李凡，湖南大学机械与运载工程学院副教授，博士研究生导师。主要研究方向为汽车主被动安全与智能化，与多家汽车与零部件企业开展技术合作，成果广泛应用与汽车整车相关领域。汽车安全技术领域，牵头攻克了手机检测汽车碰撞技术，牵头建立了两项汽车安全测试行业标准规程，建立了一个碰撞事故云端自动分析数据系统，将被动安全技术应用与飞行员保护完成了多项舰载机飞行员脊椎防护研究和舰载机装备优化设计；智能化领域，将智能与传统技术结合，攻克了汽车转向系统智能化标定技术，实现了分布式驱动及转向底盘系统的自动驾驶功能，运用V2X技术实现了智能头盔碰撞预防，建立了基于工业视觉机器人的军用航空发动机零件分类产线平台。

丛书序
前言
第1部分　电动汽车整体设计
第1章　设计总体框架2
1.1 电动汽车开发一般流程2
1.1.1　新车型的开发类型2
1.1.2　电动汽车开发流程3
1.2 新车型开发的主要部门与任务解析9
1.2.1　新车型开发涉及的主要部门9
1.2.2　各设计部门的输入、输出与衔接10
第2章　前期阶段（设计任务书编制）12
2.1 设计任务书编制13
2.1.1　车型分类14
2.1.2　市场定位14
2.1.3　标杆车型分析（Benchmark）15
2.2 法规与汽车设计16
2.2.1　法规在设计中的角色16
2.2.2　公告目录与召回17
2.3 主要设计参数选取与匹配计算18
2.3.1　电驱动系统布置形式选择18
2.3.2　整车尺寸与质量参数选取与计算19
第3章　详细设计阶段28
3.1 整车总布置29
3.1.1　平台化开发29
3.1.2　电动汽车整车坐标系30
3.1.3　底盘总布置30
3.1.4　车身总布置33
3.1.5　总布置图绘制36
3.1.6　动态校核37
3.2 整车性能开发38
3.2.1　“集成”的意义38
3.2.2　性能开发主要方法和工具39
3.3 整车功能开发43
3.3.1　功能的定义44
3.3.2　整车功能清单44
3.3.3　整车功能的实现45
3.3.4　功能安全、预期功能安全与信息安全46
第4章　制造工艺和全过程成本控制50
4.1 电动汽车制造工艺50
4.1.1　冲压工艺50
4.1.2　焊装工艺51
4.1.3　涂装工艺52
4.1.4　总装工艺53
4.1.5　动力电池制造工艺53
4.1.6　驱动电机制造工艺54
4.1.7　电控系统制造工艺54
4.1.8　车身压铸工艺55
4.1.9　尺寸工程56
4.1.10　制造数字化56
4.2 全过程成本控制58
4.2.1　成本的定义58
4.2.2　成本的分类58
4.2.3　成本管理在汽车设计中的重要性59
4.2.4　全过程成本管理60
4.2.5　技术降本的主要手段63
习题66
拓展阅读66
第2部分　三电系统设计
第5章　电驱动系统设计70
5.1 基本设计要求与思路70
5.1.1　电驱动系统基本设计要求与思路70
5.1.2　动力系统布置形式选取71
5.1.3　驱动电机关键参数匹配计算73
5.2 整车控制系统设计83
5.2.1　整车控制系统的主要功能83
5.2.2　整车控制系统的开发流程84
5.2.3　VCU主要功能模块设计85
第6章　动力电池与高压电气系统设计98
6.1 基本设计要求与思路98
6.1.1　动力电池系统设计的要求和基本准则98
6.1.2　动力电池系统的设计思路和开发流程99
6.2 单体电池设计与选型100
6.2.1　单体电池的结构与工作原理100
6.2.2　单体电池的设计与选型106
6.3 动力电池系统结构设计110
6.3.1　电池模组结构设计111
6.3.2　电箱结构设计113
6.3.3　安全防护设计116
6.3.4　电池包内部电气系统设计120
6.4 电池管理系统设计125
6.4.1　电池状态监测127
6.4.2　电池状态估计128
6.4.3　电池安全保护133
6.4.4　电池充放电控制与能量管理133
习题135
第3部分　电动汽车底盘设计
第7章　电动汽车底盘的性能指标设计要求概述138
7.1 电动汽车操纵稳定性138
7.1.1　质心侧偏角139
7.1.2　车辆直接横摆力矩控制（DYC）系统139
7.2 电动汽车平顺性140
7.3 电动汽车主动安全性141
7.4 电动汽车结构可靠性143
第8章　悬架系统设计144
8.1 悬架系统设计基本要求与思路144
8.2 电动汽车悬架选型145
8.2.1　悬架的分类145
8.2.2　悬架的类型147
8.2.3　前悬选型与设计147
8.2.4　后悬选型与设计149
8.3 电动汽车悬架的主要零部件设计150
第9章　电动汽车转向系统设计155
9.1 电动汽车转向系统设计要求155
9.2 电动汽车转向系统选型157
9.2.1　阿克曼转向系设计157
9.2.2　差速转向设计159
9.2.3　四轮独立转向设计159
9.3 电动汽车转向的主要零部件设计161
第10章　电动汽车制动系统设计164
10.1 电动汽车制动系统164
10.1.1　再生制动系统的主要影响因素164
10.1.2　电动汽车制动系统的设计要求165
10.2 电动汽车制动系统结构形式166
10.2.1　摩擦制动系统166
10.2.2　再生制动系统168
10.2.3　复合制动系统168
10.3 电动汽车制动系统的主要零部件设计169
10.3.1　卡钳和制动盘设计169
10.3.2　制动液压系统169
10.3.3　驻车制动系统设计170
10.3.4　主动安全系统172
第11章　线控底盘设计174
11.1 线控底盘构成和设计要求174
11.1.1　线控底盘构成174
11.1.2　线控底盘系统特点和设计要求177
11.2 线控制动系统设计178
11.2.1　线控制动系统概述178
11.2.2　线控制动系统组成178
11.2.3　线控制动系统设计流程182
11.3 线控转向系统设计185
11.3.1　线控转向系统概述185
11.3.2　线控转向系统组成185
11.3.3　线控转向系统设计188
11.4 滑板底盘的结构及应用189
11.4.1　滑板底盘概述189
11.4.2　滑板底盘的特点及组成190
11.4.3　滑板底盘的应用192
11.5 其他智能辅助驾驶192
第12章　电动汽车底盘性能开发196
12.1 底盘性能开发流程196
12.2 主客观评价方式197
12.2.1　客观评价体系197
12.2.2　主观评价体系197
12.3 电动汽车操纵稳定性设计198
12.3.1　稳态特性199
12.3.2　瞬态特性200
12.3.3　工程实例：某A0级乘用车整车操纵性能试验201
12.4 电动汽车舒适性开发204
12.4.1　典型路面激励分类205
12.4.2　单自由度系统和双自由度系统振动205
12.4.3　传递函数206
12.4.4　舒适性分析207
12.4.5　工程实例：某A0级乘用车整车平顺性试验208
12.5 主动安全性分析与优化设计212
12.6 疲劳与可靠性213
12.6.1　汽车耐久性的意义213
12.6.2　工程实例：某国产SUV后扭力梁疲劳分析214
习题215
拓展阅读216
第4部分　电动汽车车身设计
第13章　车身设计开发思路220
13.1 汽车车身设计的技术要求220
13.2 车身开发流程221
第14章　电动汽车车身设计要点223
14.1 电动汽车车身结构223
14.2 电动汽车轻量化设计226
14.2.1　汽车轻量化的定义226
14.2.2　汽车轻量化的途径227
14.3 电动汽车碰撞安全性设计231
14.3.1　电动汽车碰撞事故后果231
14.3.2　电动汽车碰撞安全标准法规及评价规程233
14.3.3　电动汽车碰撞安全开发设计233
习题239
拓展阅读241
参考文献242