燃料電池電動汽車原理與技術 陳勇梁晨霍為煒 9787111719441 【台灣高等教育出版社】

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適讀人群 ：新能源汽車技術研究人員及高校師生
1 本書系普通高等教育汽車類專業系列教材，全彩印刷，主要介紹了燃料電池及系統的基本原理、組成和主要輔件，燃料電池電動汽車的動力系統組成、主要部件及輔助系統，以及制氫、儲氫、運輸等基礎設施方面的知識。
2 本書編寫團隊來自學校、企業相關研究人員，既有理論支持，也有實踐應用。
3 本書可作為普通高等院校車輛工程及相近專業的教材或參考書，也可作為從事燃料電池電動汽車技術研究、生產管理、技術服務等相關工作的工程技術人員的參考書。

內容簡介
本書介紹了燃料電池電動汽車的發展歷程、分類與特點以及未來的發展趨勢；敘述了燃料電池的原理、特點、工作特性及主要輔件的原理；分析了燃料電池電動汽車動力系統構型與整車控制；闡釋了燃料電池電動汽車動力系統建模方法；闡述了燃料電池電動汽車可能使用的電機和電池的類型、性能和應用現狀；從整車角度全面剖析了燃料電池電動汽車所涉及的主要部件的熱管理系統組成及性能測試評價方法；系統介紹了燃料電池電動汽車的電氣系統、輔助系統、充電系統及匯流排系統。此外，本書對燃料電池電動汽車基礎設施方面的制氫、儲氫、運輸以及加氫等也做了介紹。
本書可作為普通高等院校車輛工程及相近專業的教材或參考書，也可作為從事燃料電池電動汽車技術研究、生產管理、技術服務等相關工作的工程技術人員的參考書。

目錄
前言
第1 章 概述 001
1 1 燃料電池電動汽車發展歷程 001
1 2 燃料電池電動汽車的分類及特點 007
1 2 1 純燃料電池電動汽車 007
1 2 2 混合動力式燃料電池電動汽車 008
1 2 3 增程式燃料電池電動汽車 008
1 3 燃料電池電動汽車的發展趨勢 009
1 3 1 國外燃料電池電動汽車的發展趨勢 010
1 3 2 國內燃料電池電動汽車的發展趨勢 010
思考題 012
參考文獻 012
第2 章 燃料電池及其系統組成 014
2 1 燃料電池的發展歷程 014
2 2 燃料電池的原理與分類 015
2 2 1 燃料電池的工作原理 015
2 2 2 燃料電池的分類 016
2 3 質子交換膜燃料電池 017
2 3 1 質子交換膜燃料電池的原理與特點 017
2 3 2 質子交換膜燃料電池的主要部件 018
2 3 3 質子交換膜燃料電池的工作特性 020
2 3 4 質子交換膜燃料電池的性能 021
2 4 燃料電池系統輔件 022
2 4 1 空氣壓縮機 022
2 4 2 增濕器 025
2 4 3 氫氣循環裝置 026
2 4 4 散熱器及水泵 027
2 5 其他輔件選型 027
2 5 1 儲氫瓶 027
2 5 2 儲氫瓶瓶口閥和PRD 閥等 029
2 6 燃料電池堆控制單元 029
思考題 030
參考文獻 030
第3 章 燃料電池電動汽車動力系統及整車控制 032
3 1 燃料電池電動汽車動力系統 032
3 1 1 燃料電池電動汽車動力系統概述 032
3 1 2 燃料電池電動汽車動力系統常見構型 034
3 1 3 燃料電池電動汽車動力系統部件選型 036
3 1 4 燃料電池混合動力汽車動力系統構型分析 038
3 2 動力系統能量分配 039
3 2 1 能量分配策略模式 039
3 2 2 動力系統能量分配控制架構及模式 041
3 2 3 典型動力系統能量管理分析 043
3 3 能量管理建模分析與控制 043
3 3 1 燃料電池電動汽車動力系統建模 044
3 3 2 模糊控制策略 047
3 3 3 非線性控制策略 047
3 3 4 燃料電池電動汽車模擬分析 052
3 4 整車控制單元 054
3 4 1 整車控制器概述 054
3 4 2 燃料電池電動汽車整車控制單元 055
3 4 3 整車控制單元硬體 055
3 4 4 整車控制單元軟體 058
思考題 065
參考文獻 066
第4 章 電機驅動系統 070
4 1 電機驅動系統概述 071
4 2 直流電機驅動系統 071
4 2 1 直流電機的結構及特點 071
4 2 2 直流電機的工作原理 072
4 2 3 直流電機控制系統 072
4 2 4 實例應用 073
4 3 永磁同步電機驅動系統 074
4 3 1 永磁同步電機的結構及特點 075
4 3 2 永磁同步電機的工作原理 077
4 3 3 永磁同步電機控制系統 078
4 3 4 實例應用 079
4 4 非同步電機驅動系統 081
4 4 1 交流感應電機的結構及特點 081
4 4 2 非同步電機的工作原理 082
4 4 3 非同步電機模型及控制 083
4 4 4 實例應用 085
4 5 開關磁阻電機驅動系統 085
4 5 1 開關磁阻電機的結構及特點 085
4 5 2 開關磁阻電機的工作原理 086
4 5 3 開關磁阻電機模型及控制 087
思考題 089
參考文獻 089
第5 章 輔助動力電池系統 092
5 1 動力電池的種類及結構 092
5 1 1 鎳氫電池 092
5 1 2 鋰離子電池 094
5 1 3 鋅空氣電池 096
5 1 4 鋰硫電池 098
5 2 電池性能指標 100
5 2 1 荷電狀態（SOC） 100
5 2 2 健康狀態（SOH） 102
5 2 3 峰值功率能力（SOP） 104
5 2 4 內部溫度狀態（SOT） 104
5 2 5 安全狀態（SOS） 105
思考題 106
參考文獻 106
第6 章 燃料電池電動汽車熱管理系統 108
6 1 燃料電池發動機熱管理 108
6 1 1 燃料電池的熱特性分析及散熱需求 109
6 1 2 空氣壓縮機和壓縮空氣熱特性分析 109
6 1 3 燃料電池熱管理系統的結構 110
6 1 4 燃料電池熱管理系統的控制策略 111
6 2 電驅動系統熱管理 111
6 3 動力電池熱管理系統 112
6 4 整車熱管理系統性能測試評價 114
6 4 1 整車熱管理系統目標 114
6 4 2 整車熱管理系統的性能 114
6 4 3 整車熱管理性能測試方法 114
6 4 4 前機艙熱管理分析 118
6 4 5 乘員艙熱管理分析 119
6 5 燃料電池電動汽車整車交互熱管理系統 121
思考題 122
參考文獻 122
第7 章 燃料電池電動汽車電氣及匯流排系統 125
7 1 電動汽車電氣系統 125
7 1 1 低壓電氣系統 125
7 1 2 高壓電氣系統 126
7 2 電動化輔助系統 128
7 2 1 電動轉向系統 128
7 2 2 電控制動系統 129
7 2 3 電動空調系統 135
7 3 充電系統 138
7 3 1 充電系統的組成 138
7 3 2 充電系統的工作原理 141
7 4 車載匯流排系統 144
7 4 1 CAN 匯流排系統的主要特點 145
7 4 2 車載匯流排系統的主要技術指標 146
7 4 3 車載匯流排的分類 147
7 4 4 其他車載匯流排 147
思考題 149
參考文獻 150
第8

前言/序言
氫能作為一種來源豐富、綠色低碳的二次能源，正逐步成為全球能源轉型的重要載體之一。作為多能源傳輸和融合交互的紐帶、未來清潔低碳能源系統的核心之一，氫能發展已經成為全球能源技術革命的重要方向。
《交通強國建設綱要》明確要求，優化交通能源結構，推進新能源、清潔能源應用，推廣新能源、清潔能源、智能化、數字化、輕量化、環保型交通裝備及成套技術裝備。隨著我國能源革命的深化，氫燃料電池技術的進步以及雙碳目標的逐步實現， 氫燃料電池電動汽車技術將迎來新的發展格局。
2022年3 月23日，國家發展改革委發布的《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》中的發展目標明確，到2025 年，燃料電池車輛保有量約5 萬輛，部署建設一批加氫站。2021 年8 月13 日，財政部、工業和信息化部、科技部、國家發展改革委、國家能源局五部門發布《關於啟動燃料電池汽車示範應用工作的通知》，明確要求北上廣有關部門要切實加強燃料電池汽車示範應用工作組織實施。2022 年4 月19 日，教育部印發了《加強碳達峰碳中和高等教育人才培養體系建設工作方案》，要求將綠色低碳理念納入教育教學體系，廣泛開展綠色低碳教育和科普活動，還要求加快儲能和氫能相關學科專業建設。
燃料電池是一種不燃燒燃料而直接以電化學反應方式將燃料的化學能轉變為電能的高效發電裝置。它具有效率高、雜訊低、無溫室氣體及污染物排放等優點，從而受到了世界各國的關注。燃料電池產業的發展對於增強中國車企在新能源汽車領域的核心競爭力和國際影響力，推動中國汽車行業的創新綠色發展，提升我國能源安全以及提高新能源相關學科的人才培養，都有著十分重要的戰略意義。
本書主要介紹燃料電池及系統的基本原理、組成和主要輔件，燃料電池電動汽車的動力系統組成、主要部件及輔助系統，以及制氫、儲氫、運輸等基礎設施方面的知識。
本書由北京信息科技大學教授陳勇博士，三一重卡電動化研究院副院長、教授級高級工程師梁晨博士，北京信息科技大學副教授霍為煒博士擔任主編，參加編寫的人員還有中國汽車技術研究中心有限公司教授級高級工程師王仁廣博士，聯合燃料電池系統研發（北京）有限公司工程師張少鵬、國創氫能科技有限公司工程師徐鴻飛和重慶大學研究員張財志博士。北京信息科技大學的郭曉光博士及研究生易鑫、焦保華、趙天宇和張寧等在資料收集整理過程中做了大量工作。清華大學教授田光宇博士、北京理工大學教授何洪文博士、中國農業大學教授江發潮博士和北京工業大學教授紀常偉博士在全書成稿過程中給予了很多有益的建議和修改意見，在此表示衷心感謝。
在本書完稿之際，對書中所引參考文獻的作者致以衷心的感謝！
感謝北京市教委2022 年的促進高校分類發展- 市教委指定任務-2021 年度教學名師項目對本書的資助。
燃料電池技術及燃料電池電動汽車技術現處於快速發展時期，既有諸多新技術不斷湧現，也有現有技術問題正在解決。由於作者的知識和水平有限，本書難免存在錯誤和不足之處，懇請讀者提出寶貴意見和修改建議，以便本書再版修訂時參考。
編 者