插電式混合動力電動汽車開發基礎

《插電式混合動力電動汽車開發基礎》是2011年機械工業出版社出版的圖書，作者是雷特曼。

基本介紹

• 書名：插電式混合動力電動汽車開發基礎
• 作者：雷特曼
• 譯者：王震坡，孟祥峰
• ISBN：978-7-111-31499-8
• 定價：39.00元
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2011年1月
• 熟悉：熟悉電動汽車的結構、系統
• 了解：了解電動汽車的發展歷史

內容簡介

本書通過對這些電動汽車的介紹，使讀者熟悉電動汽車的結構、系統和零部件，了解電動汽車的發展歷史，掌握評價其性能優劣的方法等，使得電動汽車最終能儘快進入人們的生活。

本授權中文簡體字翻譯版由麥格勞?希爾(亞洲)教育出版公司和機械工業出版社合作出版。此版本經授權僅限在中華人民共和國大陸地區(不包括中國香港特別行政區、中國澳門特別行政區和中國台灣)銷售。

前言

隨著節能環保、綠色出行理念受到國際社會廣泛認同，電動汽車已經成為交通工具發展的熱點和汽車產業研發的重點。各國、各大汽車企業即將在電動汽車領域開展新一輪的產業競爭。Plug-in電動汽車以其良好的環保性和實用性詮釋了現代內燃機技術、動力電池技術、動力搞合技術的有機結合。2009年看到了SethLeitman先生編著的《BuildYourOwnPlug-inHybrdElectrcVehice》一書，書中翔實的內容和對Plug-in電動汽車關鍵技術的通俗陳述方式吸引了我，很想將該書推薦給廣大國內讀者和電動汽車愛好者。2010年通過出版社與SethLeitman先生及對方出版社取得了聯繫，得到了他們的大力支持，在此表示感謝。

對於該書的名字經過多次修改，在尊重內容的基礎上按照我們的語言習慣確定為《插電式混合動力電動汽車開發基礎}，根據國內的用詞習慣也在書中將插電式混合動力電動汽車簡稱為插電式電動汽車或採用PHEV的寫法，希望不要影響讀者的理解。同時希望通過閱讀該書，讀者能對電動汽車尤其是插電式電動汽車有所理解，為我國電動汽車的科學普及以及電動汽車產業的發展盡一份力。在該書的翻譯和編寫過程中得到了機械工業出版社的大力支持，北京理工大學電動車輛國家工程實驗室的劉鵬、陳科等博士研究生，辛濤、馬撓、陸春、韓海濱、孫曉輝、史勝傑等碩士研究生參與了相關章節的翻譯工作，在此對他們一併表示感謝。 王震坡 孟祥峰

2010年10月

於北京理工大學電動車輛國家工程實驗室

目錄

推薦序

譯者序

序

作者介紹

致謝

第1章插電式電動汽車如今能夠興起的原因1

1.1插電式電動汽車的定義1

1.2把你的汽車改裝成一輛插電式電動汽車的理由1

1.3了解插電式電動汽車3

1.3.1內燃機汽車3

1.3.2混合動力電動汽車5

1.3.3純電動汽車6

1.4純電動汽車的定義7

1.4.1電動機7

1.4.2電池8

1.4.3控制系統9

1.5將自己的汽車改裝成插電式混合動力電動汽車10

1.6降低對石油依賴的同時保護環境10

1.6.1廣泛推廣插電式電動汽車有助於有效減少廢氣排放10

1.6.2加州空氣資源委員會零排放的國家報告11

1.6.3美國能源部阿貢國家實驗室11

1.7插電式電動汽車運行維護更加便宜11

1.7.120～25美分每加侖12

1.7.2購買價格12

1.7.3使用價格底線13

1.7.4回報13

1.8安全第一13

1.9你也可以做到14

第2章插電式電動汽車的環保性與節能性15

2.1插電式電動汽車的環保方式15

2.2環保且經濟16

2.2.1節能車16

2.2.2責任在誰17

2.3有毒液體和固體廢物污染19

2.4輸入有毒液體產生的污染19

2.5電力公司青睞插電式電動汽車20

2.6本章小結21

2.6.1內燃機的遺留問題是環境問題21

2.6.2積極主動的解決方案21

第3章插電式電動汽車的歷史23

3.1早期的混合動力以及純電動汽車23

3.1.1保時捷的插電式電動汽車23

3.1.2插電式電動汽車的引進23

3.1.3電力混合動力汽車的法案23

3.1.4新一代汽車夥伴關係計畫24

3.1.5電動汽車沒落的原因24

3.1.6911事件以及我們對電動汽車的重新理解25

3.2混合動力電動汽車進入市場27

3.2.1豐田普銳斯27

3.2.2本田Insight27

3.2.3本田Civic混合動力汽車27

3.2.4福特Escape混合動力汽車28

3.3插電式電動汽車能夠投入市場歸功於安迪·弗蘭克28

3.4加州大學戴維斯分校的插電式電動汽車29

3.4.1美國加州汽車倡議（CalCars）29

3.4.2美國插電式電動汽車協會31

3.4.3美國電力研究院?戴姆勒克萊斯勒插電式電動汽車計畫31

3.4.4CARB用行動支持PHEV31

3.4.5經濟刺激PHEV的發展32

3.5改裝公司33

3.5.1Hybrid Plus PHEV33

3.5.2A123系統公司和Hymotion公司33

3.6已上市的PHEV和即將上市的PHEV34

3.6.1豐田的PHEV34

3.6.2通用汽車和雪佛蘭Volt34

3.6.3Fisker Karma插電式混合動力跑車37

3.6.4AFS Trinity的超級混合動力汽車37

3.6.5福特公司的Escape PHEV38

3.6.6鳳凰汽車公司的混合動力汽車38

3.7結論：插電式電動汽車的時代已經到來38

第4章最合適的插電式電動汽車40

4.1插電式電動汽車的購買決策40

4.2改裝節省時間和金錢40

4.3購買現成的插電式電動汽車41

4.4由混合動力電動汽車改裝的實例41

4.5插電式電動汽車的改裝決策48

4.6底盤的重要性48

4.7電池的重要性49

4.7.1步驟49

4.7.2成本問題49

第5章動力系統和插電式電動汽車的設計方法52

5.1混合動力電動汽車的工作原理52

5.2混合動力系統的類型52

5.2.1串聯式混合動力電動汽車52

5.2.2並聯式混合動力電動汽車54

5.2.3混聯式混合動力電動汽車54

5.3選擇安裝方法54

5.4如何製造和設計插電式電動汽車54

5.4.1經典的安裝方法55

5.4.2可供選擇的安裝方法56

5.5傳動系統59

5.6電動機與內燃機的區別60

5.7設計電動汽車63

5.7.1計算概述63

5.7.2電力電子、電氣設備64

5.7.3降低固有損失65

5.8購買電動汽車的底盤66

5.8.1為什麼改裝是最好的方案67

5.8.2改裝的不利一面67

5.8.3選用底盤時的考慮因素68

5.8.4購買或藉手冊68

5.9將Prius改裝成一輛插電式電動汽車68

第6章插電式電動汽車的發動機和電動機71

6.1內燃機71

6.1.1化石燃料71

6.1.2混合動力電動汽車的集成電動機輔助系統72

6.1.3手動集成電動機輔助系統72

6.2電動機74

6.2.1電壓74

6.2.2電動機的巨大作用74

6.3直流電動機75

6.4套用在插電式電動汽車中的直流電動機76

6.4.1電動機外殼、框架或軛76

6.4.2直流電動機的分類76

6.4.3串勵式直流電動機77

6.4.4並勵式直流電動機78

6.4.5復勵式直流電動機78

6.4.6永磁直流電動機79

6.4.7無刷直流電動機80

6.4.8通用直流電動機80

6.5交流電動機81

6.5.1變壓器81

6.5.2交流異步電動機81

6.5.3多相交流異步電動機81

6.5.4繞線轉子異步電動機83

6.6現階段插電式電動汽車電動機的最佳選擇方案84

6.7結論84

第7章控制器85

7.1控制器概述85

7.2晶體控制器85

7.3電池管理系統87

7.4交流控制器89

7.4.1Elithion控制器的封裝90

7.4.2選擇器90

7.4.3控制器獨立高壓前端91

7.4.4直流控制器92

7.52CH00xxx BMS控制器CAN協定規範92

7.5.1CAN匯流排協定93

7.5.2CAN工具93

7.5.3傳送的CAN信息93

7.5.4CAN顯示協定93

7.5.5標準動力電池包信息94

7.5.6BRUSA充電機控制信息95

7.5.7BMS控制器97

7.5.8接收到的CAN信息97

7.5.9接觸器控制信息98

7.5.10需求CAN報文和回響CAN報文98

7.6總結99

第8章電池101

8.1電池概述101

8.2活性物質102

8.2.1總化學反應102

8.2.2放電化學反應102

8.2.3充電化學反應103

8.2.4充電狀態104

8.2.5平衡過程104

8.2.6電池外部特性104

8.3基本電氣名詞解釋105

8.3.1電壓105

8.3.2電流105

8.3.3功率105

8.3.4電池容量與額定電壓105

8.3.5功率密度106

8.3.6能量密度106

8.3.7容積功率密度106

8.4電池性能106

8.5影響PHEV電池性能的其他因素107

8.6電池安裝和維護指南108

8.6.1安全性108

8.6.2改裝後的Prius功率測試108

8.7目前最佳的電池方案109

8.8未來最佳的電池方案110

8.9電池現狀概述110

8.10結論：未來將是超乎想像的114

第9章充電機和電氣系統116

9.1充電機概述116

9.2理想的蓄電池充電機116

9.3其他充電解決方案118

9.3.1快速充電118

9.3.2更換蓄電池組119

9.4V2G前途光明119

9.4.1何為充電控制點119

9.4.2充電控制硬體122

9.4.3提供給消費者的V2G報告122

9.5現實生活中的蓄電池充電機122

9.5.1Manzanita Micro公司的PFC?20122

9.5.2Elithion充電機122

9.6PHEV的電氣系統123

9.6.1主接觸器123

9.6.2主斷路器123

9.6.3熔斷器124

9.6.4安全聯鎖124

9.6.5低電壓、小電流測量系統125

9.7線路連線125

9.7.1線纜和連線器126

9.7.2連線器126

9.7.3Ford翼虎插電式混合動力車上的C4227A控制連線器127

9.7.4C4227C高壓轉換器128

9.7.5接觸器總成128

9.7.6接觸器的工作流程128

9.7.7接地131

9.8結論133

第10章插電式電動汽車的改裝134

10.1改裝概述134

10.2改裝的目的135

10.3改裝前135

10.4改裝中135

10.5Prius+的歷史136

10.5.1電池組137

10.5.2鉛酸電池138

10.5.3高壓電路138

10.5.4高壓線纜的顏色141

10.5.5電動汽車充電機141

10.6豐田相關的控制器142

10.6.1電池信號模擬器板142

10.6.2控制板144

10.6.3電池ECU的虛擬SOC145

10.6.4安裝CAN顯示器146

10.6.5儀錶板的拆卸146

10.6.6CAN匯流排掃描器148

10.6.74.0版的CAN顯示器149

10.6.8CAN顯示器配置149

10.6.9原裝高壓電池的改裝154

10.6.10元器件的位置155

10.6.11線束名稱和功能157

10.6.12電池冷卻系統159

10.6.13電池的高壓交流電160

10.6.14PFC充電機的安裝163

10.6.15安裝電池箱163

10.6.16聯鎖電池箱163

10.6.17整流器165

10.6.18大電流系統167

10.6.19測試數據的顯示169

10.7噴漆、拋光與標記172

10.8記錄改裝的工作成果173

第11章最大程度地享受插電式混合動力汽車175

11.1牌照和保險175

11.1.1牌照的獲得175

11.1.2保險的獲取176

11.1.3有關安全的說明176

11.2駕駛和維修176

11.2.1經濟性的駕駛176

11.2.2滑行176

11.2.3能量回收176

11.3保養PHEV177

11.3.1電池護理177

11.3.2潤滑177

11.3.3檢測連線178

11.3.4應急包178

11.4改裝是否會影響保修178

11.5電池板的故障排除179

11.5.1觀察運行情況179

11.5.2無載檢測179

11.5.3帶載檢測180

11.5.4更換電池板180