本书论述了电动车辆能量转换与回收技术，是电动车辆领域的一部学术专著。全书共12章，前6章介绍了电动车辆能量转换、回收理论、微纳米能源衰退损伤的测试技术和电动车辆能量实验测试系统等，重点介绍了能量转换技术，包括动力电池轻量化技术、柔性电池技术、电池均衡技术、电磁能量技术等；后6章介绍了电动车辆能量回收技术，包括制动能量回收、压电能量回收、回收解耦、回收总线技术等。本书具有完整的理论体系和脉络，为电动车辆的发展提供了技术支撑。

本书可以作为高等学校车辆、机械、机电、力学及宇航等专业本科生和研究生的教材或教学参考书，也可作为相关工程技术与研究人员的参考书或工具书。

第2版前言

第1版前言

第1章绪论………………………………………………………………… 1

1.1快速充电模型与技术………………………………………………4

1.2无线充电关键技术………………………………………………… 5

1.3转换效率关键技术…………………………………………………9

1.4电池能量管理系统…………………………………………………11

1.5制动能量回收技术…………………………………………………13

1.6压电能量回收技术…………………………………………………14

参考文献………………………………………………………………… 17

第2章电动车辆能量转换微系统与微结构机理……………… 19

2.1电动车辆能源转换微系统机理…………………………………19

2.2应力/快速温升下电池电极位错/应力电极/空洞耦合能量转换技术………………………23

2.3非平衡状态下位错/应力迁移/裂纹耦合能量转换定量微尺度表征……………………… 25

2.4位错/应变/空洞耦合能量转换失效表征与加载技术………………………………………… 29

2.5前景与展望……………………………………………………………………31

参考文献31

第3章电动车辆磁电效应能量转换模型与能量系统设计……………35

3.1磁电能量转换模型………………………………………………………… 35

3.2磁电能量转换系统锂电池转换能量系统磁电效应模型…………38

3.3磁电能量转换系统耦合设计…………………………………………… 41

3.4磁电能量转换系统锂电池实验表征……………………………………43

3.5结论与展望…………………………………………………………………… 48

参考文献…………………………………………………………………………… 48

第4章电动车辆能量转换纳米能源系统与模型…………………………50

4.1纳米能源系统转换基本模型…………………………………………… 50

4.2纳米结构耦合缺陷与纳米能源转换系统…………………………… 53

4.3Si电极的缺陷与失效机制…………………………………………………58

4.4碳电极系统耦合模型与纳米尺度转换机制表征……………………63

4.5前景与展望…………………………………………………………………… 65

参考文献…………………………………………………………………………… 66

第5章电动车辆轻质能量转换模型与机理…………………………………71

5.1轻质能量转换模型与思路…………………………………………………71

5.2轻质动力固态电池……………………………………………………………74

5.3冷冻电镜测试技术……………………………………………………………79

5.4电极各向异性轻质活性物质………………………………………………80

5.5纳米核壳结构………………………………………………………………… 82

5.6轻质金属有机框架结构…………………………………………………… 84

5.7Li-O2轻质动力电池………………………………………………………… 85

5.8电动车辆动力电池包能量转换系统…………………………………… 88

参考文献…………………………………………………………………………… 94

第6章电动车辆柔性软包电池能量转换模型与设计……………………98

6.1纳米尺度正极………………………………………………………………… 100

6.2柔性纳米尺度负极……………………………………………………………101

6.3柔性锂硫电池………………………………………………………………… 103

6.4MOF衍生夹杂纳米结构……………………………………………………107

6.5柔性双媒介锂空气电池…………………………………………………… 109

6.6柔性固态电池技术……………………………………………………………110

参考文献………………………………………………………………………………112

目录电动车辆能量转换与回收技术第2版第7章电动车辆制动系统电磁能量回收技术……………116

7.1电磁系统结构设计……………………………………………………………117

7.2电磁制动能量回收系统的电磁机理…………………………………… 119

7.3阀腔流场分析………………………………………………………………… 122

7.4电磁阀的动态响应特性实验测试……………………………………… 127

7.5电磁阀动态力学模型……………………………………………………… 132

参考文献…………………………………………………………………………… 138

第8章电动车辆制动能量回收系统实验技术…………………………… 140

8.1制动能量回收实验系统与实验方法……………………………………140

8.2BERS的动态特性分析………………………………………………………143

8.3BERS的能量传递特性实验……………………………………………… 147

8.4制动能量回收的动态转换实验………………………………………… 152

参考文献…………………………………………………………………………… 157

第9章电动车辆BERS的控制策略……………………………………………160

9.1制动能量回收系统的结构分析………………………………………… 160

9.2制动能量回收系统的基本理论………………………………………… 162

9.3制动能量回收系统的力学模型………………………………………… 164

9.4制动能量回收系统的主动控制策略……………………………………167

9.5制动能量回收系统的综合控制策略……………………………………179

9.6基于制动能量回收的热力学理论………………………………………186

参考文献……………………………………………………………………………189

第10章电动车辆压电能量回收技术……………………………………… 191

10.1电动车辆固态压电能量系统回收模型与技术…………………… 194

10.2高比能量压电能量回收电池系统的无序结构模型………………196

10.3压电能量系统回收的智能平台…………………………………………198

参考文献…………………………………………………………………………… 207

第11章电动车辆制动能量回收解耦控制策略………………………… 209

11.1电动车辆制动压力调节………………………………………………… 212

11.2制动能量回收系统解耦控制技术…………………………………… 214

11.3换档与制动解耦控制…………………………………………………… 218

11.4降档策略与不降档策略的对比……………………………………… 221

11.5硬件在环ABS实验……………………………………………………… 223

参考文献………………………………………………………………………… 228

第12章电动车辆能量回收系统总线-标定技术………………………230

12.1电动车辆总线系统时序分析实验………………………………… 232

12.2传感器标定实验…………………………………………………………234

12.3总线数据采集实车实验……………………………………………… 235

12.4制动能量回收的动态特性实验…………………………………… 237

参考文献………………………………………………………………………… 250

附录…………………………………………………………………………………252

附录A电动车辆能量转换与回收技术实验设备简介…………………252

附录B电动车辆动力电池整体宏观运行状况……………………………260

附录C电动车辆能量转换结构……………………………………………… 263

附录D电动车辆能量转换与回收硬件设计………………………………267

附录E电动车辆动力电池理论与技术沿革……………………………… 272

附录F电动车辆电驱动与能量回收系统………………………………… 285