章概述
1.1电动汽车驱动电机系统/1
1.2驱动电机系统的设计要求/2
1.2.1电动汽车对驱动电机系统设计需求/2
1.2.2驱动电机系统的主要类型/4
1.3车用驱动电机系统的发展现状与趋势/5
1.3.1我国车用驱动电机系统产业发展概况/5
1.3.2我国车用驱动系统总体技术进展概况/7
1.3.3国外车用驱动电机系统技术发展概况/18
1.3.4轮毂电机发展概况/24
1.4我国电动汽车驱动电机系统技术发展趋势31
参考文献/32
第2章驱动电机的关键材料和零部件
2.1无取向硅钢材料/29
2.1.1性能要求/29
2.1.2材料特性/30
2.1.3影响因素/32
2.1.4典型产品/34
2.2稀土永磁材料/34
2.2.1性能要求/34
2.2.2主要成分/35
2.2.3制备工艺/37
2.2.4典型产品/39
2.3漆包线与绝缘材料/40
2.3.1漆包线/40
2.3.2绝缘材料/41
2.4高速轴承/44
2.4.1性能要求/44
2.4.2主要类型及结构/45
2.4.3选型及关键指标/45
2.4.4寿命校核/46
2.5位置传感器/48
2.5.1旋转变压器/48
2.5.2磁编码器/50
2.6温度传感器/55
2.6.1基本原理/55
2.6.2主要参数/56
2.7密封材料/57
2.7.1分类及基本要求/57
2.7.2典型的密封材料/58
参考文献/59
第3章永磁同步电机设计
3.1概述/61
3.2主要结构及零部件/62
3.2.1基本结构/62
3.2.2定子总成/63
3.2.3转子总成/70
3.2.3冷却结构/72
3.3永磁同步电机的调速特性/75
3.3.1电压方程式和相量图/75
3.3.2功率和转矩/77
3.4永磁同步电机的变频调速特性/77
3.4.1电压极限椭圆和电流极限圆/78
3.4.2恒转矩曲线和优选转矩/电流曲线/79
3.4.3弱磁控制与优选转矩电压比曲线/80
3.4.4定子电流最佳控制运行/81
3.5永磁同步电机多领域集成与多层面协同设计方法/84
3.5.1基本设计准则/84
3.5.2永磁同步电机多领域集成设计方法/85
3.5.3永磁同步电机多层面协同仿真/90
3.5.4样机设计及验证/94
参考文献/97
第4章异步驱动电机
4.1概述/99
4.2异步驱动电机结构/100
4.2.1基本结构/100
4.2.2转子/101
4.2.3测速系统/103
4.3稳态工作特性/104
4.3.1运行原理/104
4.3.2稳态运行特性/104
4.4异步驱动电机变频运行/108
4.4.1恒磁通区的运行特性/108
4.4.2恒电压区驱动电机的运行特点/109
4.5基于多领域集成与多层面协同的异步驱动电机设计方法110
4.5.1设计任务/110
4.5.2设计流程/111
4.5.3基于多领域集成与多层面协同的异步驱动电机设计方法/116
参考文献/121
第5章高速减速器
5.1概述/123
5.1.1高速减速器的工作原理/123
5.1.2基本类型/123
5.2主要结构及零部件/124
5.2.1减速机构/125
5.2.2驻车机构/134
5.2.3箱体/142
5.2.4差速器/143
5.2.5密封/144
5.3减速器的特性（高速性）及设计/144
5.3.1减速器的特性/144
5.3.2减速器设计/144
5.4典型高速减速器产品/146
5.4.1横置减速器/146
5.4.2纵置减速器/148
5.4.3两档减速器/149
参考文献/151
第6章电驱动总成振动噪声
6.1电驱动总成振动噪声/153
6.1.1电驱动总成振动噪声的分类/153
6.1.2机械振动噪声/154
6.1.3气动噪声/155
6.1.4谐波噪声/156
6.1.5电磁振动噪声/156
6.1.6减速器噪声/158
6.2电驱动总成振动模态/159
6.2.1电机振动模态/160
6.2.2减速器振动模态/161
6.3电机径向电磁力/162
6.4齿轮动态啮合力/164
6.4.1齿轮啮合刚度激励/164
6.4.2齿轮啮合误差激励/166
6.4.3齿轮啮合冲击激励/167
6.4.4减速器壳体辐射噪声/168
6.5电驱动总成噪声的评价/168
6.5.1基本声学参数/168
6.6电驱动总成噪声的测量方法/173
6.6.1测量要求/173
6.6.2声功率级的测定/173
6.6.3表面声压级的测定/174
参考文献/176
第7章电机控制器的关键零部件
7.1功率器件/179
7.1.1IGBT功率器件/179
7.1.2SiC功率器件/182
7.2支撑电容/185
7.2.1直流电容器参数需求/185
7.2.2膜电容器技术特点/186
7.2.3膜电容器关键技术/188
7.3传感器/189
7.3.1电流传感器/189
7.3.2温度传感器/190
7.4滤波器/191
7.4.1滤波器基本需求/191
7.4.2车用滤波器设计/192
参考文献/195
第8章功率电路设计
8.1电力电子集成设计方法/197
8.1.1电力电子集成设计方法/197
8.1.2冷却结构设计/198
8.2电力电子集成设计实例/202
8.2.1单控制器DC/AC/202
8.2.2DC/AC+DC/DC集成控制器/204
8.2.3集成双向DC/DC+双DC/AC控制器/206
参考文献/209
第9章控制电路设计
9.1MCU微处理器/211
9.1.1飞思卡尔MPC5643L微处理器/211
9.1.2飞思卡尔MPC5744P微处理器/214
9.1.3英飞凌TC275微处理器/216
9.2MCU控制电路设计/219
9.2.1MCU供电电源配置/219
9.2.2MCU外围电路配置/220
9.3控制电源设计/223
9.3.1开关电源主要拓扑结构/223
9.3.2反激式电源设计/228
9.4信号处理电路设计/231
9.4.1温度采样电路/231
9.4.2电压采样电路/232
9.4.3电流采样电路/232
9.4.4旋变解码电路/233
9.5驱动电路设计/235
9.5.1典型驱动电路的隔离方式/235
9.5.2驱动电路参数设计/237
参考文献/239
0章驱动电机系统控制算法及软件架构
10.1永磁同步电机控制方法/241
10.1.1永磁同步电机矢量控制方法/241
10.1.2永磁同步电机直接转矩控制方法/245
10.1.3永磁同步电机两种控制方法的比较/249
10.2交流异步电机控制方法/250
10.2.1基本控制方法/250
10.2.2交流异步电机动态数学模型/250
10.2.3交流异步电机矢量控制系统/253
10.2.4交流异步电机直接转矩控制系统/255
10.3AutoSAR软件架构/257
10.3.1基础软件层/258
10.3.2应用层软件/265
10.4电机软件设计方法及流程/269
10.4.1CMMI和ASPICE模型/269
10.4.2MCU软件开发流程/270
10.4.3MISRAC规范/271
参考文献/272
1章驱动电机系统功能安全开发
11.1概述/273
11.1.1功能安全标准273
11.2概念阶段功能安全开发/276
11.3系统功能安全开发/277
11.4硬件功能安全开发/278
11.5软件功能安全开发/280
11.6功能安全产品生产发布/284
参考文献/285
2章DC/DC变换器
12.1分类及原理/287
12.2降压变换器/288
12.2.1电路结构/288
12.2.2工作原理/288
12.2.3工作模式/289
12.2.4CCM降压变换器的输出电压/289
12.2.5CCM降压变换器的电感纹波电流/291
12.2.6CCM降压变换器的电容纹波电压/291
12.2.7CCM与DCM的边界/292
12.2.8DCM电路的输出电压/293
12.3升压变换器/294
12.3.1电路结构/294
12.3.2工作原理/294
12.3.3CCM升压变换器的输出电压/295
12.3.4CCM升压变换器的电感纹波电流/296
12.3.5CCM升压变换器的电容纹波电压/297
12.3.6CCM和DCM的边界/297
12.3.7DCM电路的输出电压/297
12.4DC/DC组合电路/298
12.4.1半桥DC/DC电路/298
12.4.2H桥DC/DC电路/298
12.5DC/DC隔离变换器/299
12.5.1单端正激式变换器/300
12.5.2H桥式变换器/298
12.6谐振式变换器/301
12.7DC/DC车载应用/302
12.7.1电驱动系统双向DC/DC转换器/302
12.7.2高低压变换隔离DC/DC变换器/303
12.7.348V混合动力系统DC/DC变换器/304
参考文献/305
3章驱动电机系统的电磁兼容技术
13.1车用电机驱动系统电磁兼容机理/307
13.1.1电磁干扰分类/307
13.1.2差模干扰与共模干扰/308
13.1.3车用电机驱动系统干扰源分析/309
13.1.4车用电机驱动系统干扰传输路径分析/309
13.2车用电机驱动系统电磁干扰防治/312
13.2.1电路EMC设计准则/312
13.2.2电磁干扰滤波器/317
13.2.3优化驱动电路设计/321
13.2.4改进高频调制策略/322
13.2.5改进电路拓扑/325
13.2.6应用举例/327
参考文献/330

《电动汽车工程手册.第五卷，驱动电机与电力电子》从电动汽车应用需求出发，系统梳理了车用驱动电机与电力电子变换器的设计理论与工程方案。本卷结合案例分析，从驱动电机系统的关键材料和零部件、永磁电机、异步电机、电机控制器的功率电路、驱动与控制电路、驱动电机调速原理及控制方法、软件设计与功能安全等进行了全面的阐述；同时对电动汽车的高速减速器和DC/DC 变换器两个专用零部件进行了介绍，对电驱动总成振动噪声和电磁兼容做了专题分析。本卷总结了编者和编写团队多年来在电动汽车驱动电机及其控制系统领域的设计、工程开发及应用经验，突出驱动电机及其控制系统在电动汽车中的应用解决方案，为广大工程技术人员提供工程参考。