新能源汽車能量管理

前言
第1章緒論1
1.1新能源汽車簡(jiǎn)介1
1.1.1新能源汽車的定義與分類1
1.1.2新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀21
1.2新能源汽車能量管理概述28
1.2.1新能源汽車能量管理研究現(xiàn)狀28
1.2.2基于確定性規(guī)則的能量管理策略研究現(xiàn)狀29
1.2.3新能源汽車能量管理發(fā)展趨勢(shì)32
第2章新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及電力電子器件33
2.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)及發(fā)電機(jī)33
2.1.1直流電機(jī)35
2.1.2交流電機(jī)42
2.1.3永磁同步電機(jī)48
2.1.4開關(guān)磁阻電機(jī)55
2.2電力電子變換器59
2.2.1逆變器59
2.2.2DC/DC變換器64
2.3功率母線72
第3章新能源汽車儲(chǔ)能技術(shù)84
3.1飛輪儲(chǔ)能84
3.2超級(jí)電容器87
3.3燃料電池92
3.4復(fù)合電源系統(tǒng)96
3.5動(dòng)力蓄電池97
3.5.1鉛酸電池99
3.5.2鎳氫電池103
3.5.3鋰離子電池106
3.5.4鈉硫電池107
3.6電池管理技術(shù)（BMS）109
3.6.1動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)的功能與性能要求109
3.6.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀110
3.7動(dòng)力蓄電池?zé)峁芾砑夹g(shù)112
3.7.1動(dòng)力蓄電池?zé)峁芾硇阅芤笈c分類112
3.7.2研究電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的意義和目的119
3.7.3電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究中存在的問題120
第4章純電動(dòng)汽車能量管理125
4.1純電動(dòng)汽車的基本構(gòu)型125
4.1.1集中式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)125
4.1.2分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)126
4.2電動(dòng)汽車能量管理策略129
4.2.1再生制動(dòng)能量回收129
4.2.2基于降低整車能量消耗的能量管理策略129
4.2.3基于提高電池效率/壽命的能量管理策略130
4.3電動(dòng)汽車整車熱管理132
4.3.1新能源汽車熱管理1.0技術(shù)架構(gòu)（PTC電加熱系統(tǒng)）133
4.3.2新能源汽車熱管理2.0技術(shù)架構(gòu)（熱泵系統(tǒng)）133
4.3.3新能源汽車熱管理3.0技術(shù)架構(gòu)（模塊化、間接式、新型制冷劑）136
4.4純電動(dòng)汽車能量管理方案實(shí)例137
4.4.1特斯拉Model S電池能量管理方案137
4.4.2寶馬i3電池能量管理方案139
4.4.3小鵬P7電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)方案142
第5章混合動(dòng)力汽車能量管理145
5.1混合動(dòng)力汽車的基本構(gòu)型及工作模式145
5.1.1串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的構(gòu)型及工作模式145
5.1.2并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的構(gòu)型及工作模式150
5.1.3混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的構(gòu)型及工作模式163
5.1.4混合動(dòng)力汽車的混合度168
5.1.5插電式混合動(dòng)力汽車170
5.1.6增程式混合動(dòng)力汽車171
5.2混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)172
5.2.1阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)173
5.2.2米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)174
5.2.3發(fā)動(dòng)機(jī)起停技術(shù)175
5.2.4發(fā)動(dòng)機(jī)閉缸技術(shù)175
5.2.5發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)優(yōu)化176
5.3混合動(dòng)力汽車能量管理控制策略176
5.3.1基于規(guī)則的混合動(dòng)力汽車能量管理策略176
5.3.2基于等效燃油消耗最小的混合動(dòng)力汽車能量管理策略182
5.3.3全局最優(yōu)能量管理策略195
5.3.4模型預(yù)測(cè)控制能量管理策略207
5.3.5基于智能算法的混合動(dòng)力汽車能量管理策略218
5.4典型混合動(dòng)力汽車能量管理方案234
5.4.1比亞迪DM-i混合動(dòng)力系統(tǒng)234
5.4.2長(zhǎng)城檸檬混動(dòng)系統(tǒng)238
5.4.3吉利雷神混動(dòng)系統(tǒng)240
第6章燃料電池汽車能量管理242
6.1燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)組件與運(yùn)行242
6.1.1氫氣-空氣供應(yīng)系統(tǒng)242
6.1.2熱管理系統(tǒng)244
6.1.3儲(chǔ)氫供氫系統(tǒng)244
6.1.4動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型246
6.2燃料電池汽車能量管理策略247
6.2.1基于規(guī)則的能量管理策略247
6.2.2基于優(yōu)化的能量管理策略248
6.2.3基于智能算法的能量管理策略249
6.2.4基于模型預(yù)測(cè)算法的能量管理策略250
6.3燃料電池汽車能量管理方案實(shí)例251
6.3.1豐田氫Mirai燃料電池汽車251
6.3.2現(xiàn)代NEXO燃料電池汽車257
6.3.3奔馳GLC F-CELL燃料電池插電混動(dòng)汽車264
第7章新能源汽車動(dòng)力總成部件特性及模型271
7.1車輛動(dòng)力學(xué)建模及分析271
7.1.1車輛坐標(biāo)系271
7.1.2輪胎力學(xué)與建模272
7.2電驅(qū)系統(tǒng)工作特性及模型278
7.2.1電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性279
7.2.2電機(jī)效率280
7.2.3直流電機(jī)模型282
7.2.4永磁同步電機(jī)模型283
7.3電池模型建立285
7.3.1等效電路模型286
7.3.2電化學(xué)模型287
7.3.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型287
7.4內(nèi)燃機(jī)模型建立288
7.4.1曲柄起動(dòng)狀態(tài)288
7.4.2發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉狀態(tài)290
7.4.3空轉(zhuǎn)狀態(tài)290
7.4.4發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)291
7.4.5發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和廢氣排放291
7.5燃料電池模型建立292
7.5.1理想開路電壓292
7.5.2歐姆極化電壓294
7.5.3濃差極化電壓294
7.6汽車駕駛循環(huán)295
7.6.1新歐洲駕駛循環(huán)工況（NEDC）295
7.6.2全球統(tǒng)一輕型車輛測(cè)試程序工況（WLTP）297
7.6.3中國(guó)輕型汽車測(cè)試循環(huán)工況（CLTC）298
7.6.4美國(guó)環(huán)保署測(cè)試工況（EPA）299
7.7能量管理策略仿真環(huán)境301
7.7.1基于ADVISOR環(huán)境的能量管理策略仿真301
7.7.2基于AVL Cruise環(huán)境的能量管理策略仿真307
7.7.3基于MATLAB/Simulink環(huán)境的能量管理策略仿真309
第8章新能源汽車發(fā)展前景與展望312
參考文獻(xiàn)315