我国出于能源安全和环境保护的需要，将发展新能源汽车确立为国家战略，我国政府在全球范围内较早地推行了先导性政策，提供持续支持。长期的努力逐渐取得成效，新能源汽车市场出现了举世瞩目的井喷式增长。2013年，我国新能源汽车年销量不足2万辆；2015年新能源汽车销售33.1万辆，同比增长3.4倍；2016年新能源汽车销售50.7万辆，同比增长53%；2017年新能源汽车销售77.7万辆，同比增长53.3%。2018年，新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆，比上年同期分别增长59.9%和61.7%。
《中国制造2025》将纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、节能汽车作为我国汽车产业未来重点发展方向，并分别提出了2020年、2025年的发展目标。《节能与新能源汽车技术路线图》将中国新能源汽车在2020、2025和2030年的销售目标分别定在200万、700万和1500万辆。我国政府相关部门已明确以纯电动汽车作为我国汽车工业转型的主要战略方向，并重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车的产业化。国家电网预计到2020年将建成12万个充电桩，目标是让汽车充电像加油一样方便。蓬勃发展的中国新能源汽车产业已经成为全球新能源汽车市场中一支重要的新生力量。同时，发展新能源汽车还承载着我国汽车工业弯道超车的梦想。
从国际市场看，新能源汽车也是大势所趋，德国、荷兰、挪威、法国、瑞典等国家分别制定了禁止燃油汽车销售的时间表。
在新能源汽车蓬勃发展的今天，目前一些使用年限较长的新能源汽车已逐渐进入保养修理期，乘用车售后服务人员开始接触新能源汽车的售后服务。原有传统汽车维修技术人员亟待补充新能源汽车维修技术知识。掌握一定的新能源汽车技术知识已经成为广大汽车维修技术人员的迫切需要。
但目前新能源汽车企业各自为阵、技术资料相互封锁，导致市面上可信的、价值较高的有关新能源汽车方面的技术资料与图书十分匮乏。正是在这种形势下，为使广大从事电动汽车维修的技术人员、管理人员等迅速学习、了解、掌握有关电动汽车结构原理、检测、维修与故障诊断技术，特别编写了这本《电动汽车维修入门一本通》。
本书共八章，系统介绍了电动汽车基础知识、电动汽车动力蓄电池系统、驱动电机系统与高压系统、电气控制系统、电动汽车辅助电气系统，以及电动汽车检测、拆装、维护与故障诊断等内容。
针对电动汽车结构原理深奥难懂，以及检测、诊断和维修复杂的特点，本书打破了以文字述叙为主的传统图书编写模式，采用了以图说为主的新的编写形式，力图使内容形式新颖、重点突出、生动活泼且通俗易懂。
本书的重心是电动汽车检测、维修与故障诊断，为此，在六、七、八章以大量丰富的实例深入剖析了电动汽车各个系统的技术检测、维护与故障诊断的具体操作思路与方法，构成了关于电动汽车检测、维修与故障诊断比较科学的、完整的知识体系。通过深入阅读本书，读者能迅速、全面、透彻地理解电动汽车动力蓄电池系统，驱动电机系统与高压系统，电气控制系统，电动汽车充电、冷却、空调等辅助电气系统的基本结构原理，并将其应用于电动汽车的检测、维护和故障诊断中去。
本书主要面向汽车售后服务领域从事电动汽车维修的技术人员、管理人员以及电工、汽车驾驶人员等学习、了解、掌握与精通电动汽车基本结构原理与故障诊断的技术；同时也可作为高职高专类汽车运用专业、汽车维修专业、汽车电子运用专业、汽车营销服务专业、汽车保险与理赔专业、汽车评估与鉴定专业以及汽车交通运输管理等专业学习电动汽车的辅助教材，以及电动汽车维修电工培训教材或城乡再就业转岗培训教材；还可作为广大电动汽车爱好者学习了解电动汽车基本结构原理与故障诊断的参考书。
作者水平有限，本书难免存在错误与不足之处，敬请读者与同行专家批评指正，联系邮箱13554833809@163.com。
编者
前言
* 上篇电动汽车基本结构原理 *
第一章 电动汽车基础 / 2
第一节电动汽车的分类与定义 / 2
一、纯电动汽车 / 2
二、混合动力电动汽车 / 2
三、燃料电池电动汽车 / 3
第二节纯电动汽车和燃料电池电动汽车的结构原理 / 3
一、纯电动汽车和燃料电池电动汽车的基本结构与传统内燃机汽车的区别 / 3
二、纯电动汽车电力驱动系统的结构类型 / 4
三、纯电动汽车和燃料电池电动汽车储能装置的结构类型 / 5
四、电动汽车的驱动系统布置形式 / 6
五、纯电动汽车的工作原理 / 8
第三节混合动力电动汽车的结构原理 / 9
一、混合动力电动汽车概述 / 9
二、各类混合动力电动汽车的结构原理与优缺点 / 10
三、丰田普锐斯混合动力汽车的结构与工作模式 / 12
四、本田IMA混合动力汽车的结构与工作原理 / 19
五、通用双模混合动力汽车的结构与工作原理 / 22
六、我国具有独立知识产权的双转子电机混合动力系统 / 24
第四节纯电动汽车典型车型介绍比亚迪纯电动汽车 / 28
一、比亚迪纯电动汽车的整车结构与基本工作原理 / 28
二、比亚迪纯电动汽车电池管理系统 / 28
三、比亚迪纯电动汽车控制模块 / 29
四、比亚迪纯电动汽车驱动电机 / 30
五、比亚迪纯电动汽车其他高压辅助设备 / 31
第二章 电动汽车动力蓄电池系统 / 32
第一节动力蓄电池的功能及种类 / 32
一、动力蓄电池系统的功能 / 32
二、动力蓄电池的种类 / 32
三、各类动力蓄电池的性能比较 / 33
第二节动力蓄电池系统的组成与性能指标 / 34
一、动力蓄电池系统的组成 / 34
二、动力蓄电池系统的主要性能指标 / 34
三、两种常用动力蓄电池的性能参数比较 / 35
第三节动力蓄电池系统的工作原理 / 35
一、动力蓄电池内部充电原理 / 35
二、动力蓄电池内部放电原理及绝缘监测 / 38
三、动力蓄电池系统的基本结构 / 38
四、BMS的功能与拓扑结构 / 39
第四节锂离子蓄电池 / 39
一、锂离子蓄电池概述 / 39
二、磷酸铁锂蓄电池 / 41
三、三元锂电池 / 46
第五节动力蓄电池管理系统实例 / 48
一、普莱德动力蓄电池管理系统 / 48
二、SK三元锂动力蓄电池管理系统 / 50
第六节动力蓄电池典型实例特斯拉动力蓄电池 / 51
一、特斯拉动力蓄电池系统的参数 / 51
二、特斯拉动力蓄电池系统的结构组成 / 52
第三章 电动汽车驱动电机、电机控制器和高压系统 /
55
第一节驱动电机 / 55
一、电动汽车对驱动电机性能的要求 / 55
二、驱动电机的基本类型与技术性能参数 / 55
三、驱动电机的功能 / 55
四、各类车用驱动电机的结构特点与基本性能比较 / 56
五、驱动电机系统的工作条件与工作模式 / 60
第二节电机控制器 / 62
一、电机控制器的功能 / 62
二、电机控制器的结构 / 62
三、电机控制器中的传感器和旋转变压器 / 65
第三节电机的制动能量回收 / 68
一、电动汽车的电机再生制动原理 / 68
二、制动能量回收控制 / 68
第四节电动汽车高压系统的构成及其功能 / 69
第四章 电动汽车的电气控制系统 / 72
第一节电动汽车的整车控制系统 / 72
一、整车控制系统的结构框图与功能 / 72
二、电动汽车整车工作总流程及基本原理 / 74
三、整车控制系统与各子系统的控制逻辑关系 / 82
第二节电动汽车的整车通信系统 / 86
一、控制器局域网概述 / 86
二、网络通信协议 / 89
三、基于CAN总线的电气系统结构原理 / 90
四、TTCAN网络协议简介 / 90
五、FlexRay网络协议简介 / 91
第三节电动汽车整车高压电气防护 / 92
一、高压电气网络防护 / 93
二、高压电缆防护 / 94
三、插头的接触保护和插座的接触保护 / 95
四、维修开关 / 95
五、高压系统的高压互锁 / 96
六、DC/DC变换器内部的安全防护 / 96
七、电容器的放电保护 / 96
第四节与电动汽车安全驾驶有关的新技术 / 96
一、先进驾驶人辅助系统 / 97
二、车联网简介 / 105
三、自动驾驶简介 / 106
第五章 电动汽车辅助电气系统 / 110
第一节电动汽车的快速充电系统 / 110
一、电动汽车快速充电系统的组成 / 110
二、电动汽车快速充电系统的工作原理 / 117
第二节电动汽车的慢速充电系统 / 119
一、电动汽车慢速充电系统的结构组成 / 119
二、慢速充电系统工作原理、控制流程与充电条件 / 124
三、高低压直流电的转换系统 / 126
第三节电动汽车的循环冷却系统 / 129
一、循环冷却系统的功能与特点 / 129
二、循环冷却系统的结构 / 130
三、循环冷却系统的冷却路径 / 133
四、循环冷却系统的控制策略 / 133
第四节电动空调系统 / 133
一、电动空调系统概述 / 133
二、电动空调系统主要部件的结构原理 / 134
三、电动空调的送风和采暖系统 / 137
四、电动空调的控制原理 / 138
* 下篇电动汽车检测、维护与故障诊断 *
第六章 电动汽车技术状况的检测 / 144
第一节电动汽车检测概述 / 144
一、电动汽车故障检测的基本方法 / 144
二、电动汽车检测常用工具、仪器与设备 / 144
三、电动汽车主要性能项目的检测标准 / 145
第二节电动汽车高压安全检测方法 / 147
一、车辆绝缘的检测方法 / 148
二、用钳形电流表检测电流的方法 / 149
三、通过断电检查故障的方法 / 150
四、高压互锁的检查方法 / 152
第三节电动汽车技术状况的静态检测方法 / 152
一、电动汽车技术状况静态检测的主要内容、方法与要求 / 152
二、电动汽车静态检测方法实例 / 157
第四节电动汽车技术状况的动态检测方法 / 168
第七章 电动汽车的拆装与维护 / 170
第一节电动汽车使用维修安全操作规程与整车维护要点 / 170
一、电动汽车使用维修安全操作规程 / 170
二、国标对纯电动汽车和插电式混合动力汽车的特殊要求 / 172
三、电动汽车整车维护要点 / 173
第二节动力蓄电池系统的拆装与维护 / 173
一、动力蓄电池的拆装与更换方法 / 173
二、更换动力蓄电池内部组件的方法 / 176
三、更换动力蓄电池BMS的方法 / 180
四、动力蓄电池系统维护的主要内容 / 181
第三节驱动电机系统的拆装与维护 / 183
一、驱动电机与驱动电机控制器的更换方法 / 183
二、驱动电机系统维护的主要内容 / 185
第四节其他高压系统、电气线束及转向制动系统维护的主要内容 / 185
一、其他高压系统维护的主要内容 / 185
二、电气线束维护的主要内容 / 186
三、动力转向系统维护的主要内容 / 186
四、制动系统维护的主要内容 / 187
第八章 电动汽车的故障诊断 / 188
第一节电动汽车故障诊断的基本方法 / 188
一、电动汽车故障诊断前的注意事项与操作准备 / 188
二、电动汽车故障诊断的基本流程 / 189
三、电动汽车故障诊断的具体步骤 / 190
四、电动汽车整车常见故障与排除方法 / 193
第二节电动汽车整车控制系统的故障诊断 / 197
一、整车控制系统故障诊断概述 / 197
二、整车控制系统故障诊断实例 / 199
第三节电动汽车动力蓄电池系统的故障诊断 / 216
一、动力蓄电池系统的故障显示 / 216
二、动力蓄电池系统常见故障类型分析 / 216
三、动力蓄电池系统故障诊断的基本思路与对外绝缘电阻的
要求 / 219
四、动力蓄电池系统的常见故障 / 219
五、动力蓄电池系统故障诊断实例 / 221
第四节电动汽车驱动电机及其控制系统的故障诊断 / 234
一、驱动电机及其控制系统故障处理方法 / 234
二、驱动电机系统的低压插件 / 235
三、驱动电机系统的电路连接 / 236
四、驱动电机系统故障诊断的主要步骤 / 236
五、驱动电机控制器故障诊断方法 / 238
六、驱动电机常见故障诊断与排除方法 / 241
七、驱动电机与控制器冷却系统的故障诊断方法 / 242
八、旋转变压器的故障诊断 / 244
九、电机驱动系统常见故障与排除方法 / 248
第五节混合动力汽车电机及驱动系统的故障诊断 / 250
一、混合动力汽车电机及驱动系统的故障表现形式 / 250
二、混合动力汽车电机及驱动系统故障码与数据流的具体内容 / 250
三、混合动力汽车电机及驱动系统典型故障的诊断方法 / 253
四、混合动力汽车电机及驱动系统典型故障的诊断实例 / 258
第六节电动汽车充电、冷却、空调及其他电气辅助系统的故障诊断 / 258
一、电动汽车充电系统常见故障与处理方法 / 258
二、电动汽车冷却系统常见故障诊断 / 264
三、电动汽车灯光设备和组合仪表常见故障与处理方法 / 265
四、空调系统常见故障诊断基本方法 / 267
参考文献 / 272
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