生态能源电动汽车的构造原理与设计制作

生态能源电动汽车的构造原理与设计制作 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安交大 作者:(日)日本太阳能学会|译者 出品人: 页数:181 译者: 出版时间:1970-1 价格:36.00元 装帧: isbn号码:9787560534923 丛书系列:
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具体描述

《生态能源电动汽车的构造原理与设计制作》就汽车与社会和环境的关系,做了客观、全面、系统地分析与探讨,并详细介绍T今后对环境保护大有裨益的一些汽车技术,包括:电动汽车、混合动力汽车及燃料电池汽车等。书中对电动汽车的历史、电动汽车的电池、电机及其控制技术;对各混合动力汽车,包括丰田(Prius)、本田、日产、GM及欧洲的各种品牌车;以及对燃料电池汽车的各项技术指标、性能、标准、关键技术和市场前景等作了介绍。

《生态能源电动汽车的构造原理与设计制作》内容新颖、图文并茂,信息量大,既适合于从事汽车研究和开发的科技人员使用,也可作为大专院校车辆工程等相关专业师生的教学参考书。

探索能源的未来:新能源汽车设计与工程实践 图书简介 本书是一部深度聚焦于新能源汽车工程学核心领域的专业技术著作,旨在为汽车工程师、能源技术研究人员以及相关专业院校师生提供一套全面、深入且具有高度实践指导意义的知识体系。全书内容严格围绕新能源汽车的驱动系统、电池技术、电控系统、整车集成与安全设计这五大核心板块展开,力求构建起从基础理论到前沿应用的完整学习路径。 本书的出发点并非简单罗列技术规格,而是着眼于理解和掌握新能源汽车实现高效、可靠运行背后的复杂工程逻辑。我们深知,现代汽车已不再是单一的机械系统,而是高度集成的机电液一体化复杂系统,因此,本书的论述脉络将紧密围绕系统集成优化这一核心主题展开。 第一部分:新能源汽车驱动系统核心——电驱动技术深度剖析 本部分系统性地介绍了新能源汽车动力的核心——电驱动系统的设计、建模与性能优化。我们从基础的电磁理论入手,详细阐述了永磁同步电机(PMSM)和交流感应电机(IM)在汽车应用中的优劣势分析与拓扑结构选择。重点内容包括: 1. 电机选型与性能匹配: 探讨了如何根据车辆的扭矩需求、速度特性曲线以及效率区间,精确选择电机类型、尺寸和绕组设计。深入分析了电机在不同工况下的热管理需求及其对寿命的影响。 2. 高性能驱动系统控制策略: 详细介绍了矢量控制(FOC)、直接转矩控制(DTC)等先进控制算法在实现电机高精度转矩控制和宽调速范围运行中的应用。针对电动汽车瞬态响应要求,阐述了如何通过优化滑模控制、模型预测控制(MPC)来提升驾驶平顺性和响应速度。 3. 集成化驱动桥(EDU)设计: 剖析了电机、减速器、差速器一体化设计所带来的空间、质量和效率优势。内容涵盖齿轮传动比的精确计算、润滑与冷却系统的集成方案,以及如何通过仿真手段优化EDU的NVH性能。 第二部分:储能系统的革命——高密度电池技术与管理 电池系统是新能源汽车的“心脏”。本部分专注于高能量密度、长循环寿命电池包的开发与管理工程。我们聚焦于锂离子电池技术的前沿发展,而非仅仅停留在基础化学原理。 1. 电芯工程与材料科学: 深入探讨了三元锂(NCM)、磷酸铁锂(LFP)以及固态电池在能量密度、功率密度和安全性上的权衡取舍。内容涵盖了新型正负极材料的界面研究、电解液的优化设计及其对低温性能的影响。 2. 电池包集成与热管理系统(BTMS): 重点讲解了如何将数以百计的电芯安全、高效地集成到电池包中。详细分析了气冷、液冷(直冷与间冷)BTMS的设计原理、传热模型建立及系统优化。探讨了歧管设计、流道布局对电池包内温度均匀性的关键影响。 3. 电池管理系统(BMS)的算法与硬件实现: BMS是电池安全与性能的守护者。本书详述了SOC(荷电状态)、SOH(健康状态)和SOP(可用功率)的精确在线估算方法,包括扩展卡尔曼滤波(EKF)、最小二乘法等算法的实际应用。此外,还包括高压安全保护、均衡控制策略(被动均衡与主动均衡)的工程实现细节。 第三部分:电驱动系统的神经中枢——电力电子与控制器设计 本部分深入探讨了电控系统(Inverter/Converter)的硬件设计、控制优化以及功能安全标准。 1. 功率电子器件与拓扑结构: 详细比较了IGBT、SiC MOSFET等先进功率器件在电动汽车应用中的损耗特性和开关频率限制。系统分析了三相逆变器的典型拓扑(如两电平、三电平)及其在不同电压平台下的适用性。 2. 驱动控制器(MCU/DSP)的实时控制: 阐述了如何利用高性能微控制器实现对电机的快速、精确控制。内容包括采样同步技术、死区时间补偿、以及如何通过软件算法实现电机参数的在线辨识,以应对温度和老化带来的变化。 3. DC/DC变换器的设计与隔离: 重点解析了高效率双向DC/DC变换器在连接高压电池与低压电网(12V/48V)中的作用,以及其在实现能量回收和整车功率分配中的关键作用。 第四部分:整车集成、能量流管理与整车安全架构 本部分将视角从单个组件提升到整车层面,探讨如何实现高效的能量流管理和满足日益严格的整车安全标准。 1. 整车能量流管理策略(EMS): 详细分析了混合动力和纯电动汽车的能量分配逻辑。探讨了基于驾驶员意图和实时路况的预测性能量管理策略,以最大化续航里程和最小化燃料消耗(针对混动系统)。 2. 整车高压安全与电磁兼容(EMC): 深入讲解了高压线束的布局规范、绝缘监测系统的设计要求。针对电动汽车产生的强电磁干扰,系统介绍了屏蔽技术、滤波设计和EMC测试标准,确保系统间的相互干扰降至最低。 3. 轻量化与结构优化: 探讨了车身结构、电池包壳体在满足碰撞安全要求前提下的轻量化设计方法,包括先进高强钢、铝合金及复合材料在关键承载部位的应用与连接技术。 本书的价值在于提供了一种“从原理到实践”的工程思维框架,帮助读者掌握新能源汽车设计中跨学科的知识融合能力,确保所设计的系统不仅性能优异,更具备高可靠性和可制造性。

作者简介

目录信息

第1章 生态能源电动汽车制作概论 1.1 生态能源电动汽车制作初步 1.2 电动汽车是未来汽车 1.3 世界上电动汽车等比赛用赛车赛道 1.4 谁都可以参加的WEM 1.5 在各地举行的大奖赛 专栏 混合动力汽车第2章 车体设计与基本制作 2.1 车体设计与基本制作 2.2 制作中必要的制作工艺 2.3 制作中使用的材料的特性 2.4 强度、刚性与轻量化之间的平衡 2.5 车架结构的考虑方案 2.6 怎么考虑车轮的配置? 2.7 轮胎与轴 2.8 驱动轮周边的结构 2.9 转向轮周围的结构 2.10 车轮定位的设置要点 2.11 转向结构的基础 2.12 制动系统是保证安全的重要部件 2.13 悬挂系统的功能与构造 2.14 悬挂几何的考虑 专栏 便利的工具第3章 获得良好燃油经济性的诀窍 3.1 车辆阻力的本质 3.2 电能转化成前进动力的过程 3.3 怎样减少滚动阻力? 3.4 减少空气阻力 3.5 车身外罩的制作方法 3.6 向制作美观的曲面仪表盘挑战 专栏 轴承的基础知识第4章 制作生态能源电动汽车所需的复合材料之入门 4.1 FRP(玻璃钢)的特性 4.2 交叉纤维材料、树脂材料的种类 4.3 轻质承载式(蛋壳式)车身的结构 4.4 制作凸模(模具) 4.5 制作凹模(积层型) 4.6 最后的部件成形 4.7 FRP零件的组装、二次连接 4.8 FRP所能得到的强度与刚性 专栏 FRP材料这样了不起第5章 蓄电池的使用 5.1 铅酸蓄电池的原理和构造 5.2 蓄电池性能介绍和放电特性 5.3 充电特性和充电方法 5.4 保温升温的效果 5.5 蓄电池的辅助——双电层电容器 5.6 再生制动与加速驱动 5.7 能量管理系统的参考方法 专栏 蓄电池最新技术第6章 电动机的使用方法 6.1 各种风靡的电动机 6.2 DC电动机的工作原理 6.3 DC电动机特性图的读取方法 6.4 无刷DC电动机的高效率化技术 6.5 电动机控制器的结构 6.6 功率MoSFET的应用 6.7 改进DC电动机特性的方法 6.8 电动机和减速器的设置 6.9 直接驱动电动机 专栏 电动机和发动机的不同第7章 电气配线技巧 7.1 电线、连接器的种类和使用方法 7.2 拨动开关和断路器的种类及用例 7.3 布线技巧 7.4 安全装备 专栏 地球暖化是谎言!真的吗?第8章 电动汽车的行车状况测试 8.1 汽车行驶速度的测定 8.2 蓄电池电压的测量 8.3 电机电流的测量 8.4 测量数据实例 专栏 电动生态能源赛车的节能第9章 燃料电池电动汽车的开发 9.1 WEM用燃料电池的构造 9.2 吸附合金储氢装置 9.3 燃料电池的安装方法 9.4 燃料电池技术的普及 9.5 燃料电池和太阳能电池混合动力车 专栏 燃料电池和太阳能电池混合动力车的展望第10章 太阳能电动自行车和太阳能电动汽车 10.1 各地举办的太阳能电动自行车及太阳能电动汽车比赛 10.2 太阳能电池的构造 10.3 太阳能电池模块的特性 10.4 太阳能电动汽车的结构 10.5 太阳能汽车的挑战 专栏 琵琶湖GPS太阳能赛艇大赛第11章 对实际制作有用的实例集 11.1 First step ASIIN AW 11.2 东海大学挑战中心 11.3 Zero to Darwin project 11.4 三叶 11.5 超级能量 11.6 本田工程EVER 11.7 专科学生制作的电动汽车 11.8 日本的太阳能电动汽车 11.9 海外的太阳能电动汽车附录 零部件、原材料的买入地点和相关信息后记索引
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读后感

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用户评价

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说实话,我最欣赏这本书的“实操导向性”,它那种骨子里透露出的那种动手精神,简直能点燃任何一个想自己捣鼓点什么的读者的热情。虽然它没有提供一份手把手的维修手册,但它对系统集成和组件匹配的探讨,却比任何一本工具书都来得深刻。比如,在谈到能量回收系统时,它并没有满足于描述能量如何回馈到电池,而是深入剖析了不同驾驶习惯下,BMS(电池管理系统)是如何动态调整制动扭矩分配的,甚至还引入了部分仿真模型的概念。这对于希望自己动手设计一套优化方案的人来说,简直是黄金信息。我尤其喜欢其中关于电控单元(ECU)与电机控制器(MCU)之间通信协议的解析部分,写得非常细致,甚至涉及到不同CAN总线速率对实时响应的影响。那种对细节的把控,让我感觉这本书绝对不是短期内赶工出来的,而是作者多年实践经验的沉淀,值得反复研读和对照自己的设计方案。

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这本书的排版和图文配合堪称一绝,这一点对于理解复杂机械和电子结构至关重要。通常,技术书籍的插图要么过于简化,要么就是直接堆砌工厂的CAD图纸,让人望而生畏。然而,这本书中的示意图,无论涉及到复杂的电磁场分布图,还是机械传动部分的剖视图,都做到了高度的清晰化和艺术化。很多关键的受力点和能量流向,都用动态箭头和渐变色清晰地标示了出来,即便是初次接触空气动力学设计的人,也能一眼看明白气流如何影响整车的阻力系数。此外,书中穿插的一些历史回顾——比如对早期电动车实验的简要介绍——也很有趣,它帮助读者建立了一个技术演进的时间轴,理解我们现在的设计是如何站在前人的肩膀上的。这种对视觉传达的重视,极大地降低了技术学习的门槛,让知识的吸收效率倍增。

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作为一个在相关领域摸爬滚打了一段时间的人,我必须承认,这本书在处理“集成性挑战”方面的分析力度是空前的。很多人会把电动汽车拆分成电池、电机、电控三个独立部分去研究,但这本书的价值恰恰在于它如何打破这些学科壁垒,展现它们之间无缝衔接的复杂互动。例如,在讨论整车架构设计时,作者非常深入地剖析了底盘刚度、电池包结构强度与电驱系统布局之间的相互制约关系,这部分内容远比一般设计指南要深入得多,它直指核心——如何在保证性能的前提下,让结构更轻、更安全、更易于维护。书中对不同拓扑结构下能量损耗的量化对比分析,非常具有说服力,它迫使读者放弃单一视角的优化思维,转而拥抱系统级的整体最优解。阅读这本书,就像是进行了一次高强度的思维训练,让你习惯于从全局出发审视工程问题。

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这本书的叙事风格非常独特,它在技术讲解的间隙,总能巧妙地穿插一些对行业未来趋势的洞察和哲学思考,这让整个阅读体验变得非常立体。我印象非常深的是它对“能源闭环”的论述,作者将汽车不再视为一个单纯的消耗品,而是把它描绘成城市能源网络中的一个动态节点。这种视角转换非常关键,它促使读者思考,我们设计的“生态能源车”到底如何与太阳能、风能等外部能源生态更好地协同工作。在介绍电池热管理系统时,它不仅提到了传统的冷却液循环,还探讨了利用环境温差进行“被动式热平衡”的创意设计,这部分内容极富前瞻性,让人感觉这本书的视野远远超出了当前市场主流产品的技术范畴,更像是为未来十年后的技术储备在打地基。这种理论与远见相结合的笔法,让读者在学习技术的同时,也提升了对行业未来走向的判断力。

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这本书的封面设计,嗯,相当吸引人,那种带着一些工业感又兼顾了环保主题的色彩搭配,一看就知道作者是下了功夫的。我原本对这个领域只是抱有一点模糊的好奇心,但翻开目录那一刻,我就知道我捡到宝了。它不像那些堆砌术语的教科书,读起来枯燥乏味,反而更像是一位资深工程师在和你面对面交流,用非常清晰的逻辑链条,将“生态”与“电动汽车”这两个宏大概念拆解成了一个个可以理解的小模块。特别是关于材料选择的那一部分,作者似乎对可持续性有着近乎偏执的追求,详尽地对比了不同轻量化材料的能耗比和回收潜力,这对于我们这些不满足于只知道“电动机”和“电池”的初学者来说,简直是打开了一扇新的大门。它没有直接告诉我如何组装一辆车,而是首先建立了一个坚实的理论基础,让你明白为什么这么设计是“对的”,而不是仅仅停留在“能用”的层面。这种由内而外的理解构建,让人在阅读后续章节时,会有一种豁然开朗的感觉,仿佛自己也在参与到这场绿色科技的革新之中。

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