【正文】 編號(hào)： _______________ 商丘工學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目： 電動(dòng)汽車技術(shù) 系 別： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 班 級(jí)： 09 機(jī)電 12 班 學(xué)生姓名： 莊 洪 乙 指導(dǎo)教師： 劉曉光 成 績： 2020 年 月 摘要 發(fā)達(dá)國家對(duì)電動(dòng)汽車技術(shù)和產(chǎn)品 的研究以及產(chǎn)業(yè)化投入了大量資金，一方 面促進(jìn)了電動(dòng)汽車本身的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展；另一方面極大地推動(dòng)了傳統(tǒng)汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)被跨進(jìn)式發(fā)展。電動(dòng)汽車所涉及的電動(dòng)及其驅(qū)動(dòng)技術(shù)、電動(dòng)及其管理系統(tǒng)、整車的控制策略等，式 純 電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車等新型汽車發(fā)展的基石。 以科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化為開發(fā)目標(biāo)，對(duì)新一代電動(dòng)汽車進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的規(guī)劃。同時(shí)，一整車輕量化設(shè)計(jì)、整車一體化和系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)、整車控制策略的優(yōu)化及系統(tǒng)優(yōu)化匹配、 CAN 總線技術(shù)、電池均衡及熱管理、整車故障診斷及安全管理、批量車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)的記錄和分析、 基于無線遠(yuǎn)程通信技術(shù)、智能化監(jiān)控管理系 統(tǒng)等，在實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的結(jié)合，無論是高薪技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用。還是具有創(chuàng)新和突破。 關(guān)鍵詞： 污染能源 、電池電源、電機(jī)與電控 1電動(dòng)汽車的意義及現(xiàn)狀 20 世紀(jì) 60 年代，隨著汽車保有量的增加，汽車的排氣污染使美國等發(fā)達(dá)國家相繼出現(xiàn)光化學(xué)煙霧等空氣污染事故，使人們的健康與生命安全受到了嚴(yán)重的威脅。因而，首先在受到汽車污染的威脅的汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家又重新開始電動(dòng)汽車的開發(fā)。如日本在 1976 年就成立了電動(dòng)汽車協(xié)會(huì)，并開展了電動(dòng)汽車的研究和開發(fā)工作。但是，由于電動(dòng)汽車技術(shù)一直沒有重大突破，到 20 世紀(jì) 80 年代電動(dòng)汽車的研 究 ， 開發(fā)和應(yīng)用仍然處于停滯不前的狀態(tài)。 1991 年美國三大汽車公司簽訂協(xié)議，合作研究電動(dòng)汽車用先進(jìn)電池，成立了美國先進(jìn)電池聯(lián)合體 USABC（ United States Advanced Battery Consortiun） ,同年 7 月美國電力研究院EPRI(Electric Power Research Institute)參加了美國先進(jìn)電池聯(lián)合體， 10 月布什總統(tǒng)批準(zhǔn)了 億美元撥款資助此研究項(xiàng)目。 1990 年通用汽車公司在洛杉磯展出“沖擊 (Impact)”牌電動(dòng)轎車。從此世界性的電動(dòng)汽車研發(fā)熱潮拉開了序幕 。直到今天幾乎所有的汽車廠家都在致力于電動(dòng)汽車的研發(fā)。不論純電動(dòng)汽車，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車還是燃料電池電動(dòng)汽車。 對(duì)于電動(dòng)汽車的發(fā)展和要求，每個(gè)汽車生產(chǎn)商都是以純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池汽車做為主打發(fā)展對(duì)象。無論以后的發(fā)展走向如何？ 發(fā)展電動(dòng)汽車必須解決好 4 個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：電池技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)、電動(dòng)汽車整車技術(shù)以及能量管理技術(shù)。 2 電池技術(shù) 電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉，也是一直制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動(dòng)汽車用電池的主要性能指標(biāo)是 （ 如圖 22） 比能量 (E)、能量密度 (Ed)、比功率 (P)、循環(huán)壽命 (L)和成本 (C)等。要使電動(dòng)汽車能與燃油汽車相競爭，關(guān)鍵就是要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長的高效電池。 （ 圖 21） 電動(dòng)汽車的電池種類 到目前為止，電動(dòng)汽車用電池經(jīng)過了 3 代的發(fā)展，已取得了突破性的進(jìn)展。第 1 代是鉛酸電池，目前主要是閥控鉛酸電池 (VRLA)，由于其比能量較高、價(jià)格低和能高倍率放電，因此是目前惟一能大批量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車用電池。第 2代是堿性電池，主要有鎳鎘 (NJCd)、鎳氫 (NiMH)、鈉硫 (Na/S)、 鋰離子 (Liion)和鋅空氣 (Zn/Air)等多種電池，其比能量和比功率都比鉛酸電池高，因此大大提電動(dòng)汽車類 型 純電動(dòng)汽車 混合動(dòng)力汽 車 燃料電池 鉛酸蓄電池 鈉硫電池 鎳鋅電池 空氣電池 鋰離子電池 內(nèi)燃 + 電池 燃料 +電池 燃料電池 蓄電池電容 （飛輪） 蓄電池 燃料電池 儲(chǔ)能器 電容 飛輪 H2 燃料電池 甲醇燃料 重燃料電池 高了電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程，但其價(jià)格卻比鉛酸電池高。第 3 代是以燃料電池為主的電池。燃料電池直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽芰哭D(zhuǎn)變效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反應(yīng)過程，能量轉(zhuǎn)化過程可以連續(xù)進(jìn)行，因此是理想的汽車用電池，但目前還處于研制階段，一些關(guān)鍵技術(shù)還有待突破問。 （ 圖 22） 各各電池的對(duì)比參數(shù) 3 電力驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù) 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功用是在駕 駛員的控制（加速和制動(dòng)踏板）下，高效率地將蓄電池（燃料電池 或發(fā)電機(jī)）的能量轉(zhuǎn)換為車輪的動(dòng)能，或者將車輪上的動(dòng)能反饋到蓄電 池中。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成各式各樣，一般由電氣和機(jī)械兩大部分組成。電氣部分主要由電動(dòng)機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器和電子控制器三個(gè)子系統(tǒng)組成。電動(dòng)機(jī)與車輪通過機(jī)械傳動(dòng)裝置連在一起，也可以直接裝在車輪上，用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。機(jī)械部分主要包括機(jī)械傳動(dòng)裝置和車輪等。 下面簡紹下 （ 純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖 ） 圖 31 純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖 圖 32 混合動(dòng)力汽車 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖 圖 33 燃料電池汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 圖 電動(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)種類和基本要求 電動(dòng)機(jī)可分為交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、交 /直流點(diǎn)動(dòng)機(jī)、控制電動(dòng)機(jī)、開關(guān)、磁阻電動(dòng)機(jī)及信號(hào)電動(dòng)機(jī)等多種。適用于電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。目前在電動(dòng)汽車上已應(yīng)用的和應(yīng)用前景的有直流電動(dòng)機(jī)、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁無刷電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。 直流電動(dòng) 機(jī) 永磁無刷電動(dòng)機(jī) 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)汽車的運(yùn)行，與一般的工業(yè)應(yīng)用不同，非常復(fù)雜。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求是很高的 。 電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件， 要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)速高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、體積小、質(zhì)量小、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋等特性。目前，電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī) (DCM)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī) (IM)、永磁無刷電動(dòng)機(jī) (PMBLM)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) (SRM)4類。 近幾年來，由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車幾乎都采用矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制。由于直接轉(zhuǎn)矩的控制手段直接、結(jié)構(gòu)簡單、控制性能優(yōu)良和動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速，因此非常適合電動(dòng)汽車的控制。美國以及歐洲研制的電動(dòng)汽車多采用這種電動(dòng)機(jī)。永磁無刷電動(dòng)機(jī)可以分為由方波驅(qū)動(dòng)的無刷直流 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) (BLDCM)和由正弦波驅(qū)動(dòng)的無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) (PMSM)，它們都具有較高的功率密度，其控制方式與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)基本相同，因此在電動(dòng)汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。 PMSM 類電機(jī)具有較高的能量密度和效率，其體積小、慣性低、響應(yīng)快，非常適應(yīng)于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，有極好的應(yīng)用前景。目前，由日本研制的電動(dòng)汽車主要采用這種電動(dòng)機(jī)。 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) (SRM)具有簡單可靠、可在較寬轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)高效運(yùn)行、控制靈活、可四象限運(yùn)行、響應(yīng)速度快和成本較低等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn) SRM 存在轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲大、需要位置檢測器等缺點(diǎn) ，應(yīng)用受到了限制。 隨著電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、專家控制、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù)，都將各自或結(jié)合應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。 4 電動(dòng)汽車整車技術(shù) 電動(dòng)汽車是高科技綜合性產(chǎn)品，除電池、電動(dòng)機(jī)外，車體本身也包含很多高新技術(shù)，有些節(jié)能措施比提高電池儲(chǔ)能能力還易于實(shí)現(xiàn)。采用輕質(zhì)材料如鎂、鋁、優(yōu)質(zhì)鋼材及復(fù)合材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，可使汽車自身質(zhì)量減輕 30%50%；實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、下坡和怠速時(shí)的能量回收；采用高彈滯材料制成的高氣壓子午線輪胎 ，可使汽車的滾動(dòng)阻力減少 50%；汽車車身特別是汽車底部更加流線型化，可使汽車的空氣阻力減少 50%。 5 電動(dòng)汽車的 能量管理技術(shù) 電動(dòng)汽車的能源管理系統(tǒng) 所謂能源管理系統(tǒng)是指對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)化裝置的工作能量的協(xié)調(diào)、分配和控制的軟硬件系統(tǒng)。 硬件系統(tǒng)主要由各種傳感器、 ECU、執(zhí)行元件等組成。軟件系統(tǒng)的功能主要是對(duì)傳感器的信號(hào)進(jìn)行分析處理，對(duì)能量轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進(jìn)行優(yōu)化分析，并向執(zhí)行元件發(fā)出指令。電動(dòng)汽車能源管理系統(tǒng)的作用就是在滿足汽車基本技術(shù)性能和成本要求的前提下，使各部件的特性和汽車 運(yùn)行工況達(dá)到最佳配置，實(shí)現(xiàn)能量在能源轉(zhuǎn)換裝置之間的動(dòng)力流線最優(yōu)化 ，整車能源的利用率最大化。能源轉(zhuǎn)換裝置指的是發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、儲(chǔ)能超級(jí)電容、功率變換模塊、動(dòng)力傳遞裝置、燃料電池、蓄電池等。 （我們可以簡單的了解下傳統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)圖） 圖 51 傳統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)圖 為了是電動(dòng)車有良好的機(jī)械性能、點(diǎn)驅(qū)動(dòng)性能及合理的能量分配等，能量管理系統(tǒng)必須對(duì)能量系統(tǒng)的工作進(jìn)行有效的監(jiān)測和控制，以便最大限度的節(jié)約能量 蓄電池是電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能動(dòng)力源。電動(dòng)汽車要獲得非常好的動(dòng)力特性，必須具有比能量高、使用壽 命長、比功率大的蓄電池作為動(dòng)力源。而要使電動(dòng)汽車具有良好的工作性能，就必須對(duì)蓄電池進(jìn)行系統(tǒng)管理。 能量管理系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的智能核心。一輛設(shè)計(jì)優(yōu)良的電動(dòng)汽車，除了有良好的機(jī)械性能、電驅(qū)動(dòng)性能、選擇適當(dāng)?shù)哪芰吭?(即電池 )外，還應(yīng)該有一套協(xié)調(diào)各個(gè)功能部分工作的能量管理系統(tǒng)，它的作用是檢測單個(gè)電池或電池組的荷電狀態(tài)，并根據(jù)各種傳感信息，包括力、加減速命令、行駛路況、蓄電池工況、環(huán)境溫度等，合理地調(diào)配和使用有限的車載能量；它還能夠根據(jù)電池組的使用情況和充放電歷史選擇最佳充電方式，以盡可能延長電池的壽命。 世界 各大汽車制造商的研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行電動(dòng)汽車車載電池能量管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)。電動(dòng)汽車電池當(dāng)前存有多少電能，還能行駛多少公里，是電動(dòng)汽車行駛中必須知道的重要參數(shù)，也是電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)應(yīng)該完成的重要功能。應(yīng)用電動(dòng)汽車車載能量管理系統(tǒng)，可以更加準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的電能儲(chǔ)存系統(tǒng)，確定一個(gè)最佳的能量存儲(chǔ)及管理結(jié)構(gòu)，并且可以提高電動(dòng)汽車本身的性能。 在電動(dòng)汽車上實(shí)現(xiàn)能量管理的難點(diǎn)，在于如何根據(jù)所采集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數(shù)據(jù)，來建立一個(gè)確定每塊電池還剩余多少能量的較精確的數(shù)學(xué)模型。 6電動(dòng)汽 車發(fā)展趨勢 純蓄電池驅(qū)動(dòng)的超微型汽車 這種汽車降低了汽車的動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求，充電過程比較簡單，車速不高．較適合于市內(nèi)或社區(qū)小范圍內(nèi)使用。由于多數(shù)采用了鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等高性能電池，車輛性能較有保證，已進(jìn) 入 小批量試生嚴(yán)階段。比如，日本的 Hyper mini 采用了高性能鋰離子電池，最高時(shí)速為 90km，一次充電可行駛 115 km．是一款適合未來城市道路行駛的家庭轎車。 混合動(dòng)力汽車 由于受到蓄電池性能的嚴(yán)重制約．使純蓄電池型電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程舉步維艱，于 是混合動(dòng)力汽車成了內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車之間的過渡產(chǎn)品，既充分發(fā)揮了現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)技術(shù)優(yōu)勢，又盡可能發(fā)揮電機(jī)驅(qū)動(dòng)無污染的優(yōu)勢?；旌蟿?dòng)力汽車將現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)與一定的儲(chǔ)能元器件通過先進(jìn)控制系統(tǒng)相結(jié)合，可以大幅度降低油耗，減少污染物排放，同時(shí)技術(shù)成熟、價(jià)格便宜。 燃料電池汽車在成本和整體性能上，特別是行程和補(bǔ)充燃料時(shí)間上明顯優(yōu)于其他電池的電動(dòng)汽車，開且燃科電池所用的燃科 (甲醇、汽油、柴油、天然氣等 )來源廣泛，又可再生，并可實(shí)現(xiàn)無污染、零排放等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。所以燃料電池轎車已成為世界各大汽車公司 21 世 紀(jì)初激烈競爭的焦點(diǎn)。日本《東洋經(jīng)濟(jì)》報(bào)道 .“當(dāng)代技術(shù)革命將徹底改變 2l 世紀(jì)汽車業(yè)的面貌，這一改變就是在近幾年出現(xiàn)的燃料電池車 ”。 目前，在電動(dòng)汽車的商業(yè)化運(yùn)作上，無論從產(chǎn)品技術(shù)還是從市場開發(fā)方面．都還面臨許多亟待解決的問題，這就需要政府的大力支持。比如，加快制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，出臺(tái)對(duì)節(jié)能、 環(huán)保汽車的稅費(fèi)減免和補(bǔ)貼措施，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上提供便利條件等。 結(jié) 束 語 正在能源安全、環(huán)境污染和全球氣候變暖等問題日益惡化的當(dāng)下 ,節(jié)能減排已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略方向。而自從 2020 年成為汽車產(chǎn)銷 量第一大國之后 ,我國也確定了要成為汽車強(qiáng)國的發(fā)展目標(biāo)。因此 ,大力發(fā)展節(jié)能與新能源汽車成為我國汽車工業(yè)應(yīng)對(duì)能源和環(huán)境 。電動(dòng)汽車應(yīng)用而生。各國的汽車企業(yè)的致力于電動(dòng)汽車研究。本文著重簡紹了電動(dòng)汽車的產(chǎn)生，發(fā)展，電動(dòng)汽車的 技術(shù) 及未來所面對(duì)的問題。并對(duì)電動(dòng)汽車有了深入的了解。 在多年的學(xué)習(xí)生活中，還得到了許多領(lǐng)導(dǎo)和老師的熱情關(guān)心和幫助。 在日常學(xué)習(xí)和生活中，我的同學(xué)給予了我很大幫助。 在此，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！ 原文已完。下文為附加文檔，如不需要，下載后可以編輯刪除，謝 謝！ 信用社營業(yè)部經(jīng)理季度個(gè)人總結(jié) 一季度，在聯(lián)社領(lǐng)導(dǎo)的正確領(lǐng)導(dǎo)下，我按照山西省農(nóng)村信用社營業(yè)經(jīng)理的相關(guān)辦法，認(rèn)真學(xué)習(xí)政治業(yè)務(wù)知識(shí)和金融法律法規(guī)，嚴(yán)格履行崗位職責(zé)和行使管理與監(jiān)督職能，以貫徹落實(shí)上級(jí)的各項(xiàng)工作為目標(biāo)，抓落實(shí)，