【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 新產(chǎn)品。美國(guó)：1991年美國(guó)3大汽車公司簽定協(xié)議，臺(tái)作研究電動(dòng)汽車用先進(jìn)電池，成立先進(jìn)電池聯(lián)合體，同年7月美國(guó)電力研究院參加了美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合體。1992年美國(guó)電力研究院、克萊斯勒公司與南加州愛(ài)迪生公司共同開(kāi)發(fā)50輛電動(dòng)貨車。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，美國(guó)1995年有190家電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)，共有電動(dòng)汽車2000多輛。到2040年。 屆時(shí)美國(guó)輕型車耗油量將減少75%，基本擺脫對(duì)進(jìn)口石油的依賴。爭(zhēng)取到2020年，全美擁有電動(dòng)汽車1400萬(wàn)輛，近1/4的輕型車為純電動(dòng)汽車或插入式混合動(dòng)力汽車。日本：日本政府一直很重視電動(dòng)汽車的發(fā)展，很早就對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展做出了具體的布置和計(jì)劃。1991年通產(chǎn)省制定了“第3屆電動(dòng)汽車普及計(jì)劃”，用于推動(dòng)電動(dòng)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(kāi)發(fā)“Iza”電動(dòng)汽車，體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)最新技術(shù)水平：空載量1573kg，裝有288V鎳鎘電池，4臺(tái)直流無(wú)刷電機(jī)，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(shí)問(wèn)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(lái)型電動(dòng)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(dòng)車輛6253輛，成為擁有電動(dòng)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(dòng)面包車。目前，日產(chǎn)汽車公司約在全國(guó)設(shè)置了200座充電站，三菱汽車公司約在全國(guó)700家店鋪設(shè)置了充電器，兩家公司已經(jīng)達(dá)成協(xié)議，電動(dòng)汽車可共享設(shè)在全國(guó)各地的900座充電設(shè)備，到2020年，政府計(jì)劃設(shè)置5000處充電設(shè)施。 歐洲：法國(guó)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(dòng)汽車，1990年J5和C25電動(dòng)貨車投入生產(chǎn)，1995年標(biāo)致106和雪鐵龍AX電動(dòng)車投入生產(chǎn)。1972年德國(guó)歐寶公司開(kāi)始研制電動(dòng)汽車，1981年與ABB公司合作改裝電動(dòng)轎車。20世紀(jì)80年代初期奔馳生產(chǎn)電動(dòng)大客車。奔馳公司1997年9月，在法蘭克福汽車展覽會(huì)上推出一款燃料電漣電動(dòng)汽車，該車在奔馳A級(jí)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(kāi)始生產(chǎn)電動(dòng)汽車，滿載質(zhì)量為133kg，車速為70km/h，行駛里程為100km。英國(guó)匡際汽車設(shè)計(jì)公司(IAO)從1979年開(kāi)始研制電動(dòng)汽車。1991年克羅德里蓄電池公司投資建立電動(dòng)汽車生產(chǎn)集團(tuán)，研制成MOL C3型混合驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，行程130km。其他國(guó)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(kāi)展和研制電動(dòng)汽車。2009年8月19日，德國(guó)政府頒布了《國(guó)家電動(dòng)汽車發(fā)展計(jì)劃》，目標(biāo)是到2020年使德國(guó)擁有100萬(wàn)輛電動(dòng)汽車。以色列Project Better Place公司將在全國(guó)范圍內(nèi)建立一個(gè)擁有50萬(wàn)個(gè)充電站的巨型充電網(wǎng)絡(luò)。以色列希望通過(guò)推廣電動(dòng)汽車，到2020年削減至少25％的石油進(jìn)口量。 2電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案增程式電動(dòng)汽車(Extended Range Electric Vehicle)是一種特殊的電動(dòng)汽車，蓄電池和內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力源，分割了用電與用油的時(shí)間。電能是驅(qū)動(dòng)增程式電動(dòng)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(shí)，內(nèi)燃機(jī)才開(kāi)始工作為驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)車輛繼續(xù)行駛，增加汽車行駛里程，使其能夠到達(dá)可以充電或加油的地點(diǎn)，不會(huì)出現(xiàn)拋錨現(xiàn)象，這也是“增程式電動(dòng)汽車”(Extended Range Electric Vehicle)名稱的由來(lái)。當(dāng)蓄電池有足夠電量時(shí)，增程式電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力全部來(lái)源于蓄電池，在一定的行駛距離范圍內(nèi)，增程式電動(dòng)汽車的行駛完全依靠蓄電池提供時(shí)動(dòng)力來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)“零油耗、零排放”，相當(dāng)于使用純電動(dòng)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(jī)就自動(dòng)接通為增程式電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)組件提供動(dòng)力，延長(zhǎng)它的行駛里程，從而使車輛能夠到達(dá)充電站或加油站。增程式電動(dòng)汽車的蓄電池和動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)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(shí)候，不需要發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作來(lái)產(chǎn)生額外的動(dòng)力。在由蓄電池驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，可以保證車輛順利實(shí)現(xiàn)加速、最高時(shí)速以及爬坡等各種性能；當(dāng)由內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力時(shí)，增程式電動(dòng)汽車能夠滿足基本的車輛行駛要求。增程式電動(dòng)汽車主要由蓄電池驅(qū)動(dòng)，具備純電動(dòng)汽車的低噪聲、零排放、綜合利用能源、行駛成本低等特點(diǎn)。有的電動(dòng)汽車工作在純電動(dòng)模式下，如比亞迪e6是比亞迪最新自主研發(fā)的純電動(dòng)汽車，具備環(huán)保、節(jié)能、安全和良好的動(dòng)力，續(xù)駛里程可以達(dá)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(duì)此束手無(wú)策。而增程式電動(dòng)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(dòng)力電動(dòng)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(jī)和啟動(dòng)功能(STOP—START)的弱混合動(dòng)力汽車。當(dāng)汽車遇到紅燈或堵車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)暫停工作；當(dāng)車輛識(shí)別到駕駛員有起步意圖時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)BSG系統(tǒng)快速地啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，消除了發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工作時(shí)的油耗、排放和噪聲。可見(jiàn)弱混合動(dòng)力汽車正常行駛時(shí)相當(dāng)于普通燃油汽車，而增程式電動(dòng)汽車在蓄電池有足夠電能的時(shí)候行駛相當(dāng)于純電動(dòng)汽車。相比之下，增程式電動(dòng)汽車具有更好的環(huán)保效果。有的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車以強(qiáng)混合的模式工作，如豐田普銳斯在怠速時(shí)自動(dòng)停止內(nèi)燃機(jī)，減少能量浪費(fèi)；在需要最大功率輸出時(shí)內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)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(jī)進(jìn)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(shí)，內(nèi)燃機(jī)可以給蓄電池充電；在平緩制動(dòng)時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)也可以給蓄電池充電?？傊@種混合動(dòng)力工作模式能使內(nèi)燃機(jī)始終工作在高效區(qū)，而能耗和污染很低，當(dāng)然這是以高昂的成本為代價(jià)的。與上述強(qiáng)混合模式的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相比，增程式電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要由蓄電池驅(qū)動(dòng)，加上一個(gè)小型內(nèi)燃機(jī)，其造價(jià)要低得多。 與燃油汽車相比，電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是靈活的，這種靈活性源于電動(dòng)汽車具有以下幾個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)：首先，電動(dòng)汽車的能量主要是通過(guò)柔性的電線而不是通過(guò)剛性聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)軸傳遞的，因此，電動(dòng)汽車各部件的布置具有很大的靈活性；其次，電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置不同（如獨(dú)立的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等）會(huì)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)區(qū)別很大，采用不同類型的電動(dòng)機(jī)（如直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)）會(huì)影響到電動(dòng)汽車的質(zhì)量、尺寸和形狀；不同類型的儲(chǔ)能裝置（如蓄電池和燃料電池）也會(huì)影響電動(dòng)汽車的質(zhì)量、尺寸及形狀。另外，不同的補(bǔ)充能源裝置具有不同的硬件和機(jī)構(gòu)，例如蓄電池可通過(guò)感應(yīng)式和接觸式的充電機(jī)充電，或者采用替換蓄電池的方式，將替換下來(lái)的蓄電池再進(jìn)行集中充電。如圖5所示，電動(dòng)汽車系統(tǒng)可分為3個(gè)子系統(tǒng)，即電力驅(qū)動(dòng)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)動(dòng)子系統(tǒng)又由電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)車輪組成；主能源子系統(tǒng)由主電源、電能管理系統(tǒng)和充電系統(tǒng)構(gòu)成；輔助控制子系統(tǒng)具有動(dòng)力轉(zhuǎn)向、溫度控制和輔助動(dòng)力供給等功能。根據(jù)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)的控制指令來(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。當(dāng)電動(dòng)汽車制動(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)及其能量的回收，能量管理系統(tǒng)和充電系統(tǒng)一同控制充電并監(jiān)測(cè)電源的使用情況。輔助動(dòng)力源供給電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)不同等級(jí)電壓并提供必要的動(dòng)力，它主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向、空調(diào)、制動(dòng)及其它輔助裝置提供動(dòng)力。除了從制動(dòng)踏板和加速踏板給電動(dòng)汽車輸入信號(hào)外，轉(zhuǎn)向盤也是一個(gè)很重要的輸入信號(hào)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的角位置來(lái)決定汽車靈活地轉(zhuǎn)向。現(xiàn)代電動(dòng)汽車很多采用三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制逆變器，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。鎳氫電池也是被電動(dòng)汽車廣泛采用的一種典型的動(dòng)力能源，相應(yīng)的能源補(bǔ)充系統(tǒng)就是充電器?，F(xiàn)代電動(dòng)汽車很多采用三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制逆變器，圖2 電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代電動(dòng)汽車很多采用三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制逆變器，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。典型的結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。鎳氫電池也是被電動(dòng)汽車廣泛采用的一種典型的動(dòng)力能源，相應(yīng)的能源補(bǔ)充系統(tǒng)就是充電器。 電動(dòng)汽車具有高效、節(jié)能、低噪聲、零排放等顯著優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保和節(jié)能方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。但由于目前蓄電池儲(chǔ)能有限，純電動(dòng)汽車存在一次充電后續(xù)駛里程短的問(wèn)題。考慮采用在純電動(dòng)汽車上加裝一個(gè)增程器（RangeExtender）的方法來(lái)增加純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。 采用不同的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可構(gòu)成不同結(jié)構(gòu)形式的電動(dòng)汽車。根據(jù)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的不同，電動(dòng)汽車分為6種，如圖3所示。a)圖3a所示的這種結(jié)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)橫向后置、后輪驅(qū)動(dòng)的燃油汽車的布置方式類似，它把電動(dòng)機(jī)、固定速比減速器和差速器集成為一個(gè)整體，兩根半軸連接驅(qū)動(dòng)車輪，這種結(jié)構(gòu)在小型電動(dòng)汽車上應(yīng)用最普遍。圖3電驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式a