电动汽车电池、电机与电动控制

第1章　电动汽车及其核心 001

1.1　电动汽车概述 002

1.2　电动汽车的核心 007

1.2.1　电动汽车的核心技术 007

1.2.2　电动汽车核心技术现状 008

1.2.3　电动汽车核心产品趋势 012



第2章　高压电池基本知识 015

2.1　电池结构与原理 016

2.1.1　电池基本结构 016

2.1.2　电池基本原理 016

2.2　电池的特性 018

2.2.1　三元锂电池 018

2.2.2　铁锂电池 020

2.2.3　铅酸电池 028

2.3　电池常见类型 033

2.3.1　铅酸电池 033

2.3.2　镍镉电池 034

2.3.3　镍氢混合高压电池 034

2.3.4　锂离子电池 035

2.3.5　氢燃料电池 036

2.3.6　双层电容器 037



第3章　高压电池常见类型结构 039

3.1　三元锂电池模块结构 040

3.1.1　特斯拉MODEL S 040

3.1.2　奥迪e-tron 041

3.1.3　宝马i3 043

3.1.4　宝马i8 045

3.1.5　宝马ActiveHybrid 7 046

3.1.6　宝马530Le 048

3.1.7　奔驰S400 Hybrid 049

3.1.8　蔚来ES6 050

3.1.9　江淮iEV6/iEV7 052

3.1.10　比亚迪汉DM 053

3.2　磷酸铁锂电池模块结构 055

3.2.1　比亚迪汉EV 055

3.2.2　比亚迪秦EV300、E5 059

3.3　镍氢电池模块结构 062

3.3.1　丰田普锐斯 062

3.3.2　别克君越eAssist 063

3.3.3　凯迪拉克凯雷德Hybrid 065

3.3.4　宝马ActiveHybrid X6 066

3.4　铅酸电池模块结构 069

3.4.1　电池单元 069

3.4.2　免维护铅酸电池类型 072

3.5　氢燃料电池模块结构 073

3.5.1　奥迪A7 h-tron 073

3.5.2　丰田Mirai 074

3.5.3　现代ix35 FCEV 075



第4章　高压电池电控技术 087

4.1　高压分配系统 088

4.1.1　特斯拉MODEL S 088

4.1.2　奥迪e-tron 090

4.1.3　比亚迪汉DM 091

4.1.4　宝马ActiveHybrid 7 094

4.1.5　宝马ActiveHybrid X6 094

4.2　电池管理系统 098

4.2.1　奥迪e-tron 098

4.2.2　宝马i3 100

4.2.3　宝马X5 xDrive40e 103

4.3　充放电控制系统 106

4.3.1　特斯拉MODEL S 106

4.3.2　奥迪e-tron 113

4.3.3　江淮iEV6/iEV7 116

4.4　电池温度管理系统 119

4.4.1　特斯拉MODEL S 119

4.4.2　奥迪e-tron 121

4.4.3　宝马ActiveHybrid 7 125

4.4.4　宝马X5 xDrive40e 127

4.4.5　奔驰S400 HEV 132

4.5　高压安全管理 133

4.5.1　宝马ActiveHybrid 7 133

4.5.2　宝马ActiveHybrid X6 134

4.5.3　宝马X5 xDrive40e 135



第5章　驱动电机基本知识 137

5.1　电磁电力学原理 138

5.1.1　电磁铁 138

5.1.2　电磁感应 139

5.1.3　变压器 139

5.2　电机基本结构 140

5.2.1　直流电机 141

5.2.2　三相电机 143

5.2.3　同步电机 145

5.2.4　异步电机 147



第6章　驱动电机典型构造 151

6.1　异步电机 152

6.1.1　特斯拉MODEL S 152

6.1.2　奥迪e-tron 155

6.2　同步电机 156

6.2.1　宝马i3 156

6.2.2　宝马ActiveHybrid 7 158

6.2.3　宝马ActiveHybrid X6 160

6.2.4　宝马X5 xDrive40e 161

6.2.5　奔驰S400 HEV 164



第7章　电力电子功率器件 167

7.1　常用电子功率器件 168

7.1.1　供电电子装置 168

7.1.2　电动机械式接触器 174

7.1.3　绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 174

7.2　电动驱动装置 177

7.2.1　宝马i3 177

7.2.2　宝马ActiveHybrid 7 180

7.2.3　宝马X5 xDrive40e 181



第8章　电机传动系统 185

8.1　行星齿轮式典型构造 186

8.1.1　行星齿轮箱 186

8.1.2　奥迪e-tron单速齿轮箱 188

8.1.3　丰田混合动力驱动桥 191

8.1.4　宝马双模式变速箱 193

8.2　直接齿轮传动系统 200

8.2.1　特斯拉单速齿轮变速箱 200

8.2.2　大众0CZ 1挡齿轮变速箱 201

8.2.3　宝马i3变速箱 202

8.2.4　本田ECVT无级变速箱 204



第9章　电驱动控制系统 209

9.1　驱动类型控制 210

9.1.1　奥迪e-tron模式 210

9.1.2　宝马电动四驱 212

9.2　能量转换控制 217

9.2.1　奥迪e-tron 217

9.2.2　宝马i3 218



第10章　电动汽车整车电控系统 223

10.1　整车控制系统组成与功能 224

10.1.1　车辆控制器（VCU） 224

10.1.2　混动控制器（HCU） 225

10.1.3　车身控制器（BCM） 226

10.2　制动能量回收系统 228

10.2.1　纯电动汽车制动能量回收 228

10.2.2　混动汽车制动能量回收 230

10.3　车载通信网络 234

10.3.1　纯电动车型网络总线 234

10.3.2　混动车型总线网络 237