電動汽車結構與原理 9787301208205 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙立軍，佟欽智 著

圖書標籤:

• 電動汽車
• 汽車工程
• 新能源汽車
• 車輛工程
• 汽車技術
• 電機
• 電池
• 電控
• 結構
• 原理

店鋪： 泰源博文圖書專營店

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301208205

商品編碼：27693115581

包裝：平裝

齣版時間：2012-07-01

基本信息

書名：電動汽車結構與原理

定價：35.00元

作者：趙立軍,佟欽智

齣版社：北京大學齣版社

齣版日期：2012-07-01

ISBN：9787301208205

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《21世紀全國高等院校汽車尖創新型應用人纔培養規劃教材·新能源汽車專業規劃教材：電動汽車結構與原理》按照當前電動汽車的主流設計理念，力求係統地闡述屯動汽車技術和原理知識，涉及電動汽車的能源係統、驅動係統、輔助係統、控髓係統、計算仿真、基礎設施等。具體內容包括電動汽車發展概況及法規現狀、電動汽車的構成、各種能量源和電動機的原理及特性；電動汽車冷卻、轉嚮、暖風、空詞等輔助係統；電動汽車的電氣係統、充電係統，根據工程設計經驗，進行瞭電動汽車設計計算實儲介紹和環保性與經濟性分析。
　　《21世紀全國高等院校汽車尖創新型應用人纔培養規劃教材·新能源汽車專業規劃教材：電動汽車結構與原理》既有編者近幾年來在電動汽車設計領域的研究成果，也有收集到的外有關文獻資料及研究成果。
　　本書適閤高等院校汽車相關專業的學生學習，符閤高等院校車輛工程相關專業新能源汽車方嚮課程的教學需要。同時本書也可供高職高專院校師生、有關部門人員和企業的工程技術人員閱讀參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探索未來齣行：電動汽車技術深度解析 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的電動汽車技術視野，揭示驅動這場交通革命的核心原理與精妙設計。我們將從電動汽車的整體架構齣發，逐步拆解其關鍵組成部分，探究它們如何協同工作，最終實現高效、環保、智能的齣行體驗。 一、 電動汽車的基石：動力總成係統 動力總成係統是電動汽車的“心髒”和“大腦”，直接決定瞭車輛的性能、續航裏程以及駕駛感受。 電動機： 我們將詳細闡述不同類型電動機的原理，包括直流電機、交流感應電機、永磁同步電機等。重點分析它們在功率密度、效率、扭矩輸齣特性、成本以及適用場景上的差異。例如，永磁同步電機以其高效率和高功率密度而聞名，成為當前高端電動汽車的主流選擇，我們將深入剖析其磁路設計、繞組結構、散熱方式等細節，解釋其為何能提供卓越的性能。同時，我們也會探討交流感應電機在成本控製和可靠性方麵的優勢，以及其在特定應用場景下的可能性。 電機控製器： 電機控製器，也稱為電驅動單元（EDU），是實現電動機精確控製的關鍵。本書將詳述其工作原理，包括功率半導體器件（如IGBT、MOSFET）的作用、PWM（脈衝寬度調製）控製技術如何實現電機轉速和扭矩的平滑調節、以及各種保護功能（過流、過溫、過壓等）如何保障係統的安全運行。我們將深入研究矢量控製（Field-Oriented Control, FOC）等先進控製算法，解釋其如何通過精確控製定子電流的幅值、頻率和相位，實現對轉子磁鏈的獨立控製，從而達到對電機轉矩的精確而快速的響應，以及在不同工況下的高效率錶現。 變速器（或減速器）： 與傳統燃油車復雜的變速箱不同，大多數電動汽車采用單速減速器或兩速減速器。我們將分析單速減速器的設計理念，如何通過齒輪比的選擇來匹配電動機的轉速特性，實現高效的動力傳輸。同時，也會探討兩速減速器在擴展車輛的性能邊界，例如在低速起步時提供更大的扭矩，而在高速巡航時降低電機轉速以提升效率的優勢。我們還將觸及行星齒輪組、雙錐齒輪等減速器內部的關鍵機械結構，以及它們的設計對噪聲、振動和壽命的影響。 驅動橋與差速器： 簡要介紹驅動橋如何將動力傳遞到車輪，以及差速器在車輛轉彎時如何允許車輪以不同速度轉動，保持車輛的穩定性和操控性。 二、 能量的儲存與管理：電池係統 電池係統是電動汽車的“能量之源”，其性能直接關係到續航裏程、充電速度、安全性和壽命。 鋰離子電池技術： 本書將聚焦當下主流的鋰離子電池技術，深入解析其基本原理，包括正極材料（如三元材料NCM/NCA、磷酸鐵鋰LFP）、負極材料（如石墨、矽碳）、電解液以及隔膜的作用。我們將詳細介紹不同正極材料的化學特性、能量密度、功率特性、循環壽命以及安全性差異，解釋為何三元材料在追求高能量密度時被廣泛應用，而磷酸鐵鋰則因其齣色的安全性和長壽命而備受青睞。 電池管理係統（BMS）： BMS是電池組的“守護神”，負責監控、管理和保護電池。我們將詳細闡述BMS的核心功能，包括單體電池的電壓、電流、溫度監測，SOC（State of Charge，荷電狀態）和SOH（State of Health，健康狀態）的估算，均衡管理（確保各單體電池電量一緻，避免過充過放），熱管理（控製電池工作溫度，保證性能和壽命），以及故障診斷與保護。我們將深入研究SOC估算中的庫侖計數法、開路電壓法和混閤估算方法，以及SOH評估中的內阻增長、容量衰減等指標。 電池熱管理係統： 電池的工作溫度對性能和壽命至關重要。本書將深入探討不同類型的電池熱管理係統，包括風冷、液冷（直接冷卻、間接冷卻）和相變材料冷卻。我們將分析它們的工作原理、優缺點以及在不同氣候條件下的適用性，例如液冷係統如何通過精確控製冷卻液流量和溫度，將電池溫度維持在最佳工作區間，從而提升續航裏程和充電速度。 電池安全技術： 從材料選擇、結構設計到BMS的保護策略，電池安全是重中之重。我們將探討電池包的結構防護設計，如防爆閥、熱失控抑製材料、阻燃隔熱材料等，以及BMS如何通過多重冗餘的監測和控製手段，預防和應對熱失控等嚴重安全事故。 三、 能量的注入與迴收：充電與製動係統 充電技術： 本書將全麵介紹電動汽車的充電方式，包括交流慢充（AC Charging）和直流快充（DC Charging）。我們將詳細解析車載充電機（OBC）的功能，如何將交流電轉換為直流電為電池充電。對於直流快充，我們將深入探討充電樁的功率轉換原理，以及CCS、CHAdeMO、GB/T等不同充電接口標準之間的差異和協同工作。我們將分析高壓直流快充的挑戰，如大電流下的熱管理、通信協議以及充電功率的動態調整。 能量迴收（製動）： 電動汽車最大的優勢之一是能量迴收。我們將深入分析再生製動（Regenerative Braking）的原理，電動機如何反轉工作，將車輛動能轉化為電能迴充電池。我們將探討不同製動模式下的能量迴收策略，例如“單踏闆模式”的實現機製，以及製動能量迴收與傳統液壓製動的融閤，如何實現平順、高效的製動體驗，並顯著延長續航裏程。 四、 車輛的智能與舒適：電氣與電子係統 車載電源係統： 除瞭高壓動力電池，電動汽車還需要一個12V低壓係統來為燈光、音響、導航、傳感器等設備供電。我們將介紹DC-DC轉換器在電壓轉換中的作用，以及低壓電池的作用。 綫控技術： 隨著汽車智能化程度的提升，綫控技術（X-by-Wire）在電動汽車中應用越來越廣泛。我們將解析綫控轉嚮（Steer-by-Wire）、綫控製動（Brake-by-Wire）和綫控換擋（Shift-by-Wire）的原理，它們如何通過電子信號取代傳統的機械連接，實現更精確、更快速的響應，並為自動駕駛奠定基礎。 車載電子電氣架構： 現代電動汽車集成瞭大量的電子控製單元（ECU）和傳感器。我們將簡要介紹其電氣架構，包括 CAN（Controller Area Network）總綫、LIN（Local Interconnect Network）總綫等通信網絡的原理，以及這些網絡如何實現車內各係統之間的高效信息交換。 五、 車輛的結構與安全：底盤與車身 底盤設計： 電動汽車的底盤設計需要充分考慮電池包的集成和布局。我們將討論電池包的安裝位置（例如集成在底闆中），對車輛重心、空間利用以及碰撞安全的影響。同時，也將涉及電驅動橋的集成、懸架係統的優化以及製動係統與能量迴收係統的協調。 輕量化設計： 為瞭提升續航裏程和性能，電動汽車在車身材料和結構設計上都追求極緻的輕量化。我們將探討高強度鋼、鋁閤金、碳縴維復閤材料等輕量化材料的應用，以及一體化壓鑄等先進製造工藝如何降低車身重量，同時保證車身剛性和碰撞安全性。 碰撞安全： 電動汽車在碰撞安全方麵麵臨新的挑戰，特彆是電池包的保護。我們將分析高壓電池包在碰撞中的潛在風險，以及車身結構設計、電池包的防護措施、BMS的安全策略如何協同工作，以最大程度地保障乘員安全。 六、 展望未來：技術發展趨勢 本書的最後部分將聚焦電動汽車技術的未來發展趨勢。 固態電池： 探索下一代電池技術，如固態電池的原理、優勢（高能量密度、高安全性、長壽命）和麵臨的挑戰（成本、生産工藝、界麵問題）。 更高效率的電驅動係統： 討論新型電動機技術（如軸嚮磁通電機）、SiC（碳化矽）和GaN（氮化鎵）等寬禁帶半導體材料在電機控製器中的應用，如何進一步提升電驅動係統的效率和功率密度。 智能化與網聯化： 展望自動駕駛技術、V2X（Vehicle-to-Everything）通信、OTA（Over-the-Air）軟件升級等技術如何與電動汽車深度融閤，創造更安全、更便捷、更個性化的齣行體驗。 充電基礎設施的革新： 探討無綫充電、換電技術等新興充電方式的潛力，以及智能電網的建設如何支持大規模電動汽車的普及。 通過對電動汽車各個組成部分的深入剖析，本書將幫助讀者建立起一個係統、完整的技術認知框架，理解電動汽車如何從概念走嚮現實，並為未來的技術革新和産業發展提供堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在講解電動汽車的安全方麵做得非常到位。作者不僅在電池部分詳細闡述瞭熱失控的防護措施，還在整車安全設計章節，深入探討瞭高壓電氣係統的安全隔離、防水防塵等級（IP等級）、碰撞安全設計以及電磁兼容性（EMC）等關鍵問題。他用大量的圖示和案例，說明瞭在設計和製造電動汽車時，必須遵循哪些嚴格的安全標準和規範，以確保駕乘人員和外部環境的安全。例如，在講解高壓互鎖（HVIL）係統時，作者詳細描述瞭它是如何在發生意外時，迅速切斷高壓電路，從而避免觸電風險。他還介紹瞭不同類型電動汽車在碰撞事故中的錶現，並分析瞭哪些設計能夠更好地保護電池組免受損傷，防止起火和爆炸。這種對安全性的高度重視，讓我對電動汽車的可靠性和安全性有瞭更強的信心，也讓我認識到，在享受電動汽車帶來的便利和環保的同時，安全始終是首要的考量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版質量令人贊嘆。紙張的厚度適中，手感舒適，即使長時間閱讀也不會感到疲勞。印刷的清晰度很高，圖錶中的細節都能夠被清楚地呈現齣來，這對於理解復雜的結構圖和電路圖尤為重要。我仔細翻閱瞭關於電機和電控係統的那部分，裏麵的電機內部結構圖和控製框圖都繪製得非常精細，每一個元器件和連接都標識得一清二楚。作者在講解功率半導體器件（如IGBT、MOSFET）時，配有詳細的電氣符號和工作特性麯綫圖，這對於我理解電機驅動器的核心組成和工作原理至關重要。另外，在電池管理係統（BMS）的章節，我看到瞭許多關於電池組內部連接方式的圖示，以及不同傳感器（如電壓、電流、溫度傳感器）的布局示意圖，這讓我對電池組的實際組裝和監控方式有瞭更直觀的瞭解。總而言之，這本書在視覺呈現上也非常齣色，它不僅是一本知識寶庫，更是一件精心製作的工藝品，值得收藏和細細品讀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的寫作風格非常嚴謹，語言錶述清晰準確，對於一些專業術語的解釋也恰到好處，不會讓人感到晦澀難懂。作者在介紹復雜的技術原理時，常常會輔以圖示和錶格，這極大地提高瞭理解的效率。我特彆欣賞他在講解電池化學原理時，詳細介紹瞭不同類型鋰離子電池的正負極材料、電解液以及隔膜的特性，並對它們的優缺點進行瞭對比分析。通過圖文並茂的講解，我能夠清晰地瞭解到為什麼磷酸鐵鋰電池在安全性方麵錶現更優，而三元鋰電池在能量密度上更有優勢。對於電池管理係統（BMS）的章節，作者的講解更是深入淺齣，詳細剖析瞭SOC（荷電狀態）、SOH（健康狀態）和SOC（剩餘壽命）的估算方法，以及均衡管理和熱管理策略。這些內容對於我理解電動汽車的續航裏程、電池壽命和充電安全性有著至關重要的作用。在電驅動係統部分，我對電機控製的講解尤為感興趣。作者詳細介紹瞭矢量控製、直接轉矩控製等高級控製算法，並結閤實際案例分析瞭不同控製策略在效率和動態響應方麵的差異。這讓我對如何讓電機更高效、更平順地工作有瞭更深刻的認識。整本書的結構邏輯清晰，章節之間過渡自然，仿佛一條清晰的脈絡，引領讀者一步步深入探索電動汽車的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

我非常欣賞這本書在闡述技術原理時所采用的深入淺齣的方式。對於一些可能讓初學者感到睏惑的復雜概念，作者總是能夠用通俗易懂的語言進行解釋，並輔以生動形象的比喻。例如，在講解能量迴收製動（再生製動）的原理時，作者將電機在製動過程中轉換為發電機，將車輛的動能轉化為電能儲存在電池中的過程，比作“把刹車時浪費掉的能量重新收集起來”。這種形象的比喻，讓抽象的物理原理變得觸手可及。在整車控製係統那一章，作者詳細介紹瞭不同控製策略在加速、減速、巡航以及應對不同路況時的錶現，並分析瞭這些策略如何協同工作，以實現最佳的駕駛體驗和能源效率。他還提及瞭高級駕駛輔助係統（ADAS）和自動駕駛技術與電動汽車動力係統的集成，這讓我看到瞭電動汽車在智能化方麵的發展潛力。整本書的語言風格流暢自然，閱讀起來絲毫不會感到枯燥乏味，仿佛在與一位經驗豐富的工程師進行一場深入的交流，讓人受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書拿到手後，第一感覺就是厚實，書頁紙張的觸感很細膩，印刷質量相當不錯，字跡清晰，沒有齣現模糊或者套印不準的情況，這一點對於我這種喜歡捧著實體書閱讀的人來說，非常重要。封麵設計也比較簡潔大氣，雖然沒有過多花哨的圖案，但“電動汽車結構與原理”幾個字已經足夠吸引眼球，透露齣內容上的專業性。翻開目錄，看到章節劃分得非常細緻，從最基礎的電池技術，到電驅動係統、整車控製，再到充電技術和安全防護，幾乎涵蓋瞭電動汽車的方方麵麵，這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我尤其關注瞭關於電池管理係統（BMS）的那一部分，雖然書還沒有深入閱讀，但從目錄來看，這部分內容應該會詳細闡述電池的充放電控製、熱管理以及狀態估算等關鍵技術，這對於理解電動汽車的核心競爭力至關重要。另外，看到關於電機和電控係統的章節，我腦海裏已經開始想象各種永磁同步電機、交流異步電機的工作原理，以及如何通過電控單元精確控製電機的轉速和扭矩，為車輛提供強勁而平穩的動力輸齣。總的來說，初步的翻閱讓我對這本書的內容深度和廣度有瞭初步的認識，感覺它是一本能夠係統學習電動汽車知識的優秀教材，希望閱讀過程中能夠給我帶來更多驚喜和啓發，也希望這本書能夠幫助我解開心中關於電動汽車的許多疑問，為我未來的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的整體評價是非常高的，它不僅在技術深度上達到瞭專業水準，在知識的廣度上也堪稱全麵。作者似乎傾注瞭大量的心血，將電動汽車從動力源到整車集成，從性能錶現到安全保障，從日常使用到未來發展，都進行瞭係統性的梳理和講解。在閱讀過程中，我多次被作者對細節的嚴謹態度所摺服，無論是對某個電子元件的參數說明，還是對某個控製算法的邏輯推導，都力求做到精準無誤。而且，作者在闡述復雜技術的同時，也常常會聯係實際，引用行業內最新的技術進展和發展趨勢，這使得這本書不僅具有學術價值，也具備很強的現實指導意義。總而言之，這是一本能夠幫助讀者建立起紮實的電動汽車理論基礎，並對行業發展有深刻理解的優秀讀物，無論是對於在校學生、工程師，還是對電動汽車感興趣的愛好者，都具有極高的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容編排非常貼閤實際工程應用，許多原理的講解都結閤瞭當前電動汽車市場上的主流技術和發展趨勢。例如，在新能源汽車的整車架構章節，作者不僅介紹瞭傳統的串聯、並聯和混聯式混閤動力係統，還重點分析瞭純電動汽車的E-drive（集成化電驅動橋）和多閤一（多閤一集成化動力總成）等創新設計，並詳細闡述瞭這些技術在提升空間利用率、降低重量和提高效率方麵的優勢。在電池技術方麵，作者對固態電池的最新研究進展進行瞭介紹，雖然目前還處於實驗室階段，但其潛在的高能量密度和安全性優勢，預示著電動汽車未來的發展方嚮。我特彆關注瞭關於電池安全性的章節，作者詳細講解瞭電池熱失控的機理、探測方法以及防護措施，並列舉瞭許多實際案例，這對於我理解電動汽車的安全設計理念非常有幫助。在充電技術部分，作者不僅介紹瞭交流慢充和直流快充的原理，還對無綫充電、V2G（車輛到電網）等前沿技術進行瞭展望，這讓我對電動汽車的未來發展充滿信心。整本書的知識點非常豐富，涵蓋瞭從基礎理論到前沿技術的方方麵麵，為我提供瞭一個非常全麵的學習框架，讓我能夠更係統地掌握電動汽車的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排讓我覺得非常科學閤理。從最基礎的電動汽車分類和發展曆史入手，循序漸進地引入到電池、電機、電控等核心部件的原理分析。這種由宏觀到微觀的學習方式，非常有利於初學者建立起對電動汽車的整體認知。我尤其喜歡作者在介紹動力電池那一章的邏輯。他先是梳理瞭各種電池技術的演進，從鎳氫電池到不同類型的鋰離子電池，然後深入剖析瞭每種電池體係的化學構成、能量密度、功率密度、循環壽命、安全性以及成本等關鍵性能指標，並結閤實際應用場景，分析瞭它們在電動汽車上的適用性。這讓我不再是簡單地記憶各種電池名稱，而是能從本質上理解它們之間的差異和優劣。在電驅動係統方麵，作者對永磁同步電機和異步感應電機的詳細解析，讓我對其工作原理、驅動方式以及各自的特點有瞭清晰的認識。他甚至還講解瞭如何根據不同的車輛需求，選擇最適閤的電機類型，以及如何優化電機的設計參數來提高效率和降低成本。這種理論與實踐相結閤的講解方式，讓我覺得學到的知識非常有價值，能夠直接應用於實際的分析和判斷。

評分☆☆☆☆☆

本書在充電技術部分的講解，讓我對電動汽車的“加油站”有瞭全新的認識。作者不僅細緻地介紹瞭交流慢充和直流快充的工作原理，包括充電接口的類型、充電協議、充電電流和電壓的控製邏輯，還對目前行業內正在推廣的各種充電設施進行瞭詳盡的分析，例如國標充電樁、商用快充站的布局和技術特點。我特彆感興趣的是關於無綫充電的部分，作者詳細介紹瞭感應耦閤、磁共振等不同類型的無綫充電技術，以及它們在未來電動汽車充電場景中的應用前景。他還提及瞭V2G（Vehicle-to-Grid）技術，闡述瞭電動汽車如何作為移動儲能單元，參與電網的能量調度，這讓我看到瞭電動汽車除瞭交通工具之外的更多可能性。整本書在充電技術方麵的內容，讓我對電動汽車的能源補給方式有瞭更全麵的瞭解，也對未來的充電便利性和智能化發展有瞭更深的期待。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的目錄和章節內容來看，它顯然是為那些希望深入瞭解電動汽車技術細節的讀者量身定製的。作者在編寫過程中，似乎充分考慮到瞭不同背景的讀者需求。例如，在介紹電池電化學原理時，他會從基礎的化學反應機理說起，但同時也會快速過渡到不同電池體係的優缺點分析，以及它們在電動汽車實際應用中的考量因素，如能量密度、功率密度、循環壽命、成本以及安全性。這種“由淺入深，由麵到點”的講解方式，能夠讓具備一定化學基礎的讀者快速掌握核心要點，同時也能讓對化學不太熟悉的讀者通過類比和實際案例獲得理解。在電驅動係統部分，作者對電機控製算法的講解，也展現瞭其深厚的專業功底。他不僅羅列瞭各種控製方法，還會分析它們在不同工況下的性能錶現，甚至會提及一些更高級的控製技術，如模型預測控製（MPC）在電動汽車上的應用潛力。這錶明本書的內容是緊跟行業發展的，具有前瞻性。