【文章內(nèi)容簡介】 車展覽會上，展出了我國研制的 YW6120DD大型電動客車。采用三相感應(yīng)電動機，電動機額定功率為 150kW，最大功率為 172kW，最高轉(zhuǎn)速可達到 13000r/min，最高車速為 90km/h，加速度 (0～ 40km/h)時間為 20s，續(xù)駛里程達到 150km。1999年國際電動汽車研討會 (EVS)年會在北京召開，同年科技部、國家環(huán)保總局、國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、國家機械工業(yè)局、公安部和交通部等 13個部門聯(lián)合發(fā)起“空氣凈化工程一一清潔汽車行動”計劃， 2020年 4月北京還成功 舉辦了第三屆北京國際電動汽車暨清潔燃料汽車和汽車環(huán)保研討會， 2020年 7月，北京公交線上兩輛混合動力電動汽車開始運營，此外，北京還是世界上擁有天然氣汽車最多的城市之一，我國其它城市也高度重視電動汽車的發(fā)展，如武漢就被科技部批準(zhǔn)為我國電動汽車研發(fā)試驗基地。 “十五”計劃對發(fā)展電動汽車的規(guī)劃：科技部在“十五”國家 863計劃中特別設(shè)立電動汽車重大專項，將投入 24億元人民幣，動員全國有關(guān)專業(yè)的技術(shù)力量協(xié)助攻關(guān)。明確提出將研究重點放在電動汽車整車配置設(shè)計與通用控制平臺、電動汽車多能源動力總成、電動汽車新型電機與驅(qū)動系 統(tǒng)、電動汽車動力電池及其智能管理系統(tǒng)、電動轉(zhuǎn)向控制及其控制系統(tǒng)、電動汽車電驅(qū)制動器及控制系統(tǒng)的研制上。 2020年 10月，國家投入 車專項基眾正式啟動，內(nèi)容分 5部分：燃料電池汽車技術(shù)、混合動力電動汽車技術(shù)、純電動汽車技術(shù)、電動汽車共性技術(shù)研究，以及推動電動汽車發(fā)展的運行機制、相關(guān)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)的研究。 “十一五”計劃對發(fā)展電動汽車的規(guī)劃： 圍繞 863計劃電動汽車重大科技項目成果的轉(zhuǎn)化，財政部、科技部聯(lián)合下文，創(chuàng)造性地建立了電動汽車科技成果示范推廣補助的 “ 財政— 科技聯(lián)動 ” 新機制；由 4部委聯(lián)合 推動實施 “ 十城千輛 ” 節(jié)能與新能源汽車示范推廣工程。中央財政投入 ‘ 十城千輛 ’ 工程節(jié)能與新能源汽車科技成果轉(zhuǎn)化購車補貼資金已超過 22億元，帶動社會電動汽車整車、關(guān)鍵零部件及充電基礎(chǔ)設(shè)施全產(chǎn)業(yè)鏈投入百億元以上。以科常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 技為先導(dǎo)，行業(yè)產(chǎn)業(yè)和地方強勢跟進，我國新能源汽車戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。 “十二五”計劃對發(fā)展電動汽車的規(guī)劃：在 由中國汽車工業(yè)協(xié)會與世界汽車組織共同舉辦的全球汽車界領(lǐng)袖盛會 “ 2020OICA中國論壇 ” 上，張志宏指出，發(fā)展電動汽車是中國汽車工業(yè)應(yīng)對能源環(huán)境、保持可持續(xù)發(fā)展的最佳途徑，是中國培育 戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要選擇。根據(jù)各大汽車公司發(fā)布的產(chǎn)品計劃， 未來 兩年將有更多的電動汽車產(chǎn)品推向市場。 “到目前為止 ， 25個試點城市共推廣各類節(jié)能汽車超過一萬輛，累計運行里程超過 ，已建成充電站 51座，換電站 9座，充電樁 2020多個，基本滿足現(xiàn)有示范車輛運行的需要，標(biāo)志著中國電動汽車科研研發(fā)與財稅政策相結(jié)合向產(chǎn)業(yè)化邁出關(guān)鍵的一步。 ” 汽車為人類社會帶來了很大的便利，已成為人類杜會日常生活不可或缺的交通工具。但是，在全球汽車工業(yè)迅猛發(fā)展的同時也帶來了兩個極其嚴重的負面效應(yīng)：一是石油能源危機；二是環(huán)境污染加劇 。汽車工業(yè)的發(fā)展受到了能源、環(huán)境等因素的嚴峻考驗與挑戰(zhàn)。各國政府及汽車企業(yè)普遍認識到節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向，發(fā)展電動汽車是解決能源危機和環(huán)境污染兩大難題的最佳途徑。但是由于目前階段充電站建設(shè)的限制，純電動汽車受到續(xù)駛里程的制約，難以得到市場的認可。國家鼓勵發(fā)展電動汽車，而增程式電動汽車是電動汽車的重要研究方向之一。 電動汽車的歷史可以追溯到 20世紀初。甚至在內(nèi)燃機驅(qū)動的汽車發(fā)明后的一段時間里，電動汽車仍然十分流行。但是隨著汽油的降價和啟動電機發(fā)明，內(nèi)燃機驅(qū)動的汽車統(tǒng)治了交通運 輸市場近 100年。隨著近年來的能源危機和越來越嚴格的排放法規(guī)要求，電動汽車再次成為研究的熱點。 在美國、日本、歐洲等發(fā)達國家，電動汽車已開始進入實用化階段。由于高新技術(shù)發(fā)展的推動和政府對汽車排放越來越苛刻的要求，各大汽車公司投入了大量的人力、物力和財力用于電動汽車開發(fā)，不斷推出自己的新產(chǎn)品。 美國： 1991年美國 3大汽車公司簽定協(xié)議，臺作研究電動汽車用先進電池，成立先進電池聯(lián)合體，同年 7月美國電力研究院參加了美國先進電池聯(lián)合體。 1992年美國電力研究院、克萊斯勒公司與南加州愛迪生公司共同開發(fā) 50輛電動貨車。 統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，美國 1995年有190家電動汽車生產(chǎn)企業(yè)，共有電動汽車 2020多輛。 到 2040年，美國電動汽車保有量有望達到 。 屆時美國輕型車耗油量將減少 75%， 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 基本擺脫對進口石油的依賴。爭取到 2020年，全美擁有電動汽車 1400萬輛，近 1/4的輕型車為純電動汽車或插入式混合動力汽車。 日本：日本政府一直很重視電動汽車的發(fā)展，很早就對電動汽車的發(fā)展做出了具體的布置和計劃。 1991年通產(chǎn)省制定了“第 3屆電動汽車普及計劃”，用于推動電動汽車的普及與應(yīng)用。東京電力公司 1988年聯(lián)合日本電池公司共同開發(fā) “ Iza”電動汽車，體現(xiàn)了當(dāng)時最新技術(shù)水平：空載量 1573kg，裝有 288V鎳鎘電池， 4臺直流無刷電機，輸出功率為 100kW，最高車速 176km/h，每次充電后可以 40km/h行駛 548km。日產(chǎn)公司研制成功薄而輕的鎳鎘電池，用一組超薄電極配以高濃度溶液，散熱性能好、質(zhì)量輕、充電時問短， 6min可充至 40％的額定容量， 15min完全充滿。該電池己在日產(chǎn)公司的未來型電動車 (FEV)上使用，該車一次充電后，能以 72km/h的速度行駛 160km。 1976～ 1991年日本犬發(fā)公司生產(chǎn)各種電動車輛6253輛，成為擁有 電動面包車生產(chǎn)線的唯一廠家， 1993年已生產(chǎn)和銷售 1300輛電動面包車。目前，日產(chǎn)汽車公司約在全國設(shè)置了 200座充電站，三菱汽車公司約在全國 700家店鋪設(shè) 置 了充電器，兩家公司已經(jīng)達成協(xié)議，電動汽車可共享設(shè)在全國各地的 900座充電設(shè)備，到 2020年，政府計劃設(shè)置 5000處充電設(shè)施。 歐洲：法國的標(biāo)致一雪鐵龍與雷諾 2大汽車公司一直在積極研制電動汽車， 1990年 J5和 C25電動貨車投入生產(chǎn)， 1995年標(biāo)致 106和雪鐵龍 AX電動車投入生產(chǎn)。 1972年德國歐寶公司開始研制電動汽車， 1981年與 ABB公司合作改 裝電動轎車。 20世紀 80年代初期奔馳生產(chǎn)電動大客車。奔馳公司 1997年 9月，在法蘭克福汽車展覽會上推出一款燃料電漣電動汽車，該車在奔馳 A級轎車基礎(chǔ)上改裝而成，裝有燃料轉(zhuǎn)換裝置，可使用甲醇為燃料。 1990年意大利菲亞特汽車公司開始生產(chǎn)電動汽車，滿載質(zhì)量為 133kg，車速為 70km/h，行駛里程為 100km。英國匡際汽車設(shè)計公司 (IAO)從 1979年開始研制電動汽車。 1991年克羅德里蓄電池公司投資建立電動汽車生產(chǎn)集團，研制成 MOL C3型混合驅(qū)動電動汽車，行程 130km。其他國家和地區(qū)如瑞士、瑞典、丹麥、奧地 利、捷克、匈牙利、俄羅斯、澳大利亞、墨西哥等都已開展和研制電動汽車。 2020年 8月 19日，德國政府頒布了《國家電動汽車發(fā)展計劃》 ， 目標(biāo)是到2020年使德國擁有 100萬輛電動汽車。以色列 Project Better Place公司 將 在全國范圍內(nèi)建立一個擁有 50萬個充電站的巨型充電網(wǎng)絡(luò)。以色列希望通過推廣電動汽車，到 2020年削減至少25％的石油進口量。 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 2 電動汽車動力系統(tǒng)設(shè)計方案 增程式電動汽車的定義 增程式電動汽車 (Extended Range Electric Vehicle)是一種特殊的電動汽車，蓄電池和內(nèi)燃機作為驅(qū)動裝置的動力源，分割了用電與用油的時間。電能是驅(qū)動增程式電動汽車的主要能源，汽油則是它的備用能源，只有當(dāng)蓄電池電能不足時，內(nèi)燃機才開始工作為驅(qū)動裝置提供驅(qū)動力，驅(qū)動車輛繼續(xù)行駛，增加汽車行駛里程，使其能夠到達可以充電或加油的地點，不會出現(xiàn)拋錨現(xiàn)象，這也是“增程式電動汽車” (Extended Range Electric Vehicle)名稱的由來。 增程式電動汽車的工作原理 當(dāng)蓄電池有足夠電量時，增程式電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的動力全部來源于蓄電池，在一 定的行駛距離范圍內(nèi)，增程式電動汽車的行駛完全依靠蓄電池提供時動力來完成，實現(xiàn)“零油耗、零排放”，相當(dāng)于使用純電動汽車。而在超出一定行駛距離、蓄電池的能量耗盡的情況下，內(nèi)燃機就自動接通為增程式電動汽車驅(qū)動組件提供動力，延長它的行駛里程，從而使車輛能夠到達充電站或加油站。增程式電動汽車的蓄電池和動力推進系統(tǒng)經(jīng)過精準(zhǔn)的設(shè)置，可以使車輛在由蓄電池提供足夠的電能的時候，不需要發(fā)動機進行工作來產(chǎn)生額外的動力。在由蓄電池驅(qū)動車輛時，可以保證車輛順利實現(xiàn)加速、最高時速以及爬坡等各種性能；當(dāng)由內(nèi)燃機提供動力時，增程式電動汽車 能夠滿足基本的車輛行駛要求。 增程式電動汽車的工作特點 增程式電動汽車主要由蓄電池驅(qū)動，具備純電動汽車的低噪聲、零排放、綜合利用能源、行駛成本低等特點。有的電動汽車工作在純電動模式下，如比亞迪 e6是比亞迪最新自主研發(fā)的純電動汽車，具備環(huán)保、節(jié)能、安全和良好的動力，續(xù)駛里程可以達到 400 km，為同類車型之冠。但是，如果它在行駛途中蓄電池電能突然耗盡，駕駛者將對此束手無策。而增程式電動汽車有汽油作為備用能源，不依賴于專業(yè)的充電站，駕駛者可以安心從容地駕駛。 有的混合動力電動汽車以弱混合的模式工作，如 奇瑞 A5 BSG(Belt Driven Starter Generator)是一款具備怠速停機和啟動功能 (STOP— START)的弱混合動力汽車。當(dāng)汽車遇到常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 紅燈或堵車時，發(fā)動機暫停工作；當(dāng)車輛識別到駕駛員有起步意圖時，系統(tǒng)通過 BSG系統(tǒng)快速地啟動發(fā)動機，消除了發(fā)動機在怠速工作時的油耗、排放和噪聲?？梢娙趸旌蟿恿ζ囌Ｐ旭倳r相當(dāng)于普通燃油汽車，而增程式電動汽車在蓄電池有足夠電能的時候行駛相當(dāng)于純電動汽車。相比之下，增程式電動汽車具有更好的環(huán)保效果。 有的混合動力電動汽車以強混合的模式工作，如豐田普銳斯在怠 速時自動停止內(nèi)燃機，減少能量浪費；在需要最大功率輸出時內(nèi)燃機和電動機同時出力，一方面滿足了最大功率輸出，另一方面避免了內(nèi)燃機進入高轉(zhuǎn)速、高污染、低效率的區(qū)間工作；在需要較小功率輸出時，內(nèi)燃機可以給蓄電池充電；在平緩制動時，通過控制系統(tǒng)也可以給蓄電池充電。總之這種混合動力工作模式能使內(nèi)燃機始終工作在高效區(qū)，使 的動力特性，而能耗和污染很低，當(dāng)然這是以高昂的成本為代價的。 與上述強混合模式的混合動力電動汽車相比，增程式電動汽車結(jié)構(gòu)簡單，主要由蓄電池驅(qū)動，加上一個小型內(nèi)燃機，其造價 要低得多。 電動汽車的基本結(jié)構(gòu) 與燃油汽車相比，電動汽車的結(jié)構(gòu)特點是靈活的，這種靈活性源于電動汽車具有以下幾個獨特的特點：首先，電動汽車的能量主要是通過柔性的電線而不是通過剛性聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)軸傳遞的，因此，電動汽車各部件的布置具有很大的靈活性；其次，電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置不同（如獨立的四輪驅(qū)動系統(tǒng)和輪轂電動機驅(qū) 動系統(tǒng)等）會使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)區(qū)別很大，采用不同類型的電動機（如直流電動機和交流電動機）會影響到電動汽車的質(zhì)量、尺寸和形狀；不同類型的儲能裝置（如蓄電池和燃料電池）也會影響電動汽車的質(zhì)量、尺寸及形狀。另外，不同的補充能源裝置具有不同的硬件和機構(gòu)，例如蓄電池可通過感應(yīng)式和接觸式的充電機充電，或者采用替換蓄電池的方式，將替換下來的蓄電池再進行集中充電。 如圖 5所示，電動汽車系統(tǒng)可分為 3個子系統(tǒng)，即電力驅(qū)動子系統(tǒng)、主能源子系統(tǒng)和輔助控制子系統(tǒng)。其中，電力驅(qū)