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32
第2章新能源汽車電驅動系統(tǒng)及電力電子器件33
2.1驅動電機及發(fā)電機33
2.1.1直流電機35
2.1.2交流電機42
2.1.3永磁同步電機48
2.1.4開關磁阻電機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章新能源汽車儲能技術84
3.1飛輪儲能84
3.2超級電容器87
3.3燃料電池92
3.4復合電源系統(tǒng)96
3.5動力蓄電池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（BMS）109
3.6.1動力蓄電池管理系統(tǒng)的功能與性能要求109
3.6.2國內外研究現(xiàn)狀110
3.7動力蓄電池熱管理技術112
3.7.1動力蓄電池熱管理性能要求與分類112
3.7.2研究電池熱管理系統(tǒng)的意義和目的119
3.7.3電池熱管理系統(tǒng)研究中存在的問題120
第4章純電動汽車能量管理125
4.1純電動汽車的基本構型125
4.1.1集中式驅動系統(tǒng)125
4.1.2分布式驅動系統(tǒng)126
4.2電動汽車能量管理策略129
4.2.1再生制動能量回收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電動汽車整車熱管理132
4.3.1新能源汽車熱管理1.0技術架構（PTC電加熱系統(tǒng)）133
4.3.2新能源汽車熱管理2.0技術架構（熱泵系統(tǒng)）133
4.3.3新能源汽車熱管理3.0技術架構（模塊化、間接式、新型制冷劑）136
4.4純電動汽車能量管理方案實例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電池熱管理系統(tǒng)方案142
第5章混合動力汽車能量管理145
5.1混合動力汽車的基本構型及工作模式145
5.1.1串聯(lián)式混合動力汽車的構型及工作模式145
5.1.2并聯(lián)式混合動力汽車的構型及工作模式150
5.1.3混聯(lián)式混合動力汽車的構型及工作模式163
5.1.4混合動力汽車的混合度168
5.1.5插電式混合動力汽車170
5.1.6增程式混合動力汽車171
5.2混合動力汽車的發(fā)動機技術172
5.2.1阿特金森循環(huán)發(fā)動機173
5.2.2米勒循環(huán)發(fā)動機174
5.2.3發(fā)動機起停技術175
5.2.4發(fā)動機閉缸技術175
5.2.5發(fā)動機工作區(qū)優(yōu)化176
5.3混合動力汽車能量管理控制策略176
5.3.1基于規(guī)則的混合動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模型預測控制能量管理策略207
5.3.5基于智能算法的混合動力汽車能量管理策略218
5.4典型混合動力汽車能量管理方案234
5.4.1比亞迪DM-i混合動力系統(tǒng)234
5.4.2長城檸檬混動系統(tǒng)238
5.4.3吉利雷神混動系統(tǒng)240
第6章燃料電池汽車能量管理242
6.1燃料電池動力系統(tǒng)組件與運行242
6.1.1氫氣-空氣供應系統(tǒng)242
6.1.2熱管理系統(tǒng)244
6.1.3儲氫供氫系統(tǒng)244
6.1.4動力系統(tǒng)構型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基于模型預測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燃料電池插電混動汽車264
第7章新能源汽車動力總成部件特性及模型271
7.1車輛動力學建模及分析271
7.1.1車輛坐標系271
7.1.2輪胎力學與建模272
7.2電驅系統(tǒng)工作特性及模型278
7.2.1電機轉矩特性279
7.2.2電機效率280
7.2.3直流電機模型282
7.2.4永磁同步電機模型283
7.3電池模型建立285
7.3.1等效電路模型286
7.3.2電化學模型287
7.3.3神經網絡模型287
7.4內燃機模型建立288
7.4.1曲柄起動狀態(tài)288
7.4.2發(fā)動機關閉狀態(tài)290
7.4.3空轉狀態(tài)290
7.4.4發(fā)動機工作狀態(tài)291
7.4.5發(fā)動機燃油經濟性和廢氣排放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)一輕型車輛測試程序工況（WLTP）297
7.6.3中國輕型汽車測試循環(huán)工況（CLTC）298
7.6.4美國環(huán)保署測試工況（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315