包邮现代车用电驱动系统原理和控制理论

1星价 ¥53.7 (6.7折)

2星价￥53.7 定价￥79.9

作者：丁荣军刘侃刘海涛著

出版社：机械工业出版社

本类榜单：教材

分类：教材 > 研究生/本科/专科教材 > 工学

暂无评论

图文详情

ISBN：9787111770466
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：316
出版时间：2024-12-01
条形码：9787111770466 ; 978-7-111-77046-6

本书特色

1.响应时代与国家战略需求：契合新一轮科技革命和产业变革趋势，顺应汽车产业向新能源、智能化转型方向。紧密对接《中国制造2025》对节能与新能源汽车的重点发展战略，满足国家对新能源汽车产业技术人才培养需求，为我国电动汽车产业发展提供知识支持与人才储备指引。
2. 专业团队联合打造：由湖南大学丁荣军院士主编。融合学术理论深度与企业实践前沿性，确保知识体系既具系统性，又紧密贴合生产实际，让读者学到的知识能直接应用于产业实践。
3. 内容全面且体系完整：作为“战略性新兴领域“十四五”高等教育系列教材”之一，与系列其他书籍共同涵盖智能新能源汽车设计、控制、制造与系统工程多方面。本书聚焦电驱动技术，沿着汽车电动化总成开发的技术路线，从电路波形、器件特性、开关负载行为、脉宽调制、状态平均、系统控制等基本概念延伸至DC/DC、DC/AC和AC/DC等电力电子技术专业知识，让学生全面掌握电动汽车电驱动知识。
4. 理论与实践深度融合：不仅阐述电驱动的基础理论，还引入企业真实设计案例。通过实际案例分析，解决高校新能源汽车课程理论与实践脱节问题，培养学生创新精神和实践能力，使其更符合企业对人才的实际需求。
5. 紧跟产业发展趋势：及时反映全球汽车电动化进程，展现行业新动态。

内容简介

本书将前沿的研究成果与实际应用相结合，通过深入研究车用电驱动系统的关键技术，为读者提供系统的知识框架，并通过丰富的理论分析与应用验证展示帮助读者更好地理解和应用这一领域的前沿技术。本书沿着汽车电动化总成开发的技术路线，从电路波形、器件特性、开关负载行为、脉宽调制、状态平均、系统控制等基本概念延伸至DC/DC、DC/AC和AC/DC等电力电子技术专业知识。以车用电驱动系统原理以及控制理论为基础，拓展数学建模、仿真验证、实践操作等课程。本书可作为普通高等教育车辆工程、新能源汽车工程、智能车辆工程等专业的教材，也可以供其他面向市场需求培养的复合型专业人才以及相关工程技术人员参考。

前言

车辆动力系统的电动化转型逐渐成为当前产业和技术发展的主流趋势。基于电机、电池和电控的“三电系统”技术，已经逐步取代传统的内燃机技术，成为当前新一代乘用车、商用车、特种车和非道路机动车的动力优选。通过对当前车辆行业头部企业的调研显示，企业对车用电驱动系统技术的人才需求非常迫切，而当前高校的本科生和研究生培养环节中，缺乏来打通“车辆技术”和“电驱动系统技术”之间联系的课程，企业需要投入较长的培养周期来获得自己想要的人才。本书旨在全面探讨、分析“现代车用电驱动系统原理和控制”理论、方法与实际应用案例，以完善车辆工程/智能车辆工程专业方向的教材体系。
然而，要实现全面、透彻地向本科生及研究生讲授电驱动系统原理和控制技术并非易事，得复合型人才的培养面临着不小的挑战。高校丰富的学术资源以及充足的实践平台整合，为教材及课程体系的完善夯实了基础并提供了完备的支持。本书将以立德树人为根本目标，深入探讨这些挑战与机遇，为读者提供应对未来就业环境与价值观养成的理论基础和实践指导。车辆动力系统的电动化转型逐渐成为当前产业和技术发展的主流趋势。基于电机、电池和电控的“三电系统”技术，已经逐步取代传统的内燃机技术，成为当前新一代乘用车、商用车、特种车和非道路机动车的动力优选。通过对当前车辆行业头部企业的调研显示，企业对车用电驱动系统技术的人才需求非常迫切，而当前高校的本科生和研究生培养环节中，缺乏来打通“车辆技术”和“电驱动系统技术”之间联系的课程，企业需要投入较长的培养周期来获得自己想要的人才。本书旨在全面探讨、分析“现代车用电驱动系统原理和控制”理论、方法与实际应用案例，以完善车辆工程/智能车辆工程专业方向的教材体系。 然而，要实现全面、透彻地向本科生及研究生讲授电驱动系统原理和控制技术并非易事，得复合型人才的培养面临着不小的挑战。高校丰富的学术资源以及充足的实践平台整合，为教材及课程体系的完善夯实了基础并提供了完备的支持。本书将以立德树人为根本目标，深入探讨这些挑战与机遇，为读者提供应对未来就业环境与价值观养成的理论基础和实践指导。 本书将前沿的研究成果与实际应用相结合，通过深入研究车用电驱动系统的关键技术，为读者提供系统的知识框架，并通过丰富的理论分析与应用验证展示，帮助读者更好地理解和应用这一领域的前沿技术。本书可作为相关专业本科生和研究生的教材，推动相关专业学生培养质量的提升，使得培养的人才更好地满足国家战略和行业需求，也可供工程技术人员参考学习，以推动技术进步和行业发展。 本书的主要特点如下： 1）本书内容体系完整、由浅入深，沿着汽车电动化总成开发的技术路线介绍，从电路波形、器件特性、开关负载行为、脉宽调制、状态平均、系统控制等基本概念延伸至DC/DC、DC/AC和AC/DC等电力电子技术专业知识。以车用电驱动系统原理以及控制理论为基础，拓展数学建模、仿真验证、实践操作等课程。因此，对于刚进入车用电驱动系统领域学习的学生，这些章节能够补足其知识上的不足。对于相关技术开发人员，也可以加深其对该技术领域的了解以扩展知识面。本书还涵盖了车用电驱动技术目前的发展现状以及主流趋势，这对于高校及企业研发人员来说，可以作为科研项目选题的参考。 2）为了更好地将理论知识转化为实际应用能力，本书通过丰富的电驱动应用和场景分析，通过对电驱动系统结构设计和控制系统应用开发的深入剖析，读者将了解电驱动技术在各种实际工程场景的应用。这一特点使得本书不仅适用于学术研究人员，还能够为汽车工程师和其他从业人员提供实际应用方面的借鉴及指导。 3）本书突出整合了前沿技术和创新方法，在对车用电驱动系统的关键技术进行深入剖析的基础上，汇集编者在车用电驱动系统 (电机、电力电子和驱动控制技术) 十余年的科研成果。通过深度融合这些前沿技术，本书为读者展示了理论与实践结合、不断创新的技术发展路径。这一整合性的创新点使得本书在行业内更具有前瞻性，能够引导读者对车用电驱动系统关键技术的认知和实践。 4）区别于电气工程学科的电力电子技术书籍，本书的内容聚焦于新能源汽车电动化技术的基础知识，设计案例化的理论、方法和技术，借此帮助读者快速入门和培养持久学习专业知识的兴趣。 5）本书以新能源汽车的快速发展为背景，致力于落实普通高等教育立德树人的根本任务。通过阅读·思考板块，介绍中国制造与中国创造故事案例，培养学生的大国情怀、爱国情怀和工匠精神；通过综合实践题，让学生深入思考国家相关政策、了解技术发展方向，培养学生将理论应用于工程实践的能力。 6）本教材采用案例式教学，先阐述基本概念和专业理论，后举例说明。这些案例取自编者亲手实践的仿真电路，有助于学生掌握。另外，本书配套了例题讲解视频（通过微信扫描二维码即可观看），便于学生准确、快速掌握分析方法和建模能力。 本书由丁荣军、刘侃、刘海涛主编，由韩晓筱、陈泳丹、褚文强、陈锋、胡伟、魏东、黄沛丰共同编写。在本书编写过程中，感谢湖南工程学院助理教授刘云峰给予的支持，感谢中车株洲电力机车研究所有限公司、宁波海天驱动有限公司等企业工程师在项目合作过程中给予的启发。在创作过程中，也非常感谢王伟彬博士、高莉博士、桑鹏飞博士及团队的其他研究生，他们为书稿的整理、校正内容提供了很大的帮助，在这里对大家表示衷心的感谢。 由于编者水平有限，书中存在的错误及不当之处在所难免，恳请读者提出宝贵建议，以便修订时予以纠正。 编　者

显示全部信息

序
前言
二维码清单
第1章　导论 1
1.1　车用电驱动系统结构及原理 1
1.1.1　电动汽车电驱动系统介绍 2
1.1.2　混合动力电动汽车电驱动系统介绍 5
1.2　车用电机的分类和基本特征 7
1.2.1　直流电机 8
1.2.2　感应电机 9
1.2.3　永磁同步电机 10
1.2.4　开关磁阻电机 11
1.3　车用电力电子器件和基本特性 13
1.3.1　MOSFET的基本结构和工作原理 13
1.3.2　MOSFET的基本特性 17
1.3.3　IGBT的基本结构和工作原理 19
1.3.4　IGBT的基本特性 21
1.4　车用逆变系统和基本原理 22
1.4.1　逆变电路的基本原理 23
1.4.2　电压型逆变电路 25
1.4.3　电流型逆变电路 25
1.5　车用电源系统和基本原理 27
1.5.1　车用电源系统的组成 27
1.5.2　车用电力电子设备 29
1.6　车用储能系统和能量管理技术 32
1.6.1　车载储能系统 32
1.6.2　电池管理系统 34
1.6.3　多动力系统能量管理 36
习题 37
参考文献 39
第2章　车用三相交流感应电机 41
2.1　交流感应电机的结构和运行原理 41
2.1.1　交流感应电机的基本结构 42
2.1.2　三相交流感应电机的运行原理 43
2.1.3　交流感应电机的基本方程 45
2.2　交流感应电机绕组的构成原则和分类 49
2.2.1　感应电机绕组的基本参数 49
2.2.2　三相单层绕组 50
2.2.3　三相双层绕组 51
2.3　交流感应电机绕组的电动势 53
2.3.1　导体的感应电动势 53
2.3.2　线圈的电动势与节距因数 55
2.3.3　分布绕组的电动势与分布因数 56
2.3.4　相电动势和线电动势 57
2.4　交流感应电机绕组的磁动势 59
2.4.1　线圈磁动势 59
2.4.2　分布绕组的磁动势 62
2.4.3　单相绕组磁动势 64
2.4.4　三相绕组的合成磁动势 65
2.5　交流感应电机运行特性的电枢反应 69
2.5.1　三相感应电机的转矩-转差率特性 69
2.5.2　三相感应电机的工作特性 71
2.6　交流感应电机的启动和转矩转速控制特性 72
2.6.1　三相感应电机的启动 72
2.6.2　三相感应电机的调速 77
习题 87
参考文献 90
第3章　车用三相交流永磁同步电机 92
3.1　永磁同步电机分类和运行原理 92
3.1.1　结构组成 92
3.1.2　运行原理 95
3.2　永磁材料的性能和主要参数 96
3.2.1　磁性能 97
3.2.2　常用永磁材料 97
3.2.3　主要参数 100
3.2.4　永磁材料的选用方法 104
3.3　永磁同步电机磁路和电磁参数 104
3.3.1　永磁同步电机磁路计算基础 104
3.3.2　永磁同步电机等效磁路 107
3.3.3　等效磁路解析法 109
3.3.4　等效磁路图解法 113
3.3.5　电磁参数及计算 115
3.4　永磁同步电机齿槽转矩和常用极槽配合 120
3.4.1　齿槽转矩的定义及优化方式 120
3.4.2　每极每相槽数 124
3.4.3　整数槽与分数槽定义及优缺点 125
3.4.4　极槽配合选取方式 126
3.5　永磁同步电机运行特性和电枢反应 127
3.5.1　电机空载磁场及空载反电动势 127
3.5.2　对称负载时的电枢反应 128
3.5.3　交、直轴电枢反应电抗与磁动势折算系数 131
3.6　永磁同步电机转矩转速控制特性 133
3.6.1　永磁同步电机的启动方式 133
3.6.2　永磁同步电机的转矩转速控制特性 135
习题 137
参考文献 140
第4章　永磁同步电机控制原理 141
4.1　永磁同步电机交直轴数学模型 141
4.1.1　三相永磁同步电机静止坐标系数学模型 141
4.1.2　三相永磁同步电机的坐标变换 143
4.1.3　同步旋转交直轴坐标系下的数学建模 145
4.2　车用逆变器拓扑结构和工作原理 146
4.2.1　车用逆变器拓扑结构 146
4.2.2　单相电压型逆变电路 147
4.2.3　三相电压型逆变电路 150
4.3　空间电压矢量调制技术原理 152
4.3.1　三相电压的空间矢量表示 152
4.3.2　SVPWM算法实现 154
4.3.3　SVPWM与传统SPWM的比较 157
4.3.4　五段式SVPWM算法 158
4.3.5　七段式SVPWM算法 159
4.4　过调制控制技术 161
4.4.1　过调制技术简介 161
4.4.2　单模式过调制 162
4.4.3　双模式过调制 164
4.4.4　过调制控制算法谐波分析及谐波抑制策略 170
4.5　永磁同步电机的双闭环矢量控制 173
4.5.1　永磁同步电机开环控制 173
4.5.2　永磁同步电机矢量控制 174
4.5.3　永磁同步电机控制解耦 177
4.5.4　永磁同步电机速度、电流双闭环控制 178
4.6　内置式永磁同步电机调速控制方案 182
4.6.1　*大转矩电流比控制方案 183
4.6.2　基速与转折速度 184
4.6.3　弱磁控制方案 185
4.6.4　*大转矩电压比控制方案 187
4.7　*优效率输出控制 188
4.7.1　永磁同步电机损耗分析及数学模型 188
4.7.2　基于损耗模型的*优效率输出控制 189
4.8　无位置传感器控制 191
4.8.1　高频激励下的三相永磁同步电机数学模型 191
4.8.2　高频旋转电压注入法 192
4.8.3　高频脉振电压注入法 194
习题 197
参考文献 199
第5章　新能源汽车典型驱动系统结构及其原理 201
5.1　纯电动驱动系统 201
5.2　混合动力驱动系统 206
5.2.1　串联式驱动系统 206
5.2.2　并联式驱动系统 209
5.2.3　混联式驱动系统 213
5.3　新能源汽车变速系统 216
5.3.1　纯电驱动系统多档减速器 217
5.3.2　混合动力驱动系统专用变速器 217