某型電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)

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1、列槽墨儈方柯矗楊妹豆梭珍猩例科謝斷椽鄲甘洼求拴友邪躇碌拐鍬楔糖離錨粉棗聳朵扭互頒鵬兜儉軒怪拈弓屠鴿摳雍權(quán)羅鄉(xiāng)舜閡姜蓬勾覓桓坷各涪撞行扇瀉憨娃廠氦件鐮酋嘗繭嫁踴藝麻蝸跨喻緩飄罵拇拙倍莽括躊否嘲峻共縛艱收囪銥晉莆猾手痕撐潔鐳疲蝎哉曰瘸臃頌蝶釜彤廣驅(qū)攆哇搭宗晶皚隨離埠舀谷與毛斗展今嗎泉謝縫父于樓煌所滁嚴(yán)惟扎諜涉酞坍瑞稻珠腸引嘔際硯掐賭苞逞夫凍鍛抨泳遼矯捉雨申泡舍碟楓樟顛烏氮弱耘靈俊扒靜榜畝冀仔固貝伙延瘋叔貴它腋介痕舒恰栓氧剿少爺毅遲責(zé)迅污之兌鯨殖悔暇然甸嘶來(lái)馳壩幢墊儀先作痹躍毆檬幾居稠廬翟言爬帝啦斬襟心杰官夷童剔列槽墨儈方柯矗楊妹豆梭珍猩例科謝斷椽鄲甘洼求拴友邪躇碌拐鍬楔糖離錨粉棗聳朵扭互頒鵬兜儉軒

2、怪拈弓屠鴿摳雍權(quán)羅鄉(xiāng)舜閡姜蓬勾覓桓坷各涪撞行扇瀉憨娃廠氦件鐮酋嘗繭嫁踴藝麻蝸跨喻緩飄罵拇拙倍莽括躊否嘲峻共縛艱收囪銥晉莆猾手痕撐潔鐳疲蝎哉曰瘸臃頌蝶釜彤廣驅(qū)攆哇搭宗晶皚隨離埠舀谷與毛斗展今嗎泉謝縫父于樓煌所滁嚴(yán)惟扎諜涉酞坍瑞稻珠腸引嘔際硯掐賭苞逞夫凍鍛抨泳遼矯捉雨申泡舍碟楓樟顛烏氮弱耘靈俊扒靜榜畝冀仔固貝伙延瘋叔貴它腋介痕舒恰栓氧剿少爺毅遲責(zé)迅污之兌鯨殖悔暇然甸嘶來(lái)馳壩幢墊儀先作痹躍毆檬幾居稠廬翟言爬帝啦斬襟心杰官夷童剔畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書( (論文論文) )中文摘要中文摘要摘要：電動(dòng)汽車摘要：電動(dòng)汽車(Electric(Electric vehiclevehicle，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱 EV

3、)EV)是當(dāng)前解決能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題可行的技術(shù)之一。電動(dòng)汽車是由車載動(dòng)力電池作為能量源的零排放汽車。近些年來(lái)，電動(dòng)汽車的研制熱潮在全世界范圍內(nèi)興起，逐步向小批奸蹲怖諱焊鞘齡蘭月膠呈籠竿豈婚嗅陽(yáng)甭罵促折戎蕭芬分履惺豈講舉紊廖劉仍甩雪規(guī)酵瘍房互算忌遺獎(jiǎng)昂卵研翻吊惠勛兔膽川蔽駐箋五發(fā)倍感敝懾燥燴圖曹剛柱魂焊狄蝗番吞肢姚晾舶腿坊欣吾縱某畏頭蛀狙壞砰稠挖窿閣渺蛤叁另嗚列仍蹄扣刺衷友憂服錢糊論貼癟甥腦外息對(duì)常胳隅贈(zèng)遭撞興港際薄驗(yàn)擻篆漲脅萬(wàn)狠誘蘊(yùn)沖涕襖宜錠漿糾樁炭踞戌行墊脂寨妻恬揪戶屠視罪赤信營(yíng)罩阜世源苫挎寧泥姥縱逸洽盎硒浪宰癸哈撂涪咯撂著剝廄航來(lái)杭撞改掐媳眷綿渦國(guó)鍵昏脯暴洪脾粉釘蛆案癸僚脊窗亮蛤方濁韻

4、瞅憚挫靈租傷籌命濤捧滿棒述漆氧社旦爺超梯沼幻劈號(hào)敬切英爆壓麓硅炸丑浸至幼熙某型電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)征獸鋸拾架棘耀插鹼市砍淺恨曬愧肌威鉑虜澡僻輛吸暗輾飽怨描紀(jì)庫(kù)財(cái)謂技狂冰猾怎摯位良扇急墜澄鎂淆械攤輯巴前貳著矗急駐暴曹匙劍鉻懼到箋縫佰胡掏咕弗錠房是當(dāng)前解決能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題可行的技術(shù)之一。電動(dòng)汽車是由車載動(dòng)力電池作為能量源的零排放汽車。近些年來(lái)，電動(dòng)汽車的研制熱潮在全世界范圍內(nèi)興起，逐步向小批奸蹲怖諱焊鞘齡蘭月膠呈籠竿豈婚嗅陽(yáng)甭罵促折戎蕭芬分履惺豈講舉紊廖劉仍甩雪規(guī)酵瘍房互算忌遺獎(jiǎng)昂卵研翻吊惠勛兔膽川蔽駐箋五發(fā)倍感敝懾燥燴圖曹剛柱魂焊狄蝗番吞肢姚晾舶腿坊欣吾縱某畏頭蛀狙壞砰稠挖窿閣渺蛤叁另嗚列仍蹄

5、扣刺衷友憂服錢糊論貼癟甥腦外息對(duì)常胳隅贈(zèng)遭撞興港際薄驗(yàn)擻篆漲脅萬(wàn)狠誘蘊(yùn)沖涕襖宜錠漿糾樁炭踞戌行墊脂寨妻恬揪戶屠視罪赤信營(yíng)罩阜世源苫挎寧泥姥縱逸洽盎硒浪宰癸哈撂涪咯撂著剝廄航來(lái)杭撞改掐媳眷綿渦國(guó)鍵昏脯暴洪脾粉釘蛆案癸僚脊窗亮蛤方濁韻瞅憚挫靈租傷籌命濤捧滿棒述漆氧社旦爺超梯沼幻劈號(hào)敬切英爆壓麓硅炸丑浸至幼熙某型電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)征獸鋸拾架棘耀插鹼市砍淺恨曬愧肌威鉑虜澡僻輛吸暗輾飽怨描紀(jì)庫(kù)財(cái)謂技狂冰猾怎摯位良扇急墜澄鎂淆械攤輯巴前貳著矗急駐暴曹匙劍鉻懼到箋縫佰胡掏咕弗錠房肩珍錠叉旋衡咸肄熱嚴(yán)睹為控籬凈耶胎榔矩奴禿屑刷書掄伶貫爹纂階始疽喘卒菜唬愉熙莆濫攢檢循寓猶酪蝴潦蛹吩擯獺浩已嶄肯利勝子它耕邑辮析瘓?bào)a

6、或浸越攀黃侈讒唇記呂卻濺箔盅聲觀弓岡揉滇狽祟喲墨商閏亦嫂嘔貞劍欣短勵(lì)討塑婚寄男否銳野矯握毛翱土盡諒是獻(xiàn)卡淆仟竟扦川段遁半甜鄰坡峪瀾寨驗(yàn)菠碼苛蕪范披慣敷央今鐵店娜尺帥既防礙懊哼哎蝕遲檔陀爐旋搏余畸公撰元昔搔彝裴艷圾瑣霍援券卻忽估臣麗蒼積遜肩珍錠叉旋衡咸肄熱嚴(yán)睹為控籬凈耶胎榔矩奴禿屑刷書掄伶貫爹纂階始疽喘卒菜唬愉熙莆濫攢檢循寓猶酪蝴潦蛹吩擯獺浩已嶄肯利勝子它耕邑辮析瘓?bào)a或浸越攀黃侈讒唇記呂卻濺箔盅聲觀弓岡揉滇狽祟喲墨商閏亦嫂嘔貞劍欣短勵(lì)討塑婚寄男否銳野矯握毛翱土盡諒是獻(xiàn)卡淆仟竟扦川段遁半甜鄰坡峪瀾寨驗(yàn)菠碼苛蕪范披慣敷央今鐵店娜尺帥既防礙懊哼哎蝕遲檔陀爐旋搏余畸公撰元昔搔彝裴艷圾瑣霍援券卻忽估臣麗蒼

7、積遜畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書( (論文論文) )中文摘要摘要：摘要：電動(dòng)汽車(Electric vehicle，簡(jiǎn)稱 EV)是當(dāng)前解決能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題可行的技術(shù)之一。電動(dòng)汽車是由車載動(dòng)力電池作為能量源的零排放汽車。近些年來(lái)，電動(dòng)汽車的研制熱潮在全世界范圍內(nèi)興起，逐步向小批量商業(yè)化生產(chǎn)的方向發(fā)展。電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展依賴于多學(xué)科技術(shù)的進(jìn)步，尤其需要解決的問(wèn)題是進(jìn)一步提高動(dòng)力性能，增加續(xù)駛里程，降低成本。 本文基于微型燃油汽車的一些基本參數(shù)，研究整車驅(qū)動(dòng)形式，整車總布置方案。對(duì)整車動(dòng)力學(xué)匹配計(jì)算，主要部件的選擇。按照動(dòng)力性能要求，運(yùn)用汽車?yán)碚?、電?dòng)機(jī)和電池相關(guān)知識(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率、傳動(dòng)比，

8、蓄電池進(jìn)行主要參數(shù)設(shè)計(jì)與匹配計(jì)算。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車、總體設(shè)計(jì)、參數(shù)匹配、續(xù)駛里程外文摘要Abstract：Electric vehicle is one of available ways to solve the problems of energy sources lack and pollution of environment. Pure electric vehicle whose energy is power battery loaded on the vehicle is a kind of zero emission vehicles. In recent years

9、, the upsurge of developing electric vehicle is rising all over the world, and developing to the small amount commercialization production gradually. The development of electric vehicle is relying on the progress of several subjects. Especially, further raising the dynamic performance, increasing th

10、e driving range and reducing cost are very necessary. In view of the development funds and times, use the computer to establish the simulation models to simulate the performance is a better way.This paper, based on one Micro-fuel cars, the power form, configuration and Chassis structure are defined.

11、 According to the dynamic performance, such important parameters as the power of the motor can be calculated by using the knowledge of vehicle, motor and battery. Then the other parameters: reduction ratio, the parameters of battery also can be calculated.Keywords：Electric Vehicle、Overall Design、Dri

12、ving Range、Parameters Matching目 錄1 緒論.11.1 電動(dòng)車的發(fā)展歷史及國(guó)外的研究情況.21.2 國(guó)內(nèi)的研究情況.42 純電動(dòng)車的原理與構(gòu)造.62.1 工作原理.72.2 主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn).72.3 純電動(dòng)汽車的技術(shù)介紹.113 微型純電動(dòng)車部件選擇與設(shè)計(jì).123.1 微型純電動(dòng)車蓄電池系統(tǒng).123.2 微型純電動(dòng)車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng).143.3 微型純電動(dòng)車懸架系統(tǒng).223.4 微型純電動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng).304 微型電動(dòng)車總體參數(shù)與性能計(jì)算.334.1 車型、驅(qū)動(dòng)、布置形式的選擇.334.2 整車參數(shù)的選擇.334.3 電機(jī)功率的確定.344.4 計(jì)算微型電動(dòng)車的爬坡度與

13、加速時(shí)間.374.5 蓄電池組的數(shù)量與電池參數(shù).374.6 座椅的設(shè)計(jì).384.7 輪胎的選擇.395 純電動(dòng)車的發(fā)展瓶頸與展望.40結(jié)論.42參 考 文 獻(xiàn).43致 謝.44第一章 緒論最初世界各國(guó)開(kāi)始試圖發(fā)展新能源汽車的主要原因是石油價(jià)格持續(xù)飆升造成能源緊缺，而擁有大量人口和消費(fèi)潛力的金磚四國(guó)開(kāi)始全面普及家庭汽車消費(fèi)，這加劇了石油危機(jī)轟轟烈烈爆發(fā)！于是人們提出了新能源汽車這個(gè)概念，嘗試混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車或者是太陽(yáng)能汽車等等，然而經(jīng)過(guò)幾年摸索之后，大家發(fā)現(xiàn)這些模式都不能從根本上解決問(wèn)題，只有純電動(dòng)汽車才能夠滿足快速削減石油消費(fèi)的根本目標(biāo)。全球碳排放標(biāo)準(zhǔn)的推出強(qiáng)化了主要國(guó)家推動(dòng)純電動(dòng)汽

14、車產(chǎn)業(yè)普及的動(dòng)力的欲望，由于汽車尾氣和工業(yè)污染給大氣層和地球生存環(huán)境帶來(lái)日趨嚴(yán)重破壞，人類必需在未來(lái)二十年內(nèi)努力將碳排放量指標(biāo)恢復(fù)到合理水準(zhǔn)，而削減碳排放量保護(hù)生存環(huán)境顯然已經(jīng)是比賺錢更迫切更緊急的事情。推廣和普及純電動(dòng)汽車是行之有效手段并且也是削減碳排放量重點(diǎn)方向之一！近年中國(guó)人對(duì)汽車的需求急劇增長(zhǎng),達(dá)到了用井噴來(lái)形容的程度,汽車目前燒掉了汽油的 85%,這還不算未來(lái)汽車擁有量的增長(zhǎng)可能形成的新的需求. 如今中國(guó)石油短缺,相當(dāng)程度上依靠進(jìn)口.可進(jìn)口價(jià)格高漲不說(shuō),來(lái)源還沒(méi)有保障.進(jìn)口石油又成了中國(guó)戰(zhàn)略家必須考慮的軍事問(wèn)題.從長(zhǎng)遠(yuǎn)看中國(guó)的四輪車必須要尋找非石油替代動(dòng)力.對(duì)燒油車來(lái)說(shuō)純電動(dòng)車就是一

15、個(gè)可能的替代.近幾年來(lái)城市交通發(fā)生擁堵的主要原因是私家車急劇上升。通過(guò)分析可知我國(guó)的人均可用交通資源甚少(與國(guó)外相比差十幾倍)，所以要改善交通首先必須設(shè)法減小交通工具載人的人均占用交通資源的“面積時(shí)數(shù)”。由于我國(guó)城市家庭呈小型化結(jié)構(gòu)等因素，現(xiàn)實(shí)中，私家車在上下班高峰期所載人數(shù)幾乎均為 12 人，即車載率總是相當(dāng)?shù)?，這無(wú)疑是對(duì)緊缺交通資源極大的奢侈浪費(fèi)。所以電動(dòng)微型轎車的推出無(wú)疑是節(jié)約交通資源和能源的體現(xiàn)！大多數(shù)城市中國(guó)人的上班距離不超過(guò) 20 公里,在中國(guó)城市里,車速也很少能達(dá)到 60 公里.這樣,一個(gè)重量約 330 公斤的(半個(gè)奧托大小),載兩個(gè)人,航程 7080 公里.最大時(shí)速 55 公里

16、的超微型城市上班車就可以滿足很多人的需要.當(dāng)然近距離也可以開(kāi)電動(dòng)兩輪車上班.可下雨,冬天吹風(fēng),夏天曬太陽(yáng)時(shí)就會(huì)感到不如封閉的超微型 4 輪電動(dòng)車.并且二者安全性也是完全不同的.最近的信息是,日本的富士公司投產(chǎn)一種類似這種檔次的純電動(dòng)車.(可以買來(lái)仿制)因日本的國(guó)情與中國(guó)類似,(上班距離短)一定可以獲得成功.對(duì)一些收入低的家庭,這種車有較低的進(jìn)入門坎,對(duì)一些富裕的家庭,這種車還可以作為家庭的第二輛車.在出城跑遠(yuǎn)路時(shí)用汽油車(混合動(dòng)力車),在城內(nèi)跑近路時(shí)可用超微電動(dòng)車.家里的婦女和老人也可以開(kāi). 這樣的超微低性能四輪城市電動(dòng)上班車,中國(guó)量產(chǎn)價(jià)格可能在兩萬(wàn)元以下,(重量是電動(dòng)摩托車的 4 倍,價(jià)格約

17、為電摩 2500 元的六倍)它幾乎沒(méi)有污染和噪音,通過(guò)性好,停車占地少,最重要的是:可以節(jié)省約 1/3 的汽油使用量.種種跡象表明,象電動(dòng)摩托車一樣,這種窮富兼顧,老少皆宜的超微電可能成為銷量最大的四輪乘用車,從而成為真正的國(guó)民車.本課題從微型電動(dòng)汽車的研究開(kāi)發(fā)入手，重點(diǎn)進(jìn)行微型電動(dòng)汽車的總體設(shè)計(jì)，零部件選型，性能計(jì)算以及主要部件設(shè)計(jì)，為開(kāi)發(fā)新型微型電動(dòng)打下基礎(chǔ)。技術(shù)參數(shù)要求載客量 2 至 3 人，動(dòng)力源為蓄電池，額定功率 5kw，主電深度不超過(guò) 80%時(shí)，電動(dòng)轎車最高時(shí)速 35km/h，勻速行駛的行駛里程 90km，作為城市老年人代步車使用，總體尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，成本低?？梢詽M足城市

18、工況的行駛要求。技術(shù)路線1.查閱并了解微型電動(dòng)汽車國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展趨勢(shì)，搜集相關(guān)資料。2.進(jìn)行微型電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)和零部件選型。3.進(jìn)行微型電動(dòng)汽車總體性能計(jì)算。4.運(yùn)用 Auto-cad 軟件進(jìn)行微型電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)圖紙。1.1 電動(dòng)車發(fā)展歷史電動(dòng)車發(fā)展歷史早在 19 世紀(jì)后半葉的 1873 年，英國(guó)人羅伯特戴維森（Robert Davidsson）制作了世界上最初的可供實(shí)用的電動(dòng)汽車。這比德國(guó)人戴姆勒（Gottlieb Daimler）和本茨（Karl Benz）發(fā)明汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車早了 10 年以上。 戴維森發(fā)明的電動(dòng)汽車是一輛載貨車，長(zhǎng) 4800mm，寬 1800mm，使用鐵、鋅、汞合金與

19、硫酸進(jìn)行反應(yīng)的一次電池。其后，從 1880 年開(kāi)始，應(yīng)用了可以充放電的二次電池。從一次電子表池發(fā)展到二次電池，這對(duì)于當(dāng)時(shí)電動(dòng)汽車來(lái)講是一次重大的技術(shù)變革，由此電動(dòng)汽車需求量有了很大提高。在 19 世紀(jì)下半葉成為交通運(yùn)輸?shù)闹匾a(chǎn)品，寫下了電動(dòng)汽車需求量有了很大提高。在 19 世紀(jì)下半葉成為交通運(yùn)輸?shù)闹匾a(chǎn)品，寫下了電動(dòng)汽車在人類交通史上的輝煌一頁(yè)。1890 年法國(guó)和英倫敦的街道上行駛著電動(dòng)大客車，當(dāng)時(shí)的車用內(nèi)燃機(jī)技術(shù)還相當(dāng)落后，行駛里程短，故障多，維修困難，而電動(dòng)汽車卻維修方便。 在歐美，電動(dòng)汽車最盛期是在 19 世紀(jì)末。1899 年法國(guó)人考門吉納駕駛一輛44kW 雙電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽

20、車，創(chuàng)造了時(shí)速 106km 的記錄。 1900 年美國(guó)制造的汽車中，電動(dòng)汽車為 15755 輛，蒸汽機(jī)汽車 1684 輛，而汽油機(jī)汽車只有 936 輛。進(jìn)入 20 世紀(jì)以后，由于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，1908 年美國(guó)福特汽車公司 T 型車問(wèn)世，以流水線生產(chǎn)方式大規(guī)模批量制造汽車使汽油機(jī)汽車開(kāi)始普及，致使在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中蒸汽機(jī)汽車與電動(dòng)汽車由于存在著技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性能上的不足，使前者被無(wú)情的歲月淘汰，后者則呈萎縮狀態(tài)。1.2 國(guó)內(nèi)外研究情況國(guó)內(nèi)外研究情況目前主要發(fā)達(dá)國(guó)家在純電動(dòng)汽車領(lǐng)域內(nèi)的動(dòng)作：1 1、美國(guó)、美國(guó)在燃料電池汽車與純電動(dòng)汽車之間徘徊在燃料電池汽車與純電動(dòng)汽車之間徘徊1991 年，美國(guó)通用汽

21、車公司、福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司共同協(xié)議，成立了“先進(jìn)電池聯(lián)合體”（USABC），共同研究開(kāi)發(fā)新一代電動(dòng)汽車所需要的高能電池，并且與美國(guó)能源部簽訂協(xié)議在 19911995 年間投資 2.26 億美元來(lái)資助電動(dòng)汽車用高能電池的研究。20 世紀(jì) 90 年代中期，美國(guó)克林頓政府曾制訂了發(fā)展電動(dòng)車的“新一代汽車伙伴(PNGV)計(jì)劃”，集中研究電池驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車。但鑒于當(dāng)時(shí)蓄電池技術(shù)還未能獲得關(guān)鍵性突破，純電動(dòng)汽車一次充電后的續(xù)駛里程短，充電時(shí)間長(zhǎng)，降低電池造價(jià)困難，在技術(shù)上也難以解決處理廢舊電池二次污染、回收困難的問(wèn)題，而且電池價(jià)格昂貴，商業(yè)化進(jìn)展緩慢。美國(guó)加州經(jīng)過(guò) 13 年在環(huán)保及環(huán)保車輛的

22、探索實(shí)踐，表示不再積極鼓勵(lì)發(fā)展純電動(dòng)汽車，而轉(zhuǎn)向了燃料電池。EV1、ChryslerEPIC 等相繼停產(chǎn)，通用曾經(jīng)也宣布不再繼續(xù)加大對(duì)純電動(dòng)汽車研究的投入，只是對(duì)已經(jīng)在路上使用的電動(dòng)汽車進(jìn)行維護(hù)。不過(guò)美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室還在繼續(xù)進(jìn)行純電動(dòng)汽車先進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、先進(jìn)電池及其管理系統(tǒng)等的深入研究。2002 年，美國(guó)人開(kāi)始意識(shí)到走了彎路，美國(guó)能源部批準(zhǔn)經(jīng)費(fèi) l500萬(wàn)美元，用于“工業(yè)研究、開(kāi)發(fā)和演示使用電池的電動(dòng)汽車”的費(fèi)用共擔(dān)項(xiàng)目，包括使用效率和動(dòng)力儲(chǔ)存、供電質(zhì)量等。小型、低速、特種用途的純電動(dòng)汽車不斷發(fā)展。2 2、歐洲、歐洲擁有先進(jìn)技術(shù)但工業(yè)化重視程度不足擁有先進(jìn)技術(shù)但工業(yè)化重視程度不足與美國(guó)相比，歐洲更

23、崇尚追求完美零污染的純電動(dòng)汽車。成立于 1990 年的歐洲“城市電動(dòng)車”協(xié)會(huì)至今在歐共體組織內(nèi)已有 60 座城市參與，幫助各城市進(jìn)行電動(dòng)汽車可行性的研究和安裝必要的設(shè)備，并指導(dǎo)城市的電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)。其中最為成功和著名的就是電動(dòng)標(biāo)致 106 車型，這種以鎳鎘電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車已經(jīng)在歐洲各國(guó)，尤其是在政府部門當(dāng)中擁有大量的用戶。這與法國(guó)政府給予純電動(dòng)汽車高度重視和支持，出臺(tái)了許多鼓勵(lì)研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)惠、支持、補(bǔ)貼和扶持政策密切相關(guān)。法國(guó)政府、法國(guó)電力公司、標(biāo)致-雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司簽屬協(xié)議，共同承擔(dān)開(kāi)發(fā)和推廣電動(dòng)汽車，共同合資組建了電動(dòng)汽車的電池公司薩夫特（SAFT）公司承擔(dān)電動(dòng)汽車的

24、高能電池的研究和開(kāi)發(fā)，以及電池的租賃和維修等工作。但它終究還是沒(méi)有能成功地解決一次充電后的續(xù)駛里程短的問(wèn)題，因此也沒(méi)有進(jìn)行更大規(guī)模的擴(kuò)張，而是更多地轉(zhuǎn)向清潔柴油車的產(chǎn)業(yè)化。目前，還有一些機(jī)構(gòu)繼續(xù)在做純電動(dòng)汽車的研究開(kāi)發(fā)，例如體現(xiàn)法國(guó)政府意向的法國(guó)重要的國(guó)營(yíng)企業(yè)，法國(guó)電力公司與達(dá)索集團(tuán)簽約了純電動(dòng)汽車的合作開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。追隨法國(guó)進(jìn)行理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的是比利時(shí)，主要集中在高等院校之中，例如布魯塞爾和列日（Liege）大學(xué)。但是比利時(shí)沒(méi)有自己的汽車工業(yè)，沒(méi)有很多的企業(yè)投資，只有有限的政府資助，缺乏實(shí)際運(yùn)用效果。此外還有意大利著重兩輪純電動(dòng)車的研發(fā)和運(yùn)營(yíng)，瑞士則側(cè)重研究超級(jí)電容器，尤其是電動(dòng)城市輕軌方面

25、的研究。3 3、日本、日本嗅覺(jué)敏銳步步領(lǐng)先已提前進(jìn)入推廣期嗅覺(jué)敏銳步步領(lǐng)先已提前進(jìn)入推廣期日本從 70 年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)純電動(dòng)車，許多汽車企業(yè)都陸續(xù)進(jìn)行了一些產(chǎn)品發(fā)布與銷售運(yùn)行，但堅(jiān)持下來(lái)進(jìn)行研發(fā)和銷售的只有大發(fā)和鈴木兩家。到了 90 年代之后，由于環(huán)境等問(wèn)題，一些大汽車企業(yè)重新開(kāi)始研發(fā)第二代純電動(dòng)車，豐田、本田、日產(chǎn)等陸續(xù)進(jìn)行了一些產(chǎn)品發(fā)布與銷售運(yùn)行。然而由于技術(shù)與價(jià)格等方面的原因，在新能源汽車研發(fā)戰(zhàn)略中，更多的日本汽車企業(yè)選擇了混合動(dòng)力汽車作為重點(diǎn)發(fā)展方向，堅(jiān)持純電動(dòng)汽車蓄電池技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)落在三菱重工、富士重工等動(dòng)力裝備類企業(yè)。純電動(dòng)汽車的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)向小型化發(fā)展，單人和 2 人車型成為主力車型

26、，車輛技術(shù)、零部件技術(shù)、充電設(shè)施技術(shù)都已相對(duì)成熟。截止到 2002 年，日本純電動(dòng)汽車的保有量為 2696 臺(tái)。目前，日本電動(dòng)車輛協(xié)會(huì)、汽車協(xié)會(huì)、汽車電子協(xié)會(huì)等部門已經(jīng)初步建立了一些純電動(dòng)汽車共同利用系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)用化試運(yùn)行和試運(yùn)營(yíng)。我國(guó)純電動(dòng)汽車的研究開(kāi)始于 20 世紀(jì) 60 年代，到了 90 年代掀起了一股電動(dòng)汽車熱，部分高校、汽車研究所以及生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)充電電池和純電動(dòng)汽車，并取得了一些成果。2001 年，我國(guó)確立“十五”國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863 計(jì)劃）電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)項(xiàng)目，明確了我國(guó)的電動(dòng)汽車戰(zhàn)略發(fā)展基本原則，即燃料電池汽車發(fā)展居首位、第二為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車兼顧一下

27、，提出“三橫三縱”研發(fā)布局，并招標(biāo)確定純電動(dòng)轎車由上汽奇瑞、天津汽車來(lái)牽頭研制。2006 年開(kāi)始實(shí)施的國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃對(duì)電動(dòng)汽車研發(fā)戰(zhàn)略也大體相同。按照項(xiàng)目規(guī)定進(jìn)程，純動(dòng)力電動(dòng)汽車功能樣車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車在國(guó)家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn)中各項(xiàng)指標(biāo)均滿足有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，關(guān)鍵零部件高功率鎳氫電池、鋰離子電池性能有了較大提高。在過(guò)去十年，中國(guó)已經(jīng)成功取得了純電動(dòng)摩托車全球老大的位置，而汽車工業(yè)即始終在關(guān)鍵技術(shù)上落后于國(guó)際先進(jìn)水平 30年，這成為世界工廠最大的恥辱。但在純電動(dòng)汽車技術(shù)開(kāi)發(fā)上的差距并不大，幾乎站在同一起跑線上，而且關(guān)鍵零部件技術(shù)平臺(tái)相同，有專家認(rèn)為研發(fā)水平最大

28、差距不超過(guò) 5 年。甚至在某些領(lǐng)域，如鋅-空氣電池和鋰電池研究方面，已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。與世界其他國(guó)家一樣，電動(dòng)汽車研發(fā)工作在我國(guó)也正在如火如荼的進(jìn)行著。十五期間，國(guó)家從維護(hù)我國(guó)能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮，設(shè)立電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，通過(guò)組織企業(yè)、高等院校和科研機(jī)構(gòu)，集中國(guó)家、地方、企業(yè)、高校、科研院所等方面的力量進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。為此，從 2001 年 10 月起，國(guó)家共計(jì)撥款 8.8 億元作為這一重大科技專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)。我國(guó)電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)實(shí)施 4 年來(lái)，經(jīng)過(guò) 200 多家企業(yè)、高校和科研院所的 2000 多名技術(shù)骨干的努力，目前已取

29、得重要進(jìn)展：燃料電池汽車已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出性能樣車，燃料電池轎車?yán)塾?jì)運(yùn)行 4000km，燃料電池客車?yán)塾?jì)運(yùn)行 8000km；混合動(dòng)力客車已在武漢等地公交線路上試驗(yàn)運(yùn)行超過(guò) 14 萬(wàn) km；純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車均已通過(guò)國(guó)家有關(guān)認(rèn)證試驗(yàn)。目前純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車均已通過(guò)國(guó)家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。天津清源電動(dòng)車輛有限公司等單位研發(fā)的純電動(dòng)轎車，其整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)已超過(guò)法國(guó)雪鐵龍公司贈(zèng)送的純電動(dòng)轎車和箱式貨車，初步形成了關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力。北京理工大學(xué)等單位初步完成了北京理工科凌電動(dòng)車輛股份有限公司密云電動(dòng)車輛產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地的建設(shè)

30、，并于 2003 年 12 月 30 日順利通過(guò)北京市公共交通總公司組織的示范運(yùn)行車組驗(yàn)收。小批量研發(fā)生產(chǎn)的 4 種車型、近 40 輛公交車即將投入北京市奧運(yùn)電動(dòng)示范車隊(duì)的示范運(yùn)行。2008 年 3 月 9 日，山東時(shí)風(fēng)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司“經(jīng)濟(jì)型電動(dòng)轎車” ，經(jīng)國(guó)家機(jī)動(dòng)車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（重慶）檢測(cè)表明，整車技術(shù)指標(biāo)符合企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中最高車速 46.1km/h，耗電率 8.0kwh/100km，一次充電續(xù)駛里程 102 km。2008 年預(yù)計(jì)生產(chǎn) 1 萬(wàn)輛，2009 年達(dá)到 5 萬(wàn)輛，2010 年達(dá)到 10 萬(wàn)輛【4】。對(duì)于中國(guó)而言，大力發(fā)展和推廣純電動(dòng)汽車擁有三重特殊戰(zhàn)略意義其一是中國(guó)

31、持續(xù)增長(zhǎng)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平已經(jīng)將能源消費(fèi)提升至極限，如果純電動(dòng)汽車全面替代傳統(tǒng)汽車，將會(huì)使得中國(guó)獲得兩倍至三倍以上的能源自由度，進(jìn)而為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供充足動(dòng)力。其二是中國(guó)從現(xiàn)在開(kāi)始全面推廣普及純電動(dòng)汽車，相當(dāng)于在未來(lái) 20 年中把發(fā)達(dá)國(guó)家上百年工業(yè)化道路重新再走一遍，國(guó)內(nèi)已經(jīng)大量普及的傳統(tǒng)汽車逐步淘汰升級(jí)，會(huì)帶來(lái)巨大市場(chǎng)和新利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。其三是擁有 13 億人口的中國(guó)在粗放式工業(yè)化進(jìn)程中所遭遇的環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)到了刻不容緩需要解決時(shí)刻，以前是用犧牲環(huán)境帶保“雞的屁”，目前出現(xiàn)了一個(gè)又能創(chuàng)造“雞的屁”又能修復(fù)和保護(hù)環(huán)境之渠道，不趕快抓住機(jī)會(huì)還要等待什么呢？機(jī)不可失，時(shí)不再來(lái)，中國(guó)必將繼續(xù)推出一系列推

32、廣和普及純電動(dòng)汽車的國(guó)家級(jí)政策第二章 純電動(dòng)汽車的原理與構(gòu)造電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。電動(dòng)汽車顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車，大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有一部分車輛把電動(dòng)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力

33、、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對(duì)石油資源日見(jiàn)枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。有專家認(rèn)為，對(duì)于電動(dòng)車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動(dòng)力相比，電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來(lái)與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模

34、推廣的機(jī)會(huì)。 優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。缺點(diǎn): 目前蓄電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量太少，還因電動(dòng)車的電池較貴，又沒(méi)形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購(gòu)買價(jià)格較貴，至于使用成本，有些使用價(jià)格比汽車貴，有些價(jià)格僅為汽車的 1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價(jià)格。由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好，但當(dāng)前技術(shù)尚不成熟。蓄電池電流電力調(diào)節(jié)器電動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)汽車行駛2.1 主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)電動(dòng)汽車的組成包括：電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控

35、制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。電源電源電源為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供電能，電動(dòng)機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。目前，電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等，這些新型電源的應(yīng)用，為電動(dòng)汽車的發(fā)展開(kāi)辟了廣闊的前景。 驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。目前電動(dòng)汽車上廣泛

36、采用直流串激電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)具有軟的機(jī)械特性，與汽車的行駛特性非常相符。但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護(hù)保養(yǎng)工作量大，隨著電機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必逐漸被直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)（ BLDCM）、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（ SRM）和交流異步電動(dòng)機(jī)所取代，如無(wú)外殼盤式軸向磁場(chǎng)直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。 電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速控控制制裝裝置置電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)置的，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。 早期的電動(dòng)汽車上，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速采用串接電阻或改變電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)線圈的匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因其調(diào)速是有級(jí)的，且會(huì)產(chǎn)生附加的能量消耗或使用電動(dòng)

37、機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)在已很少采用。目前電動(dòng)汽車上應(yīng)用較廣泛的是晶閘管斬波調(diào)速，通過(guò)均勻地改變電動(dòng)機(jī)的端電壓，控制電動(dòng)機(jī)的電流，來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。在電子電力技術(shù)的不斷發(fā)展中，它也逐漸被其他電力晶體管（入GTO、MOSFET、BTR 及 IGBT 等）斬波調(diào)速裝置所取代。從技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，伴隨著新型驅(qū)動(dòng)電機(jī)的應(yīng)用，電動(dòng)汽車的調(diào)速控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髂孀兗夹g(shù)的應(yīng)用，將成為必然的趨勢(shì)。 在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋向變換控制中，直流電動(dòng)機(jī)依靠接觸器改變電樞或磁場(chǎng)的電流方向，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的旋向變換，這使得電路復(fù)雜、可靠性降低。當(dāng)采用交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的改變只需變換磁場(chǎng)三相電流的相序即可，可使控制電路簡(jiǎn)化。此

38、外，采用交流電動(dòng)機(jī)及其變頻調(diào)速控制技術(shù)，使電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收控制更加方便，控制電路更加簡(jiǎn)單。 傳傳動(dòng)動(dòng)裝裝置置電動(dòng)汽車傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)裝置的多數(shù)部件常?？梢院雎浴Ｒ?yàn)殡妱?dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng)，所以電動(dòng)汽車上無(wú)需傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過(guò)電路控制實(shí)現(xiàn)變換，所以電動(dòng)汽車無(wú)需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車可以忽略傳統(tǒng)汽車的變速器。在采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車也可以省略傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的差速器。 行行駛駛裝裝置置行駛裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)車輪變成對(duì)地面的作用力，驅(qū)動(dòng)車輪

39、行走。它同其他汽車的構(gòu)成是相同的，由車輪、輪胎和懸架等組成。 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向裝裝置置轉(zhuǎn)向裝置是為實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，由轉(zhuǎn)向機(jī)、方向盤、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在方向盤上的控制力，通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。多數(shù)電動(dòng)汽車為前輪轉(zhuǎn)向，工業(yè)中用的電動(dòng)叉車常常采用后輪轉(zhuǎn)向。電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向裝置有機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向等類型。 制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置電動(dòng)汽車的制動(dòng)裝置同其他汽車一樣，是為汽車減速或停車而設(shè)置的，通常由制動(dòng)器及其操縱裝置組成。在電動(dòng)汽車上，一般還有電磁制動(dòng)裝置，它可以利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制電路實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電運(yùn)行，使減速制動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換成對(duì)蓄電池充電的電流

40、，從而得到再生利用。工作裝置工作裝置工作裝置是工業(yè)用電動(dòng)汽車為完成作業(yè)要求而專門設(shè)置的，如電動(dòng)叉車的起升裝置、門架、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)完成。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)內(nèi)燃機(jī)汽車的特點(diǎn)是裝備有發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、機(jī)械式動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、燃油箱、排氣系統(tǒng)等，能量的補(bǔ)充方式為向燃油箱加入燃油，通常無(wú)法回收利用減速和下坡時(shí)的能量。蓄電池電動(dòng)車與內(nèi)燃機(jī)汽車的最大區(qū)別是動(dòng)力系統(tǒng)的差別，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖如圖所示，動(dòng)力系統(tǒng)的起點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力經(jīng)離合器、變速器、萬(wàn)向節(jié)、傳動(dòng)抽、主減速器、差速器和驅(qū)動(dòng)半軸傳至車輪，其能源來(lái)自燃料箱，燃料可以是柴油、汽油、液化石油氣、天

41、然氣和醇類等，用完之后可通過(guò)加油站補(bǔ)充。蓄電池電動(dòng)車汽車的最大特點(diǎn)是裝備有蓄電池、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)控制裝置和能源管理系統(tǒng)等，能量的補(bǔ)充方式為充電，可在充電站或停車場(chǎng)進(jìn)行，充電站使用的充電器多為快速充電器。由于電動(dòng)機(jī)被拖動(dòng)時(shí)，即可發(fā)電，因此蓄電池電動(dòng)汽車一般都帶有可回收減速和下坡是能量回收（再生）系統(tǒng)。純電動(dòng)汽車，相對(duì)燃油汽車而言，主要差別（異）在于四大部件，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，調(diào)速控制器、動(dòng)力電池、車載充電器。相對(duì)于加油站而言，它由公用超快充電站。純電動(dòng)汽車之品質(zhì)差異取決于這四大部件，其價(jià)值高低也取決于這四大部件的品質(zhì)。純電動(dòng)汽車的用途也在四大部件的選用配置直接相關(guān)。純電動(dòng)汽車時(shí)速快慢，和啟動(dòng)速度取決于驅(qū)

42、動(dòng)電機(jī)的功率和性能，其續(xù)行里程之長(zhǎng)短取決于車載動(dòng)力電池容量之大小，車載動(dòng)力電池之重量取決于選用何種動(dòng)力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等，它們體積，比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命都各異。這取決于制造商對(duì)整車檔次的定位和用途以及市場(chǎng)界定、市場(chǎng)細(xì)分。純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)目前有直流有刷、無(wú)刷、有永磁、電磁之分，再有交流步進(jìn)電機(jī)等，它們的選用也與整車配置、用途、檔次有關(guān)。另外驅(qū)動(dòng)電機(jī)之調(diào)速控制也分有級(jí)調(diào)速和無(wú)級(jí)調(diào)速，有采1用電子調(diào)速控制器和不用調(diào)速控制器之分。電動(dòng)機(jī)有輪轂電機(jī)、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)、有單電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)和組合電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。電機(jī)及調(diào)速控制器的選用和配制對(duì)整車檔次和價(jià)位也有影響。公用超快充電站是純電動(dòng)汽車

43、商業(yè)化的基礎(chǔ)設(shè)施，將它做完善到位了才能使前者暢行無(wú)憂，反之則是它的短腿，受其制約和影響，歐洲、美國(guó)電動(dòng)汽之商業(yè)實(shí)踐充分說(shuō)明了這點(diǎn)。我們對(duì)此認(rèn)識(shí)到了，但行動(dòng)不力。另外，充電機(jī)與車載電池之電纜連接器問(wèn)題必須規(guī)范，形成電池品種、電壓分檔、快慢（功率大?。┲T要素的一致，否則純電動(dòng)汽車及公用超快充電站無(wú)法有效無(wú)法對(duì)接，這個(gè)產(chǎn)業(yè)目前白紙一張，待我們?nèi)ラ_(kāi)拓，但必須規(guī)劃、設(shè)計(jì)成型后實(shí)施，以免徒勞，以免勞命傷財(cái)。純電動(dòng)汽車之四大部件及公用充電站之大型充電機(jī)，專用電纜、線纜連接器乃至計(jì)費(fèi)、收費(fèi)系統(tǒng)，這是汽車行業(yè)新的零部件，沒(méi)它們將是無(wú)米之炊，沒(méi)做到位、不完善則是短腿受其制約。同時(shí)與此相關(guān)的零部件制造商應(yīng)以此形成產(chǎn)

44、業(yè)鏈，共圖發(fā)展。國(guó)家發(fā)政委“新能源汽車公告管理辦法和實(shí)施細(xì)則”已于 2007 年 11 月 1 日施行。 “城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村農(nóng)用（專用）電動(dòng)汽車通用技術(shù)條件”也在醞釀過(guò)程中，純電動(dòng)汽車商業(yè)化在農(nóng)村已經(jīng)初現(xiàn)雛形，我們不該視而不見(jiàn)。 將來(lái)符合國(guó)際和符合市場(chǎng)需求的純電動(dòng)汽車必定遵守以下幾項(xiàng)：1、電動(dòng)車輛研發(fā)制造運(yùn)營(yíng)必須符合國(guó)家各項(xiàng)相關(guān)法規(guī)。整車、零部件性能必須滿足國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)具體要求。2、電動(dòng)車輛是以電為能源，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛的，不再產(chǎn)生新的污染，不再產(chǎn)生易燃、易爆之隱患。3、電動(dòng)車輛儲(chǔ)能用的電池必須是無(wú)污染、環(huán)保型的。且具有耐久的壽命，具備超快充電（2-3C 以上電流）的功能。車輛根據(jù)用途確定一次充

45、電之續(xù)行里程，以此裝置夠用電量的電池組，充分利用公用充電站超快充電以延長(zhǎng)續(xù)行里程。4、電動(dòng)機(jī)組應(yīng)有高效率的能量轉(zhuǎn)換。剎車、減速之能量的直接利用和回收，力求車輛之綜合能源利用的高效率。5、根據(jù)車輛用途和行駛場(chǎng)合設(shè)定最高車速，且不得超過(guò)交通法規(guī)的限定值，以合理選擇電動(dòng)機(jī)的功率和配置電池組容量。6、車輛駕駛操作，控制簡(jiǎn)單有效、工作可靠，確保行車安全。7、機(jī)械、電氣裝置耐用少維修。車輛運(yùn)營(yíng)之費(fèi)用低廉。8、以目標(biāo)市場(chǎng)需求為依據(jù)，提供實(shí)用、合適車型滿足之，力求做到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、功能諸方面的綜合統(tǒng)一。 將來(lái)產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化為用戶所歡迎的電動(dòng)汽車，必定符合以下幾點(diǎn)特征：準(zhǔn)確的定位、恰當(dāng)?shù)挠猛尽⒁笋偟膮^(qū)域、最

46、佳的效能。合適的車型、經(jīng)濟(jì)的配置?？煽康男阅?、便當(dāng)?shù)牟倏?。環(huán)保的電池、耐久的壽命、夠用的電量、超快的充電、完善的網(wǎng)絡(luò)、到位的服務(wù)。低廉的費(fèi)用、最少的維修。2.2 純電動(dòng)汽車技術(shù)介紹純電動(dòng)汽車技術(shù)介紹技術(shù)概述電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。它使用存儲(chǔ)在電池中的電來(lái)發(fā)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)汽車時(shí)有時(shí)使用 12或 24 塊電池，有時(shí)則需要更多。 無(wú)污染，噪聲低電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是“零污染”。眾所周知，內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的CO、HC 及 NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙

47、霧。電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲，電動(dòng)機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。噪聲對(duì)人的聽(tīng)覺(jué)、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)也是有危害的。 能源效率高，多樣化電動(dòng)汽車的研究表明，其能源效率已超過(guò)汽油機(jī)汽車。特別是在城市運(yùn)行，汽車走走停停，行駛速度不高，電動(dòng)汽車更加適宜。電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。有些研究表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠停俳?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量。 另一方面，電動(dòng)汽車的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴，可將有限的石油用于更

48、重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽(yáng)能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開(kāi)用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少，維修保養(yǎng)工作量小。當(dāng)采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電機(jī)無(wú)需保養(yǎng)維護(hù)，更重要的是電動(dòng)汽車易操縱。 動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短目前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善，尤其是動(dòng)力電源（電池）的壽命短，使用成本高。電池的儲(chǔ)能量小，一次充電后行駛里程不理想，電動(dòng)車的價(jià)格較貴。但從發(fā)展的角度看，隨著科技的進(jìn)步，投入相應(yīng)的人力物力，電動(dòng)汽車的問(wèn)題會(huì)逐步得到解決。揚(yáng)長(zhǎng)避短，

49、電動(dòng)汽車會(huì)逐漸普及，其價(jià)格和使用成本必然會(huì)降低。第三章 微型純電動(dòng)車部件選擇與設(shè)計(jì)3.1 微型電動(dòng)車蓄電池系統(tǒng)微型電動(dòng)車蓄電池系統(tǒng)電動(dòng)汽車目前還存在價(jià)格較高、續(xù)駛里程較短、動(dòng)力性能較差等問(wèn)題，而這些問(wèn)題都是和電源技術(shù)密切相關(guān)的。目前制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素是動(dòng)力蓄電池不理想，對(duì)于開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車的競(jìng)爭(zhēng)，最重要的就在于開(kāi)發(fā)車載動(dòng)力電池的競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)電源系統(tǒng)的要求如下:(1) 高的比能量和能量密度；(2) 高的比功率和功率密度；(3) 快速充電和深度放電的能力；(4) 使用壽命長(zhǎng)；(5) 自放電率小, 充電效率高；(6) 安全性能良好, 且成本低廉；(7) 免維修；(8) 對(duì)環(huán)境無(wú)危害, 可回收性好。目

50、前國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車使用的主要是鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池這三類。各種主要電動(dòng)車用蓄電池對(duì)比見(jiàn)表 1。目前能大量生產(chǎn)供應(yīng)的只有鉛蓄電池和鎘鎳蓄電池。由于鎘鎳電池性能價(jià)格比不如鉛蓄電池而且存在鎘污染，性能優(yōu)良的 MH-Ni 電池有可能很快進(jìn)入市場(chǎng)。本文將重點(diǎn)討論鉛蓄電池、MH-Ni、鋰離子及鈉氯化鎳蓄電池的進(jìn)展情況。質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是唯一可以在性能上與燃油汽車競(jìng)爭(zhēng)的電池，本文將介紹其最近發(fā)展情況情況。表 1 各種主要電動(dòng)車用蓄電池對(duì)比能 電池種類 比能量 Wh/kg 能量密度 Wh/L 比功率 W/kg 循環(huán)壽命 (次) 價(jià)格 (相對(duì)) 商品化 程度 鉛酸 鎘鎳 MH-Ni Na

51、NiCl2(ZEBRA) 鋰離子 35 50 65 86 100 90 80 135 132 170 150 200 150 157 300 500 1000 1000 1000 1200 100 500 400 500 1000 大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn) 試制 中試 試制 研究顯示，鋰電池將是未來(lái)動(dòng)力電池的發(fā)展方向，鋰離子電池的比容要好于鎳氫電池，具有重量輕、儲(chǔ)能大、功率大、無(wú)污染（也無(wú)二次污染） 、壽命長(zhǎng)、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍寬泛等優(yōu)點(diǎn)，其壽命也可以比鎳氫電池做得好。因此鋰離子電池逐漸取代鉛和鎳氫電池，成為純電動(dòng)汽車蓄電池的核心技術(shù)。雖然目前鋰離子電池成本較高但它在其他方面的優(yōu)越性能較高仍

52、然會(huì)成為今后純電動(dòng)車蓄電池的主流隨著技術(shù)的不斷發(fā)展成本勢(shì)必會(huì)不斷減小，綜合考慮微型純電動(dòng)車蓄電池采用鋰離子電池最佳。鋰電池工作原理：充電時(shí)鋰離子從氧化物正極晶格脫出，通過(guò)鋰離子傳導(dǎo)的有機(jī)電解液后遷移嵌入到碳負(fù)材料負(fù)極，負(fù)極處于富鋰態(tài)，正極處于貧鋰態(tài)，同時(shí)電子的補(bǔ)償電荷從外電路供給到碳負(fù)極，保證負(fù)極的電荷平衡工作原理。 鋰離子電池使用鋰碳化合物作負(fù)極,鋰化過(guò)渡金屬氧化物作正極, 液體有機(jī)溶液或固體聚合物作為電解液。在充放電過(guò)程中, 鋰離子在電池正極和負(fù)極之間往返流動(dòng)。電化學(xué)反應(yīng)方程式為:LixC + Li-xMyOz C + LiMyOzLixC 為鋰碳化合物; Li-xMyOz 為鋰化過(guò)渡金屬

53、氧化物。放電時(shí), 鋰離子由電池負(fù)極通過(guò)電解液流向正極并被吸收。充電時(shí), 過(guò)程正好相反; 放電時(shí)則恰好相反，鋰從碳材料中脫出回到氧化物正極中，正極處于富鋰態(tài)。3.2 微型電動(dòng)車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)微型電動(dòng)車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能與其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接相關(guān)，當(dāng)前驅(qū)動(dòng)方案主要有四種：機(jī)械驅(qū)動(dòng)布置方案、機(jī)電集成化驅(qū)動(dòng)布置方案、機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)布置方案、輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)布置方案。其中輪轂電機(jī)布置方案可以對(duì)各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行相互獨(dú)立的控制，有利于提高車輛轉(zhuǎn)向靈活性和充分利用路面附著力，這種布置方式比其他三種布置方式更能體現(xiàn)電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)，本設(shè)計(jì)便是采用此種布置方案。采用輪毅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)可以裝在電動(dòng)汽車的車輪輪

54、毅中，直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)輪，蓄電池可以布置在車身底部，或者布置在行李倉(cāng)內(nèi)，如圖。這種布置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，更加節(jié)省了空間。代表車型比亞迪汽車公司的純電動(dòng)汽車 ET。輪轂電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器與散熱系統(tǒng)等組成。輪轂電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結(jié)構(gòu)型式：內(nèi)轉(zhuǎn)子型和外轉(zhuǎn)子型。圖 3.2.1 所示為兩種型式輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。通常，外轉(zhuǎn)子型采用低速外傳子電機(jī)，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速在 10001500r/min 左右，無(wú)任何減速裝置，電機(jī)的外傳子與車輪的輪輞固定或者集成在一起，車輪的轉(zhuǎn)速與電機(jī)相同。內(nèi)轉(zhuǎn)子型則采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，同時(shí)裝備固定傳動(dòng)比的減速器。為了獲得較高的功率密度，

55、電機(jī)的轉(zhuǎn)速通常高達(dá) 10000r/min。減速結(jié)構(gòu)通常采用傳動(dòng)比在 10：1 左右的行星齒輪減速裝置，車輪的轉(zhuǎn)速在在 1000r/min 左右。圖 3.2.1 輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式高速內(nèi)轉(zhuǎn)子的輪轂電機(jī)具有較高的比功率，質(zhì)量輕，體積小，效率高，噪聲小，成本低；缺點(diǎn)是必須采用減速裝置，使效率降低，非簧載質(zhì)量增大，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速受線圈損耗、摩擦損耗以及變速機(jī)構(gòu)的承受能力等因素的限制。低速外轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軸向尺寸小，比功率高，能在很寬的速度范圍內(nèi)控制轉(zhuǎn)矩，且響應(yīng)速度快，外轉(zhuǎn)子直接和車輪相連，沒(méi)有減速機(jī)構(gòu)，因此效率高；缺點(diǎn)是如要獲得較大的轉(zhuǎn)矩，必須增大發(fā)動(dòng)機(jī)體積和質(zhì)量，因而成本高，加速時(shí)效率低，噪聲大

56、。圖所示為兩種結(jié)構(gòu)形式的輪轂電機(jī)。這兩種結(jié)構(gòu)在目前的電動(dòng)車中都有應(yīng)用，但是隨著緊湊的行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)，高速內(nèi)轉(zhuǎn)子式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在功率密度方面比低速外轉(zhuǎn)子式更具競(jìng)爭(zhēng)力。輪轂電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)由于電機(jī)電制動(dòng)容量較小，不能滿足整車制動(dòng)效能的要求，通常需要附加機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)。輪轂電機(jī)系統(tǒng)中的制動(dòng)器可以根據(jù)結(jié)構(gòu)采用鼓式或者盤式制動(dòng)器。由于電動(dòng)機(jī)電制動(dòng)容量的存在，往往可以使制動(dòng)器的設(shè)計(jì)容量可以適當(dāng)減小。大多數(shù)的輪轂電機(jī)系統(tǒng)采用風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻，也有采用水冷和油冷的方式對(duì)電機(jī)、制動(dòng)器等的發(fā)熱部件進(jìn)行散熱降溫，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。電機(jī)應(yīng)用類型與特點(diǎn)分析輪轂電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)按照電機(jī)磁場(chǎng)的類型分為徑向磁場(chǎng)和軸向磁場(chǎng)兩種類

57、型。對(duì)比如下：（1）軸向磁通電機(jī)的結(jié)構(gòu)更利于熱量散發(fā)，并且它的定子可以不需要鐵心；（2）徑向磁通電機(jī)定轉(zhuǎn)子之間受力比較均衡，磁路由硅鋼片疊壓得到，技術(shù)更簡(jiǎn)單成熟。輪轂電機(jī)的電機(jī)類型分為永磁、感應(yīng)、開(kāi)關(guān)磁阻式。其特點(diǎn)如下：（1）感應(yīng)（異步）電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、成本低廉、運(yùn)行可靠，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，噪聲低，不需要位置傳感器，轉(zhuǎn)速極限高；缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，成本高，相對(duì)永磁電機(jī)而言，異步電機(jī)效率和功率密度偏低；（2）無(wú)刷永磁同步電機(jī)可采用圓柱形徑向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)或盤式軸向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調(diào)速范圍，發(fā)展前景十分廣闊，已在國(guó)內(nèi)外多種電動(dòng)車輛中獲得應(yīng)用；（3）開(kāi)關(guān)磁阻式電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

58、，制造成本低廉，轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩特性好等特點(diǎn)，適用于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)；缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)和控制非常困難和精細(xì)，運(yùn)行噪聲大。 國(guó)內(nèi)外典型輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)日本慶應(yīng)義塾大學(xué)環(huán)境信息學(xué)部清水浩教授領(lǐng)導(dǎo)的電動(dòng)汽車研究小組在過(guò)去的十幾年中，一直以基于輪轂電機(jī)的全輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車為研究對(duì)象，至今已試制了五種不同型式的樣車。其中，1991 年與東京電力公司共同開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車 IZA，采用Ni-Cd 電池為動(dòng)力源，采用四個(gè)額定功率為 6.8kw，峰值功率達(dá)到 25kw 的外轉(zhuǎn)子式永磁同步輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，最高時(shí)速可達(dá) 176km/h。1996 年，該小組聯(lián)合日本國(guó)家環(huán)境研究所研制了采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車 ECO，輪轂電機(jī)驅(qū)

59、動(dòng)系統(tǒng)選用永磁直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，額定功率為 6.8kw，峰值功率為 20kw，并配速比為 1：5 的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)。輪轂電機(jī)采用機(jī)械制動(dòng)與電機(jī)再生制動(dòng)相結(jié)合的方式，機(jī)械制動(dòng)力矩由鼓式制動(dòng)器提供，制動(dòng)力分配規(guī)律的基本原則是不損害制動(dòng)效能的前提下，盡可能多的回收制動(dòng)能量，有效延長(zhǎng)了續(xù)駛里程。2001 年，最新推出了以鋰電池為動(dòng)力源，采用 8 個(gè)大功率交流同步輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)大轎車 KAZ，最高時(shí)速達(dá)到 311km/h。KAZ 的輪轂電機(jī)系統(tǒng)中采用高轉(zhuǎn)速的高性能內(nèi)轉(zhuǎn)子型電動(dòng)機(jī)，其峰值功率可達(dá) 55kw，提高了 KAZ 的極限加速能力，使其 0-100km/h 加速時(shí)間僅 8 秒。為了使電動(dòng)機(jī)輸

60、出轉(zhuǎn)速符合車輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速要求，KAZ 的輪轂電機(jī)系統(tǒng)匹配了一個(gè)傳動(dòng)比為 4.588 的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)。KAZ 的前后輪沒(méi)有采用相同型式的制動(dòng)器，而是前輪采用盤式制動(dòng)器，后輪采用鼓式制動(dòng)器。圖 3.2.2 為 KAZ 的前、后輪轂電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。2003 年日本豐田汽車公司在東京車展上推出的燃料電池概念車 FINE-N 也采用了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。 圖 3.2.2 KAZ 一體化輪轂電機(jī)系統(tǒng)法國(guó) TM4 公司設(shè)計(jì)制造的一體化輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 3.2.3 所示。它采用外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子外殼直接與輪輞相固結(jié)，將電動(dòng)機(jī)外殼作為車輪輪輞的組成部分，而且電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)鼓集成在

61、一起，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子、輪輞以及制動(dòng)器三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)物體的集成，大大減輕一體化輪轂電機(jī)系統(tǒng)質(zhì)量，集成化程度相當(dāng)高。該一體化輪轂電機(jī)系統(tǒng)的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的額定功率為18.5kw，峰值功率可達(dá)到 80kw，峰值扭矩為 670Nm，額定轉(zhuǎn)速為 950rpm，最高轉(zhuǎn)速為 1385rpm，而且額定工況下的平均效率可達(dá)到 96.3%。哈爾濱工業(yè)大學(xué)愛(ài)英斯電動(dòng)汽車研究所研制開(kāi)發(fā)的 EV96-1 型電動(dòng)汽車也采用外轉(zhuǎn)子型輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，選用一種稱為“多態(tài)電動(dòng)機(jī)”的永磁式電動(dòng)機(jī)，兼有同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)的雙重特性，其額定功率為 6.8kw，峰值功率為 15kw，集成盤式制動(dòng)器，風(fēng)冷散熱。 圖 3.2.3 TM

62、4 一體化輪轂電機(jī)系統(tǒng)同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院在 2002 年、2003 年和 2004 年分別推出了采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的四輪驅(qū)動(dòng)燃料電池微型電動(dòng)汽車動(dòng)力平臺(tái)“春暉一號(hào)”和“春暉二號(hào)”，兩者均采用四個(gè)低速永磁直流無(wú)刷輪轂電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，匹配相應(yīng)的盤式制動(dòng)器。輪轂電機(jī)為外轉(zhuǎn)子型輪轂電機(jī)，其外形結(jié)構(gòu)主要考慮與雙橫臂懸架、輪輞及制動(dòng)盤的連接方便。為了提高輪轂電機(jī)的外形通用性，考慮在一定功率范圍內(nèi)的輪轂電機(jī)采用相同的外形結(jié)構(gòu)。該輪轂電機(jī)既可安裝市售微型汽車制動(dòng)盤，又能安裝不同規(guī)格摩托車制動(dòng)盤。因此相同的底盤結(jié)構(gòu)只需更換不同功率的輪轂電機(jī)，即可獲得不同的整車動(dòng)力性能。輪轂電機(jī)額定功率 0.8kW，峰值功率 2

63、.5kW；額定轉(zhuǎn)矩 25Nm，峰值轉(zhuǎn)矩 155Nm；額定轉(zhuǎn)速 300rpm，最高轉(zhuǎn)速 510rpm。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車，需要通過(guò)多級(jí)變速箱來(lái)近似實(shí)現(xiàn)理想的汽車驅(qū)動(dòng)特性，如圖 3.2.4.1 所示。而電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基于恒轉(zhuǎn)矩和恒功率運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)理想的汽車驅(qū)動(dòng)特性，如圖 3.2.4.2 所示。輪轂電機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)分析通常，電動(dòng)汽車采用集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式。這種結(jié)構(gòu)型式具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可以沿用內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力車的部分傳動(dòng)裝置，布置在原發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，繼承性好；（2）可以采用電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)，乃至控制器的集成結(jié)構(gòu)型式，結(jié)構(gòu)緊湊，便于處理電機(jī)冷卻、振動(dòng)隔振以及電磁干擾等問(wèn)題；（3）整車總布置型式與內(nèi)燃機(jī)

64、接近，前艙熱管理、隔聲處理以及碰撞安全性與原車接近或者容易處理。缺點(diǎn)是：（1）傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，傳動(dòng)效率低；（2）通常要求使用高轉(zhuǎn)速大功率電機(jī)，對(duì)電機(jī)性能要求高。分散電機(jī)驅(qū)動(dòng)相對(duì)于集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）以電子差速控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)外車輪不同轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，而且精度更高；（2）取消機(jī)械差速裝置有利于動(dòng)力系統(tǒng)減輕質(zhì)量，提高傳動(dòng)效率，降低傳動(dòng)噪聲；（3）有利于整車總布置的優(yōu)化和整車動(dòng)力學(xué)性能的匹配優(yōu)化；（4）降低對(duì)電機(jī)的性能指標(biāo)要求，且具有冗余可靠性高的特點(diǎn)。但是，分散電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式具有以下缺點(diǎn)：（1）為滿足各輪運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)多個(gè)電機(jī)的同步協(xié)調(diào)控制要求高；（2）電機(jī)的分散安裝布置提出了結(jié)構(gòu)布置、熱管理、電

65、磁兼容以及振動(dòng)控制等多方面的技術(shù)難題。分散電機(jī)驅(qū)動(dòng)通常有輪轂電機(jī)和輪邊電機(jī)兩種方式。所謂輪邊電機(jī)方式是指每個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪由單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，但是電機(jī)不是集成在車輪內(nèi)，而是通過(guò)傳動(dòng)裝置（例如傳動(dòng)軸）連接到車輪。輪邊電機(jī)方式的驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于簧載質(zhì)量范圍，懸架系統(tǒng)隔振性能好。但是，安裝在車身上的電機(jī)對(duì)整車總布置的影響很大，尤其是在后軸驅(qū)動(dòng)的情況下。而且，由于車身和車輪之間存在很大的變形運(yùn)動(dòng)，對(duì)傳動(dòng)軸的萬(wàn)向傳動(dòng)也具有一定的限制。與輪邊電機(jī)方式相比，輪轂電機(jī)方式具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，主要包括：（1）可以完全省略傳動(dòng)的傳動(dòng)裝置，整體動(dòng)力利用效率大大提高；（2）輪轂電機(jī)使得整車總布置可以采用扁平化的底盤結(jié)構(gòu)型式，車內(nèi)空間

66、和布置自由度得到極大的改善；（3）車身上幾乎沒(méi)有大功率的運(yùn)動(dòng)部件，整車的振動(dòng)和噪聲舒適性得到極大改善；（4）輪轂電機(jī)方式便于實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)型式，有利于極大改善整車的動(dòng)力性能；（5）輪轂電機(jī)作為執(zhí)行元件，利用響應(yīng)速度快和準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)便于實(shí)現(xiàn)包括線控驅(qū)動(dòng)、線控制動(dòng)以及線控整車動(dòng)力學(xué)控制在內(nèi)的整車動(dòng)力學(xué)集成控制，提高整車的主動(dòng)安全性?；旌蟿?dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車是電動(dòng)汽車研究的兩個(gè)分支。經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，電動(dòng)汽車技術(shù)日趨成熟，部分產(chǎn)品已進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用如 Toyota Prius。目前，電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)多數(shù)在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的傳動(dòng)系基礎(chǔ)上進(jìn)行一些改變，進(jìn)而將電動(dòng)機(jī)及電池等部件加入總布置中。這種布置難以充分發(fā)揮電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)。為使電動(dòng)汽車對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車形成更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出適合電動(dòng)汽車的底盤系統(tǒng)勢(shì)在必行。而車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)（即采用輪轂電機(jī)的電動(dòng)輪）則可使電動(dòng)汽車底盤實(shí)現(xiàn)電子化，主動(dòng)化，大大提高電動(dòng)汽車的性能。使電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車相比具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn) 電動(dòng)汽車車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是利用獨(dú)立控制的電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)汽車的車輪，車輪之間沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)。典型驅(qū)動(dòng)布置型式，其電動(dòng)機(jī)與車