新能源汽车与电力电子技术(第2版)
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前言

人类社会进入到21世纪以来,科学技术继续呈现高速发展态势,世界科技正处于革命性变革的前夜。科技对人类社会的文明进程产生了巨大的推动作用,能源危机和环境污染却制约着人类社会的发展。随着能源、环境和气候问题的加剧,节能减排、保护环境已成为全世界持续努力的目标和方向,能源结构正稳步向清洁低碳的方向转型。交通作为液体能源消费的主要领域,目前正加速朝着低碳、绿色、零排放的方向发展。自2012年中华人民共和国国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》以来,我国坚持纯电驱动战略方向,新能源汽车产业发展取得了巨大成就,成为世界汽车产业发展转型的重要力量之一。本书作者着力于探索新型环保能源在汽车上的应用,全面介绍了当今世界新能源汽车的发展动态,深入阐述了电力电子技术在新能源汽车上的应用成果,为相关从业人员提供了一个了解和掌握新能源汽车发展的良好契机。

2020年10月,国务院办公厅正式发布《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,明确提出到2025年,纯电动乘用车新车百公里平均电耗将降至12.0kW·h,新能源汽车销售量达汽车新车销售总量的20%左右;到2035年,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化,燃料电池汽车实现商业化应用。该规划指出:在技术创新能力提升方面,要以动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术为“三横”,构建关键零部件技术供给体系;在产业融合方面,要加强新能源汽车与电网的能量互动(V2G),促进新能源汽车与可再生能源高效协同。这一切都预示着新能源汽车的美好前景,本书正是基于此,深入介绍新能源汽车的发展成果,使广大读者更深入地了解新能源汽车。

本书以电力电子技术在新能源汽车上的应用为切入点,以7个章节的内容详细介绍新能源汽车的相关技术。其中,第1章主要介绍新能源汽车的发展背景和历史;第2章将新能源汽车划分为4种类型并分别进行基本知识的介绍;第3~5章分别介绍新能源汽车的电机驱动系统、储能系统和能源管理;第6章介绍电池包能量均衡管理技术,包括电池荷电状态估计与热管理技术等内容;第7章介绍新能源汽车充放电系统及当前备受关注的V2G和无线充电技术。本书着眼于电力电子技术在新能源汽车上的应用,因此用了大量的篇幅介绍电力电子技术的发展和主要成果,同时结合其应用,着力于各系统的控制技术,为新能源汽车的未来发展提出了展望,希望能使广大读者从实际的设计案例中深入了解新能源汽车在设计制造方面的主要知识。

电力电子技术的应用为新能源汽车的发展提供了广阔的发展空间。先进的电力电子器件的应用和控制技术的不断完善有利于提高新能源汽车的能源利用率,有利于不断挖掘新能源汽车在动力性能和经济性能上的潜力,有利于提高新能源汽车的科技含量,降低新能源汽车的设计和制造成本,是未来新能源汽车发展的主要方向。本书在介绍先进的电力电子技术时,运用大量实例和图表,使问题的阐述和论证更加严谨和形象,其实验论据充分,数学推导严谨,逻辑分析缜密,结论层次分明,论述通俗易懂,有较强的可读性。

当今我国的新能源汽车的研究方兴未艾,国内各大高校和研究机构,以及各大生产厂商都积极致力于电动汽车的基础性研究和主要方案的设计与开发。本书作者曾留学日本多年,多年来致力于新能源汽车的研究和电力电子技术在新能源汽车上的应用开发,对于新能源汽车的发展有着深刻的理解。本书的第1~5章由康龙云编写,第6、7章由令狐金卿编写,岳睿、林鸿业参与修改。本书的出版是机械工业出版社多方联系和努力的结果,并得到了西安交通大学博士周世琼、徐剑鸣等的大力支持和协助,在此一并表示诚挚的感谢。由于作者水平有限,如有不妥之处,诚请读者批评指正。

康龙云 令狐金卿

于华南理工大学新能源研究中心

2021年6月