全书共7章,系统介绍了新能源汽车的发展概况,以及纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车和智能网联汽车等的基本结构和工作原理,重点介绍了电动汽车的动力电池及其管理系统、驱动电机与动力控制系统和整车控制系统的结构原理、关键技术和系统匹配,同时介绍了智能网联汽车技术在新能源汽车方面的融合和结构原理。
本书可作为普通高等院校应用型本科汽车类各专业的专业基础或专业教材,也可作为高职高专、成教、职大、中专技校及汽车培训机构的参考教材。
本书附带大量视频资料,生动、形象地展示了新能源汽车各总成与零部件的构造、工作原理、拆装与部分实验调试,可直接扫码观看,方便教师授课和学生课外学习。
由王海林、蔡兴旺、刘仁鑫、吴伟斌、杜灿谊、李锦等教授主编的“汽车构造与原理”系列丛书从2004年出版到2019年,历经3次修订,不断完善和改进,受到全国广大师生的认可和好评,其中《汽车构造与原理实训》《汽车构造与原理(上册发动机)》被教育部评为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”,《汽车构造与原理实训》还被评为普通高等教育精品教材。
近年来,随着汽车专业教学改革的不断深入,大量本科院校不断转型,着力于加强技术技能型人才的培养,加上汽车新技术和新结构不断涌现,为了适应新形势下汽车相关专业教学改革需要,对原系列丛书进行第4次修订。本次修订,根据现行的教学需求重新组织了教材构架形成了新工科背景下的“汽车构造与原理”系列丛书(以下简称“本丛书”)。
本丛书由《汽车构造与原理(上册发动机)》《汽车构造与原理(下册底盘车身)》《汽车电器与电子控制技术》《新能源汽车技术》《智能网联汽车技术》共5册组成,另外还有相应的实训(网络出版物)。本丛书以乘用车为主,将汽车的构造与原理有机融合,系统地介绍了现代汽车的结构、工作原理、日常使用维护、常见故障与部分主要检查调整以及拆装等内容,突出了现代汽车电子控制技术及新一代高压共轨电控柴油机、直喷汽油机、可变气缸控制、车辆动态集成控制、车载网络、智能起动系统、新能源汽车和智能网联汽车等新结构、新技术的介绍。本丛书主要突出以下理念:
1)以国家教育事业发展“十四五”规划为指导,以社会需求为目标,从学生学习视角组织教材内容。
2)以问题为导向和体例,以培养学生技术应用能力为主线,着力提高学生的应用水平、实践技能、创新能力和综合素质。
3)理论紧密结合实践,教材配套相应的实训(网络出版物),围绕汽车结构原理学习的需要,组织学生自己动手检索资料,进行汽车和零部件组装、拆解和部分检测,培养学生的动手能力、劳动观念、团队协作和创新精神。
4)精简和删除陈旧内容,将学科、行业的新标准、新知识、新技术、新成果写入教材。注重传授获取知识和创新知识的方法,同时注重知识的传承,梳理技术发展的脉络,体现追求卓越的科学精神。
5)按照学生的认知规律进行教材设计,由感性至理性,实用性、实践性、科学性、先进性、思想性、趣味性、人文交融性相结合,尤其注意融入社会主义的思想导向和价值观。
6)教材风格新颖、活泼、通俗、精练,多采用图表,重要内容配备了相关视频。教材配套了课件和教师参考资料等,方便教学和学生自学。
本丛书由王海林、蔡兴旺两位教授担任主编。
本书由吴伟斌教授担任主编,蔡位子、侯俊伟担任副主编,蔡兴旺教授担任主审。参加编写人员有:吴伟斌(第4、5章)、蔡位子(第3章)、侯俊伟(第6、7章)、刘志军(第1章)、周俊(第2章)。
本书的编写及视频、课件制作得到了广东省教育厅、广州汽车工业集团有限公司、机械工业出版社、清华大学、华南理工大学、华南农业大学、江西农业大学、韶关学院、广东技术师范大学、温州大学、广东科贸职业学院、顺德东升汽车修理厂、广州智维电子科技有限公司、深圳市风向标科技有限公司等单位的大力支持与帮助,在此深表感谢。本书参考了国内外一些工厂、研究所、大专院校的产品图样和试验研究资料,在此谨致深切的谢意。
本书涉及面广,加之编者水平有限,书中疏忽谬误之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
编者
前言
缩略语
教学资源
第1章新能源汽车概论1
11新能源汽车发展概况2
知识点1新能源汽车的发明与发展2
知识点2新能源汽车的兴起3
12新能源汽车的定义与分类4
知识点1新能源汽车的定义4
知识点2纯电动汽车4
知识点3混合动力电动汽车6
知识点4燃料电池电动汽车7
知识点5其他新能源汽车8
本章小结10
思考题11
第2章新能源汽车结构原理12
21纯电动汽车结构原理13
知识点1纯电动汽车结构与工作原理13
知识点2纯电动汽车驱动模式15
22混合动力电动汽车分类与结构原理18
知识点1混合动力电动汽车的分类18
知识点2混合动力电动汽车的特点19
知识点3油电混合车型结构与工作原理20
知识点4油气混合车型结构与工作原理24
知识点5混合动力电动汽车的关键技术27
23燃料电池电动汽车分类与结构原理28
知识点1燃料电池电动汽车的结构与工作原理28
知识点2燃料电池电动汽车的结构特点28
知识点3燃料电池电动汽车的关键技术33
知识点4燃料电池电动汽车实例分析36
24其他新能源汽车简介38
知识点1太阳能汽车38
知识点2醇类燃料汽车39
知识点3二甲醚燃料汽车40
知识点4其他燃料汽车简介40
本章小结41
思考题41
第3章动力电池及其管理系统42
31动力电池构造与原理43
知识点1电池的特性与分类43
知识点2锂离子电池44
知识点3镍氢电池46
知识点4燃料电池48
知识拓展氢气的制备方法52
知识点5典型汽车动力电池52
32动力电池冷却系统54
知识点1电池冷却系统的作用与要求54
知识点2电池冷却系统的分类55
知识点3典型车型电池冷却系统55
33电池组特性与充电系统57
知识点1电池组性能与特性57
知识点2电动汽车电池充电系统59
知识点3电池充电方式的基本原理63
知识点4电源转换系统的分类与原理65
34动力电池管理系统66
知识点1动力电池管理系统概述66
知识点2动力电池管理系统结构原理68
35电动汽车高压分配系统70
知识点高压分配系统结构原理70
36动力能量回收系统73
知识点能量回收系统基本组成及原理73
知识拓展1新体系电池电动汽车74
知识拓展2动力电池梯次利用技术76
本章小结77
思考题78
第4章驱动电机与动力控制系统79
41驱动电机构造与原理80
知识点1驱动电机主要技术指标与分类80
知识点2驱动电机构造与工作原理82
知识点3典型车型电机89
42驱动电机控制系统91
知识点1驱动电机控制系统功能91
知识点2驱动电机控制系统组成91
知识点3驱动电机控制系统工作原理95
本章小结95
思考题95
第5章电动汽车整车控制系统96
51纯电动汽车整车控制系统97
知识点1整车控制系统基本组成97
知识点2整车控制器功能99
知识点3整车控制系统基本原理102
知识点4典型车型整车控制系统102
52混合动力电动汽车整车控制系统106
知识点1混合动力电动汽车整车控制
系统结构原理106
知识点2典型车型混合动力控制
系统106
53燃料电池电动汽车整车控制系统108
知识点1燃料电池电动汽车整车控制系统结构原理109
知识点2典型燃料电池车型控制系统110
本章小结111
思考题111
第6章其他高压与电动化部件112
61电动空调系统113
知识点1电动空调压缩机结构原理113
知识点2电辅助加热器114
62电动助力转向系统115
知识点1EPS的结构组成115
知识点2EPS的工作原理116
知识点3EPS系统的优点116
63电动冷却泵117
知识点1电动冷却泵结构及其工作原理117
知识点2电动冷却泵在新能源汽车上的应用117
64电动制动系统118
知识点1电动真空泵结构及其工作原理118
知识点2比亚迪BSC制动系统119
本章小结121
思考题121
第7章智能网联汽车技术122
71智能网联汽车的含义123
72智能网联汽车的技术路线124
73智能网联汽车构成与结构原理125
知识点1环境感知层126
知识点2智能决策层142
知识点3控制和执行层143
74智能网联汽车关键技术149
75智能网联汽车技术分级151
知识点1美国关于智能网联汽车的技术分级151
知识点2德国关于智能网联汽车的技术分级152
知识点3我国关于智能网联汽车的技术分级152
76智能网联汽车的应用153
知识点1在驾驶辅助方面的应用153
知识点2在商业运输方面的应用162
本章小结164
思考题165
参考文献166