【文章內(nèi)容簡介】 ，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2000多輛。到2040年。 屆時美國輕型車耗油量將減少75%，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。2009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。 2電動汽車動力系統(tǒng)設(shè)計方案增程式電動汽車(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。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?？傊@種混合動力工作模式能使內(nèi)燃機始終工作在高效區(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。 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)動子系統(tǒng)又由電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動機、機械傳動裝置和驅(qū)動車輪組成；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)具有動力轉(zhuǎn)向、溫度控制和輔助動力供給等功能。根據(jù)制動踏板和加速踏板輸入的信號，電子控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令來控制功率轉(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)電動機和電源之間的功率流。當(dāng)電動汽車制動時，再生制動的動能被電源吸收，此時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)測電源的使用情況。輔助動力源供給電動汽車輔助系統(tǒng)不同等級電壓并提供必要的動力，它主要給動力轉(zhuǎn)向、空調(diào)、制動及其它輔助裝置提供動力。除了從制動踏板和加速踏板給電動汽車輸入信號外，轉(zhuǎn)向盤也是一個很重要的輸入信號，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的角位置來決定汽車靈活地轉(zhuǎn)向。現(xiàn)代電動汽車很多采用三相交流感應(yīng)電動機，相應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制逆變器，機械變速傳動系統(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汽車廣泛采用的一種典型的動力能源，相應(yīng)的能源補充系統(tǒng)就是充電器?，F(xiàn)代電動汽車很多采用三相交流感應(yīng)電動機，相應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制逆變器，圖2 電動汽車基本結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代電動汽車很多采用三相交流感應(yīng)電動機，相應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制逆變器，機械變速傳動系統(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汽車廣泛采用的一種典型的動力能源，相應(yīng)的能源補充系統(tǒng)就是充電器。 電動汽車具有高效、節(jié)能、低噪聲、零排放等顯著優(yōu)點，在環(huán)保和節(jié)能方面具有不可比擬的優(yōu)勢。但由于目前蓄電池儲能有限，純電動汽車存在一次充電后續(xù)駛里程短的問題?？紤]采用在純電動汽車上加裝一個增程器（RangeExtender）的方法來增加純電動汽車的續(xù)駛里程。 采用不同的電力驅(qū)動系統(tǒng)可構(gòu)成不同結(jié)構(gòu)形式的電動汽車。根據(jù)電力驅(qū)動系統(tǒng)的不同，電動汽車分為6種，如圖3所示。a)圖3a所示的這種結(jié)構(gòu)與發(fā)動機橫向后置、后輪驅(qū)動的燃油汽車的布置方式類似，它把電動機、固定速比減速器和差速器集成為一個整體，兩根半軸連接驅(qū)動車輪，這種結(jié)構(gòu)在小型電動汽車上應(yīng)用最普遍。圖3電驅(qū)動的結(jié)構(gòu)形式a) 電動機后置式 b)雙電機式 c)前置固定速比減速器式