本书简要介绍了电动汽车的发展概况、电动汽车用动力电池的结构类型与工作原理、电动汽车驱动装置的结构类型与工作原理，详细介绍了纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的组成与原理。本书力求文字表达通俗、简明，使读者能够系统地了解电动汽车的组成、工作原理、结构类型、关键技术。 　　本书可作为高等职业院校车辆工程等汽车类专业的教材或参考用书，也可作为高等院校汽车类专业的教学用书，还可供从事电动汽车研发、制造、生产、维修等方面的工程技术人员阅读参考。

自1886年诞生起，汽车已经历经了130多年的发展，并且已经成为人们日常生活中离不开的代步工具或运输工具。但能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业可持续发展面临的共同挑战，节能减排、动力升级推动汽车技术不断创新，以电动汽车为特色的新能源汽车成为主要选择。纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车等多种形式的电动汽车技术取得了明显的进步，电动汽车的市场占有率正逐步提升，将成为21世纪重要的交通工具。《中国制造2025》明确提出纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池电动汽车是国内未来重点发展的方向，并分别提出了2020年和2025年的发展目标，即继续支持电动汽车、燃料电池电动汽车发展，提升动力电池、驱动电机等核心技术的工程化和产业化能力，形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系，推动新能源汽车同国际先进水平接轨。 　　本书结合目前电动汽车的主流设计理念，全面系统地介绍了新能源电动汽车的构造与原理。内容涵盖了纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的结构设计，并分别介绍了各类电动汽车电机驱动系统、动力电池组、电动化辅助系统等关键部件，以及电动汽车基础设施和能量补充系统的技术。 　　全书共分12章。第1章主要阐述了电动汽车的发展历史及现状；第2章概括叙述了电动汽车的总体组成及电动汽车发展的关键技术；第3章和第4章着重介绍了电动汽车关键零部件——车载储能装置及驱动电机的类型、特点、工作原理和基本特性；第5章、第6章和第7章分别介绍了纯电动汽车、混合动力电动汽车及燃料电池电动汽车的构造与工作原理；第8章介绍了电动汽车的循环冷却系统；第9章着重介绍了电动汽车电机再生制动系统和电动助力转向系统的结构与原理；第10章介绍了电动汽车电气系统的高压电气安全技术、功率变换器的类型与工作原理、空调系统、电动汽车仪器与仪表以及电动汽车总线通信系统组成与特点；第11章介绍了电动汽车充电基础设施、电动汽车各种能量补充方式的优缺点，以及电动汽车传导式充电接口与标准，阐述了燃料电池电动汽车加氢站的总体结构；第12章介绍了电动汽车各性能参数的设计计算及电动汽车性能仿真与参数优化。 　　本书第1～3章、第10章10.6节及第12章12.10节由北京交通大学张良编写，其余内容由北京交通大学刘建华编写。 　　本书在编写过程中，引用了电动汽车标准、一些网上的资料和图片及相关参考文献中的部分内容。在本书完稿之际，对书中所引参考文献的作者，以及由于作者疏漏而没有列入参考文献的作者致以衷心的感谢！ 　　尽管我们努力欲将国内外电动汽车领域的最新发展和技术介绍给读者，但由于新能源汽车技术的飞速发展，导致各车厂生产的新能源汽车技术设计差异很大，技术含量不尽相同，加之编者的水平有限，书中难免会有错漏及不够先进之处，恳请读者不吝指正。 　　 　　 　　编 者 　　 2020年8月

第1章 新能源电动汽车概论 1 　　1.1 新能源汽车的定义 1 　　1.2 电动汽车的发展历史及现状 2 　　1.3 新能源汽车的发展趋势 9 　　思考题 10 第2章 电动汽车的总体技术 11 　　2.1 电动汽车的定义和分类 11 　　2.2 电动汽车的基本概念 11 　　2.3 电动汽车的总体构造组成 12 　　2.4 电动汽车的发展优势 17 　　2.5 制约电动汽车发展的不利因素 19 　　2.6 电动汽车发展的关键技术 21 　　思考题 27 第3章 电动汽车车载储能装置 28 　　3.1 电动汽车车载储能装置概述 28 　　3.2　电动汽车动力电池的原理与特性 45 　　思考题 75 第4章 电动汽车电力驱动系统 76 　　4.1 概述 76 　　4.2 电动汽车整车控制器 77 　　4.3 驱动电机控制器 83 　　4.4 驱动电机的类型与性能参数 87 　　4.5 驱动电机的构造与原理 91 　　4.6 新能源汽车驱动系统的发展方向 125 　　思考题 127 第5章 纯电动汽车 128 　　5.1 纯电动汽车的分类 128 　　5.2 纯电动汽车的特点 130 　　5.3 纯电动汽车的结构与原理 131 　　5.4 纯电动汽车驱动系统布置 137 　　5.5 纯电动汽车技术条件 144 　　思考题 146 第6章 混合动力电动汽车 147 　　6.1 混合动力电动汽车的定义与分类 147 　　6.2 混合动力电动汽车结构原理与工作模式 152 　　6.3 混合动力电动汽车的特点 178 　　6.4 插电式混合动力汽车 179 　　6.5 增程式电动汽车 182 　　思考题 186 第7章 燃料电池电动汽车 187 　　7.1 燃料电池概述 187 　　7.2 质子交换膜燃料电池 195 　　7.3 燃料电池电动汽车 205 　　思考题 222 第8章 电动汽车循环冷却系统 223 　　8.1 汽车冷却系统的类型 223 　　8.2 电动汽车冷却系统的作用与区别 223 　　8.3 动力电池的冷却方式 225 　　8.4 电动机和控制器的冷却方式 227 　　8.5 电动汽车循环冷却系统概述 229 　　8.6 驱动电机与电机控制器散热量计算 233 　　8.7 液冷驱动电机和电机控制器的动态温升 234 　　思考题 237 第9章 电动汽车底盘系统 238 　　9.1 电动汽车制动系统 238 　　9.2 制动能量回收控制策略 244 　　9.3 电动汽车转向系统 248 　　9.4 电子控制悬架系统 258 　　9.5 纯电动汽车车身 261 　　思考题 261 第10章 电动汽车电气系统 262 　　10.1 电动汽车电气系统组成与原理 262 　　10.2 高压电气系统安全技术 270 　　10.3 电动汽车功率变换器 276 　　10.4 电动汽车空调系统 284 　　10.5 电动汽车仪器与仪表 298 　　10.6 电动汽车总线通信系统 305 　　思考题 314 第11章 电动汽车能量补充系统 315 　　11.1 电动汽车充电基础设施 315 　　11.2 电动汽车常用充电设施 318 　　11.3 电动汽车充电设备 319 　　11.4 电动汽车能量补充方式 325 　　11.5 电动汽车传导式充电接口 329 　　11.6 车载充电机组成与充电过程 334 　　11.7 非车载充电机的组成与充电过程 336 　　思考题 340 第12章 电动汽车的设计与仿真优化 341 　　12.1 纯电动汽车的整车设计 341 　　12.2 整车质量参数的计算 345 　　12.3 电动汽车行驶性能参数 347 　　12.4 电动汽车的动力性参数 352 　　12.5 纯电动汽车的经济性参数 356 　　12.6 纯电动汽车驱动系统设计 364 　　12.7 动力电池参数的匹配计算 373 　　12.8 燃料电池电动汽车的设计 378 　　12.9 混合动力电动汽车的设计 385 　　12.10 电动汽车性能仿真与参数优化 393 　　思考题 404 参考文献 405