新能源汽车构造

曹淼龙，硕士生导师，获得 留学基金委资助参加高等教育教学项目进修，访学浙江大学、加拿大渥太华大学等 外知名高校，主要从事机构设计及数值模拟方面工作。主持或参与了浙江省科技公益、浙江省自然科学基金、 基金及横向课题等多项，指导学生参加全国大学生机械产品数字化设计大赛获 一等奖。目前在 外刊物上发表论文40余篇，申请发明专利十余项，其中授权 发明专利7项，软件著作权2项，参编著作、教材多部。主持省级“十三五”教改课题和汽车类课程建设。

第1章 新能源汽车基础

1.1 汽车发展历程

1.2 新能源汽车概述

实践练习题

第2章 纯电动汽车

2.1 纯电动汽车简介

2.2 纯电动汽车的结构与原理

2.3 纯电动汽车的电控

实践练习题

第3章 混合动力电动汽车

3.1 混合动力电动汽车简介

3.2 混合动力电动汽车的发展潜力

3.3 混合动力电动汽车的结构与原理

3.4 混合动力电动汽车的分类

3.5 混合动力电动汽车动力匹配控制策略

3.6 混合动力电动汽车制动充分回收能量

3.7 混合动力电动汽车的制动平顺性

3.8 混合动力电动汽车应用案例

实践练习题

第4章 电机与电机控制系统

4.1 电机构造分解

4.2 电机的选择

4.3 电机控制系统

实践练习题

第5章 燃料电池电动汽车

5.1 燃料电池电动汽车简介

5.2 燃料电池电动汽车结构与工作原理

5.3 燃料电池电动汽车的特点

5.4 燃料电池电动汽车的关键技术

5.5 燃料电池电动汽车氢气净化技术

实践练习题

第6章 电池与电池管理系统

6.1 电池构造与原理

6.2 电池冷却系统

6.3 电池充电系统

6.4 电池管理系统

6.5 电源转换系统

6.6 高压配电系统

6.7 能量回收系统

实践练习题

第7章 整车控制系统与混合动力系统

7.1 整车控制系统

7.2 混合动力系统

实践练习题

第8章 电动化部件

8.1 电动空调压缩机

8.2 电辅助加热器

8.3 高压起动电机

8.4 其他电动化部件

实践练习题

1.1汽车发展历程

汽车是现代文明的重要标志，已融人了现代最先进的科学技术。汽车作为一种道路交通工具，在国防建设和人民生产、生活等方面均起着十分重要的作用。最早的道路交通工具是人力车和畜力车，此后又经历了蒸汽机汽车、电动汽车、内燃机汽车等数百年的发展阶段。

1.1.1汽车的诞生

在汽车的发展史上，法国陆军工程师、炮兵大尉尼古拉斯。古诺可以被称为开创者之一。在1769年，他成功地研制出了世界上第一辆以蒸汽机为动力的汽车，这是汽车历史上的一个重要里程碑，如图1-1所示。这辆汽车重约41，由3个车轮支撑，其最高车速只能达到6 km/h。但这项发明为后来的汽车技术发展奠定了基础随着技术的不断进步，德国工程师卡尔，本茨在1879年成功制出了一台二冲程发动机。此后，他于1883年创立了本茨公司和本茨莱茵发动机厂，为汽车技术的发展作出了巨大贡献。1885年，他在曼海姆制成了第一辆本茨专利的发动机汽车，并在1886年1月29日申请了专利，如图1-2所示。这辆汽车被认为是第一辆现代意义上的汽车，因此这一天也被视为汽车的诞生日。本茨的发明和创新极大地推动了汽车技术的进步，标志着汽车从独特的玩具到现代交通工具的转变，促进了人类交通方式的革命。

在本茨之后，汽车技术得到了快速的发展。1901年，美国汽车制造商奧奥兹莫比尔制造了第一辆商业化的汽车，名为“Curved Dash”,这标志着汽车开始向大众市场普及。在接下来的几十年中，汽车技术不断革新和发展，速度、安全性和舒适性不断提升。例如，1912年，电气工程师查尔斯・凯特林制造了第一辆实用的电动汽车，为汽车技术在环保和可持续性方面的发展奠定了基础。1913年，福特开发出世界上第一条汽车生产流水线，使得汽车的生产成本大幅降低，价格变得更加亲民。随着时间的推移，汽车的设计和功能也发生了巨大的改变。例如，引人了自动变速器和巡航控制系统等新技术，汽车的驾驶变得更加方便和安全。同时，汽车的外观设计也变得更加时尚和个性化，满足了人们对汽车的不同需求和喜好如今，汽车已经成为现代社会不可或缺的一部分。它为人们提供了便捷、高效、舒适的出行方式，同时也促进了全球经济和文化的交流和发展。虽然汽车技术已经取得了长足的进步，但仍然有许多挑战和机遇等待着我们去应对和发掘。

1.1.2早期电动汽车

1873年，英国人罗伯特・戴维森研制出了世界上第一辆实用的电动汽车，这比德国人戴姆勒和本茨发明汽油发动机汽车早10年以上。戴维森发明的电动汽车是一辆载货车，长4 800 mm，宽1800 mm，使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池，如图1-3所示。其后，从1880年开始可充放电的二次电池得到应用。对于当时的电动汽车来讲，从一次电池发展到二次电池是一次重大的技术变革，使电动汽车需求量有了很大提高，在19世纪下半叶成为交通运输的重要产品，写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。1890年法国和英国伦敦的街道上行驶着电动大客车，当时的车用内燃机技术还相当落后，行驶里程短、故障多、维修困难，而电动汽车维修方便。

本书内容以新能源汽车的基础知识与技术路线为主线，介绍纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的基本知识、结构与工作原理、电池与电池管理系统、控制系统及其应用、电动化部件、各类型变速器与减速器、CAN通信总线与智能网联技术等内容。本书内容体系完整，对于各类型新能源汽车的构造及其技术路线都有所介绍；图文并茂，多用图表对文字内容进行补充，能够满足相关课程的教学要求。