电动汽车工作原理_1.docx

电动汽车工作原理 电动汽车概述 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆电动汽车的优点是：它本身不排放汙染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它汙染物也显着减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术 由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电装置日夜都能充分利用，大大提高其经济效益有关研究表明，同样的**经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为****的一个“热点” 电动汽车的结构 电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。

电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同 1. 电源 电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开闢了广阔的前景 2. 驱动电动机 驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置目前电动汽车上广泛採用直流串激电动机，这种电机具有"软"的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（bcdm）、开关磁阻电动机（srm）和交流非同步电动机所取代 3. 电动机调速控制装置 电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设定的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

早期的电动汽车上，直流电动机的调速採用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构複杂，现在已很少採用目前电动汽车上应用较广泛的是闸流体斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速 在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力电晶体（入gto、mosfet、btr及igbt等）斩波调速装置所取代从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势 在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得孔子哈电路複杂、可靠性降低当採用交流非同步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化此外，採用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量**控制更加方便，控制电路更加简单 4. 传动装置 电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当採用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。

因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档 当採用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器在採用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器 5. 行驶装置 行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成 6. 转向装置 专项装置是为实现汽车的转弯而设定的，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成作用在方向盘上的控制力，通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向多数电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常採用后轮转向 电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等型别 7. 制动装置 电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设定的，通常由制动器及其操纵装置组成在电动汽车上，一般还有电磁製动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电执行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用 8. 工作装置 工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设定的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。

货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成 电动汽车的利弊 电动汽车的优点是：它本身不排放汙染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它汙染物也显着减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心 电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电装置日夜都能充分利用，大大提高其经济效益有些研究表明，同样的**经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为****的一个“热点” 电动汽车的困难是：目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买**较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1／3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电** 电动汽车发展的关键 电池是电动汽车发展的首要关键，汽车动力电池难在 “低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等三个要求上。

要想在较大範围内应用电动汽车，要依靠先进的蓄电池经过10多年的筛选，现在普遍看好的氢镍电池，铁电池，锂离子和锂聚合物电池氢镍电池单位重量储存能量比铅酸电池多一倍，其它效能也都优于铅酸电池 但目前**为铅酸电池的4-5倍，正在大力攻关让它降下来铁电池採用的是资源丰富、**低廉的铁元素材料，成本得到大幅度降低，也有厂家採用锂是最轻、化学特性十分活泼的金属，锂离子电池单位重量储能为铅酸电池的3倍，锂聚合物电池为4倍，而且锂资源较丰富，**也不很贵，是很有希望的电池 我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展电动汽车其他有关的技术，近年都有巨大的进步，如：交流感应电机及其控制，稀土永磁无刷电机及其控制，电池和整车能量管理系统，智慧及快速充电技术，低阻力轮胎，轻量和低风阻车身，制动能量**等等，这些技术的进步使电动汽车日见完善和走向实用化 我国大城市的大气汙染已不能忽视，汽车排放是主要汙染源之一，我国已有10个城市被列入全球大气汙染最严重的20个城市之中我国现今人均汽车是每1000人平均10辆汽车，但石油资源不足，每年已进口几千万吨石油，随着经济的发展，假如中国人均汽车持有量达到现在全球水平---每1000人有110辆汽车，我国汽车持有量将成10倍地增加，石油进口就成为大问题。

因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施，而是意义重大的、长远的战略考虑 电动汽车的结构和特点 纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别（异）在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器相对于加油站而言，它由公用超快充电站 纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关纯电动汽车时速快慢，和启动速度取决于驱动电机的功率和效能，其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小，车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，它们体积，比重、比功率、比能量、迴圈寿命都各异 这取决于製造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分 纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分，再有交流步进电机等，它们的选用也与整车配置、用途、档次有关另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速，有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等 电机及调速控制器的选用和配製对整车档次和价位也有影响。

公用超快充电站是纯电动汽车商业化的基础设施，将它做完善到位了才能使前者畅行无忧，反之则是它的短腿，受其制约和影响，欧洲、美国电动汽之商业实践充分说明了这点我们对此认识到了，但行动不力另外，充电机与车载电池之电缆联结器问题必须规範，形成电池品种、电压分档、快慢（功率大小）诸要素的一致，否则纯电动汽车及公用超快充电站无法有效无法对接，这个产业目前白纸一张，待我们去开拓，但必须规划、设计成型后实施，以免徒劳，以免劳命伤财 纯电动汽车之四大部件及公用充电站之大型充电机，专用电缆、线缆联结器乃至计费、收费系统，这是汽车行业新的零部件，没它们将是无米之炊，没做到位、不完善则是短腿受其制约同时与此相关的零部件製造商应以此形成产业链，共图发展 国家发政委“新能源汽车公告管理办法和实施细则”已于2021年11月1日施行城镇乡村农用（专用）电动汽车通用技术条件”也在酝酿过程中，纯电动汽车商业化在农村已经初现雏形，我们不该视而不见 将来符合国际和符合市场需求的纯电动汽车必定遵守以下几项：1、电动车辆研发製造运营必须符合国家各项相关法规整车、零部件效能必须满足国家技术标準和各项具体要求。

2、电动车辆是以电为能源，由电动机驱动行驶的，不再产生新的汙染，不再产生易燃、易爆之隐患3、电动车辆储能用的电池必须是无汙染、环保型的且具有耐久的寿命，具备超快充电（2-3c以上电流）的功能 车辆根据用途确定一次充电之续行里程，以此装置够用电量的电池组，充分利用公用充电站超快充电以延长续行里程4、电动机组应有高效率的能量转换剎车、减速之能量的直接利用和**，力求车辆之综合能源利用的高效率 5、根据车辆用途和行驶场合设定最高车速，且不得超过交通法规的限定值，以合理选择电动机的功率和配置电池组容量6、车辆驾驶操作，控制简单有效、工作可靠，确保行车安全7、机械、电气装置耐用少维修 车辆运营之费用低廉8、以目标市场需求为依据，提供实用、合适车型满足之，力求做到技术、经济、实用、功能诸方面的综合统一 将来产业化、商业化为使用者所欢迎的电动汽车，必定符合以下几点特徵：準确的定位、恰当的用途、宜驶的区域、最佳的效能合适的车型、经济的配置 可靠的效能、便当的操控环保的电池、耐久的寿命、够用的电量、超快的充电、完善的网路、到位的服务低廉的费用、最少的维修。