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汽车电力电子装置与电机驱动器手册 本书特色
本手册共五个部分。介绍了传统汽车的电气系统、先进汽车的新型电气系统构架以及汽车控制网络协议；汽车功率半导体器件、传感器以及汽车电子的esd防护措施；dc/dc变换器、 ac/dc整流器、dc/ac逆变器、ac/ac变换器等汽车功率电子转换器；有刷直流电机、感应电动机、开关磁阻电机、无刷直流电机的驱动器；电动汽车的主要部件以及蓄电池、超级电容器、飞轮等储能系统；混合动力电动汽车的构型及其驱动系统，以及混合动力和燃料电池电动汽车的控制。本手册还介绍了电力电子技术在汽车转向、车辆安全和乘员安全中的应用，为与汽车相关的工业界、政府和学术界的工程师、学生、研究人员以及管理人员提供了一个关于汽车电气系统的全面参考。
汽车电力电子装置与电机驱动器手册 目录
目录目录
译者的话
前言
**篇汽车动力系统
第1章传统汽车
1.1引言
1.2电气系统的演进
1.2.1控制策略和电路拓扑结构
1.2.2功率总线拓扑结构
1.2.3部件
1.3传统的汽车电气系统
1.3.1电池及其充电系统
1.3.2起动电动机系统
1.3.3管理系统
1.4电气连接系统
1.4.1熔丝
1.4.2不同保护装置的性能比较
1.5负载控制：汽车控制网络协议
1.5.1控制器局域网络（can协议)
1.5.2区域互联网络（lin协议)
1.5.3byteflight协议
1.5.4时间触发协议（ttp/c)
1.6新的电气系统构架
1.6.1电气安全
1.6.2电压对部件的影响
1.7其他电气系统构架
1.7.1高频交流总线系统
1.7.2双电压制式直流总线
参考文献
第2章混合动力电动汽车
2.1并联式构型
2.2串联式构型
2.3混联式构型
2.４插电式混合动力
参考文献
第3章混合动力驱动系统
3.1基本概念
3.2串联混合动力驱动系统
3.3并联混合动力驱动系统
3.3.1采用转矩耦合的并联混合动力驱动系统
3.3.2采用转速耦合的并联混合动力驱动系统
3.4采用可选转矩耦合或转速耦合装置的驱动系统
3.5采用转矩耦合和转速耦合的并联串联混合动力驱动系统
3.6燃料电池驱动的混合动力系统
参考文献
第4章电动汽车
4.1引言
4.2混合动力电动汽车
4.2.1并联式混合动力
4.2.2串联式混合动力
4.3电动汽车的主要部件
4.3.1电机
4.3.2速度控制器
4.3.3dc/dc变换器
4.4电动汽车的主要安全部件
4.5仪表
4.6电动汽车的主要辅件
4.7电动汽车上能量存储装置的类型
4.7.1蓄电池
4.7.2当今可用的电池类型
4.7.3飞轮
4.7.4超级电容器
4.8排放性能
4.9太阳能汽车
4.10燃料电池汽车
4.10.1概述
4.10.2燃料电池
4.11电动汽车参考文献调研
参考文献
第5章汽车系统功率管理和分配的优化
5.1引言
5.2汽车功率/能量管理和分配架构
5.2.1发电装置
5.2.2能量存储
5.2.3功率总线
5.2.4电气负载
5.2.5电力电子
5.2.6功率管理控制器
5.3优化的功率管理系统策略
5.3.1动态资源分配
5.3.2汽车部件的实际约束
5.3.3功率不间断要求
5.3.4电能质量
5.3.5系统稳定性
5.3.6故障诊断和预测
5.4示例：基于博弈论优化的hev管理和控制策略
5.4.1系统动力学
5.4.2策略设计
5.4.3博弈论的方法
5.4.4仿真结果
5.5总结
参考文献
第二篇汽车半导体器件、组件及传感器
第6章汽车功率半导体器件
6.1引言
6.2二极管：整流、续流和钳位器件
6.2.1整流二极管
6.2.2续流二极管
6.2.3稳压二极管
6.2.4肖特基二极管
6.3功率mosfet：低压负载驱动
6.3.1mosfet基础
6.3.2mosfet特性
6.4igbt：高压功率开关
6.4.1igbt基础
6.4.2igbt功率模块
6.4.3点火装置的igbt
6.5功率集成电路和智能功率器件
6.6新兴器件技术：超结和碳化硅器件
6.7功率损耗和热管理
6.8总结
参考文献
第7章超级电容器
7.1双电层电容器理论
7.2模型和单元均衡
7.3容量准则
7.4转换器连接
7.5超级电容器与电池组合
参考文献
第8章飞轮
8.1飞轮原理
8.2飞轮在混合动力汽车中的应用
8.3储能系统的展望
参考文献
第9章汽车电子的esd防护
9.1引言
9.2esd失效和esd测试模型
9.3片上esd防护
参考文献
第10章传感器
10.1引言
10.2电子控制单元的架构
10.3电压和电流测量
10.4温度
10.5加速度
10.6压力
10.7速度、位置和位移
10.8其他传感器
10.9汽车环境的可靠性约束
10.10总结
参考文献
第三篇汽车功率电子变换器
第11章dc/dc变换器
11.1使用dc/dc变换器的原因
11.2dc/dc变换器基础
11.3dc/dc变换器类型
11.4降压、升压、降压升压变换器的共同点
11.5降压变换器
11.6升压变换器
11.7降压升压变换器
11.8隔离的逆变器驱动的变换器
11.9推挽式变换器
11.10半桥式变换器
11.11全桥式变换器
11.12其他变换器类型
11.13控制
11.14基本控制电路
11.15需要考虑的重点
11.16仿真vs分析方法
11.17损耗计算
11.18功率器件选择
11.19emi
11.20其他实用的变换器开发中考量事项
参考文献
第12章ac/dc整流器
12.1二极管整流器
12.1.1主要特性和电路结构
12.1.2三相全桥二极管整流器分析
12.1.3二极管整流器的输入相电流和输出电流的分析
12.1.4直流环节功率的计算
12.1.5不同的负载条件下直流环节电容的计算
12.1.6动态制动单元设计
12.2晶闸管整流器
12.2.1拓扑结构与工作模式
12.2.2触发延迟角的控制方案
12.2.3三相全桥晶闸管整流器的分析
参考文献
第13章非平衡运行的三相电压型整流器
13.1系统介绍和工作原理
13.2非平衡运行条件下的pwm升压型整流器分析
13.2.1非平衡运行条件下pwm升压型整流器的谐波抑制
13.3消除非平衡运行条件下pwm升压型整流器的输入与输出端谐波的控制方案
13.3.1输入电压非平衡但输入阻抗平衡时消除输入与输出端谐波的控制方案
13.3.2输入电压不平衡且输入阻抗不平衡时pwm升压型整流器消除输入/
输出谐波的控制方案推导
13.4结论
参考文献
第14章dc/ac逆变器
14.1dc到ac的变换
14.2逆变器类型
14.3电压源逆变器
14.3.1单相逆变器
14.3.2三相逆变器
14.4电流源逆变器
14.5控制技术
14.5.1电压控制技术
14.5.2电流控制技术
14.6多电平逆变器
14.7硬开关效应
14.7.1开关损耗
14.7.2开关应力
14.7.3emi问题
14.7.4对绝缘性能的影响
14.7.5电机轴承电流
14.7.6电机端子过电压
14.8谐振逆变器
14.8.1软开关原理
14.8.2谐振直流环节逆变器（rldc）
14.9汽车辅助电机的控制
14.9.1换向器电机
14.9.2开关换向电机
术语表
参考文献
第15章ac/ac变换器
15.1引言
15.2ac/ac变换器拓扑结构
15.2.1间接型ac/ac变换器
15.2.2直接型ac/ac变换器
15.3总结
参考文献
第16章电力电子技术与混合动力和燃料电池电动汽车的控制
16.1引言
16.2混合动力汽车
16.2.1串联式混合动力驱动系统
16.2.2并联式混合动力驱动系统
16.3燃料电池汽车
16.3.1燃料电池汽车的驱动系统
16.3.2燃料电池汽车动力系统注意事项
16.4对电力电子技术的需求［6，11，15］
16.5驱动电机控制策略
16.5.1转差频率控制
16.5.2驱动电机的矢量控制
16.5.3无传感器操作
16.6串联式混合动力汽车的apu控制系统
16.7燃料电池作为apu使用［13，23，24］
参考文献
第四篇汽车电机的驱动器
第17章汽车用有刷直流电机
17.1运行基本原理
17.1.1引言
17.1.2有刷直流电动机驱动的转矩
17.1.3温度对有刷直流电动机驱动的影响
17.2串励直流电机驱动
第18章感应电动机驱动
18.1引言
18.2感应电动机的转矩和转速控制
18.3感应电动机电力电子控制基础
18.4感应电动机vcd运行模式
18.5感应电动机的标量和矢量控制原理
18.5.1标量控制
18.5.2感应电动机磁场定向控制（矢量控制）基本原理
18.6电动汽车的感应电动机驱动
18.7结论
附录感应电动机的静态模型
参考文献
第19章基于数字信号处理器的感应电动机驱动矢量控制
19.1引言
19.2空间矢量控制
19.3实验结果
19.4结论
参考文献
第20章开关磁阻电机驱动控制系统
20.1引言
20.2历史背景
20.3基本原理
20.4srm驱动系统的控制原理
20.4.1开环转矩控制策略
20.5srm驱动的闭环转矩控制
20.6srm闭环速度控制
20.7工业应用：车辆冷却系统
参考文献
第21章开关磁阻电机的噪声和振动
21.1引言
21.2srm数值模型的模态分析
21.3定子模态分析的有限元结果
21.4低振动srm设计选择
21.5平滑壳体对谐振频率的影响
21.6结论
参考文献
第22章电机的模型和参数辨识
22.1引言
22.2研究示例：噪声对于同步电机频域参数估计的影响
22.2.1问题描述
22.2.2参数估计方法
22.2.3研究过程
22.2.4结果分析
22.2.5结论
22.3实心转子同步电机参数的*大似然估计
22.3.1简介
22.3.2静态同步电机模型的时域参数计算
22.3.3过程和测量中噪声的影响
22.3.4参数计算的*大似然法
22.3.5用ssfr测试数据的计算步骤
22.3.6结果
22.4感应电机的建模和参数确定
22.4.1模型确定
22.4.2参数评估
22.4.3灵敏度分析
22.4.4对工作条件的参数映射
22.4.5磁心损耗计算
22.4.6模型验证
22.4.7结论
22.5开关磁阻电机的建模与参数确定
22.5.1简介
22.5.2静态时srm的电感模型
22.5.3静态测试数据的参数确定
22.5.4在线工作状态下srm的电感模型
22.5.5采用双层递归神经网络估算阻尼电流
22.5.6估计结果和实验验证
22.5.7结论
附录
附录a
附录b
附录c
参考文献
第23章无刷直流电机及其驱动
23.1bldc基本原理
23.2控制原理和控制策略
23.3转矩的产生
23.4优点和缺点
23.5转矩脉动
23.6设计考虑
23.7bldc的有限元分析和设计考虑
23.8永久磁铁
23.9bldc仿真模型
23.10无传感器
参考文献
第24章电动汽车和混合动力汽车用电动机及其控制器的试验
24.1引言
24.2电动汽车标准化的现状
24.2.1电动汽车和标准化［1］
24.2.2标准化机构在该领域的作用
24.2.3汽车零部件的标准化
24.2.4日本的标准化进程［2］
24.3使用电动机/发电机组的试验程序［3］
24.3.1电动机
24.3.2控制器
24.3.3试验程序的运用
24.3.4型式试验项目的分析
24.4采用涡流测功机的试验程序
24.4.1试验策略
24.4.2试验程序
24.4.3关于试验程序的讨论
24.5采用交流测功器的试验程序［4］
24.5.1试验策略
24.5.2试验项目
24.5.3试验程序
24.6在车内环境中的电动机和控制器的试验
24.6.1硬件在环的概念
24.6.2硬件在环在电动机/控制器试验中的应用
24.6.3试验说明
24.6.4试验结果
24.7总结
参考文献
第五篇其他汽车应用
第25章起动发电一体机
25.1汽车上的isa子系统
25.2动力耦合架构
25.2.1曲轴安装isa构型
25.2.2偏置安装isa系统结构
25.3isa系统的功能与性能
25.3.1技术状况
25.3.2isa子系统的功能
25.4isa子系统的部件［7］
25.4.1双电压输出发电机
25.4.2带12v抽头的36v电池
25.4.3典型的isa电气系统
25.4.4带中性电感的多功能逆变器
25.4.5电机
25.4.6逆变器和整流器
25.4.7dc/dc变换器
25.5isa的系统问题
25.5.1能量存储系统和isa系统
25.5.2isa冷却方式
25.5.3其他问题
25.6总结
参考文献
第26章具有容错功能的汽车用调速电机拖动系统
26.1引言
26.1.1可重组控制器
26.2数字滞环调节
26.2.1ddhr的电流重构算法
参考文献
第27章汽车转向系统
27.1引言
27.2转向系统
27.2.1手动转向
27.2.2液压助力转向
27.2.3电液助力转向
27.2.4电动助力转向
27.3先进转向系统
27.3.1四轮转向
27.3.2下一代转向系统
参考文献
第28章大电流的电机拖动：现代汽车技术的新挑战
28.1背景
28.2大电流电机拖动的电磁设计
28.3多变换器系统的稳定性
28.4能量转化
28.5对控制的影响
第29章电力电子技术在汽车及乘员安全上的应用
29.1引言
29.2汽车安全中的电力电子技术
29.2.1can总线在汽车电力电子模块网络上的应用
29.2.2发动机安全系统
29.2.3防盗报警系统
29.2.4自适应巡航控制(acc)
29.2.5倒车传感及泊车系统
29.3电力电子学在乘员安全中的应用
29.3.1安全带控制系统
29.3.2电动车窗安全系统
29.3.3安全气囊
29.3.4驾驶人辅助系统及疲劳监测
29.4结论
参考文献
第30章混合动力汽车的驱动和控制系统
30.1引言
30.2控制策略
30.2.1恒温器式串联控制策略
30.2.2功率跟随式串联控制策略
30.2.3并联式内燃机辅助控制策略
30.2.4并联式电机辅助控制策略
30.2.5自适应控制策略
30.2.6模糊控制策略
30.3电力电子控制系统和控制策略
30.4当今的混合动力汽车及其控制策略
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