電動汽車是節能環保的未來汽車，也應在尋常百姓中普及。《電動汽車及其性能優化》首先全面介紹了有關電動汽車的各種基本知識：純電動、混合動力、燃料電池三大類電動汽車以及太陽能、風能等復合能源電動汽車；多種車用動力儲能裝置與其能源管理；多種驅動電動機及其調速控制系統。接著在全面簡要分析車輛動力學基本理論的基礎上，分析說明了電動汽車動力驅動的特性與技術優勢，結合其技術優勢介紹了電動汽車性能優化的多項技術。最后根據汽車業的發展與治理交通之重要性，在簡要系統分析城市交通管理理論的基礎上，提出了節源環保綜合治理城市交通的一系列具體措施。《電動汽車及其性能優化》知識面較廣，基礎理論與實用技術結合緊密。
《電動汽車及其性能優化》可供企業研發與優化電動汽車性能，提高電動汽車性價比，使電動汽車盡快商品化以供民眾普及享用。通過對電動汽車的性能優化，不僅能為節能減排，也將為減少交通事故及改善交通作出貢獻。因此，《電動汽車及其性能優化》不僅可作為汽車制造業的工程技術人員學習電動汽車最新技術之用，也可供交通管理及相關部門治理交通參考之用。作為電動汽車這一未來汽車新技術，《電動汽車及其性能優化》更適合于作為車輛工程、機電工程、交通工程等相關專業的教學用書。書中所提供的科學分析思考方法，也有利于培養高校學生的創新思維。在電動汽車技術迅猛發展，企業對該方面技術人才缺乏之時，《電動汽車及其性能優化》也十分適合于作為汽車制造業對相關科技人員進行專業技術培訓或職業教學的教材，而對其內容章節可按需要選擇。
現代電動汽車是集機械、電機、電化學、汽車、微電子、傳感技術、智能控制、計算機、新材料等多學科領域和工程技術中最新成果于一體，多種高新技術凝聚的結果。從傳統汽車到現代電動汽車的發展猶如普通機床向數控機床的發展，有許多新技術有待于在電動汽車上應用和開發。但對電動汽車性能的優化仍離不開車輛動力學基礎理論的學習和提高。為此，本書在全面介紹電動汽車各相關基礎知識后，結合電動汽車特點闡述了車輛動力學的基礎理論，重點介紹了電動汽車的各種性能優化技術。
汽車經上百年的發展，為人們提供了便捷、舒適的出行條件。作為支柱型龍頭產業的汽車工業既帶動了眾多的上、下游產業的發展，對各國的就業、擴大內需、促進經濟發展起著顯著的影響，也為人類社會的進步帶來了巨大的推動作用。但在汽車給人們帶來福祉的同時，也引起了能源危機、環境污染、交通事故和道路擁堵這四大負面效應。減小甚至消除這四大負面效應是當今社會可持續發展要求對汽車及交通業界提出的新挑戰。在高新技術日新月異發展的今天，作為發明創造汽車的人類也應該有責任，并有能力來消除（或極大地減小）汽車所帶來的負面效應。電動汽車性能優化有望承擔起此重任。毋庸置疑，電動汽車將為解決能源危機和環境污染起到顯著的作用，這已引起世界各國政府和汽車業界的高度重視。
交通事故的減少主要通過電動汽車性能優化技術，利用電動汽車的電動機驅動比發動機驅動所具有的快速響應性和良好調速特性兩大技術優勢，特別是應用本書所介紹的兼有電動、發電回饋和電磁制動的多功能輪轂電機專利技術，將使兩大技術優勢得以更好地發揮，為許多在傳統汽車較難實施的性能優化提供更好的技術前提，并結合當今迅速發展的微電子、傳感器等控制技術，能得到性能更好、性價比更高的各種優化裝置。本書第六章所介紹的安全測距防撞控制系統等技術將極大地提高汽車行駛的操控性、穩定性與安全性，從而大大減小交通事故和其危害程度。
道路的擁堵已使汽車良好的動力性、高效便捷性等都無法發揮，如同皮之不存毛將焉附。為此，特安排了第七章，在對交通管理基本理論分析的基礎上，提出了節源環保綜合治理城市交通的一系列具體措施。根據我國人均交通資源甚少的特點，提出了改善交通必須減小交通工具人均占用交通資源“面積·時數”的理論，并結合電動汽車動力受限和我國家庭結構呈小型化等特點，提出了節源環保型電動微型轎車，它按現有技術即可成為供大眾普及的商品化私家車。
作者憑借三十多年來從事數控技術的積累和近七年多來對電動汽車及智能交通的深入學習研究，在書中提出了許多技術創新的見解。為緊跟世界技術發展前沿，通過大量搜索網絡中相關技術的發展信息，并經比較分析獲取了許多世界最新技術發展前沿信息。同時，本書在編寫過程中也參閱和引用了大量國內外相關技術資料、著作與文獻，在此謹致謝意。
前言
第一章 概論1
第一節 電動汽車發展概述1
一、汽車發展簡史1
二、電動汽車的早期發展2
三、電動汽車在各國的發展現狀及計劃2
四、電動汽車的研發特點6
第二節 電動汽車的定義與特點7
一、電動車輛的類型7
二、電動汽車的定義和分類7
三、電動汽車的性能特點8
第三節 汽車業面臨的新挑戰和技術發展方向11
【復習思考題】14
第二章 電動汽車的構造與原理15
第一節 純蓄電池電動汽車15
一、純電動汽車的分類及特點15
二、純電動汽車的驅動結構17
三、純電動汽車的結構原理19
四、電動汽車能源的復合利用23
第二節 混合動力電動汽車26
一、HEV的定義及優點26
二、HEV的分類及結構特點28
三、HEV的能量管理與控制策略34
第三節 燃料電池電動汽車37
一、FCEV的基本結構與原理37
二、FCEV的燃料電池系統39
三、FCEV的供氫系統、氫源及氫安全40
四、FCEV的特點與展望53
第四節 節源環保型電動微型轎車55
一、從提高交通資源利用率考慮車型55
二、提高電動微型轎車性價比技術措施57
三、推出電動微型轎車的綜合效益60
【復習思考題】61
第三章 電動汽車動力儲能裝置63
第一節 車用動力電池概述63
一、電池的種類63
二、化學電池的基本組成64
三、電池的基本常識和術語65
四、電池的性能指標66
五、各種車用電池的性能比較69
第二節 鉛酸蓄電池69
一、鉛酸蓄電池的分類及型號70
二、鉛酸蓄電池的工作原理70
三、鉛酸蓄電池的構造71
四、鉛酸蓄電池的電壓和充放電特性72
五、鉛酸蓄電池的性能改進73
六、鉛酸蓄電池的使用維護與環保75
第三節 二次鋰電池77
一、鋰離子電池77
二、聚合物鋰離子蓄電池80
三、磷酸鐵鋰電池81
第四節 鎳氫蓄電池83
一、鎳氫蓄電池的分類與特點83
二、鎳氫電池的工作原理83
三、鎳氫電池的性能特征84
第五節 鈉硫蓄電池85
一、鈉硫蓄電池的結構原理85
二、鈉硫蓄電池的性能特點85
三、鈉氯化鎳電池86
第六節 空氣電池87
一、鋅空氣電池87
二、鋁空氣電池90
第七節 超級電容90
一、超級電容的應用特點91
二、超級電容的結構原理91
三、超級電容的分類92
四、超級電容組管理系統94
第八節 飛輪儲能器96
一、飛輪儲能器的結構原理96
二、飛輪儲能器的應用特點97
三、飛輪儲能器尚需解決的問題97
第九節 燃料電池98
一、燃料電池的基本原理98
二、燃料電池的特點99
三、燃料電池的分類100
四、質子交換膜燃料電池102
第十節 能源管理109
一、能源管理的功用109
二、電池性能的檢測109
三、蓄電池的充電114
四、蓄電池組的熱管理116
五、電源的功率變換116
【復習思考題】117
第四章 電動汽車驅動電動機及其調速控制系統118
第一節 概述118
一、電動汽車驅動系統的分類118
二、電動機調速性能與發展借鑒118
三、汽車行駛對驅動電動機的要求120
四、電動機驅動系統的基本組成122
第二節 直流電動機122
一、直流電動機的基本原理123
二、直流電動機的基本結構124
三、直流電動機的勵磁方式125
四、他勵直流電動機的調速與制動127
五、他勵直流電動機的驅動控制131
第三節 交流電動機134
一、交流電動機的工作原理134
二、異步電動機的結構及銘牌數據136
三、異步電動機起動特性的改進138
四、交流感應電動機的矢量控制技術142
五、交流變頻調速驅動控制144
第四節 永磁無刷電動機146
一、永磁電動機的分類146
二、磁性轉子結構與材料特性147
三、永磁無刷直流電動機150
四、永磁同步電動機157
第五節 開關磁阻電動機158
一、變磁阻電動機的運行特點與種類158
二、SRM驅動系統的組成與結構原理158
三、SR電動機的基本方程與性能分析163
四、開關磁阻電動機的驅動控制169
五、雙凸極永磁電動機174
第六節 兼有電動、發電回饋和電磁制動的多功能輪轂電動機177
一、輪轂電動機的發展與應用特點177
二、輪轂電動機的結構類型179
三、多功能輪轂電動機的改進思路180
四、多功能輪轂電動機的改進措施181
五、多功能輪轂電動機的運行原理182
六、具有起動繞組的單相開關磁阻式多功能電動機184
【復習思考題】186
第五章 車輛動力學、電動汽車動力驅動特性及其結構特點188
第一節 車輛動力學簡介188
一、基于縱向力學的動力性188
二、基于垂向力學的平順性197
三、基于側向力學的操縱穩定性204
四、基于地面力學的汽車通過性212
五、汽車制動安全性217
第二節 電動汽車動力驅動特性223
一、電動汽車電機的驅動特性分析224
二、電動汽車動力性的影響因素225
第三節 電動汽車結構布局與車身造型226
一、電動汽車結構布局的基本要求226
二、電動汽車的車身造型228
【復習思考題】232
第六章 電動汽車的性能優化233
第一節 概述233
一、交通現狀賦予汽車業的使命233
二、各種輔助安全性能裝置簡述234
第二節 防抱死制動系統236
一、ABS的基本功能與發展236
二、ABS的基本組成與分類237
三、ABS的工作原理240
四、ABS的基本結構272
第三節 驅動防滑轉控制250
一、ASR的功用及其與ABS的區別250
二、ASR的基本組成與分類251
三、ASR的工作原理252
四、ASR的基本結構253
第四節 車輛動力學控制系統256
一、VDC的基本功能256
二、VDC的結構組成257
三、VDC的工作原理258
第五節 新型轉向系統及電子差速控制259
一、汽車轉向系統概述259
二、電子控制電動助力轉向系統264
三、四輪轉向系統267
四、電子差速轉向的工作原理271
五、改進轉向系統的新方案274
第六節 安全測距防撞控制系統276
一、安全測距防撞控制的實施意義276
二、防撞測距傳感技術277
三、測距防撞控制系統的結構原理281
第七節 電子控制懸架系統282
一、ECSS的功能和可控懸架分類283
二、半主動式電子控制懸架系統283
三、全主動式電子控制懸架系統284
第八節 汽車電子巡航控制系統289
一、汽車CCS的功用和基本原理289
二、汽車CCS組成部件的功能原理290
三、汽車CCS的未來發展292
【復習思考題】294
第七章 汽車業發展與治理交通之重要性296
第一節 智能交通與城市交通管理理論基礎297
一、智能交通系統簡介297
二、道路交通流理論的簡要分析299
三、道路通行能力分析302
四、交通需求管理308
第二節 改進公交設施與服務水平309
一、改進公交服務設施的八項措施310
二、公交線路最佳布局軟件簡介312
三、增加出租車輔助功能提高其車載率313
四、用電動汽車技術改造公交車313
第三節 解決城市交通擁堵的措施315
一、改善城市交叉路口的措施315
二、解決機動車和非機動車混行和機動車停車難的問題317
三、發揮交通管理等部門的作用318
【復習思考題】319
后記320
參考文獻321
成功開發了燃料電池電動汽車樣車，并進行了實地運行。由于采用了電-電混合驅動方案，整車的操控性能、行駛性能、安全性能、燃料利用率等方面均得到了較大提高。2004年5月在北京召開的世界氫能大會上，我國自主研發的燃料電池轎車和客車樣車與世界領先的奔馳公司樣車同堂展示，引起了世界的驚贊。在同年10月舉行的必比登世界清潔汽車挑戰賽上，我國自主研發的燃料電池轎車在七個單項獎中獲得五個A（高速蛇行障礙賽、噪聲、排放、能耗、溫室氣體減排五個單項指標方面的最高等級）的好成績，燃料電池城市客車也以較高的技術性能和可靠性在挑戰賽中取得了良好的成績。
對于混合動力汽車的研發，一汽、東風、長安、奇瑞等汽車公司都相應投入了較大的人力、物力，完成了各車型功能樣車的開發。湖北省自2003年11月起動了武漢電動汽車試驗示范運行工作，投入運行了由東風電動車輛股份有限公司研制的混合動力客車等。混合動力轎車按輕型汽車排氣污染物排放標準（ECE）城市工況與基本車型進行的對比試驗顯示，其燃料經濟性提高40％左右，達到了較好的節油效果。長安汽車公司采用同軸ISG輕度混合方案，成功開發了第二、三輪性能樣車，并在國內率先開展了混合動力專用發動機開發。經過國家檢測機構測試，動力性能接近參賽車的水平，綜合油耗降低接近17％，排放達到歐Ⅲ標準。
國內研發純電動汽車的專業單位主要有杭州萬向電動汽車有限公司、天津清源電動車輛有限公司、北京理工科凌電動車輛股份有限公司等。萬向電動汽車有限公司自2002年成立以來，在高能量聚合物鋰離子動力電池、一體化電動機及其驅動控制系統等方面取得了相應的成果，成為動力電池產業化制造基地和“十一五”純電動汽車平臺牽頭單位。天津清源電動車輛有限公司等單位研發的純電動轎車，其整車的動力性、經濟性、續駛里程、噪聲等指標已超過法國雪鐵龍公司的純電動轎車和箱式貨車，初步形成了關鍵技術的研發能力。北京理工大學等單位聯合組建了北京理工科凌電動車輛股份有限公司密云電動車輛產業化生產基地，并于2003年底順利通過北京市公共交通總公司組織的示范運行車組驗收，小批量研發生產的四種車型約40輛公交車投放了北京市奧運電動示范車隊運行。
“十一五”期間，國家科技部將電動汽車和清潔替代燃料汽車項目合并，設立“十一五”863節能與新能源汽車重大項目，計劃投入11億元，來支持電動汽車和清潔替代燃料汽車的關鍵技術研發和整車產品開發。電動汽車項目總體格局是以動力系統技術平臺為核心的關鍵技術研發和整車產品開發。同時設立了由整車單位牽頭、關鍵零部件單位參與的“新型整車研發”項目。很多國內企業，像一汽、東風、上汽、比亞迪、長安、吉利、奇瑞等知名企業紛紛把目標瞄準電動汽車。2006年，一汽、東風、長安、奇瑞等汽車公司相繼開發出混合動力汽車樣車。而近年來，又有比亞迪F3DM雙模電動汽車面世，并于2009年初在北美底特律的車展上展出，該公司總裁王傳福還雄心勃勃地表示將于2011年在美國銷售其系列純電動汽車和插入式混合動力車型，并會擇機在美國建廠。長安、奇瑞、一汽、東風、北汽福田等汽車企業聯合清華、同濟、北京理工等科研機構，通過共同努力，提供了自主研發的各類新能源汽車598輛。經過奧運期間的成功應用，進一步驗證了這些新能源車的技術成熟度，為它們真正進入市場做了準備。歷時兩年的哈飛賽豹純電動車開發完成。奇瑞ASBSG混合動力車上市。上汽成立捷能汽車公司，投資20億元進行油電和純電驅動技術的開發。長安汽車與加拿大綠色電池生產商ELECTROVAYA簽署了電動汽車合作協議等。
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