算
2．3．5 机械制动的分析计算
2．4 电传动系统效率分析
2．4．1 电传动系统功率流
2．4．2 发动机一发电机组效率
2．4．3 动力电池组效率
2．4．4 电机驱动系统效率
2．4．5 机械传动系统效率
2．4．6 电传动系统总效率
参考文献

第3章 电传动履带车辆转向动力学与控制
3．1 转向原理与转向动力学
3．1．1 转向原理
3．1．2 原地正反转向
3．1．3 B/2转向
3．1．4 小半径行进中转向
3．1．5 大半径修正转向
3．1．6 坡道上转向分析
3．1．7 转向控制策略
3．2 极限转向原理与控制
3．3 转速控制
3．3．1 控制任务及难点
3．3．2 驾驶员输入的定义与解释
3．3．3 转速调节控制策略
3．4 转矩控制
3．4．1 控制理论基础及可行性
3．4．2 驾驶员输入定义
3．4．3 转矩调节控制策略
3．5 转向稳定性控制
3．5．1 转矩控制方案
3．5．2 驾驶员输入定义
……
第4章 发动机—发电机组匹配与控制
第5章 驱动电机及其控制系统
第6章 自动变速与传动技术
第7章 综合冷却系统
第8章 电传动系统综合控制与能量管理技术
第9章 电池成组应用与管理
第10章 电传动履带装甲车辆系统仿真技术
第11章 装甲车辆混合动力电传动系统试验技术
后记

前言/序言

　　《装甲车辆混合动力电传动技术》一书2008年由国防工业出版社出版至今已8年，并于2010年获得由总政治部颁发的第七届“中国人民解放军图书奖”提名奖。该书出版8年来，装甲车辆电传动技术日新月异，作者及其创新团队在该技术领域也不断探索，在理论、技术和工程方面取得了一定的新成果，遂萌生了修订再版此书的动力。本次主要修改和新增的内容如下：
　　在第1章概论内容中，新增了2008年以后世界范围内电传动装甲车辆的新发展；在第3章中，新增了电传动履带车辆转向稳定性控制的内容；在第4章中，新增了针对发动机一发电机组功率单元在转速切换过程中的模型预测控制方法；在第5章中，补充了永磁同步电机直接转矩控制、无电流闭环控制以及电制动控制方面的内容，并且新增了续流增磁电机的实验研究和测试结果；第6章为新增章节，介绍了以两挡行星自动变速装置为核心的电传动车辆自动变速与传动技术；在第7章中，主要新增了关于电传动车辆制动电阻方面的冷却技术；在第9章中，删除了原版关于铅酸电池和镍氢电池的介绍，全章主要介绍锂离子电池成组与运用技术，新增了关于锂离子动力电池多状态联合估计方法的研究内容；在第11章中，主要新增了关于电传动系统电磁兼容性试验的最新研究内容。另外，本次再版还更正了第一版中的文字和图表错误，以及个别表述欠准确和规.范的内容。对各章进行了相应增减修订并增加了一些新的内容。
　　孙逢春教授负责第1-3、6、10-11章的编写工作，第8、9章部分编写工作，并负责全书组织和各章统稿审核工作；张承宁教授，负责第5章的编写工作，第8、9章部分编写工作；黄英教授负责第4章的编写工作；王义春副教授负责第7章的编写工作。
　　电动车辆国家工程实验室创新团队成员和我的同事何洪文教授、王震坡教授、谷中丽副教授、翟丽副教授、邹渊副教授、宋强副教授、王志福副教授、董玉刚博士、熊瑞副教授等都是履带装甲车辆混合动力电传动国防科研项目的骨干力量，为电传动技术的发展和为本书的出版贡献了智慧、汗水和力量，也为本书提供了相应研究成果资料和素材。我的博士研究生刘伟、陈铖、于海为本书的文字编辑、图表绘制等付出了大量劳动。对他们在此一并致谢！
　　在此，要特别感谢我国著名坦克装甲车辆专家王哲荣院士，他鼓励、推动和支持坦克装甲车辆电传动技术的发展，为2008年版的《装甲车辆混合动力电传动技术》作序，并鼓励我们再版；还要特别感谢我国著名军车电传动专家臧克茂院士，他对《装甲车辆混合动力电传动技术》（第1版）一书提出了非常有益的修改建议。此外，军方和合作单位的很多领导、同事和实验室的同事也对此书的再版给予了高度关心、支持和帮助，在此一并致以崇高和衷心的谢意！

装甲车辆混合动力电传动技术（第2版） 简介 随着全球对能源效率、环境可持续性和作战能力提升的日益关注，装甲车辆的动力系统正经历一场深刻的变革。传统的柴油发动机虽然在过去几十年里为装甲部队提供了可靠的动力，但在燃油消耗、热信号、噪音以及对战场信息的泄露等方面，其固有的局限性已愈发凸显。在这样的背景下，混合动力电传动技术（Hybrid Electric Drive, HED）作为一种颠覆性的解决方案，正以前所未有的速度崛起，并在新一代装甲车辆的设计与发展中扮演着核心角色。 《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》深入探讨了这一前沿领域的核心理念、关键技术、设计挑战与未来发展趋势。本书并非对单一技术的罗列，而是从系统工程的视角出发，全面剖析了装甲车辆动力系统的复杂性，以及混合动力电传动系统如何通过整合多种能源形式和先进的控制策略，实现性能的飞跃。 核心技术解析： 本书将首先梳理装甲车辆动力系统演进的历史脉络，分析传统动力系统的瓶颈，从而引出混合动力电传动技术出现的必然性。随后，我们将详细解析混合动力电传动系统的基本构成要素，包括： 内燃机（Internal Combustion Engine, ICE）: 尽管是混合动力系统的一部分，但其选择、优化与匹配对于整体性能至关重要。本书将讨论适用于装甲车辆的紧凑型、高效率、低排放内燃机技术，以及如何通过先进的燃油喷射、增压技术和燃烧控制来提升其性能。 电动机（Electric Motor, EM）: 作为混合动力系统的关键驱动单元，电动机的功率密度、扭矩特性、响应速度以及可靠性直接影响车辆的加速、机动性和静音运行能力。本书将深入探讨不同类型电动机（如永磁同步电机、交流感应电机）的优劣势，以及其在装甲车辆应用中的选型与设计要点。 储能系统（Energy Storage System, ESS）: 这是混合动力系统的“心脏”。本书将重点关注目前主流的锂离子电池技术，分析其能量密度、功率密度、循环寿命、安全性和热管理等关键性能指标。同时，也会探讨超级电容器等辅助储能技术，以及它们在瞬时功率输出和能量回收中的作用。材料科学的进步，如新型正负极材料、电解液和隔膜技术，将是本书讨论的重点，它们直接关系到储能系统的性能和成本。 电力电子器件（Power Electronics）: 控制电流和电压的转换器（如逆变器、变频器、DC/DC转换器）是连接能源之间、实现能量高效流动的“大脑”。本书将详细阐述这些器件的拓扑结构、工作原理、功率处理能力、效率以及热设计。特别是对高温、高振动等严苛环境下的可靠性要求，以及SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）等宽禁带半导体材料在提升功率密度和效率方面的应用潜力，将是本书重点关注的篇章。 传动系统（Transmission System）: 混合动力电传动系统与传统机械传动系统有着本质区别。本书将分析行星齿轮组、多速变速箱以及集成式电驱动桥等多种传动方案，探讨它们如何与电动机协同工作，实现无级变速、高效能量分配以及动力源的灵活切换。 系统集成与控制策略： 混合动力系统的优势并非简单地将各种组件堆叠，而是通过精密的系统集成和智能的控制策略来实现。本书将花费大量篇幅探讨： 拓扑结构（Topology）: 并联式、串联式、混联式混合动力系统各有其优劣。本书将深入分析不同拓扑结构在装甲车辆应用中的适用性，包括能量流的路径、效率、复杂性以及对车辆性能的影响。例如，串联混合动力系统可以实现发动机与车轮的解耦，便于发动机优化运行，但存在能量转换效率损失；并联混合动力系统可以提供更直接的动力传递，但发动机的运行范围可能受限。 能量管理策略（Energy Management Strategy, EMS）: 这是混合动力系统的“灵魂”。本书将介绍基于规则（Rule-based）、基于模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）、基于强化学习（Reinforcement Learning, RL）等多种能量管理策略。这些策略的目标在于，根据不同的驾驶工况（如加速、巡航、怠速、制动）和战场需求（如静音模式、爆发力模式），最优地分配内燃机、电动机和储能系统的功率，以实现燃油经济性、续航能力、排放控制、性能提升以及热信号管理等综合目标。书中将通过大量的仿真案例和实际数据，展示不同策略的性能差异。 热管理系统（Thermal Management System）: 严苛的战场环境对装甲车辆的散热提出了极高的要求。本书将详细分析混合动力系统中各组件（发动机、电动机、电池、电力电子器件）的热特性，以及如何设计高效、可靠的冷却系统，包括液体冷却、风冷以及热电制冷等技术，确保系统在极端温度下的稳定运行。 静音与隐身性能（Stealth and Noise Reduction）: 混合动力电传动系统在静音运行方面具有天然优势。本书将探讨如何利用电驱动的特性，实现车辆在低速、怠速状态下的“静音模式”，大幅降低战场暴露风险。同时，也会分析如何通过优化电动机设计、传动系统降噪以及采用吸音隔振材料，进一步提升车辆的整体静音水平。 设计挑战与优化： 将先进的混合动力技术成功应用于对可靠性、生存性和防护性有着极致要求的装甲车辆，面临着诸多独特的挑战。本书将深入探讨这些挑战，并提出相应的解决方案： 防护性与抗毁性（Protection and Survivability）: 装甲车辆需要在恶劣的战场环境中承受攻击。本书将讨论如何设计高防护等级的电池包、电力电子模块和电缆，以抵御爆炸、穿甲弹等威胁。同时，也会关注系统的冗余设计和故障容错能力，确保在部分组件损坏后仍能维持基本作战功能。 可靠性与耐久性（Reliability and Durability）: 装甲车辆需要在复杂多变的战场环境下长时间、高强度地运行。本书将分析混合动力系统在高温、低温、高湿、粉尘、振动、冲击等环境下的可靠性问题，并介绍通过材料选择、密封设计、环境测试以及预测性维护等手段来提升系统的耐久性。 重量与空间限制（Weight and Space Constraints）: 装甲车辆的设计需要平衡防护能力、火力输出与机动性，任何增加的重量和体积都会产生连锁反应。本书将探讨如何通过轻量化设计、集成化设计以及高功率密度组件的应用，在保证性能和防护性的前提下，最大程度地减小混合动力系统的尺寸和重量。 电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility, EMC）: 混合动力系统中大量的电力电子设备和高压线路容易产生电磁干扰，影响车辆其他电子系统的正常工作，甚至可能暴露车辆位置。本书将深入讨论电磁兼容的设计原则，包括屏蔽、滤波、接地以及布局优化等技术，确保系统的电磁兼容性。 成本与维护（Cost and Maintenance）: 新技术的应用往往伴随着成本的增加。本书将分析混合动力系统相对于传统系统的成本构成，以及通过规模化生产、标准化设计和优化维护策略来降低全寿命周期成本。 未来发展趋势： 本书的最后一章将着眼于未来，展望装甲车辆混合动力电传动技术的最新发展动态和前沿趋势，包括： 全电驱动（All-Electric Drive, AED）: 探索完全取消内燃机，仅依赖电池和电动机驱动的可能性，以及其在发电、能量储存和功率输出方面所面临的挑战。 先进储能技术： 关注固态电池、燃料电池等下一代储能技术的进展，以及它们在提升能量密度、安全性、寿命和充电速度方面的潜力。 人工智能与机器学习在能量管理中的应用： 进一步提升能量管理策略的智能化水平，实现对战场环境、任务需求和车辆状态的实时自适应优化。 与战场网络化和智能化系统的融合： 探讨混合动力电传动系统如何为无人化、网联化作战平台提供更强的动力支持和能量保障。 可持续性与绿色化： 关注混合动力技术在降低环境污染、提升能源利用效率方面的作用，以及其在实现装甲部队可持续发展中的角色。 目标读者： 《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》适合于从事装甲车辆设计、研发、制造、测试与维护的工程师、技术人员，以及对相关领域感兴趣的研究人员、军事院校师生和政策制定者。本书旨在为读者提供一个全面、深入、系统的技术视角，帮助他们理解装甲车辆混合动力电传动技术的现状、挑战与未来，并为推动该领域的创新与发展贡献力量。 通过对本书的研读，读者将不仅能够掌握核心技术原理，更能理解不同技术方案之间的权衡与取舍，从而在实际工作中做出更明智的决策，为开发更先进、更高效、更具作战优势的装甲车辆贡献智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，那种沉稳而充满力量感的色调，让我不由自主地想到了在崎岖地形上稳步前行的坦克，以及它们那强大的动力系统。虽然我并不是直接从事国防工业的工程师，但我一直对那些能够应对极端环境的复杂机械系统充满好奇。当我翻开《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》时，我立刻被一种严谨而系统的学术氛围所吸引。我猜想书中会详细介绍混合动力电传动系统如何巧妙地平衡装甲车辆在静止、低速巡航和高强度作战等不同工况下的能量需求。例如，在静止时，完全依靠电池供电可以实现近乎无声的侦察行动，这对于隐蔽性和生存率至关重要。而在需要快速加速或爬坡时，电动机和内燃机将协同发力，提供强大的瞬时扭矩，克服重力与阻力。我期待书中能深入探讨这些动力协同工作的控制策略，如何通过复杂的算法来优化燃油经济性，同时又不牺牲车辆的机动性能。同时，我也好奇书中会如何阐述混合动力系统在降低车辆红外和声学信号方面的优势，这在现代战场上是越来越重要的隐身技术。或许还会涉及到如何设计能够承受战场冲击的电池包和电动机，以及在极端温度下的可靠性问题。这本书给我一种感觉，它不仅仅是关于技术本身，更是关于如何将尖端技术应用于最具挑战性的环境中，从而赋予装甲车辆新的生命力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，特别是“混合动力电传动技术”，瞬间勾起了我对未来战争场景的想象。我设想，在未来的战场上，装甲车辆不再是单纯的“油老虎”，而是能够以更优雅、更高效的方式奔跑。当我初步浏览《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》时，我立刻被书中那种对细节的关注所打动。我猜想，作者必定会花费大量篇幅来讲解混合动力系统的“大脑”——能量管理单元。这个单元是如何判断何时启动内燃机，何时切换到纯电模式，以及如何智能地为电池充电和放电，以达到最优的能源利用效率，同时延长电池寿命。我好奇书中是否会提供具体的控制框图和数学模型，来展示这些复杂的决策过程。此外，我也对书中关于电源管理和能量回收的部分充满了兴趣。装甲车辆在刹车和下坡时，产生的动能能否被有效回收并储存起来，用于后续的加速，这无疑是提升能源效率的关键。我还设想书中会讨论不同类型的混合动力架构，比如串联、并联和混联，以及它们各自的特点和在装甲车辆上的适用性。这就像是为不同类型的“战车”量身定制最合适的“动力方案”。这本书给我一种感觉，它是在为装甲车辆的“绿色革命”铺平道路，让它们在保持强大战斗力的同时，也更加经济和环保。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》，让我联想到那些在复杂战场环境下，需要强大而持久动力的钢铁巨兽。我一直对机械工程中的一些关键技术非常着迷，特别是那些能够大幅提升系统性能和效率的创新。当我接触到这本书时，我立刻被其中所蕴含的严谨性和实用性所吸引。我猜想，书中一定会深入探讨混合动力系统在装甲车辆中的实际应用所面临的挑战，以及相应的解决方案。例如，如何设计一个能够承受剧烈震动、冲击和极端温度的混合动力系统，以确保其在战场上的可靠性。我好奇书中是否会涉及一些关于系统集成和优化的具体案例，比如如何通过先进的控制算法，实现内燃机和电动机之间的平滑切换和协同工作，从而最大化能源利用效率。同时，我也很想了解书中会如何分析混合动力技术对装甲车辆的整体性能，如加速性能、爬坡能力、续航里程以及战场隐蔽性等方面的具体提升。此外，我期待书中能够涵盖一些关于未来发展趋势的内容，比如下一代混合动力技术在效率、能量密度和成本方面的突破，以及它们可能为装甲车辆带来的新的作战可能性。这本书给我一种感觉，它是在为装甲车辆的现代化进程注入新的活力，并指明未来的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题让我联想到那些在严酷战场上驰骋的钢铁巨兽，它们不仅仅是冰冷的机器，更是复杂而精密的科技结晶。当我在书店货架上看到《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》时，我的脑海里立刻勾勒出一幅画面：无数工程师在实验室里挥洒汗水，为了让这些庞然大物拥有更持久的生命力、更敏捷的反应速度，以及在复杂地形下更出色的越野能力而奋斗。我设想书中会详细阐述如何将传统燃油发动机与先进的电动机、电池组巧妙地融合在一起，形成一个高效、可靠的混合动力系统。这不仅仅是简单的“叠加”，更是一种深度的集成，需要解决能量管理、热管理、电磁兼容性等一系列棘手的问题。我好奇作者会如何解释各种关键部件的工作原理，例如高性能电池的能量密度和循环寿命如何影响车辆的续航里程，电动机的扭矩输出特性如何与发动机协同工作以提供爆发力，以及先进的功率分配策略如何优化能源利用效率。我期望书中能够深入剖析不同混合动力架构的优劣，例如串联、并联和混联模式，以及它们在装甲车辆不同应用场景下的适应性。同时，我也期待书中能提及一些前沿技术，比如固态电池、超级电容器的应用前景，以及下一代电传动系统可能的发展方向，它们又将如何进一步提升装甲车辆的作战性能和生存能力。读完这本书，我希望能对装甲车辆的“心脏”和“血管”有更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，听起来就充满了未来感和科技感，让我对装甲车辆的动力系统产生了浓厚的兴趣。在我看来，混合动力技术在装甲车辆上的应用，不仅仅是为了追求更高的燃油效率，更可能带来颠覆性的作战能力提升。当我拿到《装甲车辆混合动力电传动技术（第2版）》时，我立刻被书中那种对技术的深度挖掘所吸引。我猜想，作者一定会在书中详细分析混合动力系统如何为装甲车辆提供更强的机动性。比如，通过电动机瞬间爆发出的强大扭矩，可以帮助车辆在崎岖地形上快速脱困，或者在关键时刻提供超车加速能力。我好奇书中是否会涉及到如何设计能够承受恶劣环境和高强度使用的电机和逆变器，以及它们在冷却和防护方面的挑战。同时，我也非常关注混合动力技术如何降低装甲车辆的“作战噪音”。在现代战场上，声音和热信号都是暴露自身位置的重要因素，而混合动力系统能够实现低速或静止时的静音运行，无疑会极大地提高车辆的生存能力。我还设想书中可能会讨论一些创新的能量储存方案，比如轻量化的高性能电池组，或者甚至提及一些更具前瞻性的技术，如超级电容在瞬时功率输出方面的潜力。这本书给我的感觉是，它不仅仅是关于技术，更是关于如何将这些技术转化为实实在在的作战优势。