(完整版)電動(dòng)汽車(chē)構(gòu)造與原理課件

1、電動(dòng)汽車(chē)Electric Vehicle主要內(nèi)容1、發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)緣由2、電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)現(xiàn)狀3、結(jié)構(gòu)及工作原理4、電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)5、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)自汽車(chē)發(fā)明以來(lái)，汽車(chē)的動(dòng)力主要依賴(lài)于石油，由此燃燒產(chǎn)生的廢氣對(duì)大氣的污染日益嚴(yán)重，越來(lái)越嚴(yán)格的汽車(chē)廢氣排放控制法規(guī)正在頒布和實(shí)施。在能源方面，世界石油儲(chǔ)量占能源總儲(chǔ)量的13，據(jù)世界能源理事會(huì)預(yù)測(cè)，按目前的石油開(kāi)采速度，世界石油的開(kāi)采只能支撐30多年。顯然，汽車(chē)制造業(yè)必須由利用危害生態(tài)環(huán)境的單一能源向開(kāi)發(fā)使用多種能源、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)方面轉(zhuǎn)變。1.發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)緣由2000年世界人口大約60億，但2050年人口將增加到100億，從而汽車(chē)數(shù)量將從7億增加到25

2、億。 如果車(chē)輛都使用內(nèi)燃機(jī)，石油哪里來(lái)？排氣污染如何處理？迫使人們?nèi)ふ铱沙掷m(xù)發(fā)展的交通工具。面對(duì)節(jié)能與環(huán)保的雙重壓力，近幾年，國(guó)內(nèi)外各國(guó)主要將研究方向鎖定在替代燃料汽車(chē)（醇類(lèi)、天然氣、氫氣等）和電動(dòng)汽車(chē)兩個(gè)主要方向。1.發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)緣由1.發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)緣由我國(guó)已成為世界第二石油進(jìn)口大國(guó)。2005年，中國(guó)日消費(fèi)原油約673萬(wàn)桶,其中40%是2700多萬(wàn)輛民用汽車(chē)消耗的。按照現(xiàn)在汽車(chē)年耗汽油的平均增長(zhǎng)速度，中國(guó)汽車(chē)到2030年耗油將達(dá)2.63億噸，進(jìn)口比例將達(dá)84%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于30%的安全警戒線(xiàn)。 截止到2007年6月底，北京市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)273萬(wàn)輛，居國(guó)內(nèi)之首，年均增長(zhǎng)率為15%左右，預(yù)計(jì)07

3、年年底將突破300萬(wàn)輛。汽車(chē)在給人們的日常出行帶來(lái)極大方便的同時(shí)，也引起了環(huán)境污染、噪聲污染和石油緊張等問(wèn)題。電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)點(diǎn)環(huán)境方面：零排放 電動(dòng)汽車(chē)可以實(shí)現(xiàn)城市交通的零排放，我們即使考慮到為電動(dòng)汽車(chē)提供電力的電站所排放出來(lái)的廢氣，使用電動(dòng)汽車(chē)仍然可以大大的減少全球空氣污染。能源方面：能源多樣性 電動(dòng)汽車(chē)可以保證全球的能源安全，并且可以使用多種可再生能源。像熱能、核能、水能、潮汐能、風(fēng)能、地?zé)崮?、太?yáng)能、化學(xué)能、生物能等?？刂品矫妫阂子诳刂?電動(dòng)汽車(chē)比傳統(tǒng)的燃料汽車(chē)更易實(shí)現(xiàn)精確的控制，智能交通系統(tǒng)則有可能率先通過(guò)電動(dòng)車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而提高道路利用率和交通安全性。Advantages of elect

4、ric vehicles Electric motors are mechanically very simple, and release almost no air pollutants at the place where they are operated.Electric motors often achieve 90% energy conversion efficiency over the full range of speeds and power output and can be precisely controlled. They can also be combine

5、d with regenerative braking systems that have the ability to convert movement energy back into stored electricity. This can be used to reduce the wear on brake systems (and consequent brake pad dust) and reduce the total energy requirement of a trip, especially effective for start-and-stop city use.

6、Advantages of electric vehicles They can be finely controlled and provide high torque from rest, unlike internal combustion engines, and do not need multiple gears to match power curves. This removes the need for gearboxes and torque converters.Another advantage is that electric vehicles typically h

7、ave less vibration and noise pollution than a vehicle powered by an internal combustion engine, whether it is at rest or in motion.Electricity is a form of energy that remains within the continent where it was produced and can be multi-sourced. As a result it gives the greatest degree of energy resi

8、lience .The GM Volt will cost less than purchasing a cup of your favorite coffee to recharge. The Volt should cost less than 2 cents per mile to drive on electricity, compared with 12 cents a mile on gasoline at a price of $3.60 a gallon. This would be the equillant to paying 70 cents a gallon of ga

9、s. Disadvantages of electric vehicles Limited range due to the low energy density of batteries, compared to the fuel of internal combustion engined vehicles.Long recharge times compared to the refueling time required by internal combustion engined vehicles.Most electricity generation in the United S

10、tates, is from fossil sources, according to the US DOE.The US national grid is under invested and is having trouble meeting current levels of demand according to the US DOE.Disadvantages of electric vehicles Overall average efficiency from US power plants (33% efficient)to point of use (transmission

11、 loss 9.5%), (US DOE figures) is 29.87% . Accepting 90% efficiency for the electric vehicle gives us a figure of only 26.88% overall efficiency. That is lower than internal combustion engined vehicles (Petrol/Gasoline 30% efficient, Diesel engines 45% efficient - Volvo figures).Diesel engines can al

12、so easily run on renewable fuels, biodiesel, vegetable oil fuel (preferably from waste sources), with no loss of efficiency. Using grid electricity entirely negates the efficiency advantages of electric vehicles.This comparison isnt entirely fair, though, since it compares tank-to-flywheel efficienc

13、y of gasoline and diesel powered engines to the well-to-wheel efficiency of electric motors. It also fails to recognize that the practical efficiency of the internal combustion engine is significantly lower in actual use, because of transmission and idling losses.To achieve a sound conclusion, one w

14、ould also have to take into account the refining and delivery losses of gasoline and diesel, and the energy efficiency of biofuel production. (Output fuel energy divided by the sum of the invested energy and energy in the biomass). The equivalent for fossil electricity production would also need to

15、be considered (mining and transportation of coal to the power station for example, or the Co2 produced building renewable electricity generation).優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不燒油、零污染、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)噪聲小、易于控制，穩(wěn)態(tài)性能良好，可實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，無(wú)復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械式逆轉(zhuǎn)裝置。缺點(diǎn)：由于蓄電池的比功率和比能量較低，充電時(shí)間長(zhǎng)，所以動(dòng)力性、機(jī)動(dòng)性差和續(xù)駛里程短；另外，蓄電池的體積重量大，整車(chē)重量大。電動(dòng)汽車(chē)分類(lèi) Battery Electric Vehicle，

16、BEV 蓄電池電動(dòng)汽車(chē) Electric Vehicle，F(xiàn)CEV 燃料電池電動(dòng)汽車(chē) Hybrid Electric Vehicle，HEV 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) 電動(dòng)汽車(chē)（Electric Vehicle，EV）是一種電力驅(qū)動(dòng)的道路交通工具，最大區(qū)別在于能源和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（電動(dòng)機(jī)）不同。包括蓄電池電動(dòng)汽車(chē)（Battery Electric Vehicle， BEV）、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（Hybrid Electric Vehicle，HEV）和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（Fuel Cell Electric Vehicle，F(xiàn)CEV）純電動(dòng)汽車(chē)（Pure Electric Vehicle,PEV；Full-El

17、ectric Vehicle,FEV）以電動(dòng)機(jī)代替燃油的內(nèi)燃機(jī)，電力驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是不使用燃料、零排放且噪聲低；同時(shí)因使用單一的電能源，電控系統(tǒng)相比混合電動(dòng)車(chē)大為簡(jiǎn)化，既降低了成本，又可補(bǔ)償電池的部分價(jià)格。電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)特征類(lèi) 型蓄電池電動(dòng)汽車(chē)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能量系統(tǒng)蓄電池超級(jí)電容器蓄電池超級(jí)電容器內(nèi)燃機(jī)發(fā)電單元燃料電池能源和基礎(chǔ)設(shè)施電網(wǎng)充電設(shè)備加油站電網(wǎng)充電設(shè)備氫氣甲醇或汽油乙醇主要特點(diǎn)零排放ZEV不依賴(lài)原油初期成本高已經(jīng)銷(xiāo)售很低排放行駛里程長(zhǎng)依賴(lài)原油結(jié)構(gòu)復(fù)雜已有銷(xiāo)售零排放或超低排放能源效率高不依賴(lài)原油行駛里程長(zhǎng)成本高研發(fā)中主要問(wèn)題

18、蓄電池和管理系統(tǒng)高的驅(qū)動(dòng)性能充電設(shè)施多能源管理與優(yōu)化控制依賴(lài)行駛周期蓄電池評(píng)估與管理燃料電池燃料處理器燃料系統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展歷史實(shí)際上，電動(dòng)汽車(chē)早在內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)誕生的50年前就出現(xiàn)了！ 1834年Thomas Davenport 制造了第一臺(tái)電動(dòng)三輪車(chē)，它由不可充電的干電池驅(qū)動(dòng).電動(dòng)汽車(chē)的初期發(fā)展（18341930）1881年法國(guó)工程師Gustave Trouve裝配以鉛酸蓄電池為動(dòng)力的三輪車(chē)，這是世界上第一輛可充電的電動(dòng)汽車(chē)；1886年，F(xiàn)rank Sprague設(shè)計(jì)生產(chǎn)了有軌電車(chē)。從此，電動(dòng)汽車(chē)流行起來(lái)并且在車(chē)輛運(yùn)輸中發(fā)揮了重要作用。1885年世界上第一臺(tái)汽油機(jī)汽車(chē)由德國(guó)人Benz研制成功。

19、在當(dāng)時(shí)的美國(guó)，年銷(xiāo)售4200輛汽車(chē)中38是電動(dòng)汽車(chē)，22是內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)，40是蒸汽機(jī)汽車(chē)。其中，電動(dòng)汽車(chē)是金融巨頭和財(cái)富的象征，當(dāng)時(shí)一輛電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格相當(dāng)于今天的一臺(tái)Rolls Royce。 在19世紀(jì)末期，許多美國(guó)、英國(guó)和法國(guó)公司都開(kāi)始生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)：最早的電動(dòng)汽車(chē)公司是Morris和Salom電動(dòng)客車(chē)和貨車(chē)公司；最大的電動(dòng)汽車(chē)公司是Pope，到1898年底生產(chǎn)了500輛Columbia EV；車(chē)型最多、性能最好的是Riker電動(dòng)汽車(chē)公司。1897年英國(guó)倫敦電動(dòng)出租汽車(chē)公司生產(chǎn)了15輛電動(dòng)汽車(chē)；法國(guó)BGS公司生產(chǎn)各種小汽車(chē)、貨車(chē)、客車(chē)和豪華轎車(chē)，能夠設(shè)計(jì)制造專(zhuān)用的蓄電池，所以BGS在1900年之

20、前一直保持著世界電動(dòng)汽車(chē)行駛里程的最高紀(jì)錄，其續(xù)駛里程達(dá)到290km；速度最快的電動(dòng)賽車(chē)Jamais Contente（永不滿(mǎn)足）于1899年5月創(chuàng)下了110km/h的記錄，由比利時(shí)人Camill Jenatzy駕駛。 到1912年美國(guó)擁有34000輛注冊(cè)電動(dòng)汽車(chē)。18991916年期間，Baker公司一直是美國(guó)最主要的電動(dòng)汽車(chē)制造商。19011920年，英國(guó)倫敦電動(dòng)出租汽車(chē)公司生產(chǎn)了后輪輪轂式電動(dòng)機(jī)、后輪驅(qū)動(dòng)、斜輪轉(zhuǎn)向和充氣輪胎的電動(dòng)汽車(chē)。19071938年，底特律電氣公司生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)不僅無(wú)噪聲、清潔可靠，而且最高時(shí)速達(dá)到40km/h，續(xù)駛里程到達(dá)129km。到1930年代，電動(dòng)汽車(chē)幾乎消

21、失了。這是怎么造成的呢？ Edison Electric Car IN 1913Electric car and antique car on display at_1912速度最快的電動(dòng)賽車(chē)Jamais Contente（永不滿(mǎn)足）于1899年5月創(chuàng)下了110km/h的記錄，由比利時(shí)人Camill Jenatzy駕駛。陳清泉院士認(rèn)為，“一個(gè)人的伙伴同時(shí)也是他的敵人”是描述電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展最為合適的句子。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵部件，同時(shí)由于電動(dòng)機(jī)的迅速發(fā)展，推動(dòng)燃油汽車(chē)快速發(fā)展。1911年Kettering發(fā)明汽車(chē)起動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)），使得燃油汽車(chē)比價(jià)格昂貴的電動(dòng)汽車(chē)更有吸引力。福特推出的

22、T型車(chē)使其從1906年的850美元降低到1925年260美元（福特公司員工兩個(gè)月工資就能買(mǎi)一臺(tái)），使用成本很低，續(xù)駛里程為電動(dòng)汽車(chē)的23倍，宣告了電動(dòng)汽車(chē)的迅速消失。 Large-scale electric transport MetrosTramselectric locomotivesTrolleybusesSedenEV Bus Small scale electric vehicles 電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)歷的三次重大機(jī)遇第一次發(fā)生在一百余年前。當(dāng)時(shí)電池和電機(jī)的發(fā)展較內(nèi)燃機(jī)成熟，且石油的運(yùn)用還沒(méi)有普及，使電動(dòng)汽車(chē)在早期的汽車(chē)領(lǐng)域中占有舉足輕重地位。第二次機(jī)遇上世紀(jì)70年代石油危機(jī)的爆發(fā)，給世界

23、各國(guó)巨大沖擊，人們開(kāi)始考慮替代石油的其他能源，包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、電能等可再生能源。第三次機(jī)遇開(kāi)始于環(huán)境保護(hù)日益成為人們所關(guān)注的重大課題，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)零污染交通工具成為各國(guó)所追求的目標(biāo)，使電動(dòng)汽車(chē)成為當(dāng)代汽車(chē)發(fā)展的主流。2、國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)現(xiàn)狀與存在問(wèn)題國(guó)外現(xiàn)狀 日本轉(zhuǎn)向鋰電池HEV和EV 通用看好氫燃料汽車(chē)FCV 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀通用的EV-1、S-1、Impact，福特的ETX-1、ETX-2、Rcostar、Ranger，豐田的RAV4、雪鐵龍的AX106、SAXO等EV，采用了鎳氫電池、鋰離子電池等高能電池，快速充電時(shí)間減少到1520min，續(xù)駛里程增加到300400km，但其動(dòng)力性和機(jī)動(dòng)性仍然不

24、如內(nèi)燃機(jī)轎車(chē)。目前，EV應(yīng)用較多的是電動(dòng)大客車(chē)、小型電動(dòng)游覽車(chē)和生活用電動(dòng)汽車(chē)。國(guó)外現(xiàn)狀EV國(guó)外現(xiàn)狀FCEV1989年美國(guó)能源研究小組ERC和克萊斯勒分別研制了磷酸鹽燃料電池蓄電池的混合電力FCEbus；PEMFC具有能量轉(zhuǎn)換效率高、能耗低、比功率大、工作溫度低、啟動(dòng)快、壽命長(zhǎng)、體積小，設(shè)計(jì)制造容易等優(yōu)點(diǎn)。Ballad的質(zhì)子交換膜燃料電池PEMFC研究處于世界前列。研究了105kW的PEMFC和采用PEMFC的205kW燃料電池大客車(chē)。美國(guó)新一代汽車(chē)協(xié)會(huì)PNGV（partnership for a new generation of vehicle）開(kāi)展對(duì)PEMFC的全方位研究，采用氫氣、甲醇

25、、乙醇、碳?xì)浠衔锖推偷榷喾N燃料進(jìn)行試驗(yàn)研究。美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)的全氟質(zhì)子交換膜在PEMFC得到廣泛應(yīng)用。國(guó)外現(xiàn)狀FCEV通用從1994年開(kāi)始開(kāi)發(fā)了液態(tài)和壓縮氫的氫動(dòng)一號(hào)、氫動(dòng)三號(hào)FCEV。戴克公司開(kāi)發(fā)了Necar1Newcar5 電動(dòng)轎車(chē)和Nebus1Nebus4電動(dòng)大客車(chē)，采用甲醇和汽油重整制氫氣、壓縮氫等試驗(yàn)。日本豐田19961997開(kāi)發(fā)了金屬氫化物儲(chǔ)氫和甲醇重整制氫，研發(fā)了RAV4型和FCHV型FCEV。本田公司2000年研發(fā)了FCX-V系列FCEV。在21世紀(jì)里，通用的Autonomy Skateboard、Huwire采用滑板式整體平臺(tái)率先采用X-by-wire控制技術(shù)，可以裝配不

26、同車(chē)身，擺脫了用傳統(tǒng)底盤(pán)改裝FCEV的約束。豐田研發(fā)的FineS、FineN，本田的KIWAMI、IMASD等都是FCEV技術(shù)不斷創(chuàng)新。 EV ProductionSource: CARB 2000 Preliminary ReportCity Electric Vehicles (CEV)Ford Think CityNissan Hyper-miniSpeed 60 mphRange about 50 milesNeighborhood EVs (NEV)Speed 25 mphRange about 25 miles 國(guó)外部分電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)數(shù)據(jù) 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀自2001年起，國(guó)家就啟動(dòng)了863計(jì)

27、劃電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)，涉及的電動(dòng)汽車(chē)包括純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力和燃料電池等3種電動(dòng)汽車(chē)。其中以燃料電池汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)為“三縱”，多能源動(dòng)力總成控制、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池為“三橫”，建立起“三縱三橫”的開(kāi)發(fā)布局。三縱三橫布局及其組織管理模式總成測(cè)試基地課題驅(qū)動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)課題電池評(píng)估系統(tǒng)課題ISA/ISG內(nèi)燃機(jī)及其控制系統(tǒng)混合動(dòng)力整車(chē)項(xiàng)目多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電池及電池管理系統(tǒng)通訊協(xié)議課題控制專(zhuān)題電池專(zhuān)題電機(jī)驅(qū)動(dòng)專(zhuān)題DC/DC變換器燃料電池整車(chē)項(xiàng)目燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電池及電池管理系統(tǒng)Special program : Electric Vehic

28、le電 動(dòng) 汽 車(chē) 重 大 專(zhuān) 項(xiàng)純電動(dòng)整車(chē)項(xiàng)目多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電池及電池管理系統(tǒng)總成測(cè)試基地課題驅(qū)動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)課題電池評(píng)估系統(tǒng)課題ISA/ISG內(nèi)燃機(jī)及其控制系統(tǒng)混合動(dòng)力整車(chē)項(xiàng)目多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電池及電池管理系統(tǒng)通訊協(xié)議課題控制專(zhuān)題電池專(zhuān)題電機(jī)驅(qū)動(dòng)專(zhuān)題DC/DC變換器燃料電池整車(chē)項(xiàng)目燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電池及電池管理系統(tǒng)純電動(dòng)整車(chē)項(xiàng)目多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電池及電池管理系統(tǒng)政 策 、法 規(guī)、 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn)、專(zhuān) 利 保 護(hù) 課 題 我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)走向成熟隨著我國(guó)對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)力度的加大，我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)在技術(shù)上趨于

29、成熟。從1994年至今，科技部和北京市科委已經(jīng)累計(jì)投入1億多元，作為以北京理工大學(xué)為牽頭單位的北京市純電動(dòng)客車(chē)團(tuán)隊(duì)的研發(fā)費(fèi)用。經(jīng)過(guò)10多年的研究，純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)上的難點(diǎn)被一一攻克。以電池起家的比亞迪一直致力于純電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā) 在北京奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)期間，我國(guó)自主研制生產(chǎn)的50輛電動(dòng)公交客車(chē)已經(jīng)投入使用，為運(yùn)動(dòng)員、記者、觀眾等提供綠色交通服務(wù)，這也是國(guó)際上第一次大規(guī)模使用鋰離子動(dòng)力電池的電動(dòng)客車(chē)。2007年，國(guó)家發(fā)改委正式出臺(tái)了新能源汽車(chē)生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則，將新能源車(chē)納入發(fā)改委準(zhǔn)生管理，于11月1日正式生效。新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、其它新能源汽車(chē)等。規(guī)

30、則規(guī)定，新能源生產(chǎn)企業(yè)必須提交申請(qǐng)，核準(zhǔn)后方可生產(chǎn)。發(fā)改委總共設(shè)定15道準(zhǔn)生門(mén)檻，其中最引人注意的一項(xiàng)是，企業(yè)需要至少掌握新能源汽車(chē)車(chē)載能源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)三者之一的核心技術(shù)。發(fā)改委表示，經(jīng)過(guò)考核沒(méi)有過(guò)關(guān)的企業(yè)6個(gè)月后才能再次提出申請(qǐng)生產(chǎn)新能源車(chē)。根據(jù)規(guī)則規(guī)定，新能源汽車(chē)發(fā)展分為起步期、發(fā)展期、成熟期三個(gè)技術(shù)階段。起步期產(chǎn)品只能進(jìn)行小批量生產(chǎn)，在批準(zhǔn)的區(qū)域、范圍和條件下進(jìn)行示范運(yùn)行；發(fā)展期產(chǎn)品允許進(jìn)行批量生產(chǎn)，但也只能在批準(zhǔn)的區(qū)域、期限和條件下銷(xiāo)售、使用；成熟期產(chǎn)品則與常規(guī)汽車(chē)相同，在銷(xiāo)售、使用上也與常規(guī)車(chē)輛相同。 國(guó)家863計(jì)劃“電動(dòng)汽車(chē)”重大專(zhuān)項(xiàng)國(guó)家973計(jì)劃“電動(dòng)汽車(chē)”重大基礎(chǔ)理

31、論研究國(guó)外有關(guān)政策與科技計(jì)劃美國(guó)PNGV計(jì)劃歐盟的能源與電動(dòng)汽車(chē)計(jì)劃FP系列計(jì)劃RDD燃料電池示范計(jì)劃CUTE燃料電池大客車(chē)示范計(jì)劃ELCIDIS城市電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)日本的電動(dòng)汽車(chē)JHFC氫燃料電池示范工程專(zhuān)項(xiàng)研究計(jì)劃北京奧運(yùn)期間投入運(yùn)營(yíng)的電動(dòng)汽車(chē)以及結(jié)構(gòu)框圖部分國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車(chē)BK6122EV奧運(yùn)用純電動(dòng)大客車(chē)吉利熊貓純電動(dòng)車(chē)純電動(dòng)汽車(chē)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)清能一號(hào)燃料電池大巴BYD F6DM ManufacturerBYD Auto Production2008Classplug-in hybrid sedanLength4846mm Width1822mm Height1465mm Electric

32、 range60 milesRelatedBYD F3DMBYD F3DM Hybrid Concept 2008 Geneva Auto Show BYD IS CURRENTLY THE WORLDS LARGEST PRODUCER OF CELL-PHONE BATTERIES. BUT ITS AUTOMOTIVE SUBSIDIARY SHOWED ITS SAVVY WHEN ROLLS-ROYCE BEGAN ITS OWN PRESS CONFERENCE JUST AS BYD WAS UNVEILING THE F3DM. THE CHINESE HYBRIDS MOME

33、NT OF GLORY LOOKED LOST FOREVER AS A ROLLS EXECUTIVE TOUTED HIS COMPANYS SUCCESSUNTIL A BYD REPRESENTATIVE GRABBED A MICROPHONE TO LOUDLY PROCLAIM HIS OWN COMPANYS GRATITUDE TO THE CROWD AND HIS OPTIMISM REGARDING THE FUTURE OF THE F3DM SEDAN. BYD TECHNOLOGY BEHIND THE CHINESE COMPANYS DUAL-MODE HYB

34、RID IS IMPRESSIVE. THE F3DM CAN BE DRIVEN MORE THAN 60 MILES ON ELECTRICITY ALONE BEFORE NEEDING TO BE RECHARGED, AND THERE IS A SMALL GASOLINE ENGINE AS A BACKUP IF YOU RUN OUT OF ELECTRIC POWER. THE CAR THEN FUNCTIONS AS A REGULAR GAS-ELECTRIC HYBRID, SUCH AS THE TOYOTA PRIUS.THE TOYOTA REFERENCE

35、ALSO APPLIES WHEN IT COMES TO LOOKSTHE DULL DESIGN OF THE F3DM REMINDS US OF THE PREVIOUS-GENERATION TOYOTA COROLLA, ESPECIALLY FROM THE FRONT. MAYBE THIS SHOULDNT COME AS A TOTAL SURPRISE, SINCE BYDS OTHER GENEVA SHOW CAR, THE F1 HATCHBACK, HAS BEEN PANNED BY THE MEDIA AS BEING A STYLISTIC RIP-OFF

36、OF TOYOTAS AYGO SUPER-MINI. 3. 純電動(dòng)汽車(chē)EV以電動(dòng)機(jī)代替燃油的內(nèi)燃機(jī)，電力驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是不使用燃料、零排放且噪聲低；同時(shí)因使用單一的電能源，電控系統(tǒng)相比混合電動(dòng)車(chē)大為簡(jiǎn)化，既降低了成本，又可補(bǔ)償電池的部分價(jià)格。一般由電力驅(qū)動(dòng)、主能源和輔助控制三大子系統(tǒng)組成。其中電力驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)主要由電控單元、功率轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪組成；主能源子系統(tǒng)由主電源、能量管理系統(tǒng)和充電系統(tǒng)構(gòu)成；輔助控制子系統(tǒng)由動(dòng)力轉(zhuǎn)向、溫度控制和輔助動(dòng)力供給三個(gè)模塊構(gòu)成。電動(dòng)汽車(chē)的基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車(chē)的典型結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)采用三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制(PWM_Pu

37、lse Width Modem)，機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)一般采用固定速比的減速器或變速器與差速器。鎳氫電池、鉛酸蓄電池或鋰離子電池是常見(jiàn)的三種電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池。電動(dòng)汽車(chē)的工作原理根據(jù)從制動(dòng)踏板和加速踏板輸入的信號(hào)，電子控制器發(fā)出相應(yīng)的指令來(lái)控制功率轉(zhuǎn)換器的功率裝置的通斷，功率轉(zhuǎn)換器的功能是調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)和電源之間的功率流。電動(dòng)汽車(chē)的工作原理當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，再生制動(dòng)的動(dòng)能被電源吸收，此時(shí)功率流的方向要反向。能量管理系統(tǒng)和電控系統(tǒng)一起控制再生制動(dòng)系統(tǒng)及其能量的回收，能量管理系統(tǒng)和充電器一同控制充電并監(jiān)測(cè)電源的使用情況。電動(dòng)汽車(chē)的工作原理輔助動(dòng)力供給系統(tǒng)供給電動(dòng)汽車(chē)輔助系統(tǒng)不同等級(jí)的電壓并提供必要的動(dòng)力，它

38、主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向、空調(diào)、制動(dòng)及其它輔助裝置提供動(dòng)力。 電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵系統(tǒng) 關(guān)鍵系統(tǒng)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 電源系統(tǒng) 輔助控制系統(tǒng) 電源系統(tǒng)主要包括蓄電池、燃料電池等電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的心臟 ，其任務(wù)是在駕駛員的控制下，高效地將蓄電池的能量轉(zhuǎn)化為車(chē)輪的動(dòng)能，或者（剎車(chē)時(shí)）將車(chē)輪上的動(dòng)能反饋到蓄電池中。 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分為電氣和機(jī)械兩大部分。電氣部分由電動(dòng)機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器和電子控制器三個(gè)子系統(tǒng)組成；機(jī)械部分主要由機(jī)械傳動(dòng)裝置（變速器和差速器）和車(chē)輪構(gòu)成。電子控制器分為三個(gè)功能單元：傳感器、中間連接電路和處理器。 在驅(qū)動(dòng)和能量再生過(guò)程中，能量源與電機(jī)之間的能量流動(dòng)是通過(guò)功率轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)節(jié)的

39、。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類(lèi)根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪的布置方式有全輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)等方式。根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成特點(diǎn)，其基本布置方式可分為機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、半機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和純電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中是否采用輪轂電動(dòng)機(jī)，可分為輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和非輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的數(shù)量可分為單電機(jī)和多電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求（1）高電壓；（2）高轉(zhuǎn)速；（3）質(zhì)量輕，體積小。（4）電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較大范圍的調(diào)速性能，以滿(mǎn)足啟動(dòng)、加速、行駛、減速、制動(dòng)等所需要的功率和轉(zhuǎn)矩。（5）電動(dòng)機(jī)需要有4-5倍的過(guò)載，以滿(mǎn)足短時(shí)加速行駛和最

40、大爬坡度的要求。（6）電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較高的可控性、穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)性能，以滿(mǎn)足多部電動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)作。（7）電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有高效率、低損耗、并在車(chē)輛減速時(shí)，可進(jìn)行制動(dòng)能量回收。（8）電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的安全性應(yīng)達(dá)到有關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。（9）能夠在惡劣條件下可靠工作。（10）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適合量生,使用維修方便,價(jià)格便宜等。驅(qū)動(dòng)電機(jī)除了要滿(mǎn)足上述性能要求外，在設(shè)計(jì)是還應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：a)單電動(dòng)機(jī)與多電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一種是采用單個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，另一種是采用多個(gè)電動(dòng)機(jī)和一起單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)車(chē)輪。單電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：由于只用一個(gè)電動(dòng)機(jī)，它最大限度的減少體積、質(zhì)量和成本。而多電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)能減小單個(gè)電動(dòng)機(jī)的電流和功率的額定值，并

41、能均衡電動(dòng)機(jī)的尺寸和質(zhì)量。另外，在電子減速器起作用時(shí)，考慮過(guò)失容限的能力，多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)需采取額外的預(yù)防。（a）單電動(dòng)機(jī) （b）雙電動(dòng)機(jī)b)單電動(dòng)機(jī)與多電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較單電動(dòng)機(jī)雙電動(dòng)機(jī)成本較低較高體積笨重分散質(zhì)量集中分散效率較低較高差速方式機(jī)械式電子式c)固定速比（單速傳動(dòng)）與可變速比（多速傳動(dòng)）齒輪減速單速傳動(dòng)采用固定速比齒輪變速傳動(dòng)；要求電動(dòng)機(jī)能夠在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)提供較高的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩（35倍額定值），又能在恒功率區(qū)提供較高的運(yùn)行速度（35倍基速）；多速傳動(dòng)采用帶離合器和變速器的多級(jí)齒輪變速傳動(dòng)；優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用常規(guī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可在低速檔得到較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在高速檔得到較高的行駛速度；缺點(diǎn)是重量、體積大，成本

42、高，可靠性低，機(jī)構(gòu)復(fù)雜。參數(shù)固定速比可變速比電動(dòng)機(jī)額定值較高較低逆變器額定值較高較低效率較高較低可靠性較高較低成本較低較高重量較小較大體積較小較大d)有/無(wú)齒輪傳動(dòng)采用高傳動(dòng)比的固定速比變速傳動(dòng)，可使電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因而系統(tǒng)功率密度較高。電動(dòng)汽車(chē)也可采用無(wú)齒輪變速傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸或采用輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。但是如果采用低速外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，系統(tǒng)功率密度較低，可通過(guò)減少變速器，相應(yīng)增加電動(dòng)機(jī)的重量來(lái)增加平衡。（a）帶變速器的驅(qū)動(dòng) （b）不帶變速器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電壓電動(dòng)汽車(chē)的電壓等級(jí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很大影響。采用合理的高電壓電動(dòng)機(jī)可以減小逆變器的成本和體積。但如果電壓選擇過(guò)高，需要

43、串聯(lián)蓄電池增多，引起車(chē)輛的重量、成本增加，車(chē)輛性能下降，車(chē)內(nèi)空間和行李箱空間減小。系統(tǒng)電壓受蓄電池重量限制，一般約占整車(chē)的30左右；另外，電動(dòng)機(jī)功率越大，所采用的電壓等級(jí)越高。通用汽車(chē)EV1采用102kW電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)為312V，而Reva EV的13kW電動(dòng)機(jī)采用48V電壓。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)，不像電子和計(jì)算機(jī)科學(xué)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)發(fā)展速度較慢。然而，借助于新材料技術(shù)、高度發(fā)展的拓?fù)鋵W(xué)、功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、先進(jìn)的功率電子和微電子技術(shù)，電動(dòng)機(jī)得以不斷地發(fā)展。Electric motor驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)圖中陰影的電動(dòng)機(jī)已經(jīng)被電動(dòng)汽車(chē)使用。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)各

44、國(guó)電動(dòng)汽車(chē)所使用的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) EV類(lèi)型驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)EV類(lèi)型驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)菲亞特Panda Electtra串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)福特Th!nk City感應(yīng)電動(dòng)機(jī)馬自達(dá)Bongo并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通用EV1感應(yīng)電動(dòng)機(jī)Concetor G-van 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)本田EV Plus永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)鈴木高級(jí)三輪車(chē)永磁直流電動(dòng)機(jī)尼桑Altra永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)菲亞特Seicento Elettra感應(yīng)電動(dòng)機(jī)豐田RAV4永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)Cholride Lucase開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)電動(dòng)汽車(chē)所采用的電動(dòng)機(jī)的性能比較電動(dòng)機(jī)類(lèi)型比較性能直流電動(dòng)機(jī)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)功率密度差一般好一般力矩轉(zhuǎn)速性能一般好好好轉(zhuǎn)速范圍

45、/（r/min）4000600090001500040001000015000最大功率/858994959597小于90效率/（10負(fù)荷時(shí)）8187798590927886易操作性最好好好好可靠性差好一般好結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性差好一般好尺寸及質(zhì)量大，重一般，一般小，輕小，輕單位軸功率成本/（美元/kW）108121015610控制其成本13.52.54.5電動(dòng)車(chē)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中選用的電機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電機(jī)模型上圖表示一臺(tái)最簡(jiǎn)單的兩極直流電機(jī)模型，它的固定部分（定子）上，裝設(shè)了一對(duì)直流勵(lì)磁的靜止的主磁極N和S，在旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）上裝設(shè)電樞鐵心。定子與轉(zhuǎn)子之間有一氣隙。固定部分有磁鐵（主磁極）、電刷。轉(zhuǎn)動(dòng)

46、部分有電樞鐵心和繞在鐵心上的繞組。在電樞鐵心上放置了由A和X兩根導(dǎo)體連成的電樞線(xiàn)圈，線(xiàn)圈的首端和末端分別連到兩個(gè)圓弧形的銅片上，此銅片稱(chēng)為換向片。換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱(chēng)為換向器。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦互相絕緣。在換向片上放置著一對(duì)固定不動(dòng)的電刷B1和B2，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞線(xiàn)圈通過(guò)換向片和電刷與外電路接通。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：包括主磁極（勵(lì)磁繞組 主極鐵心）、換向極（繞組和鐵心）、機(jī)座、端蓋和電刷裝置。主磁極主磁極：包括勵(lì)磁繞組 、主極鐵心主磁極的作用是建立主磁場(chǎng)。絕大多數(shù)直流電機(jī)的主磁極不是用永久磁鐵而是由勵(lì)磁繞組通以直流電流來(lái)建立磁場(chǎng)。主磁極由主磁極鐵心和

47、套裝在鐵心上的勵(lì)磁繞組構(gòu)成。主磁極鐵心靠近轉(zhuǎn)子一端的擴(kuò)大的部分稱(chēng)為極靴，它的作用是使氣隙磁阻減小，改善主磁極磁場(chǎng)分布，并使勵(lì)磁繞組容易固定。為了減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于齒槽移動(dòng)引起的鐵耗，主磁極鐵心采用11.5mm的低碳鋼板沖壓一定形狀疊裝固定而成。主磁極上裝有勵(lì)磁繞組，整個(gè)主磁極用螺桿固定在機(jī)座上。主磁極的個(gè)數(shù)一定是偶數(shù)，勵(lì)磁繞組的連接必須使得相鄰主磁極的極性按 N，S 極交替出現(xiàn)。電刷裝置是電樞電路的引出（或引入）裝置，它由電刷、刷握、刷桿和連線(xiàn)等部分組成，電刷是石墨或金屬石墨組成的導(dǎo)電塊，放在刷握內(nèi)用彈簧以一定的壓力按放在換向器的表面，旋轉(zhuǎn)時(shí)與換向器表面形成滑動(dòng)接觸。刷握用螺釘夾緊在刷桿上。每

48、一刷桿上的一排電刷組成一個(gè)電刷組，同極性的各刷桿用連線(xiàn)連在一起，再引到出線(xiàn)盒。換向極是安裝在兩相鄰主磁極之間的一個(gè)小磁極，由換向極鐵心和套在鐵心上的換向極繞組構(gòu)成。換向極的作用是改善直流電機(jī)的換向情況，使電機(jī)運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生有害的火花。換向極的個(gè)數(shù)一般與主磁極的極數(shù)相等，在功率很小的直流電機(jī)中，也有不裝或少裝換向極的。換向極繞組在使用中是和電樞繞組相串聯(lián)的，要流過(guò)較大的電流，和串勵(lì)繞組一樣，導(dǎo)線(xiàn)截面較大。 機(jī)座有兩個(gè)作用，一是作為主磁極的一部分，二是作為電機(jī)的結(jié)構(gòu)框架。 機(jī)座中作為磁通通路疊部分稱(chēng)為磁軛。機(jī)座一般用厚鋼板彎成筒形以后焊成，或者用鑄鋼件（小型機(jī)座用鑄鐵件）制成。機(jī)座的兩端裝有端蓋。端

49、蓋端蓋裝在機(jī)座兩端并通過(guò)端蓋中的軸承支撐轉(zhuǎn)子，將定轉(zhuǎn)子連為一體。同時(shí)端蓋對(duì)電機(jī)內(nèi)部還起防護(hù)作用。 電樞（轉(zhuǎn)子）直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱(chēng)為轉(zhuǎn)子（即電樞）。包括電樞鐵心1、電樞繞組3、轉(zhuǎn)軸5、軸承、換向器、風(fēng)扇2等。 電樞鐵心既是主磁路的組成部分，又是電樞繞組支撐部分；電樞繞組就嵌放在電樞鐵心的槽內(nèi)。為減少電樞鐵心內(nèi)的渦流損耗，鐵心一般用沖有齒、槽的硅鋼片疊壓夾緊而成。小型電機(jī)的電樞鐵心沖片直接壓裝在軸上，大型電機(jī)的電樞鐵心沖片先壓裝在轉(zhuǎn)子支架上，然后再將支架固定在軸上。為改善通風(fēng)，沖片可沿軸向分成幾段，以構(gòu)成徑向通風(fēng)道。 電樞繞組由一定數(shù)目的電樞線(xiàn)圈按一定的規(guī)律連接組成，是直流電機(jī)的電路部分，也是感

50、生電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的部分。線(xiàn)圈用絕緣的圓形或矩形截面的導(dǎo)線(xiàn)繞成，分上下兩層嵌放在電樞鐵心槽內(nèi)，上下層以及線(xiàn)圈與電樞鐵心之間都要妥善地絕緣，并用槽楔壓緊。大型電機(jī)電樞繞組的端部通常緊扎在繞組支架上。 換向器起整流作用，在直流電動(dòng)機(jī)中，換向器起逆變作用，因此換向器是直流電機(jī)的關(guān)鍵部件之一。換向器由許多具有鴿尾形的換向片排成一個(gè)圓筒，其間用云母片絕緣，兩端再用兩個(gè)V形環(huán)夾緊而構(gòu)成。每個(gè)電樞線(xiàn)圈首端和尾端的引線(xiàn)，分別焊入相應(yīng)換向片的升高片內(nèi)。小型電機(jī)常用塑料換向器，這種換向器用換向片排成圓筒，再用塑料通過(guò)熱壓制成。 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 如果直流電機(jī)的兩個(gè)電刷加

51、上直流電源，如上圖（a）所示，則有直流電流從電刷 A 流入，經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈 abcd，從電刷 B 流出，根據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用，其方向可由左手定則判定，兩段導(dǎo)體受到的力形成了一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到如上圖（b）所示的位置，電刷 A 和換向片2接觸，電刷 B 和換向片1接觸，直流電流從電刷 A 流入，在線(xiàn)圈中的流動(dòng)方向是dcba，從電刷 B 流出。其受到電磁力的作用方向由左手定則判定，它們產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩仍然使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。外加的電源是直流的，但由于電刷和換向片的作用，在線(xiàn)圈中流過(guò)的電流是交流的，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的方向卻是不變的。實(shí)用

52、中的直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的繞組也不是由一個(gè)線(xiàn)圈構(gòu)成，是由多個(gè)線(xiàn)圈連接而成，以減少電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)的工作原理將直流電通過(guò)電刷接通電樞繞組，使電樞導(dǎo)體有電流流過(guò)。 電動(dòng)機(jī)內(nèi)部有磁場(chǎng)存在。 電樞電樞載流導(dǎo)體將受到電磁力 f 的作用 f=Blia （其方向用左手定則判斷） 所有導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁力作用于轉(zhuǎn)子（電樞），使電樞以n轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 將直流電機(jī)的電勢(shì)方程和轉(zhuǎn)矩方程代入直流電動(dòng)機(jī)電壓平衡方程式中，并略加整理后，可得他勵(lì)直流電機(jī)的機(jī)械特性方程為：當(dāng) 時(shí)的轉(zhuǎn)速 稱(chēng)為理想空載轉(zhuǎn)速。U為電動(dòng)機(jī)電樞電壓（伏）；Ke為電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)，其值決定于電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) ；Kt為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩常

53、數(shù)，其值決定于電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) ；為電動(dòng)機(jī)的磁通量(韋伯)； Ra為電動(dòng)機(jī)電樞回路的電阻(歐) ； T為電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩（牛米） 機(jī)械硬度：轉(zhuǎn)矩變化dT與所引起的轉(zhuǎn)速變化dn的比值，用于衡量機(jī)械特性的平直程度。 直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的曲線(xiàn)：nn0 ，空載T0；由于有空載損耗，轉(zhuǎn)矩不為零； 運(yùn)行時(shí)，TTN；當(dāng)T增大或減小時(shí)，n將減小或增大，以保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。TemTNT0DCDC變換器全橋式DCDC變換電路:圖示電路就是全橋式變換電路的主電路，該電路由四只功率開(kāi)關(guān)T1T4，高頻變壓器、整流二極管D1和D2、 LC濾波器等構(gòu)成。該電路的工作過(guò)程是：控制電路先使T1和T4導(dǎo)通

54、而T2和T3截止，這使得輸入電壓Ui全部加到初級(jí)繞組W1上，其極性為上正下負(fù)，根據(jù)變壓器繞組的同名端標(biāo)志可知，二極管D1在W2上的感應(yīng)電流作用下導(dǎo)通。D2此時(shí)截止，D1導(dǎo)通后將次級(jí)能向L、C和負(fù)載傳送；T1和T4導(dǎo)通一個(gè)時(shí)間段Ton后，再令其截止一個(gè)時(shí)間段Toff，于是Toff期間T1T4均截止， Toff過(guò)后再令T2和T3開(kāi)通而使T1和T4繼續(xù)關(guān)斷，T2和T3開(kāi)通后，輸入電壓Ui全部加到變壓器初級(jí)繞組W1上，其極性為上負(fù)下正，此時(shí)次級(jí)感應(yīng)電壓使D2導(dǎo)通而D1截止，繞組W3使二極管D2導(dǎo)通而D1截止，繞組W3經(jīng)二極管D2向?yàn)V波電感L和濾波電容C及負(fù)載傳送能量，T2和T3導(dǎo)通的時(shí)間段也為T(mén)on

55、，之后再使T1和T4截止一個(gè)時(shí)間段Toff ，便完成了一個(gè)工作周期，此后電路便周而復(fù)始的工作。能量管理系統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)的能量管理與控制系統(tǒng)是整個(gè)汽車(chē)能量分配的神經(jīng)中樞。它的作用是根據(jù)車(chē)輛行駛速度和功率需求的變化，實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電力兩種動(dòng)力系統(tǒng)的最佳轉(zhuǎn)換和緊密配合，實(shí)現(xiàn)電池運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化，從而使燃料經(jīng)濟(jì)性和排放性能達(dá)到最佳。 能源管理系統(tǒng)的主要功能動(dòng)力電池管理系統(tǒng)線(xiàn)路管理系統(tǒng)熱管理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電池組電壓監(jiān)測(cè)電池組電流“不一致性”和老化電池檢測(cè)SOC顯示裝置車(chē)輛在線(xiàn)可行駛里程顯示裝置自動(dòng)診斷系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)安全防護(hù)系統(tǒng)動(dòng)力電池組分組及連接高壓動(dòng)力電總線(xiàn)CAN快速插接器斷電器傳感器電池組和單元電池的溫度測(cè)試溫度管

56、理ECU及溫度傳感器通風(fēng)管道系統(tǒng)和風(fēng)扇熱能管理與利用能量管理系統(tǒng)：能量管理系統(tǒng)采集從電動(dòng)汽車(chē)各子系統(tǒng)通過(guò)傳感器收集到的運(yùn)行信息數(shù)據(jù)，完成下列功能:選擇電池的充電方法、顯示蓄電池的荷電狀態(tài)(SOC)、預(yù)測(cè)剩余行駛里程、監(jiān)控電池的動(dòng)作、調(diào)節(jié)車(chē)內(nèi)溫度、調(diào)解車(chē)燈亮度以及回收再生制動(dòng)能量為蓄電池充電等。 制動(dòng)回收系統(tǒng)傳統(tǒng)車(chē)輛的制動(dòng)是通過(guò)摩擦將車(chē)輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，從而達(dá)到降低車(chē)速的目的，這樣能量就被浪費(fèi)掉了。而EV可以在制動(dòng)過(guò)程中將牽引電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)，依靠車(chē)輪的反向拖動(dòng)產(chǎn)生電能和車(chē)輪制動(dòng)力矩，從而在減緩車(chē)速的同時(shí)將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能以備再利用。因此，制動(dòng)回收系統(tǒng)能夠改善EV的能量利用效率，有效地降低車(chē)

57、輛的排放并提高燃油經(jīng)濟(jì)性和車(chē)輛的續(xù)駛里程。制動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，根據(jù)駕駛員的制動(dòng)需求、電池SOC（荷電狀態(tài)）和車(chē)輛以及路面狀況來(lái)分配回收制動(dòng)扭矩和摩擦制動(dòng)扭矩。當(dāng)電池SOC小于設(shè)定上極限值而且制動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較小時(shí)，回收制動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)工作，直到停車(chē)；當(dāng)電池SOC小于設(shè)定上極限值而且制動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較大時(shí)，回收制動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)工作，直到停車(chē)；當(dāng)電池SOC不小于設(shè)定上極限值，不管制動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求是大還是小，均由機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)工作，直到停車(chē)。電源系統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)的電源系統(tǒng)主要是為電動(dòng)汽車(chē)提供能源。純電動(dòng)汽車(chē)主要是由動(dòng)力電池提供能源。電源系統(tǒng)主要包括蓄電池、燃料電池、超級(jí)電容器等。蓄電池是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源，蓄電池

58、的選擇將直接關(guān)系到整車(chē)的性能。電動(dòng)汽車(chē)用蓄電池的主要性能指標(biāo)是比能量、比功率和使用壽命等，因而關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)出比能高、比功率大、使用壽命長(zhǎng)，成本低的蓄電池，面臨如下幾個(gè)主要問(wèn)題： （1）極低的電池能量密度。 （2 ）過(guò)重的電池組。 （3 ）有限的續(xù)駛里程與汽車(chē)動(dòng)力性能。 （4 ）電池組昂貴的價(jià)格及有限的循環(huán)壽命?，F(xiàn)有可供選擇的動(dòng)力電池主要有以下幾種 ：鉛蓄電池(Lead-acid)。鉛酸蓄電池廣泛用作內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的起動(dòng)動(dòng)力源，它也是成熟的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池。它可靠性好、原材料易得、價(jià)格便宜，比功率也基本上能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性要求。但它有兩大缺點(diǎn)：一是比能量低，另一個(gè)是使用壽命短，這限制了它在電動(dòng)汽車(chē)中

59、的應(yīng)用前景。 鎳鎘蓄電池（Nickel-acdium）。它的比能量可達(dá)55W h/kg，比功率超過(guò)190Wkg 。可快速充電，使用壽命是鉛酸蓄電池的兩倍多，可達(dá)到2000 多次，但價(jià)格為鉛酸蓄電池的4 5 倍。它的初期購(gòu)置成本雖高，但由于其在比能量和使用壽命方面的優(yōu)勢(shì)，因此其實(shí)際使用成本并不比鉛酸蓄電池高多少。鎳鎘電池注意的問(wèn)題重金屬鎘造成環(huán)境污染。鎳氫蓄電池(Nickl-metalhy-dride)。它和鎳鎘蓄電池一樣也屬于堿 性電池，其特性和鎳鎘電池相似。不過(guò)鎳氫蓄電池不含銅、鉛，不存在重金屬污染問(wèn)題。由于價(jià)格較高目前尚未大批量生產(chǎn)。雪佛蘭Malibu混合動(dòng)力42V鎳氫蓄電池 Ni-MH

60、Battery of Toyota NHW20 Prius鈉硫蓄電池(Sodium-solphur)。鈉硫蓄電池也是近期普遍看好的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池，鈉硫蓄電池主要存在高溫腐蝕嚴(yán)重，電池壽命較短，性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問(wèn)題。鈉硫電池車(chē) 鋰電池(Lithium-Poly-mer)。它的最大優(yōu)點(diǎn)是比能量高，它種類(lèi)繁多，常見(jiàn)的有鋰離子電池、高溫鋰熔鹽電池、鋰聚合物電池和鋰聚合物團(tuán)體電解質(zhì)電池等。它的比能量的理論值為570wh/kg ，目前達(dá)到的比能量為100wh/kg ，比功率200W /kg ，循環(huán)使用壽命為1200 次，充電時(shí)間2 4 小時(shí)。聚合物鋰電池鋅空氣電池(Zinc-air)。它的