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现代汽车结构与维护技术丛书：新能源与智能网联汽车基础理论与实践 书籍简介 本书旨在为汽车工程、机电一体化等相关专业的学生、技术人员以及汽车行业从业者提供一套全面、深入且紧密结合当前行业发展趋势的理论与实践指导。聚焦于新能源汽车（NEV）和智能网联汽车（ICV）两大前沿领域，本书系统梳理了支撑现代汽车工业变革的核心技术框架、工作原理、设计规范以及实际的维护与诊断流程。全书内容深度与广度兼顾，力求成为一本兼具教材价值和工具书属性的专业参考资料。 第一部分：新能源汽车核心技术解析 本部分深入剖析了构成现代电动汽车和混合动力汽车的“三电”系统——电池、电机和电控系统的复杂结构与运行机制。 第一章：动力电池系统（BMS）的原理与管理 详细介绍了锂离子动力电池的电化学基础、不同化学体系（如NMC、LFP）的特性对比与应用场景。重点阐述了电池管理系统（BMS）的架构，包括： 电池组结构与热管理： 从单体到模组、再到电池包的串并联设计，以及液冷、风冷等热管理策略对电池寿命和性能的影响。 状态估算算法： 深入探讨了SOC（荷电状态）、SOH（健康状态）和SOP（性能状态）的精确估算方法，包括欧姆定律模型、等效电路模型（ECM）的参数辨识与应用。 安全与均衡策略： 阐述了被动与主动均衡技术的工作原理，以及在过充、过放、短路等异常情况下的保护机制。 第二章：驱动电机系统及其控制 本章系统介绍了永磁同步电机（PMSM）、交流异步电机（IM）等主流驱动电机的结构、电磁原理及性能特点。 电机控制技术： 详细讲解了矢量控制（FOC）和直接转矩控制（DTC）的数学模型、实现路径以及在不同工况下的适用性。 电力电子器件应用： 探讨了高功率密度逆变器中IGBT、SiC等功率半导体器件的选择与驱动技术，以及削波电流、谐波抑制等工程问题。 第三章：整车能量流管理与高压安全 聚焦于整车层面的能量分配与安全规范： 能量管理策略（EMS）： 阐述了串联、并联、混联等不同混合动力架构下的能量调度逻辑，以及如何通过预测控制优化燃油经济性。 高压安全规范与防护： 详细解读了国标及国际标准对高压系统绝缘、屏蔽、充电接口安全的要求，以及现场高压故障的隔离与恢复操作规程。 第二部分：智能网联汽车基础架构 本部分侧重于汽车信息系统的演进、通信技术以及自动驾驶的基础支撑。 第四章：车载域控制器与电子电气（E/E）架构 解析了汽车电子电气架构从分布式向中央集中式演进的趋势： 域控制器设计： 介绍了动力域、自动驾驶域、座舱域的职责划分、硬件选型（SoC/MCU）和软件平台（AUTOSAR）。 总线通信协议深度解析： 详述了CAN、LIN、FlexRay在传统架构中的应用，并重点剖析了面向高带宽、低延迟需求的车载以太网（Automotive Ethernet）及其TSN（时间敏感网络）技术。 第五章：车辆通信技术（V2X）与信息安全 本章深入探讨了汽车如何与外部环境进行实时、可靠的信息交换： V2X技术标准： 对比C-V2X（基于蜂窝网络）和DSRC（专用短程通信）的技术特点、频段分配及应用场景（如协同式自适应巡航、交叉路口预警）。 信息安全框架： 讲解了车载网络的安全威胁（如重放攻击、篡改信息）和防护措施，包括PKI（公钥基础设施）在车辆身份认证中的应用。 第六章：自动驾驶系统环境感知与决策规划 本书对自动驾驶的传感器融合及控制逻辑进行了系统性的介绍： 感知层技术： 详细介绍了激光雷达（LiDAR）、毫米波雷达（Radar）和高精度视觉（Camera）系统的硬件原理、数据处理流程及优缺点。 融合算法与定位： 阐述了多传感器数据融合的方法（如卡尔曼滤波、粒子滤波），以及高精地图（HD Map）与GNSS/IMU组合导航在实现厘米级定位中的作用。 决策与控制： 分析了路径规划（全局与局部）的基本算法，以及横向/纵向控制器的设计，如PID、LQR在高阶控制中的应用。 第三部分：现代汽车系统诊断与维护实践 本部分结合前述理论，侧重于现代复杂汽车系统的故障排查与维修技能的培养。 第七章：诊断工具与标准协议 系统介绍了新一代汽车诊断的流程与工具链： 诊断协议栈： 深入解读了OBD-II、UDS（统一诊断服务，ISO 14229）的报文结构、服务ID及对刷新（Flashing）操作的支持。 诊断仪操作与数据流分析： 提供了如何利用专业诊断设备读取冻结帧数据、分析实时数据流，并结合DTC（故障代码）进行初步判断的实用步骤。 第八章：软件定义汽车的故障排查 针对软件在系统中的核心地位，本章提供了针对性的故障排除思路： OTA（空中下载）与软件版本管理： 讨论了软件更新失败导致的系统失效，以及如何通过诊断工具进行回滚或修复。 网络诊断： 教授如何利用示波器或总线分析仪捕获和分析CAN/以太网报文，定位报文丢失、帧错误或网络阻塞等间歇性故障。 第九章：高压系统安全操作与维护 强调了针对新能源汽车维护的特殊要求： 维护安全规程： 详细规定了进入高压区域前的断电、放电步骤，以及个人防护装备（PPE）的选择标准。 常见高压故障诊断： 针对绝缘监测故障、接触器粘连、BMS误报等特定故障，提供了基于电气原理图和诊断树的排查方法，确保维修人员的人身和设备安全。 本书结构严谨，图表丰富，理论阐述力求清晰透彻，实践案例紧跟前沿技术，是全面掌握当代汽车机电系统与智能化趋势的必备参考书。
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