第2版前言

电动化是当前汽车低碳化技术发展的基础性方向，全面革新了汽车的能源供给、动力驱动与行驶控制技术，构建了新能源汽车的核心技术，为汽车网联化和智能化发展提供了灵活的线控技术车辆平台。近年来，政府政策、市场价格下降和整车性能突出推动了新能源汽车市场的爆发式增长，亟须为本领域人才培养提供专业、系统的学习材料。然而，现有电气工程专业的电力电子技术教材的内容广泛，缺少与新能源汽车知识联系的紧密性和匹配性，难以满足车辆工程学生的课程学习需求。本书第1版受到了读者欢迎，为适应新能源汽车技术的快速迭代更新，需增强概念形象化方法，更新面向工程应用的行业技术和专业知识。

本书围绕汽车电动化技术发展历程、动力系统构型、低压电源、交流驱动和车载充电等论述功率电子学的基础理论和专业技术，修订内容主要体现在面向工程应用的知识融合，依次建立30多个工程软件应用训练的教学仿真案例，涵盖了功率半导体开关工作原理、开关过程、PWM调制方法、系统控制方法、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、有源功率因数校正、PWM整流器，以及交流电驱动控制等基本教学内容，旨在为读者提供学习汽车电动化技术的基础性、系统化知识，力图帮助读者紧跟并超越汽车电动化技术发展步伐，开展系统学习、理解运用与自主创新。

本书更新了集成于新能源汽车的电动化技术，重新组织了章节安排，主要是调整并融合本书第1版的第2、3章，拓展为第2～4章。本书的分章节内容如下：

第1章 绪论。介绍汽车电子化和电动化的发展进程，更新了新能源汽车的发展现状、动力系统构型和功率电子技术作用。

第2章 电路波形与功率半导体器件。阐述功率电路的常用波形、功率半导体器件和直流开关，新增了器件的负载电路模型、器件热阻抗分析模型和电源反接保护开关电路模型的分析。

第3章 开关过程。阐述功率电路的理想开关的负载过程，以及续流、换流、硬开关和软开关的工作原理，增添了硬开关、ZVS和ZCS的电路分析案例。

第4章 脉宽调制与闭环控制。阐述功率电路的直流斩波、SPWM调制、电路状态平均和闭环控制系统，举例说明伏秒平衡、荷电平衡、功率电子电路的典型控制结构和控制方法。

第5章 直流变换技术。在本书第1版第4章内容基础上，新增了非隔离式和隔离式DC/DC电路系统闭环控制案例，特别介绍了车载DC/DC变换电路的控制方法。

第6章 逆变技术。在本书第1版第5章内容基础上，新增了单相和三相电压源逆变器的电路模型仿真案例，其中包括SPWM调制电路模型。

第7章 整流技术。在本书第1版书第6章内容基础上，重新梳理了车载整流技术，不仅增加了功率因数校正电路，而且新增了包括单相PWM整流器电路的模型分析案例。

第8章 交流电驱动控制。在本书第1版第7章内容基础上，增添了三相交流正弦波永磁同步电机弱磁调速MTPV策略和矢量控制电流轨迹分析。

在本书修订完稿之际，对书末所附参考文献的作者等致以衷心的感谢！书中的引用不周之处，恳请同行学者海涵，帮助作者提出改正意见。由于作者学识有限，书中难免有疏漏和错误，殷切希望研读本书的读者批评、指正。

程夕明 张承宁

2023年1月28日于北京理工大学