本書主要介紹了電動汽車的基礎(chǔ)知識，電源系統(tǒng)，電動機(jī)及控制器，其他功能系統(tǒng)，充電技術(shù)，維護(hù)、保養(yǎng)及故障維修，典型車型等內(nèi)容。
電動汽車作為新能源汽車的領(lǐng)軍者,尤其受到人們的關(guān)注。電動汽車的推廣和應(yīng)用,已成為我國各地實(shí)施新能源戰(zhàn)略的熱門話題。目前電動汽車雖然仍有許多限制因素,但相比過去而言,電動汽車的發(fā)展日新月異,性能不斷提高。有專家預(yù)測,電動汽車在未來50年內(nèi)將有可能取代燃油汽車。為了普及和傳播電動汽車的相關(guān)知識,為電動汽車走向市場做好技術(shù)知識儲備,我們編寫了此書。
本書共7章,內(nèi)容包括電動汽車基礎(chǔ)知識,電源系統(tǒng),電動機(jī)及控制器,其他功能系統(tǒng),充電技術(shù),維護(hù)、保養(yǎng)及故障維修,典型車型。
本書內(nèi)容實(shí)用,可操作性強(qiáng),配有大量的圖片并加以說明,易看、易懂。本書可作大中專院校汽車 相關(guān)專業(yè)的教材,也可作汽車新技術(shù)培訓(xùn)參考教材,同時(shí)還可供汽車維修企業(yè)技術(shù)人員參考使用。
本書由寧德發(fā)主編,參與編寫的人員還有楊曉、榮星、郭芃、杜岳、于振斌、許潔、張寧、張袆、張金玉、張靜、李良軍、肖利萍、李艷飛、李凌、孫雨安、孫莉媛、李丹、宋立音、白雅君。
由于筆者的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)識有限,雖然盡心盡力編寫,但內(nèi)容難免有疏漏之處,敬請廣大讀者批評指正。
寧德發(fā)，交通技師學(xué)院副教授，曾在汽車修理廠擔(dān)任副廠長職位，并在日本中央自動車株式會社進(jìn)行汽車技術(shù)研修，有著豐富的汽車維修實(shí)操和教學(xué)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，編寫有多本汽車維修著作。
第1章 電動汽車基礎(chǔ)知識 1
1.1 新能源汽車的定義和分類 1
1.1.1 新能源汽車的分類 1
1.1.2 純電動汽車類型 2
1.2 純電動汽車的基本組成與工作原理 3
1.2.1 純電動汽車的基本組成 3
1.2.2 純電動汽車的工作原理 5
1.3 純電動汽車的分類 6
1.3.1 按驅(qū)動系統(tǒng)組成和布置形式分類 6
1.3.2 按車載電源數(shù)不同分類 7
1.3.3 按用途不同分類 7
1.4 純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)布置形式 7
1.4.1 集中驅(qū)動系統(tǒng) 8
1.4.2 輪轂驅(qū)動系統(tǒng) 9
1.5 純電動汽車的關(guān)鍵技術(shù) 10
1.5.1 電池及管理技術(shù) 10
1.5.2 整車控制技術(shù) 10
1.5.3 整車輕量化技術(shù) 11
第2章 電動汽車的電源系統(tǒng) 12
2.1 電池概述 12
2.1.1 電池的基本組成 12
2.1.2 電池的基礎(chǔ)知識 12
2.1.3 電池的種類 13
2.1.4 電池的性能指標(biāo) 14
2.1.5 各類車用電池的性能比較 16
2.2 鉛酸蓄電池 17
2.2.1 鉛酸蓄電池的使用與維護(hù) 17
2.2.2 鉛酸蓄電池的檢測 25
2.2.3 鉛酸蓄電池的故障診斷 25
2.2.4 鉛酸蓄電池的修復(fù) 30
2.3 堿性電池 33
2.3.1 鎳-鎘電池 33
2.3.2 鎳-氫電池 34
2.3.3 鋰鐵電池 37
2.3.4 鈉硫電池 41
2.3.5 空氣電池 42
2.4 超級電容器 43
2.4.1 概述 43
2.4.2 超級電容器的結(jié)構(gòu)、工作原理、類型和電解質(zhì) 47
2.4.3 超級電容器的管理系統(tǒng) 50
2.5 動力電池的管理系統(tǒng) 55
2.5.1 電池管理系統(tǒng)的主要功能 55
2.5.2 電池的等效電路模型 55
2.5.3 充電裝備 57
2.5.4 電池的充電與放電特性 60
2.5.5 電池的充電方式 62
2.5.6 電池的“不一致性” 對電池性能的影響 62
2.5.7 電池的荷電狀態(tài) 64
2.5.8 電池的熱管理系統(tǒng) 67
2.5.9 電池的能量管理數(shù)據(jù)處理、通信和顯示 68
2.5.10 電動汽車對動力電池性能的要求及動力電池的發(fā)展方向 69
2.6 電池性能的檢測方法 70
2.6.1 電池充放電性能測試 70
2.6.2 電池容量測定 71
2.6.3 電池循環(huán)次數(shù)測試 72
2.6.4 電池內(nèi)阻的測定 73
2.6.5 自放電及儲存性能測試 73
2.6.6 安全性測試 74
2.6.7 超級電容器性能檢測方法 75
第3章 電動汽車的電動機(jī)及控制器 78
3.1 驅(qū)動電動機(jī)概述 78
3.1.1 電動機(jī)的類型 78
3.1.2 電動機(jī)的主要性能參數(shù) 79
3.2 直流電動機(jī) 80
3.2.1 直流電動機(jī)的構(gòu)造 81
3.2.2 直流電動機(jī)的運(yùn)行原理 83
3.2.3 直流電動機(jī)的分類與機(jī)械特性 85
3.2.4 直流電動機(jī)的啟動、調(diào)速和反轉(zhuǎn) 88
3.2.5 采用直流電動機(jī)的實(shí)例 89
3.3 三相異步電動機(jī) 91
3.3.1 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 91
3.3.2 三相異步電動機(jī)的工作原理 93
3.3.3 三相異步電動機(jī)的主要參數(shù) 94
3.3.4 三相異步電動機(jī)的工作特性 95
3.3.5 三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性 96
3.3.6 采用異步電動機(jī)的實(shí)例 97
3.4 永磁刷直流電動機(jī) 101
3.4.1 永磁刷直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 101
3.4.2 永磁同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理 104
3.4.3 永磁刷直流電動機(jī)的驅(qū)動過程 104
3.5 開關(guān)磁阻電動機(jī) 106
3.5.1 開關(guān)磁阻電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 106
3.5.2 開關(guān)磁阻電動機(jī)的電力電子功率變換器的主電路 108
3.5.3 開關(guān)磁阻電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理 109
3.5.4 永磁式開關(guān)磁阻電動機(jī) 109
3.6 輪轂電動機(jī) 109
3.6.1 輪轂電動機(jī)的應(yīng)用 110
3.6.2 輪轂電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 110
3.6.3 輪轂電動機(jī)的分類及特點(diǎn) 111
3.6.4 采用輪轂電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的特點(diǎn) 112
3.7 電動機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng) 112
3.7.1 串勵直流電動機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng) 113
3.7.2 交流異步電動機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng) 114
3.7.3 開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng) 114
3.7.4 刷直流電動機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng) 114
3.8 電動汽車控制器和整車控制器 115
3.8.1 電動機(jī)控制器 115
3.8.2 整車控制器 116
3.9 電動機(jī)及控制器的檢測 118
3.9.1 電動機(jī)的檢測 118
3.9.2 控制器的檢測 119
第4章 電動汽車其他功能系統(tǒng) 120
4.1 直流/直流轉(zhuǎn)換器 120
4.1.1 DC/DC電能變換器的形式 120
4.1.2 DC/DC電能變換器的主要用途 120
4.1.3 升壓型DC/DC電能變換器的工作原理 121
4.1.4 降壓型DC/DC電能變換器的工作原理 121
4.1.5 單端正激式降壓型DC/DC電能變換器的工作原理 122
4.1.6 雙向升降壓型DC/DC電能變換器的工作原理 123
4.2 電動汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 124
4.2.1 電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn) 124
4.2.2 電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類 125
4.2.3 電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的分類 126
4.2.4 EPS的組成 127
4.2.5 EPS的工作原理 129
4.3 電動汽車制動系統(tǒng) 131
4.3.1 電動真空助力制動系統(tǒng) 131
4.3.2 電動機(jī)再生制動 132
4.3.3 電動汽車能量回饋控制 134
4.4 電動汽車空調(diào)系統(tǒng) 138
4.4.1 電動汽車空調(diào)的制冷方式 138
4.4.2 電動汽車空調(diào)的制熱方式 141
4.4.3 電動渦旋式壓縮機(jī) 144
4.5 電動汽車電氣系統(tǒng) 146
4.5.1 電動汽車電氣系統(tǒng)概述 146
4.5.2 電動汽車的用電安全技術(shù) 147
第5章 電動汽車充電技術(shù) 155
5.1 充電設(shè)備 155
5.1.1 充電機(jī) 155
5.1.2 充電樁 158
5.2 充電模式 159
5.2.1 正常充電模式 159
5.2.2 快速充電模式 160
5.2.3 換電模式 160
5.2.4 充電系統(tǒng)對電池的影響 160
5.3 充電接口 161
5.3.1 充電接口要求 161
5.3.2 充電接口形式 161
5.4 充電站 163
5.4.1 主要功能與布局 163
5.4.2 建設(shè)形式 165
5.5 充電系統(tǒng)的布局 165
5.5.1 家庭用充電設(shè)施 166
5.5.2 公共充電設(shè)施 166
第6章 電動汽車的維護(hù)、保養(yǎng)及故障維修 169
6.1 整車維護(hù)與保養(yǎng) 169
6.2 關(guān)鍵零部件的維護(hù)與保養(yǎng) 169
6.2.1 動力電池系統(tǒng) 170
6.2.2 驅(qū)動電動機(jī) 171
6.2.3 其他高壓系統(tǒng) 172
6.2.4 電氣線束 172
6.2.5 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 172
6.2.6 制動系統(tǒng) 173
6.3 電動汽車常見故障及處理 173
6.3.1 故障檢測方法 173
6.3.2 動力系統(tǒng)常見故障及處理方法 174
6.3.3 汽車底盤常見故障及處理方法 178
6.3.4 電氣設(shè)備常見故障及處理方法 181
6.3.5 空調(diào)系統(tǒng)常見故障及處理方法 182
6.3.6 典型車輛故障表 184
第7章 純電動汽車典型車型 190
7.1 日產(chǎn)Leaf純電動汽車和三菱純電動汽車 190
7.1.1 蓄電池組裝于車身中部位 190
7.1.2 高壓電力系統(tǒng)的安全防護(hù) 190
7.1.3 純電動汽車的專用車身 192
7.1.4 E動力總成的安裝部位和安裝形式 192
7.1.5 動力蓄電池組總成 193
7.1.6 碰撞時(shí)高壓電斷開系統(tǒng) 193
7.1.7 局域網(wǎng)與電力、電子系統(tǒng) 194
7.1.8 動力蓄電池組的管理系統(tǒng)BMS 195
7.1.9 日產(chǎn)Leaf純電動汽車儀表、充電顯示 197
7.2 比亞迪純電動汽車 197
7.2.1 EV總體組成與基本工作原理 197
7.2.2 比亞迪純電動汽車電池組電池管理系統(tǒng) 198
7.2.3 比亞迪純電動汽車的電池充電設(shè)備 203
7.3 特斯拉純電動汽車 204
7.3.1 概述 204
7.3.2 電池系統(tǒng) 204
7.3.3 特斯拉ModelS充電情況 206
7.4 通用EV-1型電動轎車 208
7.4.1 EV-1型電動轎車的技術(shù)性能 208
7.4.2 EV-1型電動轎車的動力系統(tǒng) 208
7.4.3 EV-1型電動轎車的驅(qū)動系統(tǒng) 209
7.4.4 EV-1型電動轎車的操縱裝置 210
7.4.5 EV-1型電動轎車的控制系統(tǒng) 210
7.4.6 EV-1型電動轎車的DC/DC轉(zhuǎn)換器和低壓電池組 210
7.5 中國遠(yuǎn)望YW6120DD型電動大客車 211
7.5.1 YW6120DD型電動大客車的主要技術(shù)性能 211
7.5.2 YW6120DD型電動大客車的動力系統(tǒng) 212
7.5.3 YW6120DD型電動大客車的驅(qū)動系統(tǒng) 212
7.5.4 YW6120DD型電動大客車的操縱裝置 213
7.5.5 YW6120DD型電動大客車的控制系統(tǒng) 213
7.5.6 YW6120DD型電動大客車的車身 213
7.5.7 YW6120DD型電動大客車的制動系統(tǒng)和制冷系統(tǒng) 214
7.6 奇瑞M1EV電動汽車 214
7.6.1 M1EV系統(tǒng)組成原理 214
7.6.2 M1EV系統(tǒng)組成 214
參考文獻(xiàn) 216
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