電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景與概況

1、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景與概況 電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的社會(huì)環(huán)境 汽車(chē)是現(xiàn)代社會(huì)的重要交通工具，為人們提供了便捷、舒適的出行服務(wù)，然而傳統(tǒng)燃油車(chē)輛在使用過(guò)程中產(chǎn)生了大量的有害廢氣，并加劇了對(duì)不可再生石油資源的依賴(lài)。在能源方面，目前世界汽車(chē)保有量約8億輛，并以每年3000萬(wàn)輛的速度遞增，預(yù)計(jì)到2020年全球汽車(chē)保有量將達(dá)到12億輛，主要增幅來(lái)自發(fā)展中國(guó)家。 我國(guó)具備發(fā)展新能源汽車(chē)的基礎(chǔ)和條件 就整體而言，我國(guó)傳統(tǒng)能源汽車(chē)的研發(fā)水平、自主創(chuàng)新能力，與世界水平相比仍有不小差距。但在新能源汽車(chē)方面，我國(guó)并不落后。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，以汽車(chē)動(dòng)力電氣化為主要特征的新能源電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)突飛猛進(jìn)。油電混合動(dòng)力技術(shù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，鋰動(dòng)力

2、電池技術(shù)取得重大突破，車(chē)用燃料電池技術(shù)不斷進(jìn)步。 我國(guó)目前每天有超過(guò)億度低谷電，可供5000萬(wàn)輛左右電動(dòng)汽車(chē)充電。我國(guó)鋰資源、稀土資源和鎂資源豐富，可以為電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵部件提供原材料資源保障。我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)等輕型電動(dòng)車(chē)保有量已超過(guò)5000萬(wàn)輛，在世界上遙遙領(lǐng)先，這為新能源電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化奠定了良好基礎(chǔ)。新能源汽車(chē)發(fā)展面臨挑戰(zhàn) 全球金融危機(jī)引發(fā)實(shí)體經(jīng)濟(jì)滑坡，美、日、歐等地區(qū)的傳統(tǒng)汽車(chē)業(yè)遭受重創(chuàng)。各國(guó)政府紛紛救市，重點(diǎn)支持新能源汽車(chē)發(fā)展。目前，西方各國(guó)已在推進(jìn)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化方面達(dá)成共識(shí)，一場(chǎng)全球性的合作與競(jìng)爭(zhēng)正在全面展開(kāi)。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)比較國(guó)際化的產(chǎn)業(yè)，如何在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中實(shí)現(xiàn)

3、我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略目標(biāo)是我們目前面臨的最大挑戰(zhàn)。發(fā)展新能源汽車(chē)幾點(diǎn)見(jiàn)解： 一、是以鋰動(dòng)力電池為重點(diǎn)，掌握自主核心技術(shù)。在國(guó)家科技計(jì)劃的持續(xù)支持下，我國(guó)在新能源汽車(chē)電池、電機(jī)、電控三大核心技術(shù)方面取得豐碩成果。在電池方面，已有由上千家企業(yè)組成的電池產(chǎn)業(yè)集群，小功率鋰電池產(chǎn)品占世界市場(chǎng)的1/3。但同時(shí)也應(yīng)看到，在全球新一輪的鋰電池技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中，我國(guó)仍面臨重大挑戰(zhàn)。建議在研發(fā)方面將新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)列入國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)，在產(chǎn)業(yè)方面全面加強(qiáng)新能源汽車(chē)零部件產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，并組建跨行業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，聯(lián)合推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。發(fā)展新能源汽車(chē)幾點(diǎn)見(jiàn)解： 二、是以小型電動(dòng)轎車(chē)和城市公交為重點(diǎn)，推

4、進(jìn)自主品牌新能源汽車(chē)大規(guī)模的商業(yè)化。繼奧運(yùn)新能源汽車(chē)科技示范成功后，國(guó)家通過(guò)財(cái)政鼓勵(lì)政策在公交、出租車(chē)等公共服務(wù)領(lǐng)域開(kāi)展的“十城千輛”新能源汽車(chē)示范推廣工程已經(jīng)啟動(dòng)。在市場(chǎng)化的產(chǎn)業(yè)運(yùn)作方面，小型低速電動(dòng)轎車(chē)和小型常規(guī)車(chē)速電動(dòng)轎車(chē)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化已在全國(guó)蓬勃展開(kāi)。這些小型電動(dòng)轎車(chē)符合世界潮流和中國(guó)國(guó)情以及電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展規(guī)律。將此作為“國(guó)情車(chē)”和“國(guó)民車(chē)”加以重視和支持，作為下一步產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)。三、是以電動(dòng)車(chē)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)為重點(diǎn)，建立自主產(chǎn)業(yè)政策體系。建議進(jìn)一步開(kāi)展我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究，在技術(shù)選擇和商業(yè)選擇的基礎(chǔ)上形成國(guó)家戰(zhàn)略的政治選擇，并據(jù)此修訂我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系。大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)在哪些方

5、面可以提升國(guó)家技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力？ 電動(dòng)汽車(chē)的共性關(guān)鍵技術(shù)代表了未來(lái)汽車(chē)能源和動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展走向。為增強(qiáng)各國(guó)在未來(lái)能源與交通技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng)力，各國(guó)都從不同的角度對(duì)技術(shù)研發(fā)進(jìn)行支持。 首先，我國(guó)在傳統(tǒng)汽車(chē)技術(shù)方面與國(guó)外存在較大差異，通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，可以帶動(dòng)傳統(tǒng)汽車(chē)技術(shù)的進(jìn)步，縮小與國(guó)外技術(shù)的差距。 其次，在能源技術(shù)方面，通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，可以促進(jìn)可再生能源和新能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)，提升我國(guó)在能源技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng)力。如在燃料電池技術(shù)方面，通過(guò)車(chē)輛的應(yīng)用，促進(jìn)燃料電池技術(shù)的進(jìn)步。 第三，可以帶動(dòng)電力電子技術(shù)的進(jìn)步，在電動(dòng)汽車(chē)中大量采用的電力電子技術(shù)可以促進(jìn)相應(yīng)技術(shù)的進(jìn)步。我國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)有哪些促進(jìn)政策？ 我

6、國(guó)政府高度關(guān)注電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。2005年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告提出“要鼓勵(lì)和發(fā)展清潔汽車(chē)”，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要提出：“鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)使用節(jié)能環(huán)保和新型燃料汽車(chē)。”2006年2月，國(guó)務(wù)院發(fā)布的國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（20062020年）將“低能耗與新能源汽車(chē)”和“氫能及燃料電池技術(shù)”分別列入優(yōu)先主題和前沿技術(shù)。2007年6月公布的中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案鼓勵(lì)混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)和消費(fèi)。 國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)通過(guò)發(fā)布一系列政策，強(qiáng)調(diào)開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)的研究與推廣。近兩年發(fā)布的節(jié)能中長(zhǎng)期專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃、能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃，均強(qiáng)調(diào)要大力發(fā)展電

7、動(dòng)汽車(chē)及零部件和配套基礎(chǔ)設(shè)施1. 1. 引言 2. 2. 電動(dòng)汽車(chē)的馬達(dá)以及其他裝置 3. 3. 改裝電動(dòng)汽車(chē) 4. 4. 了解更多信息 5. 5. 閱讀所有代用燃料類(lèi)文章 電動(dòng)汽車(chē)總是出現(xiàn)在各類(lèi)新聞中。人們對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的興趣不減，有以下幾個(gè)原因： · 電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)生的污染比汽油動(dòng)力車(chē)要少，因此從環(huán)保方面考慮，電動(dòng)汽車(chē)是汽油動(dòng)力車(chē)的一種合適的替代方案（特別是在城市中）。 · 任何有關(guān)混合動(dòng)力車(chē)的新聞報(bào)導(dǎo)通常也會(huì)談?wù)摰诫妱?dòng)汽車(chē)。 · 由燃料電池提供動(dòng)力的車(chē)是電動(dòng)汽車(chē)，而燃料電池現(xiàn)已在新聞中受到了廣泛的關(guān)注。 在本文中，您

8、將通過(guò)廠商生產(chǎn)和自己動(dòng)手改造兩個(gè)方面了解電動(dòng)汽車(chē)。您還將了解一個(gè)針對(duì)初中和高中學(xué)生的創(chuàng)新計(jì)劃，該計(jì)劃讓各個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)來(lái)制作電動(dòng)汽車(chē)并進(jìn)行比賽。 電動(dòng)汽車(chē)是一種由電動(dòng)馬達(dá)而不是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的汽車(chē)。消聲器、催化轉(zhuǎn)化器、排氣管和油箱一起拆下。從外觀上看，您可能完全不知道汽車(chē)是電動(dòng)的。大多數(shù)情況下，電動(dòng)汽車(chē)都是由汽油動(dòng)力車(chē)改裝過(guò)來(lái)的，因此在這種情況下很難分辨出來(lái)。駕駛電動(dòng)汽車(chē)時(shí)，通常唯一能夠讓您認(rèn)清這輛車(chē)的真實(shí)面目的方法是：電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)起來(lái)幾乎是無(wú)聲的。 在發(fā)動(dòng)機(jī)罩的下面，汽油車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)之間存在許多差異： · 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)已被電動(dòng)馬達(dá)替換。 · 電動(dòng)馬達(dá)從控制器獲取動(dòng)力。

9、83; 控制器從一組可充電的蓄電池獲取動(dòng)力。 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)及其油管、排氣管、冷卻管和進(jìn)氣歧管看起來(lái)就像一個(gè)管道工程。 而電動(dòng)汽車(chē)完全是一個(gè)布線工程。 為了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的一般工作原理有個(gè)認(rèn)識(shí)，先讓我們看一下典型的電動(dòng)汽車(chē)，以了解其構(gòu)造。下面顯示的是供我們本次討論的電動(dòng)汽車(chē)： 這輛電動(dòng)汽車(chē)是從一輛普通的1994 Geo Prism汽油動(dòng)力車(chē)改裝過(guò)來(lái)的。以下是將該汽車(chē)變成一輛電動(dòng)汽車(chē)所做的改裝： · 將汽油發(fā)動(dòng)機(jī)連同 · 將離合器總成拆下。現(xiàn)有手動(dòng)變速器保留在原位，并固定在二擋。 · 通過(guò)一個(gè)固定板使用螺栓將新的交流電動(dòng)馬達(dá)固定到變速器上。 · 增裝一個(gè)電動(dòng)控制器

10、以控制交流馬達(dá)。 。· 在汽車(chē)底板上安裝蓄電池底座。 · 在蓄電池底座中放入五十個(gè)12伏的鉛酸蓄電池（分為兩組，每組25個(gè)鉛酸蓄電池，可以產(chǎn)成300伏的直流電）。 · 為以前從發(fā)動(dòng)機(jī)獲取動(dòng)力的各個(gè)裝置增裝電動(dòng)馬達(dá)來(lái)提供動(dòng)力：水泵、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵和空調(diào)。 · 為動(dòng)力制動(dòng)器增裝真空泵（在汽車(chē)裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，動(dòng)力制動(dòng)器會(huì)使用發(fā)動(dòng)機(jī)真空）。 自動(dòng)變速器換擋桿用于選擇前進(jìn)和倒退。它包含一個(gè)小開(kāi)關(guān)，用于向控制器發(fā)送信號(hào)。· 增裝了一個(gè)小的電熱水器以提供熱能。 · 增裝了充電器，以便能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行充電。實(shí)際上，這輛獨(dú)特的汽車(chē)具有兩套充電系統(tǒng)：一套

11、系統(tǒng)連接通常的120或240伏的壁裝電源插座，另一套系統(tǒng)連接Magna-Charge感應(yīng)充電板。 · 燃油表替換成了電壓表。 電動(dòng)汽車(chē)中的“燃油表”既是一個(gè)簡(jiǎn)單的電壓表，又是一個(gè)比較復(fù)雜的計(jì)算機(jī)，用于跟蹤進(jìn)出蓄電池組的電流。汽車(chē)的任何其他設(shè)備保持不變。當(dāng)您進(jìn)入汽車(chē)后，將車(chē)鑰匙插入點(diǎn)火裝置中，并將其旋轉(zhuǎn)到“on”位置，即可發(fā)動(dòng)汽車(chē)。將換擋桿推入到“D”（行進(jìn)）位置，踩下加速踏板即可開(kāi)動(dòng)汽車(chē)。汽車(chē)的表現(xiàn)和普通的汽油車(chē)很相似。以下是一些有趣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)： · 這輛汽車(chē)可以行駛80公里。 · 將時(shí)速?gòu)?提高到96公里/小時(shí)大概需要15秒鐘。 · 在汽車(chē)行駛了80公

12、里之后，需要對(duì)汽車(chē)充電約12千瓦時(shí)。 · 蓄電池的重量大約為500公斤。 · 蓄電池的壽命為三到四年。 若要比較汽油車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)每公里的行駛成本，可以參照下面的示例。美國(guó)北卡羅萊納州現(xiàn)在的電費(fèi)約為8美分/千瓦時(shí)（如果您采用分時(shí)段計(jì)帳方式并在晚上進(jìn)行充電的話，則電費(fèi)約為4美分/千瓦時(shí)）。這就意味著，電動(dòng)汽車(chē)每充滿一次電需要花費(fèi)1美元（如果采用分時(shí)段計(jì)帳方式，則需花費(fèi)50美分）。因此，電動(dòng)汽車(chē)每公里的行駛成本為1.2美分或0.6美分（如果采用分時(shí)段計(jì)帳方式）。如果汽油的價(jià)格為0.26美元/升，并且汽車(chē)使用1升汽油可以行駛10公里，則汽油車(chē)每公里的行駛成本為2.6美分。 顯而易見(jiàn)

13、，電動(dòng)汽車(chē)每公里的“燃油”成本比汽油車(chē)的要低得多。而且，對(duì)于許多人來(lái)說(shuō)，80公里的行駛范圍也不具有局限性，城市或郊區(qū)的普通居民每天的行車(chē)距離很少超過(guò)50或60公里。 不過(guò)，為了保證絕對(duì)公平，我們也應(yīng)考慮到蓄電池的更換成本。如燃料電池中所述，蓄電池目前是電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。更換這輛電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池需要花費(fèi)約2,000美元。蓄電池將可以供汽車(chē)行駛大約32,000公里，即每公里要花費(fèi)大約6美分?，F(xiàn)在，您就知道為什么燃料電池如此讓人興奮了燃料電池解決了蓄電池問(wèn)題。有關(guān)燃料電池的更多詳細(xì)信息將在本文后面的內(nèi)容中討論。 電動(dòng)汽車(chē)的核心部分由以下幾個(gè)部件組成： · 電動(dòng)馬達(dá) · 馬達(dá)

14、的控制器 · 蓄電池 連接蓄電池與直流馬達(dá)的是一個(gè)簡(jiǎn)單的直流控制器。如果駕駛員將油門(mén)踏板踩到底，則此控制器會(huì)將來(lái)自蓄電池的全部96伏電壓傳送到馬達(dá)。如果駕駛員將腳從油門(mén)上移開(kāi)，則此控制器不會(huì)向馬達(dá)傳送電壓。對(duì)于這二者之間的任何設(shè)置，控制器每秒鐘會(huì)將96伏電壓“切掉”幾千次以獲得介于0和96伏之間的平均電壓。 控制器從蓄電池獲取電力并將其傳送給馬達(dá)。油門(mén)踏板與一對(duì)電位計(jì)（可變電阻器）相連，這些電位計(jì)會(huì)發(fā)出信號(hào)以告知控制器其認(rèn)為可能傳送的電力。控制器可以不傳送電力（當(dāng)停止汽車(chē)時(shí)）、傳送全部電力（當(dāng)駕駛員將油門(mén)踏板踩到底時(shí)）或介于這二者之間的任何電力級(jí)別。 當(dāng)您打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)罩時(shí)，首先映入眼簾

15、的就是控制器，如下圖所示： 標(biāo)有“U.S. Electricar”的盒子就是這輛電動(dòng)汽車(chē)的電壓為300伏、功率為50千瓦的控制器。在這輛汽車(chē)中，控制器將從電池組獲取300伏的直流電。它會(huì)將獲取的直流電轉(zhuǎn)換為最多240伏的交流電（三相）以發(fā)送給馬達(dá)?？刂破魍ㄟ^(guò)使用非常大的晶體管來(lái)做到這一點(diǎn)，晶體管可以快速打開(kāi)或關(guān)閉蓄電池電壓以生成正弦波。 當(dāng)您踩下油門(mén)踏板時(shí)，踏板的纜線會(huì)連接到這兩個(gè)電位計(jì)： 電位計(jì)與油門(mén)踏板相連并向控制器發(fā)送信號(hào)。來(lái)自電位計(jì)的信號(hào)將告知控制器向電動(dòng)汽車(chē)的馬達(dá)傳送的電力數(shù)。為了安全起見(jiàn)，電動(dòng)汽車(chē)中安裝了兩個(gè)電位計(jì)。控制器將讀取這兩個(gè)電位計(jì)并確保二者的信號(hào)相同。如果二者的信號(hào)不同，

16、則控制器不會(huì)運(yùn)行。這樣安排是為了預(yù)防一個(gè)電位計(jì)在全滿位置失效的情況發(fā)生。 粗的電纜（左側(cè)）用于連接蓄電池組和控制器。中間是一個(gè)非常大的閉合開(kāi)關(guān)。右側(cè)的一束小的電線用于傳送由蓄電池之間的電位計(jì)提供的信號(hào)，并為用于保持蓄電池處于冷卻和通風(fēng)狀態(tài)的風(fēng)扇提供電力。連接控制器輸入和輸出端的粗大電線控制器在直流電電動(dòng)汽車(chē)中的作用很容易理解。讓我們假定蓄電池組包含12個(gè)電壓為12伏的蓄電池，并用串聯(lián)的方式連接在一起以產(chǎn)生144伏的電壓?？刂破鲗⒔邮?44伏的直流電，并通過(guò)可控方式將其傳送給馬達(dá)。 最簡(jiǎn)單的直流控制器應(yīng)是通過(guò)電線連接油門(mén)踏板的大的閉合開(kāi)關(guān)。當(dāng)您踩下油門(mén)踏板時(shí)，此開(kāi)關(guān)將打開(kāi)；而當(dāng)您松開(kāi)油門(mén)踏板時(shí)，

17、此開(kāi)關(guān)將關(guān)閉。作為一名駕駛員，為了保持給定的車(chē)速，您必須踩下和松開(kāi)油門(mén)以脈沖的方式打開(kāi)和關(guān)閉馬達(dá)。 顯然，雖然這種開(kāi)關(guān)方法可行，但是對(duì)于駕駛來(lái)說(shuō)是痛苦的，因此控制器將為您調(diào)制脈沖?？刂破鲿?huì)從電位計(jì)讀取油門(mén)踏板的設(shè)置并相應(yīng)地調(diào)整電力。讓我們來(lái)談?wù)撘幌聦⒂烷T(mén)踩下一半的情況?？刂破鲿?huì)從電位計(jì)讀取到此設(shè)置，并快速打開(kāi)和關(guān)閉供給馬達(dá)的電力，以便馬達(dá)一半時(shí)間處于打開(kāi)狀態(tài)，另一半時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)。如果您將油門(mén)踏板踩下四分之一，則控制器會(huì)使電力脈沖輸出，以便馬達(dá)在25%的時(shí)間處于打開(kāi)狀態(tài)，75%的時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)。 大多數(shù)控制器脈沖輸出電力的頻率超過(guò)15,000次/秒，目的在于使脈動(dòng)保持在人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的范圍之外。

18、脈沖電流會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)外殼按該頻率振動(dòng)，因此當(dāng)脈沖頻率高于15,000次/秒時(shí)，控制器和馬達(dá)對(duì)于人的耳朵來(lái)說(shuō)是無(wú)聲的。 交流控制器連接到交流馬達(dá)。通過(guò)使用六組電力晶體管，控制器可以接收300伏的直流電并會(huì)生成240伏的交流電（三相）。有關(guān)三相電力的討論，請(qǐng)參見(jiàn)電力網(wǎng)的工作原理。此外，控制器還額外提供了一個(gè)用于蓄電池的充電系統(tǒng)，以及一個(gè)用于對(duì)12伏附件蓄電池進(jìn)行充電的直流到直流轉(zhuǎn)換器。 在交流控制器中，這項(xiàng)工作會(huì)更復(fù)雜一點(diǎn)，但思路是一樣?？刂破鲿?huì)生成三段偽正弦波，并通過(guò)從蓄電池獲取直流電壓，然后以脈沖方式打開(kāi)和關(guān)閉此電壓來(lái)做到這一點(diǎn)。在交流控制器中，還需要每秒將電壓的極性反轉(zhuǎn)60次。因此，實(shí)際上您需

19、要在交流控制器中使用六組晶體管，而只需在直流控制器中使用一組晶體管。在交流控制器中，對(duì)于每一相，您需要一組晶體管來(lái)脈沖輸出電壓，并需要另一組晶體管來(lái)反轉(zhuǎn)極性。由于您對(duì)三相要重復(fù)三次操作，因此共需要六組晶體管。 電動(dòng)汽車(chē)中使用的大多數(shù)直流控制器來(lái)自電力叉車(chē)行業(yè)。上圖所示的Hughes交流控制器與GM/Saturn EV-1電動(dòng)汽車(chē)中使用的交流控制器類(lèi)型相同。該控制器最多可以向馬達(dá)傳送50,000瓦電力。 電動(dòng)汽車(chē)可以使用交流馬達(dá)或直流馬達(dá)： · 如果馬達(dá)是直流馬達(dá)，則可以在96和192伏之間的任何電壓下運(yùn)行。電動(dòng)汽車(chē)中使用的許多直流馬達(dá)來(lái)自于電動(dòng)叉車(chē)行業(yè)。 · 如果馬達(dá)是交流

20、馬達(dá)，則可能是在240伏交流電（由300伏的電池組提供）下運(yùn)行的三相交流馬達(dá)。 安裝直流馬達(dá)將更加簡(jiǎn)單且花費(fèi)更低。典型的馬達(dá)功率介于20,000瓦到30,000瓦之間。典型的控制器的功率介于40,000瓦到60,000瓦之間（例如，96伏的控制器最大可以傳送400或600安的電流）。直流馬達(dá)具有在短時(shí)間內(nèi)過(guò)度使用的良好特性（最大系數(shù)為10:1）。也就是說(shuō)，功率為20,000瓦的馬達(dá)將可以在短時(shí)間內(nèi)接收100,000瓦的功率，并傳送其額定功率5倍的功率。這對(duì)于突然加速很有用。唯一的限制是馬達(dá)內(nèi)的熱量聚積。過(guò)度使用馬達(dá)會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)不斷升溫，導(dǎo)致燒毀。 交流電安裝允許使用幾乎所有工業(yè)三相交流馬達(dá)，從而

21、使您可以更容易地查找具有特定尺寸、形狀或額定功率的馬達(dá)。交流馬達(dá)和控制器通常具有再生功能。在制動(dòng)過(guò)程中，馬達(dá)會(huì)變成一個(gè)發(fā)電機(jī)并將電力傳送回蓄電池。 就當(dāng)今而言，蓄電池是所有電動(dòng)汽車(chē)中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)于當(dāng)前鉛酸蓄電池技術(shù)，至少存在六個(gè)明顯的問(wèn)題： · 重量大（一個(gè)典型的鉛酸蓄電池組的重量不低于454千克）。 · 體積大（我們?cè)诖瞬榭吹碾妱?dòng)汽車(chē)具有50個(gè)鉛酸蓄電池，每個(gè)鉛酸蓄電池的尺寸約為15cm x 20cm x 15cm）。 · 容量有限（典型的鉛酸蓄電池組可以容納12到15千瓦時(shí)的電量，僅可以供電動(dòng)汽車(chē)行駛75公里左右）。 · 充電速度慢（要將典型的

22、鉛酸蓄電池組充滿，需要的充電時(shí)間介于4到10小時(shí)之間，具體取決于蓄電池技術(shù)和充電器）。 · 使用壽命短（三到四年，大約200個(gè)完全充電/放電周期）。 · 價(jià)格貴（樣車(chē)中展示的鉛酸蓄電池組的價(jià)格約為2,000美元）。 您可以將鉛酸蓄電池更換為NiMH蓄電池。這樣，電動(dòng)汽車(chē)的行駛范圍將增加一倍，且NiMH蓄電池的壽命為10年（數(shù)千次充電/放電周期），但是現(xiàn)今NiMH蓄電池的成本是鉛酸蓄電池的10到15倍。換句話說(shuō)，NiMH蓄電池組現(xiàn)今的成本將為20,000到30,000美元而不是2,000美元。當(dāng)先進(jìn)的蓄電池成為主流時(shí)，其價(jià)格將下跌，因此在幾年之后，NiMH 蓄電池組和鋰離子蓄

23、電池組的價(jià)格將可以與鉛酸蓄電池組的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。 由此可見(jiàn)，電動(dòng)汽車(chē)到時(shí)會(huì)有一個(gè)美好的未來(lái)。 當(dāng)您審視與蓄電池相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，會(huì)對(duì)汽油產(chǎn)生一個(gè)不同的觀點(diǎn)。9升的汽油的燃油里程與鉛酸蓄電池充電一次后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)行使的里程相當(dāng)，但是，這些汽油只有大約7千克，成本只有3.00美元而且只用30秒就可以加注到油箱內(nèi)，而鉛酸蓄電池重達(dá)454千克，成本高達(dá)2,000美元且充電需要花費(fèi)四個(gè)小時(shí)。 有關(guān)蓄電池技術(shù)的問(wèn)題說(shuō)明了為什么如今燃料電池如此讓人興奮。與蓄電池相比，燃料電池體積更小，重量更輕且可以即時(shí)充電。當(dāng)由純氫提供動(dòng)力時(shí)，燃料電池不會(huì)產(chǎn)生任何與汽油相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題。將來(lái)的汽車(chē)很有可能是通過(guò)燃料電池獲取電力的電動(dòng)

24、汽車(chē)。不過(guò)，在便宜、可靠的燃料電池可以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)之前，仍有許多課題需要研究和開(kāi)發(fā)。 幾乎任何電動(dòng)汽車(chē)上都還帶有另一個(gè)車(chē)載蓄電池。此蓄電池是每輛汽車(chē)都具有的常規(guī)12伏鉛酸蓄電池。這個(gè)12伏鉛酸蓄電池用于為各種附件提供電力，如前車(chē)燈、收音機(jī)、風(fēng)扇、計(jì)算機(jī)、安全氣囊、雨刷、電動(dòng)車(chē)窗以及車(chē)內(nèi)的各種儀表。由于所有這些設(shè)備都可以直接使用且標(biāo)準(zhǔn)電壓都是12伏，因此從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)使用這些設(shè)備很合理。 因此，電動(dòng)汽車(chē)可以使用常規(guī)的12伏鉛酸蓄電池為所有這些附件供電。要對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，電動(dòng)汽車(chē)需要一個(gè)直流到直流的轉(zhuǎn)換器。此轉(zhuǎn)換器從主蓄電池組獲取直流電（例如，300伏的直流電）并將其轉(zhuǎn)換為12伏

25、以便對(duì)附件蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)動(dòng)時(shí)，附件從直流到直流的轉(zhuǎn)換器獲取電力。當(dāng)汽車(chē)停止時(shí)，附件將從12伏的蓄電池獲取電力，與在任何汽油動(dòng)力車(chē)中一樣。 一般情況下，直流到直流的轉(zhuǎn)換器是位于發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的一個(gè)單獨(dú)的盒子，但有時(shí)這個(gè)盒子會(huì)內(nèi)置在控制器內(nèi)。 任何使用蓄電池的電動(dòng)汽車(chē)都需要一個(gè)充電系統(tǒng)以便對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。充電系統(tǒng)有兩個(gè)用途： · 以蓄電池允許的最大速度將電量蓄入到蓄電池中 · 在充電過(guò)程中監(jiān)控蓄電池并避免損壞蓄電池 充電電流當(dāng)鉛酸蓄電池的充電狀態(tài)處于較低水平時(shí)，幾乎所有的充電電流都會(huì)被化學(xué)反應(yīng)吸收。一旦充電狀態(tài)達(dá)到某個(gè)程度（約80%的蓄電池容量），越來(lái)越多的能量會(huì)用

26、于加熱和電解水。 產(chǎn)生的電解液冒泡現(xiàn)象被通俗地稱(chēng)作“沸騰”。 為了讓充電系統(tǒng)將沸騰現(xiàn)象減少到最低程度，在最后的 20%的充電過(guò)程中必須切斷充電電流。 最先進(jìn)的充電系統(tǒng)可以監(jiān)控蓄電池的電壓、當(dāng)前電流和蓄電池的溫度以便將充電時(shí)間降到最少。充電器將盡可能多地發(fā)送電流，而不會(huì)過(guò)多地升高蓄電池的溫度。不太先進(jìn)的充電器只能監(jiān)控電壓或電流量，以一般蓄電池的普遍特性作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制充電時(shí)間和溫度。類(lèi)似于這類(lèi)充電器的充電器最初使用最大電流充電，在充電量達(dá)到蓄電池容量的80%之后，會(huì)將電流減小到某個(gè)預(yù)置級(jí)別來(lái)充滿最后的20%的容量，以避免蓄電池出現(xiàn)過(guò)熱。 Jon Mauney的電動(dòng)汽車(chē)實(shí)際上具有兩套不同的充電系統(tǒng)。

27、一套系統(tǒng)通過(guò)普通的電源插座來(lái)接收120伏或240伏的電量。另一套系統(tǒng)是在GM/Saturn EV-1汽車(chē)中普遍使用的Magna-Charge感應(yīng)充電系統(tǒng)。讓我們來(lái)分別了解一下這兩套系統(tǒng)。 普通的家用充電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，只要能夠找到插座，就可以進(jìn)行充電。但是其缺點(diǎn)在于充電時(shí)間。 普通的家用120伏插座通常帶有一個(gè)15安的斷路開(kāi)關(guān)，這表示汽車(chē)每小時(shí)可以吸收的最大電量約為1,500瓦（即1.5千瓦時(shí)）。由于Jon的汽車(chē)中的蓄電池組通常需要12到15千瓦時(shí)才能充滿，因此使用此技術(shù)為汽車(chē)充電10到12個(gè)小時(shí)才能給車(chē)輛充滿電。 通過(guò)使用240伏電路（如電吹風(fēng)使用的插座），汽車(chē)可以接收240伏的電壓（

28、電流為30安）或每小時(shí)接收6.6千瓦時(shí)的電量。這種安排可以顯著加快充電速度，四到五個(gè)小時(shí)之后即可為蓄電池組充滿電。 在Jon的汽車(chē)中，加油管口已拆下并替換為充電插頭。只需將連有耐用的延長(zhǎng)線的插頭插入墻上插座，即可開(kāi)始充電。 打開(kāi)加油口蓋，即可看見(jiàn)充電插頭。插頭的特寫(xiě)鏡頭Jon Mauney 供圖在任何地方都可通過(guò)連接充電插頭進(jìn)行充電。在這輛汽車(chē)中，充電器內(nèi)置在控制器中。在大多數(shù)自造汽車(chē)中，充電器可以是發(fā)動(dòng)機(jī)罩下方的一個(gè)單獨(dú)的盒子，甚至可以是一個(gè)與汽車(chē)分離的單獨(dú)裝置。 Magna-Charge系統(tǒng)由兩部分組成： · 安裝在房屋墻上的充電站 Jon Mauney 供圖· 汽車(chē)行

29、李箱中的充電系統(tǒng) 充電站通過(guò)房屋的電路板與240伏、40安的電路直連。 充電系統(tǒng)通過(guò)使用此感應(yīng)板向汽車(chē)傳送電力： Jon Mauney 供圖此感應(yīng)板可以插入到隱藏在汽車(chē)牌照后的插槽中。 Jon Mauney 供圖感應(yīng)板相當(dāng)于半個(gè)變壓器。變壓器的另一半安放在汽車(chē)內(nèi)位于牌照后的插槽附近的位置。當(dāng)您插入感應(yīng)板時(shí)，它會(huì)與插槽形成一個(gè)完整的變壓器，并將電力傳送給汽車(chē)。 感應(yīng)系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于沒(méi)有任何暴露的電觸點(diǎn)。您可以觸摸感應(yīng)板或?qū)⒏袘?yīng)板放入水坑中都不會(huì)有任何危險(xiǎn)。感應(yīng)系統(tǒng)的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以非常迅速地將大量電流傳送到汽車(chē)，因?yàn)槌潆娬局边B到專(zhuān)用的240伏電路。 還有一種由福特汽車(chē)和其他汽車(chē)廠商采用的、具

30、有競(jìng)爭(zhēng)力的大功率充電插頭，通常稱(chēng)作“Avcon插頭”。該插頭使用雙面銅制觸點(diǎn)來(lái)代替感應(yīng)板，并采用一種精巧的機(jī)械互連方式，使這些觸點(diǎn)在插頭與汽車(chē)上的插座連接之前一直處于保護(hù)狀態(tài)。該插頭同時(shí)還提供了GFCI保護(hù)，可以確保在任何天氣下的使用安全。Jon Mauney指出： 充電過(guò)程的一個(gè)重要特點(diǎn)是“均衡”。電動(dòng)汽車(chē)具有一組蓄電池（約為10到25個(gè)模組，每個(gè)模組包含三到六個(gè)電池）。這些蓄電池高度匹配，但不完全相同。因此，它們?cè)谌萘亢蛢?nèi)部電阻上存在輕微的差異。組中的所有蓄電池必須釋放出相同的電流（電流法則），而性能較弱的蓄電池必須“更加努力工作”以產(chǎn)生此電流，因此這些蓄電池在行車(chē)結(jié)束時(shí)的充電狀態(tài)會(huì)稍微低

31、一些。因此，性能較弱的蓄電池需要充更多的電，才能回到滿電狀態(tài)。 由于蓄電池是串聯(lián)的，因此它們獲取的充電量是相同的，這樣會(huì)導(dǎo)致性能較弱的蓄電池比以前更弱（相對(duì)而言）。隨著時(shí)間的過(guò)去，這會(huì)導(dǎo)致蓄電池組中一個(gè)蓄電池比其他蓄電池先損壞。根據(jù)最薄弱環(huán)節(jié)效應(yīng)，這意味著這個(gè)蓄電池將決定了汽車(chē)的行駛里程，并降低了汽車(chē)的可用性。 針對(duì)這個(gè)問(wèn)題的常見(jiàn)解決方法是“均衡充電”。您可以對(duì)蓄電池稍微過(guò)度充電以確保將性能最弱的電池充滿電。其中的訣竅在于，通過(guò)過(guò)度充電保持蓄電池的電量均衡，而又不損壞性能最強(qiáng)的蓄電池。還有一些更加復(fù)雜的解決方法，包括掃描蓄電池、測(cè)量單個(gè)蓄電池的電壓以及向性能最弱的模組發(fā)送額外的充電電流。 電動(dòng)

32、汽車(chē)工作原理作者：Marshall Brain（本文為博聞網(wǎng)版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載必須注明出處。） 本文包括：1. 1. 引言 2. 2. 電動(dòng)汽車(chē)的馬達(dá)以及其他裝置 3. 3. 改裝電動(dòng)汽車(chē) 4. 4. 了解更多信息 5. 5. 閱讀所有代用燃料類(lèi)文章 如今，公路上行駛的大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)都是“自造”改裝汽車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)愛(ài)好者在自家的后院和車(chē)庫(kù)內(nèi)將現(xiàn)有的汽油動(dòng)力車(chē)改裝成電動(dòng)汽車(chē)。有許多網(wǎng)站都在談?wù)撨@種現(xiàn)象，并告訴您如何改裝、從何處購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)元件等。 典型的改裝需要用到一個(gè)直流控制器和一個(gè)直流馬達(dá)。改裝人員將決定系統(tǒng)的工作電壓，通常是介于96-192伏之間的任

33、何電壓。最終使用的電壓將決定汽車(chē)所需的蓄電池?cái)?shù)量、汽車(chē)使用的馬達(dá)和控制器的類(lèi)別。家庭改裝中使用的最常見(jiàn)的馬達(dá)和控制器來(lái)自于電動(dòng)叉車(chē)行業(yè)。 改裝人員通常都會(huì)有一輛用作改裝平臺(tái)的“供體汽車(chē)”。供體汽車(chē)幾乎總是一輛要改裝成電動(dòng)汽車(chē)的常規(guī)汽油動(dòng)力車(chē)。大多數(shù)供體汽車(chē)都有一個(gè)手動(dòng)變速器。 對(duì)于蓄電池技術(shù)，改裝人員將有許多選擇。大多數(shù)家庭改裝使用的是鉛酸蓄電池，也有一些其他的選擇： · 海上用深循環(huán)鉛酸蓄電池（在任何地方都可以買(mǎi)到這種蓄電池，如沃爾瑪超市。） · 高爾夫球具推車(chē)用蓄電池 · 高性能密封蓄電池 蓄電池可以包含流動(dòng)的、膠質(zhì)的或AGM（吸附式玻璃纖維棉）電解液。包含流

34、動(dòng)的電解液的蓄電池成本最低，不過(guò)其峰值電量也最少。 一旦決定使用什么樣的馬達(dá)、控制器和蓄電池，就可以開(kāi)始進(jìn)行改裝了。下面是改裝步驟： 1. 從供體汽車(chē)上拆下發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、排氣系統(tǒng)、離合器和散熱器（可選）。一些控制器帶有水冷卻晶體管，而一些控制器則帶有風(fēng)冷卻晶體管。 2. 將固定板安裝到變速器上，并安裝馬達(dá)。馬達(dá)通常需要定制的安裝支架。 3. 一般情況下，電動(dòng)馬達(dá)需要一個(gè)減速齒輪以獲得最大功效。制作減速齒輪的最簡(jiǎn)單方法是將現(xiàn)有手動(dòng)變速器固定在一檔或二檔上。這樣就可以省去制作定制的減速齒輪的負(fù)擔(dān)，因?yàn)闇p速齒輪的價(jià)格一般太貴。 4. 安裝控制器。 5. 找到放置所有蓄電池的空間并制作支架以便可以牢固

35、放置蓄電池。安裝蓄電池。密封蓄電池的優(yōu)點(diǎn)在于可以在任意旋轉(zhuǎn)側(cè)放，適合于各種角落和槽口。 6. 使用#00規(guī)格的電焊線將蓄電池和馬達(dá)連接到控制器。 7. 如果汽車(chē)帶有助力轉(zhuǎn)向，則需要為助力轉(zhuǎn)向泵安裝一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)并連接好電線。 8. 如果汽車(chē)帶有空調(diào)，則需要為交流壓縮機(jī)安裝一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)并連接好電線。 9. 安裝一個(gè)用于加熱的小型電熱水器并將其放入到現(xiàn)有的加熱器內(nèi)核中，或使用小型陶制電暖器。 10. 如果汽車(chē)帶有助力制動(dòng)器，則安裝一個(gè)真空泵以開(kāi)動(dòng)制動(dòng)助力器。 11. 安裝充電系統(tǒng)。 12. 安裝一個(gè)直流到直流的轉(zhuǎn)換器以便為附件蓄電池供電。 13. 安裝某種可用于檢測(cè)蓄電池組的充電狀態(tài)的電壓表。此電壓表將代替燃油表。 14.