纯电动汽车技术概述及发展趋势.doc

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1、纯电动汽车技术及发展趋势一、技术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。它使用存储在屯池屮的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池，有吋则需要更多。1、电动车技术特点•无污染，噪声低电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染駡众所周知，内燃机汽车废气屮的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统

2、也是有危害的。•能源效率高，多样化电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更加适宜。电动汽车停止吋不消耗电量,在制动过程屮，电动机可口动转化为发电机，实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明，同样的原油经过粗炼，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。另一方面，电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核

3、能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。•结构简单，使用维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更重要的是电动汽车易操纵。•动力电源使用成本高，续驶里程短H前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源（电池）的寿命短，使用成本高。电池的储能量小，一次充屯后行驶里程不理想，电动车的价格较贵。但从发展的角度看，随着科技的进步,投入相应的人力物力，电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短，电动

4、汽车会逐渐普及，其价格和使用成本必然会降低。2、电动车基本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木与内燃机汽车相同。2」.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。H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，许多新型电池也在发展屮。这些电源（

5、电池）主要有钠硫电池、鎳锯电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。22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。戸前电动汽车上广泛采用直流申激电动机，这种电机具有”软”的机械特性，与汽车的行驶特性非常和符。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）和交流异步电动机所取代。2.3•电动机调速控制装置电动机调速控制装置是为电动汽

6、车的变速和方向变换等设置的，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，直流电动机的调速采用出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复杂，现在已很少采用。H前电动汽车丄应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电床，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屮，它也逐渐被其他电力晶体管（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

7、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屮，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，这使得电路复杂、可靠性降低。半采用交流异步电动机驱动吋，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，采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回收控制更加方便，控制电路更加简单。2.4.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，半采用电动轮驱动吋，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

8、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小的倒档。当采用电动机无级调速控制吋，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动