電動(dòng)汽車(chē)工作原理(編輯修改稿)
2024-08-30 05:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 達(dá)功率介于20,000瓦到30,000瓦之間。典型的控制器的功率介于40,000瓦到60,000瓦之間（例如，96伏的控制器最大可以傳送400或600安的電流）。直流馬達(dá)具有在短時(shí)間內(nèi)過(guò)度使用的良好特性（最大系數(shù)為10:1）。也就是說(shuō)，功率為20,000瓦的馬達(dá)將可以在短時(shí)間內(nèi)接收100,000瓦的功率，并傳送其額定功率5倍的功率。這對(duì)于突然加速很有用。唯一的限制是馬達(dá)內(nèi)的熱量聚積。過(guò)度使用馬達(dá)會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)不斷升溫，導(dǎo)致燒毀。 交流電安裝允許使用幾乎所有工業(yè)三相交流馬達(dá)，從而使您可以更容易地查找具有特定尺寸、形狀或額定功率的馬達(dá)。交流馬達(dá)和控制器通常具有再生功能。在制動(dòng)過(guò)程中，馬達(dá)會(huì)變成一個(gè)發(fā)電機(jī)并將電力傳送回蓄電池。 就當(dāng)今而言，蓄電池是所有電動(dòng)汽車(chē)中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)于當(dāng)前鉛酸蓄電池技術(shù)，至少存在六個(gè)明顯的問(wèn)題： 重量大（一個(gè)典型的鉛酸蓄電池組的重量不低于454千克）。 體積大（我們?cè)诖瞬榭吹碾妱?dòng)汽車(chē)具有50個(gè)鉛酸蓄電池，每個(gè)鉛酸蓄電池的尺寸約為15cm x 20cm x 15cm）。 容量有限（典型的鉛酸蓄電池組可以容納12到15千瓦時(shí)的電量，僅可以供電動(dòng)汽車(chē)行駛75公里左右）。 充電速度慢（要將典型的鉛酸蓄電池組充滿(mǎn)，需要的充電時(shí)間介于4到10小時(shí)之間，具體取決于蓄電池技術(shù)和充電器）。 使用壽命短（三到四年，大約200個(gè)完全充電/放電周期）。 價(jià)格貴（樣車(chē)中展示的鉛酸蓄電池組的價(jià)格約為2,000美元）。 您可以將鉛酸蓄電池更換為NiMH蓄電池。這樣，電動(dòng)汽車(chē)的行駛范圍將增加一倍，且NiMH蓄電池的壽命為10年（數(shù)千次充電/放電周期），但是現(xiàn)今NiMH蓄電池的成本是鉛酸蓄電池的10到15倍。換句話(huà)說(shuō)，NiMH蓄電池組現(xiàn)今的成本將為20,000到30,000美元而不是2,000美元。當(dāng)先進(jìn)的蓄電池成為主流時(shí)，其價(jià)格將下跌，因此在幾年之后，NiMH 蓄電池組和鋰離子蓄電池組的價(jià)格將可以與鉛酸蓄電池組的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。 由此可見(jiàn)，電動(dòng)汽車(chē)到時(shí)會(huì)有一個(gè)美好的未來(lái)。 當(dāng)您審視與蓄電池相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，會(huì)對(duì)汽油產(chǎn)生一個(gè)不同的觀點(diǎn)。9升的汽油的燃油里程與鉛酸蓄電池充電一次后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)行使的里程相當(dāng)，但是，這些汽油只有大約7千克，而鉛酸蓄電池重達(dá)454千克，成本高達(dá)2,000美元且充電需要花費(fèi)四個(gè)小時(shí)。 有關(guān)蓄電池技術(shù)的問(wèn)題說(shuō)明了為什么如今燃料電池如此讓人興奮。與蓄電池相比，燃料電池體積更小，重量更輕且可以即時(shí)充電。當(dāng)由純氫提供動(dòng)力時(shí)，燃料電池不會(huì)產(chǎn)生任何與汽油相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題。將來(lái)的汽車(chē)很有可能是通過(guò)燃料電池獲取電力的電動(dòng)汽車(chē)。不過(guò)，在便宜、可靠的燃料電池可以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)之前，仍有許多課題需要研究和開(kāi)發(fā)。 幾乎任何電動(dòng)汽車(chē)上都還帶有另一個(gè)車(chē)載蓄電池。此蓄電池是每輛汽車(chē)都具有的常規(guī)12伏鉛酸蓄電池。這個(gè)12伏鉛酸蓄電池用于為各種附件提供電力，如前車(chē)燈、收音機(jī)、風(fēng)扇、計(jì)算機(jī)、安全氣囊、雨刷、電動(dòng)車(chē)窗以及車(chē)內(nèi)的各種儀表。由于所有這些設(shè)備都可以直接使用且標(biāo)準(zhǔn)電壓都是12伏，因此從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)使用這些設(shè)備很合理。 因此，電動(dòng)汽車(chē)可以使用常規(guī)的12伏鉛酸蓄電池為所有這些附件供電。要對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，電動(dòng)汽車(chē)需要一個(gè)直流到直流的轉(zhuǎn)換器。此轉(zhuǎn)換器從主蓄電池組獲取直流電（例如，300伏的直流電）并將其轉(zhuǎn)換為12伏以便對(duì)附件蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)動(dòng)時(shí)，附件從直流到直流的轉(zhuǎn)換器獲取電力。當(dāng)汽車(chē)停止時(shí)，附件將從12伏的蓄電池獲取電力，與在任何汽油動(dòng)力車(chē)中一樣。 一般情況下，直流到直流的轉(zhuǎn)換器是位于發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的一個(gè)單獨(dú)的盒子，但有時(shí)這個(gè)盒子會(huì)內(nèi)置在控制器內(nèi)。 任何使用蓄電池的電動(dòng)汽車(chē)都需要一個(gè)充電系統(tǒng)以便對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。充電系統(tǒng)有兩個(gè)用途： 以蓄電池允許的最大速度將電量蓄入到蓄電池中 在充電過(guò)程中監(jiān)控蓄電池并避免損壞蓄電池 充電電流當(dāng)鉛酸蓄電池的充電狀態(tài)處于較低水平時(shí)，幾乎所有的充電電流都會(huì)被化學(xué)反應(yīng)吸收。一旦充電狀態(tài)達(dá)到某個(gè)程度（約80%的蓄電池容量），越來(lái)越多的能量會(huì)用于加熱和電解水。 產(chǎn)生的電解液冒泡現(xiàn)象被通俗地稱(chēng)作“沸騰”。 為了讓充電系統(tǒng)將沸騰現(xiàn)象減少到最低程度，在最后的 20%的充電過(guò)程中必須切斷充電電流。 最先進(jìn)的充電系統(tǒng)可以監(jiān)控蓄電池的電壓、當(dāng)前電流和蓄電池的溫度以便將充電時(shí)間降到最少。充電器將盡可能多地發(fā)送電流，而不會(huì)過(guò)多地升高蓄電池的溫度。不太先進(jìn)的充電器只能監(jiān)控電壓或電流量，以一般蓄電池的普遍特性作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制充電時(shí)間和溫度。類(lèi)似于這類(lèi)充電器的充電器最初使用最大電流充電，在充電量達(dá)到蓄電池容量的80%之后，會(huì)將電流減小到某個(gè)預(yù)置級(jí)別來(lái)充滿(mǎn)最后的20%的容量，以避免蓄電池出現(xiàn)過(guò)熱。 Jon Mauney的電動(dòng)汽車(chē)實(shí)際上具有兩套不同的充電系統(tǒng)。一套系統(tǒng)通過(guò)普通的電源插座來(lái)接收120伏或240伏的電量。另一套系統(tǒng)是在GM/Saturn EV1汽車(chē)中普遍使用的MagnaCharge感應(yīng)充電系統(tǒng)。讓我們來(lái)分別了解一下這兩套系統(tǒng)。 普通的家用充電系統(tǒng)的
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