【正文】 池的發(fā)展?jié)摿颓熬斑M(jìn)行展望，性能是影響電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池市場(chǎng)前景最重要的因素，成本、壽命和可靠性也是影響動(dòng)力電池在市場(chǎng)中地位的重要指標(biāo)。鎳氫電池和鋰電池是被人們寄予厚望的兩種電池。鎳氫電池污染小、壽命長(zhǎng)，在目前商用化得混合動(dòng)力汽車(chē)上使用最多，大量的電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用實(shí)踐證明了鎳氫電池的安全性和可靠性。鋰離子電池是電動(dòng)車(chē)電池發(fā)展的遠(yuǎn)期目標(biāo)，在第九屆國(guó)際鋰離子電池會(huì)議上，報(bào)道了不少研究進(jìn)展和成果信息。日本已開(kāi)發(fā)成功移動(dòng)用400Wh級(jí)單電池和3Wh電池組模塊，以及靜態(tài)型250Wh單電池和2KWh級(jí)電池模塊。另外,燃料電池的應(yīng)用前景樂(lè)觀。其他尚在實(shí)驗(yàn)階段的電池如飛輪電池、太陽(yáng)能電池,有著壽命長(zhǎng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在未來(lái)的車(chē)用電池中也必將占有一席之地。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、高效、安全、合理的電量補(bǔ)給是電動(dòng)汽車(chē)充電器設(shè)計(jì)的基本原則，另外，還要考慮充電器對(duì)各種動(dòng)力電池的適用性。具體調(diào)節(jié)過(guò)程是，首先用較寬的充電脈沖進(jìn)行充電，蓄電池的端電壓上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)充電時(shí)間T時(shí)，充電器暫停充電，當(dāng)充電間歇時(shí)間達(dá)到T時(shí)充電器繼續(xù)充電，如此反復(fù)；當(dāng)電壓上升到設(shè)定的電壓值V時(shí)，根據(jù)程序的設(shè)定，減小充電脈沖占空比，并給蓄電池充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到設(shè)定值V時(shí)，充電器間歇暫停充電；根據(jù)反饋電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比，經(jīng)過(guò)短時(shí)間停止充電，蓄電池的極化電壓迅速下降，如此反復(fù)循環(huán)，直至達(dá)到蓄電池組的充電終止電壓V。 圖12 典型的地面充電站充電器圖12為一典型的地面充電站中充電器的方案，該充電器由一個(gè)能將輸人的交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流器和一個(gè)能調(diào)節(jié)直流電功率的功率轉(zhuǎn)換器組成，通過(guò)把帶電線(xiàn)的插頭插入電動(dòng)汽車(chē)上配套的插座中，直流電能就輸入蓄電池對(duì)其充電。根據(jù)充電器和車(chē)上電池管理系統(tǒng)相互之間的通訊，功率轉(zhuǎn)換器能在線(xiàn)調(diào)節(jié)直流充電功率，而且充電器能顯示充電電壓、充電電流、充電量和充電費(fèi)用等。硬件技術(shù)主要涉及傳感器、電機(jī)和中央處理器。電機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行器，電機(jī)性能好壞決定了系統(tǒng)的表現(xiàn)。軟件技術(shù)主要包括控制策略和故障診斷與保護(hù)程序兩個(gè)部分。故障診斷與保護(hù)程序用來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，并在必要時(shí)發(fā)出警報(bào)和實(shí)施一定的保護(hù)措施。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類(lèi)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為以下四大類(lèi)：①液壓電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElectroHydraulic Power Steering，EHPS）；②電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electrically Power Assisted Steering，EPAS或EPS）③主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Active Front Steering，AFS）④線(xiàn)控電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric Power Steering by wire,EPSby wire或Steering By Wire，SBW）圖13液壓電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（如圖13所示）的特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)仍然采用液壓驅(qū)動(dòng)控制方式，但是，液壓油泵不是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，而改成由智能電控單元ECU控制的高性能直流無(wú)刷電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)相比，根據(jù)不同的車(chē)型，油耗大約可以降低3%，而且車(chē)輛的操縱性能也有提高。EPS不僅適用于小型汽車(chē)，而且某些12V中型汽車(chē)也適于安裝電動(dòng)系統(tǒng)。圖14 一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)AFS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與各種轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)相比，不僅減輕了方向盤(pán)操縱力，還是一種電子化、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比可變的且必要時(shí)可與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制（Dynamic Stability Control DSC）配合工作的系統(tǒng)。在正常道路條件下低速和中速行駛時(shí)，方向盤(pán)的輸入角與前輪轉(zhuǎn)向角比例較小，例如：10:1，轉(zhuǎn)向感覺(jué)變得更為直接。高速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向速比變大，例如20:1，轉(zhuǎn)向則變得“遲鈍”，以改善方向穩(wěn)定性。AFS系統(tǒng)中還有兩個(gè)傳感器，一個(gè)是方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)轉(zhuǎn)速和角度值；另一個(gè)側(cè)滑傳感器用來(lái)測(cè)量實(shí)際車(chē)輛的側(cè)滑率，這兩個(gè)信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算、比較，可以知道車(chē)輛時(shí)過(guò)度轉(zhuǎn)向還是不足轉(zhuǎn)向；決定對(duì)車(chē)輪轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行修正的量，然后調(diào)整與行星機(jī)構(gòu)齒圈相連接的電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變輸入軸（方向盤(pán)）與輸出軸之間的速比；AFS還可以通過(guò)與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制（DSC）密切配合。如果是嚴(yán)重過(guò)度轉(zhuǎn)向，則對(duì)外前輪進(jìn)行適當(dāng)制動(dòng)，提高車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的行駛安全穩(wěn)定性。線(xiàn)控電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)代表了下一代車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，這是因?yàn)榕c傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，它去掉了方向盤(pán)與車(chē)輪之間的機(jī)械傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)連接，比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更節(jié)省安裝空間，重量更輕，提供了整車(chē)設(shè)計(jì)布置的極大靈活性。整個(gè)系統(tǒng)可以劃分為三大子系統(tǒng)：方向盤(pán)系統(tǒng)、車(chē)輪轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)和電子轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)。 電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)為了適合電動(dòng)車(chē)輛的應(yīng)用，需要有一種相對(duì)成熟的技術(shù)來(lái)優(yōu)化車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)可以帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)來(lái)儲(chǔ)能進(jìn)行制動(dòng)，現(xiàn)在很多大型客車(chē)仍在使用，而對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，這個(gè)不現(xiàn)實(shí)，最好還是使用電機(jī)，那下面介紹電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)化。其二為采用電子制動(dòng)系統(tǒng)(BBW：Brake—By—Wire)，如圖15所示，BBW系統(tǒng)的電子控制器接收來(lái)自于制動(dòng)踏板模塊傳感器的位移和速度信號(hào)，并且結(jié)合車(chē)速等其他傳感器信號(hào)，向車(chē)輪制動(dòng)模塊的電機(jī)發(fā)出信號(hào)，控制其電流和相位角，進(jìn)而產(chǎn)生需要的制動(dòng)力，以達(dá)到制動(dòng)的目的。再生制動(dòng)還可以減少剎車(chē)片的磨損，降低車(chē)輛故障率及使用成本。該系統(tǒng)由超級(jí)電容或飛輪及其控制器組成，利用超級(jí)電容或飛輪吸收再生制動(dòng)能量，具有非常突出的優(yōu)點(diǎn)。在車(chē)輛起動(dòng)和加速時(shí)，利用雙向DC/，協(xié)助電池向電機(jī)供電，不但增加了電動(dòng)汽車(chē)一次充電的行駛里程，而且避免了蓄電池的大電流放電，達(dá)到了節(jié)約能源、降低剎車(chē)片磨損和提高蓄電池壽命的目的。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng)，所以電動(dòng)汽車(chē)上無(wú)需傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的離合器和怠速設(shè)計(jì)。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)可以忽略傳統(tǒng)汽車(chē)的變速器。5 仿真模型Simulink控制方法對(duì)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)模型的簡(jiǎn)單運(yùn)用整車(chē)模型主要是由整車(chē)的手里情況來(lái)計(jì)算車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在這里只是作簡(jiǎn)單運(yùn)用，先來(lái)計(jì)算它的手里，車(chē)輛收到的力主要是驅(qū)動(dòng)力、滾動(dòng)阻力、風(fēng)阻力、坡道阻力。輸出即為整車(chē)質(zhì)心處的縱向和側(cè)向速度及橫擺角速度，由輸出的狀態(tài)量就可以得到輪胎模型中計(jì)算所要的量。最后將以上的各個(gè)子模型連接后形成一個(gè)模型，如圖20所示。目前,在電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化運(yùn)作上, 雖然從產(chǎn)品技術(shù)和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等方面取得了一些經(jīng)驗(yàn)和進(jìn)步, 但仍還面臨許多亟待解決的問(wèn)題?？梢灶A(yù)見(jiàn), 未來(lái)的汽車(chē)將是由電氣、機(jī)械和控制技術(shù)運(yùn)行的車(chē)輛, 電動(dòng)汽車(chē)勢(shì)必成為21世紀(jì)重要的綠色交通工具。微型汽車(chē)降低了汽車(chē)的動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求, 充電過(guò)程比較簡(jiǎn)單, 車(chē)速不高。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(chē)輛性能較有保證, 已進(jìn)人小批量試生產(chǎn)階段。 日本多采用永磁無(wú)刷直流電機(jī), 其優(yōu)點(diǎn)是效率高, 啟動(dòng)扭矩較大, 質(zhì)量較小, 但成本較高, 且有高溫退磁、抗振性較差等不足。目前我國(guó)也研制成了稀土永磁無(wú)刷直流電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),電機(jī)的使用尚無(wú)定論, 有待今后在使用中考驗(yàn)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)將現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)與一定的儲(chǔ)能元器件通過(guò)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。參考文獻(xiàn)[1] ，杭州：浙江大學(xué)，2004.[2] 靳立強(qiáng)，王慶年，(工學(xué)版), 2008.[3] 高陽(yáng)，李靜，趙健，苑紹志，谷明起，[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版), 2009.[4] 張希明. ，杭州：浙江大學(xué)，2008.[5] ，2007.[6] ，2002[7] 唐曉琪，劉發(fā)文，2004.[8] ，2003.[9] ，1992.[10] 靳立強(qiáng)，王慶年，張緩緩，2007.[11] 管欣，王鵬，詹軍，[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版), 2008.[12] ，電機(jī)電器技術(shù)，2002.[13] , .[14] 夏斌，曹先慶，朱建光，2007.[15] 余卓平，張立軍，2005.[16] ，化學(xué)工業(yè)出版社，2007.[17] 余卓平，張立軍，2005.[18] ：清華大學(xué)汽車(chē)工程系，2006.致 謝本論文從構(gòu)思、選題直到最后完成，始終是在導(dǎo)師吳鐘鳴講師的精心指導(dǎo)下進(jìn)行的，在本科四年學(xué)習(xí)期間和論文的撰寫(xiě)過(guò)程當(dāng)中，吳老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、一絲不茍的工作作風(fēng)為我樹(shù)立了良好的榜樣，將使我終生受益。本人在讀本科階段還得到了班主任盧軍鋒，智淑亞、賈永剛、付香梅、凌秀軍、諸鑫瑞等任課老師的幫助，沒(méi)有他們四年來(lái)的好好教導(dǎo)就沒(méi)有今天的我，他們不但教會(huì)了我知識(shí)，而且還包括做人的道理和工作的態(tài)度，這對(duì)我今后的學(xué)習(xí)、工作將是一筆很大的人生財(cái)富。還要感謝評(píng)閱本論文以及參與論文答辯的專(zhuān)家、老師。他們?yōu)槲页砷L(zhǎng)所給予的支持和期望，我將終身不忘，也將激勵(lì)著我不斷前進(jìn)