电动汽车工程手册 第五卷 驱动电机与电力电子

第1章 概述1.1 电动汽车驱动电机系统/11.2 驱动电机系统的设计要求/21.2.1 电动汽车对驱动电机系统设计需求/21.2.2 驱动电机系统的主要类型/41.3 车用驱动电机系统的发展现状与趋势/51.3.1 我国车用驱动电机系统产业发展概况/51.3.2 我国车用驱动系统总体技术进展概况/71.3.3 国外车用驱动电机系统技术发展概况/181.3.4 轮毂电机发展概况/241.4 我国电动汽车驱动电机系统技术发展趋势31参考文献/32第2章 驱动电机的关键材料和零部件2.1 无取向硅钢材料/292.1.1 性能要求/292.1.2材料特性/302.1.3影响因素/322.1.4典型产品/342.2 稀土永磁材料/342.2.1 性能要求/342.2.2 主要成分/352.2.3 制备工艺/372.2.4 典型产品/392.3 漆包线与绝缘材料/402.3.1 漆包线/402.3.2绝缘材料/412.4 高速轴承/442.4.1 性能要求/442.4.2 主要类型及结构/452.4.3 选型及关键指标/452.4.4 寿命校核/462.5位置传感器/482.5.1旋转变压器/482.5.2 磁编码器/502.6 温度传感器/552.6.1 基本原理/552.6.2 主要参数/562.7 密封材料/572.7.1 分类及基本要求/572.7.2典型的密封材料/58参考文献/59第3章 永磁同步电机设计3.1 概述/613.2 主要结构及零部件/623.2.1 基本结构/623.2.2 定子总成/633.2.3 转子总成/703.2.3 冷却结构/723.3 永磁同步电机的调速特性/753.3.1 电压方程式和相量图/753.3.2 功率和转矩/773.4 永磁同步电机的变频调速特性/773.4.1 电压极限椭圆和电流极限圆/783.4.2 恒转矩曲线和*大转矩/电流曲线/793.4.3弱磁控制与*大转矩电压比曲线/803.4.4 定子电流*佳控制运行/813.5 永磁同步电机多领域集成与多层面协同设计方法/843.5.1 基本设计准则/843.5.2 永磁同步电机多领域集成设计方法/853.5.3 永磁同步电机多层面协同仿真/903.5.4 样机设计及验证/94参考文献/97第4章 异步驱动电机4.1概述/994.2异步驱动电机结构/1004.2.1基本结构/1004.2.2转子/1014.2.3测速系统/1034.3稳态工作特性/1044.3.1 运行原理/1044.3.2稳态运行特性/1044.4异步驱动电机变频运行/1084.4.1 恒磁通区的运行特性/1084.4.2恒电压区驱动电机的运行特点/1094.5基于多领域集成与多层面协同的异步驱动电机设计方法1104.5.1 设计任务/1104.5.2 设计流程/1114.5.3 基于多领域集成与多层面协同的异步驱动电机设计方法/116参考文献/121第5章 高速减速器5.1 概 述/1235.1.1 高速减速器的工作原理/1235.1.2基本类型/1235.2主要结构及零部件/1245.2.1减速机构/1255.2.2驻车机构/1345.2.3箱体/1425.2.4差速器/1435.2.5密封/1445.3减速器的特性（高速性）及设计/1445.3.1减速器的特性 /1445.3.2减速器设计/1445.4典型高速减速器产品/1465.4.1 横置减速器/1465.4.2 纵置减速器/1485.4.3 两档减速器/149参考文献/151第6章 电驱动总成振动噪声6.1　电驱动总成振动噪声/1536.1.1　电驱动总成振动噪声的分类/1536.1.2　机械振动噪声/1546.1.3　气动噪声/1556.1.4　谐波噪声/1566.1.5　电磁振动噪声/1566.1.6　减速器噪声/1586.2　电驱动总成振动模态/1596.2.1 电机振动模态/1606.2.2减速器振动模态/1616.3　电机径向电磁力/1626.4　齿轮动态啮合力/1646.4.1 齿轮啮合刚度激励/1646.4.2 齿轮啮合误差激励 /1666.4.3 齿轮啮合冲击激励 /1676.4.4 减速器壳体辐射噪声/1686.5　电驱动总成噪声的评价/1686.5.1　基本声学参数/1686.6　电驱动总成噪声的测量方法/1736.6.1　测量要求/1736.6.2　声功率级的测定/1736.6.3　表面声压级的测定/174参考文献/176第7章 电机控制器的关键零部件7.1 功率器件/1797.1.1 IGBT功率器件/1797.1.2 SiC功率器件/1827.2 支撑电容/1857.2.1 直流电容器参数需求/1857.2.2 膜电容器技术特点/1867.2.3 膜电容器关键技术/1887.3 传感器/1897.3.1 电流传感器/1897.3.2 温度传感器/1907.4 滤波器/1917.4.1 滤波器基本需求/1917.4.2 车用滤波器设计/192参考文献/195第8章 功率电路设计8.1 电力电子集成设计方法/1978.1.1 电力电子集成设计方法/1978.1.2 冷却结构设计/1988.2 电力电子集成设计实例/2028.2.1 单控制器DC/AC/2028.2.2 DC/AC DC/DC集成控制器/2048.2.3 集成双向DC/DC 双DC/AC控制器/206参考文献/209第9章 控制电路设计9.1 MCU微处理器/2119.1.1 飞思卡尔MPC5643L微处理器/2119.1.2 飞思卡尔MPC5744P微处理器/2149.1.3 英飞凌TC275微处理器/2169.2 MCU控制电路设计/2199.2.1 MCU供电电源配置/2199.2.2 MCU外围电路配置/2209.3控制电源设计/2239.3.1 开关电源主要拓扑结构/2239.3.2 反激式电源设计/2289.4 信号处理电路设计/2319.4.1 温度采样电路/2319.4.2 电压采样电路/2329.4.3 电流采样电路/2329.4.4 旋变解码电路/2339.5驱动电路设计/2359.5.1 典型驱动电路的隔离方式/2359.5.2 驱动电路参数设计/237参考文献/239第10章 驱动电机系统控制算法及软件架构10.1 永磁同步电机控制方法/24110.1.1 永磁同步电机矢量控制方法/24110.1.2永磁同步电机直接转矩控制方法/24510.1.3 永磁同步电机两种控制方法的比较/24910.2 交流异步电机控制方法/25010.2.1 基本控制方法/25010.2.2交流异步电机动态数学模型/25010.2.3交流异步电机矢量控制系统/25310.2.4交流异步电机直接转矩控制系统/25510.3 AutoSAR软件架构/25710.3.1 基础软件层/25810.3.2 应用层软件/26510.4电机软件设计方法及流程/26910.4.1 CMMI和ASPICE模型/26910.4.2 MCU软件开发流程/27010.4.3 MISRA C规范/271参考文献/272第11章 驱动电机系统功能安全开发11.1 概述/27311.1.1 功能安全标准27311.2 概念阶段功能安全开发/27611.3 系统功能安全开发/27711.4 硬件功能安全开发/27811.5 软件功能安全开发/28011.6 功能安全产品生产发布/284参考文献/285第12章 DC/DC变换器12.1 分类及原理/28712.2 降压变换器/28812.2.1电路结构/28812.2.2工作原理/28812.2.3工作模式/28912.2.4CCM降压变换器的输出电压/28912.2.5CCM降压变换器的电感纹波电流/29112.2.6CCM降压变换器的电容纹波电压/29112.2.7CCM与DCM的边界/29212.2.8DCM电路的输出电压/29312.3升压变换器/29412.3.1电路结构/29412.3.2工作原理/29412.3.3CCM升压变换器的输出电压/29512.3.4CCM升压变换器的电感纹波电流/29612.3.5CCM升压变换器的电容纹波电压/29712.3.6CCM和DCM的边界/29712.3.7DCM电路的输出电压/29712.4DC/DC组合电路/29812.4.1半桥DC/DC电路/29812.4.2H桥DC/DC电路/29812.5DC/DC隔离变换器/29912.5.1单端正激式变换器/30012.5.2H桥式变换器/29812.6 谐振式变换器/30112.7DC/DC车载应用/30212.7.1电驱动系统双向DC/DC转换器/30212.7.2高低压变换隔离DC/DC变换器/30312.7.348V混合动力系统DC/DC变换器/304参考文献/305第13章 驱动电机系统的电磁兼容技术13.1 车用电机驱动系统电磁兼容机理/30713.1.1 电磁干扰分类/30713.1.2 差模干扰与共模干扰/30813.1.3 车用电机驱动系统干扰源分析/30913.1.4 车用电机驱动系统干扰传输路径分析/30913.2 车用电机驱动系统电磁干扰防治/31213.2.1 电路EMC设计准则/31213.2.2 电磁干扰滤波器/31713.2.3 优化驱动电路设计/32113.2.4 改进高频调制策略/32213.2.5 改进电路拓扑/32513.2.6 应用举例/327参考文献/330