新能源汽车电机驱动与控制技术_段文勇, 刘丹丹主编_9787302712893

内容简介
序言
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目录

本书以新能源汽车电机驱动与控制技术为主线，包含新能源汽车驱动电机的结构、工作原理及设计方法，新能源汽车驱动电机的控制技术、车载传感器技术、充放电系统和MATLAB仿真等内容。本书理论与实际相结合，深入浅出地分析各种新能源汽车的驱动电机与控制技术，同时力求反映最新技术成果和发展趋势，以启发和激励读者在新能源汽车方面的研究和创新。本书适合作为高等院校新能源科学与工程专业、新能源汽车技术专业和其他以培养应用型人才为目的的相近专业的教材或教学参考书，也可供有关工程技术人员参考。

前言

随着全球能源结构的调整和环境保护需求的日益迫切，新能源汽车已成为汽车产业转型升级的重要方向。作为新能源汽车的核心部件之一，驱动电机及其控制技术直接影响整车的动力性、经济性和可靠性。

本书以新能源汽车电机驱动与控制技术为主线，系统介绍各类驱动电机的基本结构、工作原理、数学模型和控制策略，并结合工程实践，深入分析电机驱动系统的设计方法、仿真技术及典型应用案例。

本书共6章。第1章介绍新能源汽车电机驱动和控制的关键技术及其发展；第2章介绍新能源汽车电机驱动系统的原理、组成及应用；第3章介绍新能源汽车功率变换器的结构、原理及应用；第4章介绍新能源汽车传感器结构和工作原理；第5章介绍新能源汽车充放电系统，主要包括动力电池充换电技术、V2G技术及智能充电系统的研制与应用；第6章介绍新能源汽车的MATLAB仿真，主要包括永磁直流电机调速系统和永磁同步电机矢量控制系统仿真。

本书由沈翠凤统稿，由盐城工学院段文勇、刘丹丹、陈冲、陈中、沈翠凤和盐城市宏盛新能源科技有限公司裴玉兵共同编写。盐城工学院阙加荣教授在本书编写过程中提出了许多建设性的意见，本书同时还得到了盐城工学院何坚强教授、顾春雷副教授、南京航空航天大学黄文新教授的帮助，谨在此表示衷心的感谢。本书由盐城工学院新能源学院教材资金资助出版。

由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，欢迎广大读者批评指正。

编者

2026年3月

段文勇，盐城工学院副教授。长期从事控制系统稳定性分析的教学和科研工作。刘丹丹，盐城工学院副教授。长期从事自动化专业的教学和科研工作。陈冲，盐城工学院教授。长期从事智慧农业与电池管理系统的教学和科研工作。陈中，盐城工学院讲师。长期从事运动控制系统的教学和科研工作。沈翠凤，盐城工学院教授。长期从事电气与新能源的教学和科研工作。

目录

第1章绪论

1.1新能源汽车及其关键技术

1.1.1发展新能源汽车的意义

1.1.2新能源汽车的关键技术问题

1.2新能源汽车类型

1.2.1纯电动汽车、增程式电动汽车

1.2.2太阳能汽车

1.2.3燃料电池电动汽车

1.2.4混合动力汽车

1.3电力电子与电力传动技术在新能源汽车中的应用

1.3.1新能源汽车的组成

1.3.2电力传动技术需要解决的问题

1.4新能源汽车电机驱动系统的组成及其控制技术

1.4.1电机驱动系统的组成

1.4.2电机驱动系统的控制技术

1.4.3电机驱动系统的控制方法

1.5新能源汽车电机驱动系统的发展趋势

习题

第2章新能源汽车电机驱动系统

2.1新能源汽车驱动系统概述

2.2新能源汽车驱动系统的组成

2.3新能源汽车对驱动系统的要求

2.4新能源汽车驱动系统的性能

2.4.1基本性能要求

2.4.2动态性能指标

2.4.3稳态性能指标

2.5驱动电机的类型及其性能要求

2.5.1驱动电机分类

2.5.2性能要求

2.6直流电机驱动系统

2.6.1直流电机的结构及工作原理

2.6.2直流电机的分类

2.6.3直流电机的特性

2.6.4直流电机的控制技术

2.6.5新能源汽车用直流电机的性能特点

2.7新能源汽车直流电机驱动系统模型

2.8交流异步电机驱动系统

2.8.1三相异步电机的结构及工作原理

2.8.2三相异步电机的电磁转矩与机械特性

2.8.3三相异步电机的控制技术

2.8.4三相异步电机的性能特点及应用

2.9永磁同步电机驱动系统

2.9.1永磁电机类型

2.9.2永磁同步电机的结构和工作原理

2.9.3永磁同步电机的特性

2.9.4永磁同步电机的控制技术

2.9.5永磁同步电机的性能特点及应用

2.10轮毂电机驱动系统

2.10.1轮毂电机类型

2.10.2轮毂电机的结构和工作原理

2.10.3轮毂电机驱动系统的特点

2.10.4轮毂电机的控制技术

2.11驱动电机的选择

2.11.1电机类型的选择

2.11.2额定电压的选择

2.11.3额定转速的选择

2.11.4额定功率和转矩的计算

习题

第3章新能源汽车功率变换技术

3.1新能源汽车功率变换技术概述

3.1.1功率半导体器件的定义

3.1.2功率半导体器件的分类

3.1.3新能源汽车应用功率半导体器件的系统组成

3.2功率半导体器件

3.2.1功率二极管

3.2.2晶闸管

3.2.3功率场效应晶体管

3.2.4绝缘栅双极型晶体管

3.3PWM控制技术

3.3.1PWM的基本原理

3.3.2PWM的分类

3.3.3PWM的控制方法

3.4功率半导体器件的驱动电路

3.4.1晶闸管的触发电路

3.4.2典型全控型器件的驱动电路

3.5功率变换器

3.5.1DC/DC功率变换器

3.5.2DC/DC功率变换器的种类与比较

3.5.3DC/AC功率变换器

3.5.4AC/DC功率变换器

习题

第4章新能源汽车车载传感器技术

4.1车载传感器简介

4.2车速传感器

4.3电压电流传感器

4.3.1霍尔元件式电压电流传感器

4.3.2分流电阻式电流传感器

4.4温度传感器

4.4.1热敏铁氧体温度传感器

4.4.2空调系统温度传感器

4.5力矩传感器

4.5.1霍尔式力矩传感器

4.5.2磁阻式力矩传感器

习题

第5章新能源汽车充放电系统

5.1新能源汽车蓄电池充电原理

5.1.1充电方法

5.1.2充电过程

5.2新能源汽车动力电池充换电技术

5.2.1交流慢充

5.2.2直流快充

5.2.3充电接口

5.2.4快速更换电池

5.2.5无线充电

5.2.6移动式充电

5.3新能源汽车与电网互动技术

5.3.1新能源汽车与电网互动框架

5.3.2新能源汽车与电网互动关键技术与设备

5.3.3新能源汽车与电网互动的经济性及其影响因素

5.3.4新能源汽车与电网互动技术发展面临的挑战

5.4新能源汽车制动能量回收

5.4.1制动能量回收原理

5.4.2制动能量回收电路

5.5新能源汽车智能充电系统研制与应用

5.5.1新能源汽车自适应快速直流充电系统研制及应用

5.5.2新能源汽车双向充电系统研制及应用

5.5.3新能源汽车车载式永磁发电机智能充电控制系统研制及应用

习题

第6章新能源汽车的MATLAB仿真

6.1MATLAB简介

6.2Simulink/Specialized Power Systems模型窗口

6.3有关模块的基本操作及仿真步骤

6.4测量模块及显示和记录模块的使用

6.5建立子系统和系统模型的封装

6.6新版本查找旧版本模块

6.7永磁直流电机调速系统仿真

6.8永磁同步电机矢量控制系统仿真

习题

参考文献

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