能量管理技术是新能源汽车整车控制技术的核心和关键。
《新能源汽车能量管理》结合目前新能源汽车能量管理系统的发展现状，系统介绍了新能源汽车电驱动系统及电力电子器件，以及新能源汽车储能技术、动力蓄电池管理技术、动力蓄电池热管理技术和复合电源系统；总结了纯电动汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池电动汽车的基本构型和能量管理策略。
《新能源汽车能量管理》介绍了新能源汽车动力总成部件特性及模型，包括车辆动力学建模及分析，电驱系统工作特性及模型，电池模型建立，内燃机模型建立，燃料电池模型建立。
《新能源汽车能量管理》分析了世界主要的汽车驾驶循环工况，并对能量管理策略仿真环境进行了概述。
《新能源汽车能量管理》适合从事新能源汽车动力系统设计、能量管理相关行业的研发和工程技术人员学习参考，也可作为相关专业师生的参考书。
1.《新能源汽车能量管理》知识体系完整，书中不仅介绍了纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车的能量管理策略，还介绍了电驱系统、电力电子器件、储能技术、动力总成的建模技术等内容。
2.《新能源汽车能量管理》与实践紧密结合，书中介绍了多款热门车型的能量管理方案实例，比如纯电动汽车中的特斯拉Model S、宝马i3和小鹏P7，混合动力汽车中的比亚迪DM-i、长城柠檬和吉利雷神，燃料电池汽车中的丰田氢Mirai、现代NEXO和奔驰GLC。
3.《新能源汽车能量管理》详尽探讨了车辆动力学模型、电驱系统模型,以及电池模型、内燃机模型和燃料电池模型等内容,并对能量管理策略仿真环境进行了概述。
4.《新能源汽车能量管理》的作者是浙江大学求是科研教授、中科院客座教授熊树生，完成了多项国家和省部级基金项目，拥有十分丰富的科研经验。
我国汽车产业正进入转型升级的战略机遇期，发展新能源汽车和节能汽车是国家在汽车行业下达的重要的中长期发展规划。新能源汽车产业化的重点是纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池电动汽车的技术成熟与完善，尤其是动力蓄电池、驱动电机、传动系统、整车控制系统等关键技术的研发和推广。
新能源汽车的整车控制技术是核心技术之一，整车控制器是控制中枢，它保证了新能源汽车发动机、驱动电机、动力蓄电池及其附属设备等关键部件的协调工作。其中，能量管理技术是新能源汽车整车控制技术的核心和关键，它负责车辆动力系统工作状态和转矩输出的控制，是影响车辆舒适性、经济性以及动力性的关键技术。因此，开发高效节能的新能源汽车能量管理控制方法是提升车辆综合性能的关键。
《新能源汽车能量管理》共8章，第1章主要介绍了新能源汽车的定义与分类、新能源汽车能量管理系统的基本概念及其发展现状；第2章介绍了新能源汽车电驱动系统及电力电子器件，如电机及发电机、电力电子变换器、功率母线等；第3章介绍了新能源汽车储能技术，如飞轮储能、超级电容器储能以及动力蓄电池与燃料电池、复合电源系统等；第4~6章介绍了新能源汽车（包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车）的基本构型和能量管理策略，并介绍了典型的能量管理方案实例；第7章介绍了新能源汽车动力总成部件特性及模型，包括车辆动力学建模及分析，电驱系统工作特性及模型，以及电池模型、内燃机模型和燃料电池模型的建立，分析了世界主要的汽车驾驶循环工况，并对能量管理策略仿真环境进行概述。第8章展望了新能源汽车的发展前景。
《新能源汽车能量管理》在编写过程中参阅了大量教材、文件、网站资料及有关参考文献，并引用一些论述和例文，部分参考书目附录于后，但由于篇幅有限，还有一些参考书目未能一一列出，在此谨向相关作者表示谢忱和歉意。
由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，诚望广大读者不吝赐教，提出宝贵意见。
编者
熊树生，工学博士、研究员、博士生导师、浙江大学求是科研教授、中科院客座教授。国家级能源与动力实验中心副主任、浙江大学龙泉创新中心主任、浙江大学嘉兴研究院先进能源科创中心副主任、浙江省汽车空调标技委主任委员，龙泉市人民政府党组成员、市长助理。
主要研究领域为：燃料电池汽车、混合动力系统、纯电动汽车，以及氢气、氨、LNG、LPG、沼气、煤气、醇醚等新能源和清洁能源动力及车船的研究，特别聚焦于热管理系统的研发。
担任汽车空调国家CNAS实验室以及浙江省汽车空调检测中心学科带头人、浙江省标准化技术专家，浙江省F22、F28、F26、F23领域技术调查官。完成国家重点研发项目---燃料电池增程式电动轿车及SUV的研发及产业化，主研十四五高性能燃料电池汽车国家重点项目，完成了多项国家和省部级基金项目，以及企业的重大研究开发项目。指导硕博士研究生、博士后以及国际留学生近百名。在国家一级刊物或国际学术刊物及会议上发表论文100多篇，其中被SCI、EI收录的七十多篇；申请专利100多项，其中发明专利九十多项。起草国标、行标以及浙江制造标准近10项，出版了十三五规划教材《新能源汽车技术解析》。获中国发明创新二等奖、中国产学研合作创新奖、吴文俊人工智能科技奖及省部级科技进步奖等多项。
前言
第1章绪论1
1.1新能源汽车简介1
1.1.1新能源汽车的定义与分类1
1.1.2新能源汽车发展现状21
1.2新能源汽车能量管理概述28
1.2.1新能源汽车能量管理研究现状28
1.2.2基于确定性规则的能量管理策略研究现状29
1.2.3新能源汽车能量管理发展趋势32
第2章新能源汽车电驱动系统及电力电子器件33
2.1驱动电机及发电机33
2.1.1直流电机35
2.1.2交流电机42
2.1.3永磁同步电机48
2.1.4开关磁阻电机55
2.2电力电子变换器59
2.2.1逆变器59
2.2.2DC/DC变换器64
2.3功率母线72
第3章新能源汽车储能技术84
3.1飞轮储能84
3.2超级电容器87
3.3燃料电池92
3.4复合电源系统96
3.5动力蓄电池97
3.5.1铅酸电池99
3.5.2镍氢电池103
3.5.3锂离子电池106
3.5.4钠硫电池107
3.6电池管理技术（BMS）109
3.6.1动力蓄电池管理系统的功能与性能要求109
3.6.2国内外研究现状110
3.7动力蓄电池热管理技术112
3.7.1动力蓄电池热管理性能要求与分类112
3.7.2研究电池热管理系统的意义和目的119
3.7.3电池热管理系统研究中存在的问题120
第4章纯电动汽车能量管理125
4.1纯电动汽车的基本构型125
4.1.1集中式驱动系统125
4.1.2分布式驱动系统126
4.2电动汽车能量管理策略129
4.2.1再生制动能量回收129
4.2.2基于降低整车能量消耗的能量管理策略129
4.2.3基于提高电池效率/寿命的能量管理策略130
4.3电动汽车整车热管理132
4.3.1新能源汽车热管理1.0技术架构（PTC电加热系统）133
4.3.2新能源汽车热管理2.0技术架构（热泵系统）133
4.3.3新能源汽车热管理3.0技术架构（模块化、间接式、新型制冷剂）136
4.4纯电动汽车能量管理方案实例137
4.4.1特斯拉Model S电池能量管理方案137
4.4.2宝马i3电池能量管理方案139
4.4.3小鹏P7电池热管理系统方案142
第5章混合动力汽车能量管理145
5.1混合动力汽车的基本构型及工作模式145
5.1.1串联式混合动力汽车的构型及工作模式145
5.1.2并联式混合动力汽车的构型及工作模式150
5.1.3混联式混合动力汽车的构型及工作模式163
5.1.4混合动力汽车的混合度168
5.1.5插电式混合动力汽车170
5.1.6增程式混合动力汽车171
5.2混合动力汽车的发动机技术172
5.2.1阿特金森循环发动机173
5.2.2米勒循环发动机174
5.2.3发动机起停技术175
5.2.4发动机闭缸技术175
5.2.5发动机工作区优化176
5.3混合动力汽车能量管理控制策略176
5.3.1基于规则的混合动力汽车能量管理策略176
5.3.2基于等效燃油消耗最小的混合动力汽车能量管理策略182
5.3.3全局最优能量管理策略195
5.3.4模型预测控制能量管理策略207
5.3.5基于智能算法的混合动力汽车能量管理策略218
5.4典型混合动力汽车能量管理方案234
5.4.1比亚迪DM-i混合动力系统234
5.4.2长城柠檬混动系统238
5.4.3吉利雷神混动系统240
第6章燃料电池汽车能量管理242
6.1燃料电池动力系统组件与运行242
6.1.1氢气-空气供应系统242
6.1.2热管理系统244
6.1.3储氢供氢系统244
6.1.4动力系统构型246
6.2燃料电池汽车能量管理策略247
6.2.1基于规则的能量管理策略247
6.2.2基于优化的能量管理策略248
6.2.3基于智能算法的能量管理策略249
6.2.4基于模型预测算法的能量管理策略250
6.3燃料电池汽车能量管理方案实例251
6.3.1丰田氢Mirai燃料电池汽车251
6.3.2现代NEXO燃料电池汽车257
6.3.3奔驰GLC F-CELL燃料电池插电混动汽车264
第7章新能源汽车动力总成部件特性及模型271
7.1车辆动力学建模及分析271
7.1.1车辆坐标系271
7.1.2轮胎力学与建模272
7.2电驱系统工作特性及模型278
7.2.1电机转矩特性279
7.2.2电机效率280
7.2.3直流电机模型282
7.2.4永磁同步电机模型283
7.3电池模型建立285
7.3.1等效电路模型286
7.3.2电化学模型287
7.3.3神经网络模型287
7.4内燃机模型建立288
7.4.1曲柄起动状态288
7.4.2发动机关闭状态290
7.4.3空转状态290
7.4.4发动机工作状态291
7.4.5发动机燃油经济性和废气排放291
7.5燃料电池模型建立292
7.5.1理想开路电压292
7.5.2欧姆极化电压294
7.5.3浓差极化电压294
7.6汽车驾驶循环295
7.6.1新欧洲驾驶循环工况（NEDC）295
7.6.2全球统一轻型车辆测试程序工况（WLTP）297
7.6.3中国轻型汽车测试循环工况（CLTC）298
7.6.4美国环保署测试工况（EPA）299
7.7能量管理策略仿真环境301
7.7.1基于ADVISOR环境的能量管理策略仿真301
7.7.2基于AVL Cruise环境的能量管理策略仿真307
7.7.3基于MATLAB/Simulink环境的能量管理策略仿真309
第8章新能源汽车发展前景与展望312
参考文献315
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