新能源汽车整车控制技术_田晋跃，郭荣_9787115559951_湖南知新文化传播有限公司读者荐购服务

本书对新能源汽车整车控制技术及工作原理作了详细介绍，主要内容包括新能源汽车概述、新能源汽车的动力、新能源汽车的动力系统及控制、新能源汽车总线通信协议及应用、整车控制器、驱动电机控制、动力电池及管理系统、燃料电池电动汽车简介、新能源汽车的整车容错控制技术。本书内容深入浅出，图文并茂，结合实际，便于读者学习和应用。本书可作为高校新能源汽车及相关专业教学参考用书，也可供科研单位、工厂及有关工程技术人员参考使用。

第 1 章新能源汽车概述.........................................................................................................................1 1.1　新能源和新能源汽车.......................................................................................................1 1.2　新能源汽车分类...............................................................................................................4 1.3　新能源汽车关键技术.......................................................................................................6 练习与实训................................................................................................................................8 第　2 章新能源汽车的动力...................................................................................................................11 2.1　动力电源.........................................................................................................................11 2.2　燃料电池.........................................................................................................................19 2.2.1　燃料电池的主要类型..........................................................................................19 2.2.2　常见的几种燃料电池..........................................................................................20 2.3　混合动力.........................................................................................................................27 2.3.1　串联式混合动力..................................................................................................27 2.3.2　并联式混合动力..................................................................................................28 2.3.3　混联式混合动力..................................................................................................31 2.3.4　插电式混合动力..................................................................................................31 练习与实训..............................................................................................................................34 第　3 章新能源汽车的动力系统及控制............................................................................................37 3.1　纯电动汽车动力系统及控制..........................................................................................37 3.1.1　纯电动汽车动力系统..........................................................................................37 3.1.2　驱动电机系统.....................................................................................................39 3.1.3　功率变换器.........................................................................................................47 3.2　混合动力汽车动力控制.................................................................................................49 3.2.1　混合动力汽车动力结构特性..............................................................................49 3.2.2　混合动力系统的控制方法..................................................................................53 练习与实训..............................................................................................................................59 新能源汽车整车控制技术 |　2 | 第4　章新能源汽车总线通信协议及应用......................................................................................62 4.1　CAN 总线概述................................................................................................................62 4.2　CAN 总线技术规范........................................................................................................63 4.2.1　物理层.................................................................................................................63 4.2.2　数据链路层.........................................................................................................64 4.2.3　网络层.................................................................................................................66 4.2.4　应用层.................................................................................................................66 4.2.5　表示层.................................................................................................................67 4.2.6　会话层.................................................................................................................67 4.2.7　传输层.................................................................................................................67 4.3　CAN 总线的基本组成和数据传输原理.........................................................................67 4.3.1　基本组成.............................................................................................................67 4.3.2　数据传输原理.....................................................................................................69 4.4　汽车CAN 总线网络架构及其特点................................................................................69 4.4.1　总线架构.............................................................................................................70 4.4.2　汽车CAN 总线网络的组成................................................................................70 4.4.3　CAN 总线节点规范............................................................................................71 4.4.4　几种常见的汽车网络架构..................................................................................72 4.4.5　典型汽车的CAN 总线网络拓扑结构................................................................76 4.4.6　汽车网络系统的结构特点..................................................................................77 4.5　CAN 总线控制单元........................................................................................................78 4.5.1　动力CAN 总线网络单元....................................................................................79 4.5.2　车身CAN 总线网络节点....................................................................................82 4.5.3　全数字仪表.........................................................................................................85 练习与实训..............................................................................................................................88 第　5 章整车控制器................................................................................................................................91 5.1　整车控制器功能定义.....................................................................................................91 5.1.1　整车控制器结构..................................................................................................93 5.1.2　整车控制器功能说明..........................................................................................94 5.1.3　整车控制系统网络结构......................................................................................95 5.1.4　电机控制器.........................................................................................................97 5.2　整车控制策略.................................................................................................................97 5.2.1　控制系统主流程..................................................................................................97 目录 |　3 | 5.2.2　驱动控制策略...................................................................................................　100 5.2.3　油门踏板信号处理............................................................................................　100 5.2.4　工作模式划分...................................................................................................　101 5.2.5　电机过载管理...................................................................................................　103 5.2.6　电池保护...........................................................................................................　104 5.3　请求电机转矩算法.......................................................................................................　105 5.4　整车控制器硬件...........................................................................................................　107 5.5　整车控制器的硬件设计...............................................................................................　109 5.5.1　单片机最小系统设计........................................................................................　109 5.5.2　电气件驱动电路设计........................................................................................　112 5.5.3　数据采集电路设计............................................................................................　112 5.5.4　通信接口电路设计............................................................................................　113 5.6　整车控制仪表显示.......................................................................................................　115 练习与实训............................................................................................................................　115 第　6 章驱动电机控制..............................................................................................................　118 6.1　驱动电机及其控制总要求............................................................................................　118 6.2　直流电机及其驱动控制系统........................................................................................　119 6.2.1　直流电机的工作原理与分类............................................................................　119 6.2.2　直流电机的动态方程与特性分析....................................................................　120 6.2.3　直流电机的调速方法........................................................................................　123 6.2.4　直流电机的脉宽调制控制................................................................................　125 6.2.5　直流电机的转矩与转速控制............................................................................　126 6.2.6　直流电机的特点................................................................................................　127 6.3　交流感应电机及其驱动系统........................................................................................　127 6.3.1　交流感应电机的工作原理................................................................................　128 6.3.2　交流感应电机的特性分析................................................................................　129 6.3.3　交流感应电机的矢量控制................................................................................　129 6.3.4　交流感应电机的特点及应用............................................................................　130 6.4　永磁同步电机及其驱动系统........................................................................................　130 6.4.1　永磁无刷直流电机及其驱动系统....................................................................　131 6.4.2　正弦波永磁同步电机及其驱动系统.................................................................　134 6.5　开关磁阻电机及其驱动系统........................................................................................　137 6.5.1　开关磁阻电机的结构和工作原理....................................................................　137 新能源汽车整车控制技术 |　4 | 6.5.2　开关磁阻电机的控制........................................................................................　139 6.5.3　开关磁阻电机的特点及应用............................................................................　139 练习与实训............................................................................................................................　140 第　7 章动力电池及管理系统..................................................................................................　143 7.1　数据采集方法...............................................................................................................　144 7.1.1　单体电压检测方法............................................................................................　144 7.1.2　电池温度采集方法............................................................................................　146 7.1.3　电池工作电流采集方法....................................................................................　147 7.2　电量管理系统...............................................................................................................　148 7.3　均衡管理系统...............................................................................................................　149 7.3.1　均衡变量的选择................................................................................................　150 7.3.2　主动均衡方案...................................................................................................　151 7.4　热管理系统...................................................................................................................　159 7.5　数据通信系统...............................................................................................................　161 7.5.1　电池管理系统故障分析....................................................................................　163 7.5.2　动力电池故障诊断策略....................................................................................　164 练习与实训............................................................................................................................　165 第　8 章燃料电池电动汽车简介..............................................................................................　168 8.1　燃料电池电动汽车的类型及构成................................................................................　168 8.1.1　按有无蓄能装置分类........................................................................................　168 8.1.2　按燃料电池与蓄电池的结构关系分类.............................................................　169 8.1.3　按提供的燃料不同分类....................................................................................　170 8.1.4　燃料电池电动汽车的构成................................................................................　170 8.1.5　燃料电池汽车的效率........................................................................................　173 8.1.6　燃料电池电动汽车的性能与关键技术.............................................................　174 8.2　质子交换膜燃料电池...................................................................................................　176 8.2.1　质子交换膜燃料电池的基本性能....................................................................　176 8.2.2　单体质子交换膜燃料电池................................................................................　177 8.2.3　燃料电池组（堆）............................................................................................　178 8.3　燃料电池发电系统与车载氢气安全措施....................................................................　178 8.3.1　燃料电池发电系统............................................................................................　178 8.3.2　燃料电池的电源复合结构................................................................................　179 目录 |　5 | 8.3.3　FCEV 的多电源电力总成控制策略.................................................................　181 8.3.4　车载氢气系统安全措施....................................................................................　181 练习与实训............................................................................................................................　183 第　9 章新能源汽车的整车容错控制技术..............................................................................　186 9.1　容错控制的概念...........................................................................................................　186 9.2　混合动力汽车控制系统容错故障树............................................................................　187 9.3　控制系统故障的容错方法............................................................................................　195 9.4　混合动力汽车容错控制...............................................................................................　196 9.5　混合动力汽车安全故障管理系统的结构....................................................................　198 练习与实训............................................................................................................................　200 参考文献　.................................................................................................................................................　202

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