電力電子技術在汽車中的應用(第2版)（簡體書）

本書針對電力電子技術在汽車中的應用，較深入和系統地介紹了汽車電子技術，尤其是電動汽車中涉及的電力電子技術基礎、電力電子電路和電力電子裝置。本書從介紹組成汽車電力電子裝置的元器件特性開始，全面系統地分析了常用驅動電路的原理和設計方法，重點介紹了汽車中具體電力電子應用電路的設計。全書共分8章，分別為汽車電子技術概述、汽車電子技術基礎、汽車中直流電動機的驅動控制、交流電動機的驅動控制、汽車動力轉向系統、汽車電源系統、電動汽車充電系統及汽車匯流排系統。

目錄
電力電子新技術系列圖書序言
第2版前言
第1版前言
第1章汽車電子技術概述1
1.1汽車電子技術的發展概況1
1.1.1汽車電子技術回顧1
1.1.2現代汽車電子技術2
1.1.3汽車電子技術的應用現狀6
1.1.4汽車電子發展趨勢9
1.2汽車電子驅動控制技術11
1.3無人駕駛汽車概述14
1.3.1無人駕駛汽車的發展歷程14
1.3.2面臨的挑戰15
參考文獻16
第2章汽車電子技術基礎17
2.1汽車電子中常用的功率開關器件17
2.1.1功率MOSFET18
2.1.2絕緣柵雙極型電晶體（IGBT）22
2.1.3MOSFET與IGBT的驅動電路26
2.2SiC器件在汽車中的應用32
參考文獻34
第3章汽車中直流電動機的驅動控制36
3.1電動機控制常用傳感器36
3.1.1位置傳感器36
3.1.2速度傳感器40
3.1.3電壓、電流傳感器41
3.2直流電動機的基本參數與數學建模43
3.2.1直流電動機的主要用途、構成及特性參數45
3.2.2直流電動機的起動及穩定運行條件47
3.2.3直流電動機的工作原理49
3.2.4直流電動機的基本模型50
3.2.5汽車上直流電動機應用簡介50
3.3直流電動機的控制方式51
3.4直流電動機的PWM控制52
3.4.1電動機導通瞬間分析53
3.4.2電動機堵轉分析54
3.4.3電動機正常工作分析54
3.4.4電動機續流情況分析54
3.4.5死區分析56
參考文獻57
第4章交流電動機的驅動控制59
4.1三相交流逆變器及PWM控制59
4.1.1空間向量PWM算法及數字化實現59
4.1.2三次諧波注入式SVPWM算法及數字化實現74
4.1.3基於120°座標的SVPWM快速算法及數字化實現75
4.1.4SVPWM的過調製策略及改進方法85
4.2永磁同步電動機的向量控制91
4.2.1永磁同步電動機的結構及數學模型91
4.2.2控制系統設計93
4.2.3控制代碼示例98
4.3永磁同步電動機的直接轉矩控制(DTC)103
4.3.1SVPWM-DTC控制方法103
4.3.2基於DTC的非線性控制器設計111
4.3.3回饋線性化DTC基礎上的MTPA控制120
4.3.4基於LabCar的半實物模擬128
4.4永磁同步電動機的無傳感器控制132
4.4.1虛擬電流環無電流傳感器控制策略132
4.4.2基於滑模觀測器無位置檢測系統140
4.5三相四橋臂電動機控制系統及容錯設計155
4.5.1三相四橋臂電動機控制策略156
4.5.2模擬及實驗結果分析163
4.6多電平逆變控制系統170
4.6.1初識多電平系統170
4.6.2十一電平控制器設計177
4.7多相永磁電動機控制系統191
4.7.1十二相PMSM的基本數學模型192
4.7.2十二相電動機的解耦變換矩陣196
4.7.3模擬分析200
4.7.4容錯控制策略202
參考文獻206
第5章汽車動力轉向系統208
5.1汽車動力轉向系統概述208
5.2汽車動力轉向系統工作原理209
5.2.1液壓動力轉向系統209
5.2.2電動助力轉向系統210
5.2.3嵌入式線控轉向系統214
5.3汽車電動助力轉向系統218
5.3.1EPS的三種控制方式218
5.3.2電動助力轉向系統對傳感器的要求219
5.3.3電動助力轉向系統各部分特點及選用219
5.3.4BLDC的類比控制系統示例223
5.3.5數字化BLDC控制系統示例226
參考文獻230
第6章汽車電源系統232
6.1汽車電源的特點232
6.2汽車中的線性電源233
6.3汽車中的開關電源236
6.3.1開關電源概述236
6.3.2常見拓撲結構237
6.4精密電源252
6.5電源的效率253
6.6Boost LLC兩級式DC/DC電源變換器設計254
6.6.1變換器工作原理詳解255
6.6.2系統硬體電路設計及參數計算265
6.6.3實驗結果分析270
參考文獻274
第7章電動汽車充電系統275
7.1鉛酸電池及鋰電池的充電特點275
7.1.1電池——電動汽車的動力源275
7.1.2鉛酸電池簡介及其充電特點275
7.1.3鋰電池簡介及其充電特點276
7.2電動汽車充電系統概述277
7.2.1充電樁及其分類278
7.2.2充電系統的拓撲分析280
7.3充電系統AC-DC設計282
7.3.1三電平VIENNA整流器原理282
7.3.2三電平VIENNA整流器的數學模型288
7.3.3VIENNA整流器的空間向量調製292
7.3.4輸出電容中點電位平衡的研究304
7.3.5實驗結果分析309
參考文獻311
第8章汽車匯流排系統313
8.1CAN通信原理316
8.1.1CAN的標準化316
8.1.2CAN的實現及資料框架格式318
8.1.3德州儀器F28x系列CAN模組應用322
8.2FlexRay匯流排原理329
8.2.1匯流排概述329
8.2.2FlexRay通信協議332
8.2.3FlexRay與CAN匯流排的區別339
8.3基於CAN/LIN匯流排的車燈驅動控制系統340
8.3.1汽車照明系統概述340
8.3.2控制系統硬體電路設計343
8.3.3控制系統軟件設計356
8.3.4CAN/LIN匯流排的部分信號圖361
參考文獻362