電動汽車(Electric Vehicle� 是指以車�電源為動�,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法�(guī)各項要求的車�。一般采用高效率充電電池,或燃料電池為動力源,無需再用內燃機。由于對�(huán)境影響相對傳�(tǒng)汽車較小,其前景被廣泛看好,但當前技術尚不成��
電動汽車的組成包括電力驅動及控制系統(tǒng)、驅動力傳動等機械系�(tǒng)、完成既定任務的工作裝置�。電力驅動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心,也是區(qū)別于內燃機汽車的不同�。電力驅動及控制系統(tǒng)由驅動電動機、電源和電動機的調速控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內燃機汽車相同�
1. 電源
電源為電動汽車的驅動電動機提供電�,電動機將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前,電動汽車上應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電�,但隨著電動汽車技術的�(fā)�,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、鎳鉻電�、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等,這些新型電源的應�,為電動汽車的發(fā)展開辟了廣闊的前��
2. 動機調速控制裝�
電動機調速控制裝置是為電動汽車的變速和方向變換等設置的,其作用是控制電動機的電壓或電流,完成電動機的驅動轉矩和旋轉方向的控��
早期的電動汽車上,直流電動機的調速采用串接電阻或改變電動機磁場線圈的匝數(shù)來實�(xiàn)。因其調速是有級�,且會產(chǎn)生附加的能量消耗或使用電動機的結構復雜,現(xiàn)在已很少采用。目前電動汽車上應用較廣泛的是晶閘管斬波調�,通過均勻地改變電動機的端電壓,控制電動機的電流,來實�(xiàn)電動機的無級調�。在電子電力技術的不斷�(fā)展中,它也逐漸被其他電力晶體管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斬波調速裝置所取代。從技術的�(fā)展來�,伴隨著新型驅動電機的應用,電動汽車的調速控制轉�?yōu)橹绷髂孀兗夹g的應�,將成為必然的趨��
在驅動電動機的旋向變換控制中,直流電動機依靠接觸器改變電樞或磁場的電流方�,實�(xiàn)電動機的旋向變換,這使得孔子哈電路復雜、可靠性降�。當采用交流異步電動機驅動時,電動機轉向的改變只需變換磁場三相電流的相序即�,可使控制電路簡�。此�,采用交流電動機及其變頻調速控制技�,使電動汽車的制動能量回收控制更加方便,控制電路更加簡單�
3. 驅動電動�
驅動電動機的作用是將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前電動汽車上廣泛采用直流串激電動�,這種電機具有"�"的機械特性,與汽車的行駛特性非常相�。但直流電動機由于存在換向火花,比功率較�、效率較�,維護保�(yǎng)工作量大,隨著電機技術和電機控制技術的�(fā)�,勢必逐漸被直流無刷電動機(BCDM)、開關磁阻電動機(SRM)和交流異步電動機所取代�
4. 傳動裝置
電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅動轉矩傳給汽車的驅動軸,當采用電動輪驅動�,傳動裝置的多數(shù)部件�??梢院雎?。因為電動機可以帶負載啟�,所以電動汽車上無需傳統(tǒng)內燃機汽車的離合�。因為驅動電機的旋向可以通過電路控制實現(xiàn)變換,所以電動汽車無需內燃機汽車變速器中的倒檔。當采用電動機無級調速控制時,電動汽車可以忽略傳�(tǒng)汽車的變速器。在采用電動輪驅動時,電動汽車也可以省略傳統(tǒng)內燃機汽車傳動系�(tǒng)的差速器�
5. 工作裝置
工作裝置是工�(yè)用電動汽車為完成作業(yè)要求而專門設置�,如電動叉車的起升裝�、門�、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動機驅動的液壓系�(tǒng)完成�
6. 行駛裝置
行駛裝置的作用是將電動機的驅動力矩通過車輪變成對地面的作用�,驅動車輪行�。它同其他汽車的構成是相同的,由車輪、輪胎和懸架等組成�
7. 轉向裝置
專項裝置是為實現(xiàn)汽車的轉彎而設置的,由轉向�、方向盤、轉向機構和轉向輪等組成。作用在方向盤上的控制力,通過轉向機和轉向機構使轉向輪偏轉一定的角度,實�(xiàn)汽車的轉向。多�(shù)電動汽車為前輪轉�,工�(yè)中用的電動叉車常常采用后輪轉�。電動汽車的轉向裝置有機械轉�、液壓轉向和液壓助力轉向等類��
8. 制動裝置
電動汽車的制動裝置同其他汽車一樣,是為汽車減速或停車而設置的,通常由制動器及其操縱裝置組成。在電動汽車�,一般還有電磁制動裝�,它可以利用驅動電動機的控制電路實現(xiàn)電動機的�(fā)電運行,使減速制動時的能量轉換成對蓄電池充電的電�,從而得到再生利��
電動汽車本身不排放污染大氣的有害氣體,即使按所耗電量換算為�(fā)電廠的排�,除硫和微粒�,其它污染物也顯著減�,由于電廠大多建于遠離人口密集的城市,對人類傷害較少,而且電廠是固定不動的,集中的排放,清除各種有害排放物較容�,也已有了相關技術。由于電力可以從多種一次能源獲�,如�、核能、水力等,解除人們對石油資源日見枯竭的擔�。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電,使�(fā)電設備日夜都能充分利�,大大提高其�(jīng)濟效�。有些研究表�,同樣的原油�(jīng)過粗�,送至電廠�(fā)電,�(jīng)充入電池,再由電池驅動汽車,其能量利用效率比�(jīng)過精煉變?yōu)槠?,再?jīng)汽油機驅動汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排�,正是這些�(yōu)點,使電動汽車的研究和應用成為汽車工�(yè)的一�"熱點"�
1、無污染,噪聲低
電動汽車無內燃機汽車工作時產(chǎn)生的廢氣,不�(chǎn)生排氣污染,對環(huán)境保護和空氣的潔凈是十分有益�,幾乎是“零污染�。眾所周知,內燃機汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微�、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學煙�。電動汽車無內燃機產(chǎn)生的噪聲,電動機的噪聲也較內燃機�。噪聲對人的聽覺、神�(jīng)、心血�、消�、內分泌、免疫系�(tǒng)也是有危害的�
2、能源效率高,多樣化
電動汽車的研究表�,其能源效率已超過汽油機汽車。特別是在城市運�,汽車走走停�,行駛速度不高,電動汽車更加適宜。電動汽車停止時不消耗電�,在制動過程�,電動機可自動轉化為�(fā)電機,實�(xiàn)制動減速時能量的再利用。有些研究表�,同樣的原油�(jīng)過粗�,送至電廠�(fā)�,經(jīng)充入電池,再由電池驅動汽�,其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?,再?jīng)汽油機驅動汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排��
另一方面,電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴,可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤�、天然氣、水�、核�、太陽能、風力、潮汐等能源轉化。除此之外,如果夜間向蓄電池充電,還可以避開用電高峰,有利于電網(wǎng)均衡負荷,減少費��
3、結構簡�,使用維修方�
電動汽車較內燃機汽車結構簡單,運�、傳動部件少,維修保�(yǎng)工作量小。當采用交流感應電動機時,電機無需保養(yǎng)維護,更重要的是電動汽車易操��
4、動力電源使用成本高,續(xù)駛里程短
目前電動汽車尚不如內燃機汽車技術完�,尤其是動力電源(電池)的壽命短,使用成本高。電池的儲能量小,一次充電后行駛里程不理�,電動車的價格較貴。但從發(fā)展的角度�,隨著科技的進步,投入相應的人力物力,電動汽車的問題會逐步得到解決。揚長避短,電動汽車會逐漸普及,其價格和使用成本必然會降低�
1. 比能�
比能量是保證EV能夠達到基本合理的行駛里程的重要性能�2h放電率時電池的比能量至少不低�44Wh/kg�
2. 充電時間
電池對充電技術沒有特殊要�,能夠實�(xiàn)感應充電。電池的正常充電時間應小�6h,電池能夠適應快速充電的要求,電池快速充電達到額定容�50%時的時間為20min左右�
3. 連續(xù)放電率和自放電率
電池能夠適應快速放電的要求,連續(xù)1h放電率可以達到額定容量的70%左右。自放電率要�,電池能夠長期存放�
4. 運行�(huán)�
電池能夠在常溫條件下正常�(wěn)定地工作,不受環(huán)境溫度的影響,不需要特殊的加熱、保溫熱管理系統(tǒng),能夠適應EV和HEV行駛時振動的要求�
5. 安全可靠�
電池應干燥、潔凈,電解質不會滲漏腐蝕接線柱、外殼。應不會引起自燃或燃�,在�(fā)生碰撞等事故�,不會對乘員造成傷害。廢電池能夠回收處理和再生處�,電池中有害重金屬能夠集中回收處理。電池組可以采用機械裝置進行整體快速更�,線路連接方便�
6. 壽命和維�
電池的循�(huán)壽命不低�1000�,在使用壽命限定期間�,不需要進行維護和修��
電動汽車包括有:混合動力汽車(HEV)、純電動汽車(BEV)、燃料電池汽�(FCEV)、氫�(fā)動機汽車以及燃氣汽車、醇醚汽車等�
一、混合動力汽�
混合動力是指那些采用傳統(tǒng)燃料�,同時配以電動機/�(fā)動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同,主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩�。目前國內市場上,混合動力車輛的主流都是汽油混合動力,而國際市場上柴油混合動力車型�(fā)展也很快�
�(yōu)點:
1、采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的功�,此時處于油耗低、污染少的工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時,由電池來補�;負荷少�,富余的功率可發(fā)電給電池充電,由于內燃機可持�(xù)工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一��
2、因為有了電�� 可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能��
3、在繁華市區(qū),可關停內燃�,由電池單獨驅動,實�(xiàn)“零”排��
4、有了內燃機可以十分方便地解決耗能大的空調、取�、除霜等純電動汽車遇到的難題�
5、可以利用現(xiàn)有的加油站加油,不必再投��
6、可讓電池保持在良好的工作狀�(tài),不�(fā)生過充、過�,延長其使用壽命,降低成��
缺點:長距離高速行駛基本不能省��
�、純電動汽車
電動汽車顧名思義就是主要采用電力驅動的汽�,大部分車輛直接采用電機驅動,有一部分車輛把電動機裝在�(fā)動機艙內,也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉�,其難點在于電力儲存技�。本身不排放污染大氣的有害氣�,即使按所耗電量換算為�(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離人口密集的城�,對人類傷害較少,而且電廠是固定不動的,集中的排放,清除各種有害排放物較容易,也已有了相關技�。由于電力可以從多種一次能源獲�,如煤、核�、水力、風�、光、熱�,解除人們對石油資源日見枯竭的擔�。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電,使�(fā)電設備日夜都能充分利�,大大提高其�(jīng)濟效�。有關研究表�,同樣的原油�(jīng)過粗煉,送至電廠�(fā)�,經(jīng)充入電池,再由電池驅動汽�,其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?,再?jīng)汽油機驅動汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排�,正是這些�(yōu)�,使電動汽車的研究和應用成為汽車工業(yè)的一個“熱點�。有專家認為,對于電動車而言,目前的障礙就是基礎設施建設以及價格影響了產(chǎn)�(yè)化的進程,與混合動力相比,電動車更需要基礎設施的配套,而這不是一家企�(yè)能解決的,需要各企業(yè)�(lián)合起來與�?shù)卣块T一起建�,才會有大規(guī)模推廣的機會�
�(yōu)�:技術相對簡單成�,只要有電力供應的地方都能夠充電�
缺點: 目前蓄電池單位重量儲存的能量太少,還因電動車的電池較�,又沒形成經(jīng)濟規(guī)模,故購買價格較貴,至于使用成本,有些使用價格比汽車貴,有些價格僅為汽車�1�3,這主要取決于電池的壽命及�?shù)氐挠汀㈦妰r��
�、燃料電池汽�
燃料電池汽車是指以氫�、甲醇等為燃料,通過化學反應�(chǎn)生電�,依靠電機驅動的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用,而不是經(jīng)過燃�,直接變成電能獲�。燃料電池的化學反應過程不會�(chǎn)生有害產(chǎn)�,因此燃料電池車輛是無污染汽�,燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2~3倍,因此從能源的利用和環(huán)境保護方�,燃料電池汽車是一種理想的車輛�
單個的燃料電池必須結合成燃料電池組,以便獲得必需的動�,滿足車輛使用的要求�
近幾年來,燃料電池技術已�(jīng)取得了重大的進展。世界著名汽車制造廠,如戴姆勒-克萊斯勒、福特、豐田和通用汽車公司已經(jīng)宣布,計劃在2004年以前將燃料電池汽車投向市場。目�,燃料電池轎車的樣車正在進行試驗,以燃料電池為動力的運輸大客車在北美的幾個城市中正在進行示范項目。在開發(fā)燃料電池汽車中仍然存在著技術性挑�(zhàn),如燃料電池組的一體化,提高商�(yè)化電動汽車燃料處理器和輔助部汽車制造廠都在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力,并已取得了顯著的進步�
與傳�(tǒng)汽車相比,燃料電池汽車具有以下優(yōu)點:
1、零排放或近似零排放�
2、減少了機油泄露帶來的水污染�
3、降低了溫室氣體的排��
4、提高了燃油�(jīng)濟��
5、提高了�(fā)動機燃燒效率�
6、運行平�(wěn)、無噪聲�
四、氫動力汽車
氫動力汽車是一種真正實�(xiàn)零排放的交通工�,排放出的是純凈水,其具有無污染,零排放,儲量豐富等�(yōu)�,因�,氫動力汽車是傳�(tǒng)汽車最理想的替代方�。與傳統(tǒng)動力汽車相比,氫動力汽車成本至少高出20%。中國長安汽車在2007年完成了中國臺高效零排放氫內燃機點火,并�2008年北京車展上展出了自主研�(fā)的中國首款氫動力概念跑車“氫程��
隨著“汽車社會”的逐漸形成,汽車保有量在不斷地呈現(xiàn)上升趨勢,而石油等資源卻捉襟見�,另一方面,吞下大量汽油的車輛不斷排放著有害氣體和污染物質。最終的解決之道當然不是限制汽車工業(yè)�(fā)�,而是開放替代石油的新能源,燃料電池車的四輪快速又安靜地滾過路�,轍印出新能源的名字——氫�
幾乎所有的世界汽車巨頭都在研制新能源汽車。電曾經(jīng)被認為是汽車的未來動�,但蓄電池漫長的充電時間和重量使得人們漸漸對它興味索�。而目前(�2009年)的電與汽油合用的混合動力車只能暫時性地緩解能源危機,只能減少但無法擺脫對石油的依賴。這個時候,氫動力燃料電池的出現(xiàn),猶如再造了一艘諾亞方�,讓人們從危機中看到無限希��
以氫氣為汽車燃料這種說法剛出來時嚇人一�,但事實上是有根�(jù)�。氫具有很高的能量密�,釋放的能量足以使汽車發(fā)動機運轉,而且氫與氧氣在燃料電池中�(fā)生化學反應只生成�,沒有污�。因�,許多科學家預言,以氫為能源的燃料電池是21世紀汽車的核心技�,它對汽車工�(yè)的革命性意�,相當于微處理器對計算機�(yè)那樣重要
�(yōu)點:排放物是純水,行駛時不產(chǎn)生任何污染物�
缺點:氫燃料電池成本過高,而且氫燃料的存儲和運輸按照目前的技術條件來說非常困難,因為氫分子非常小,極易透過儲藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問�,氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣,如此一來同樣需要消耗大量能�,除非使用核電來提取,否則無法從根本上降低二氧化碳排��
五、燃氣汽�
燃氣汽車是指用壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料的汽�。近年來,世界上各國政府都積極尋求解決這一難題,開始紛紛調整汽車燃料結�。燃氣汽車由于其排放性能�,可調正汽車燃料結構,運行成本低、技術成�、安全可�,所以被世界各國公認為當前最理想的替代燃料汽��
目前,燃氣仍然是世界汽車代用燃料的主�,在我國代用燃料汽車中占�90%左�。美國的目標是,�2010年,公共汽車領域�7%的汽車使用天然��50%的出租車和班車改為專用天然氣的汽車;到2010�,德國天然氣汽車�(shù)量將達到10萬至40萬輛,加氣站將由目前�180座增加到至少300��
�(yè)內專家指出,替代燃料的作用是減輕并最終消除由于石油供應緊張帶來的各種壓力以及對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生的負面影響。近�,中國仍將主要用壓縮天然氣、液化氣、乙醇汽油作汽車的替代燃�。汽車代用燃料能否擴大應用,取決于中國替代燃料的資源、分�、可利用情況,替代燃料生�(chǎn)與應用技術的成熟程度以及減少對環(huán)境污染等;替代燃料的生產(chǎn)�(guī)�、投�、生�(chǎn)成本、價格決定著其與石油燃料的競爭力;汽車生�(chǎn)結構與設計改進必須與燃料相適��
以燃氣替代燃油將是中國乃至世界汽車發(fā)展的必然趨勢。我國應盡快組織力量,制定出燃氣汽車政策。考慮到我國能源安全主要是石油的狀�,發(fā)展包括燃氣汽車在內的各種代用燃料汽車,已是刻不容緩的�,根�(jù)國情應該做到�
?�?)是要限制燃氣價�,使油、氣價格之間保持合理的差�,如四川�、重慶市的油、氣差價,即可保證燃氣汽車適度發(fā)展;
?�?)是鑒于加氣站投資大,回收期�,政府適當給予一定補�,在加氣站售出的氣價和汽車用戶因用氣節(jié)省的燃料費用之間,調節(jié)好利益分��
�3)是對加氣站的所得稅,應參照高新技術產(chǎn)�(yè)開發(fā)區(qū)政策,采取免二減三的稅收政策�
?�?)是將加氣站用電按照特殊工業(yè)用電對待,電價從�(yōu);另�,對加氣站用�,能按重大項目和�(huán)保產(chǎn)�(yè)對待,特事特�,不要互相推諉、扯�,積極采用國外先進建站標�,科學確定消防安全距�,節(jié)省土地資��
�、生物乙醇汽�
乙醇俗稱酒精,通俗些說,使用乙醇為燃料的汽車,也可叫酒精汽�。用乙醇代替石油燃料的活動歷史已�(jīng)很長,無論是從生�(chǎn)上和應用上的技術都已經(jīng)很成�,近來由于石油資源緊�,汽車能源多元化趨向加劇,乙醇汽車又提到議事日程�
目前世界上已�40多個國家,不同程度應用乙醇汽車,有的已達到較大�(guī)模的推廣,乙醇汽車的地位日益提升�
在汽車上使用乙醇,可以提高燃料的辛烷值,增加氧含�,使汽車缸內燃燒更完�,可以降低尾氣的害物的排��
乙醇汽車的燃料應用方式:
?�?)摻�,指乙醇和汽油摻合應用。在混合燃料�,乙醇和容積比例以“E”表�,如乙醇�10%�15%,則用E10,E15來表�,目�,摻燒占乙醇汽車占主要地��
�2)純�,即單燒乙醇,可用E100%表示,目前應用并不多,屬于試行階��
?�?)變性燃料乙醇,指乙醇脫水后,再添加變性劑而生成的乙醇,這也是屬于試驗應用階��
?�?)靈活燃�,指燃料既可用汽�,又可以使用乙醇或甲醇與汽油比例混合的燃料,還可以用氫氣,并隨時可以切換。如福特,豐田汽車均在試驗靈活燃料汽�
電動汽車早在19世紀后半葉的1873�,英國人羅伯特·戴維森(Robert Davidsson)制作了世界上最初的可供實用的電動汽�。這比德國人戴姆勒(Gottlieb Daimler)和本茨(Karl Benz)發(fā)明汽油發(fā)動機汽車早了10年以上�
戴維森發(fā)明的電動汽車是一輛載貨車,長4800mm,寬1800mm,使用鐵、鋅、汞合金與硫酸進行反應的一次電�。其�,從1880年開始,應用了可以充放電的二次電�。從一次電子表池發(fā)展到二次電池,這對于當時電動汽車來講是一次重大的技術變革,由此電動汽車需求量有了很大提高。在19世紀下半葉成為交通運�?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動汽車需求量有了很大提高。在19世紀下半葉成為交通運�?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動汽車在人類交通史上的輝煌一��1890年法國和英倫敦的街道上行駛著電動大客車,當時的車用內燃機技術還相當落后,行駛里程短,故障多,維修困難,而電動汽車卻維修方便�
在歐美,電動汽車最盛期是在19世紀��1899年法國人考門·吉納駕駛一�44kW雙電動機為動力的后輪驅動電動汽車,創(chuàng)造了時�106km的記��
1900年美國制造的汽車�,電動汽車為15755�,蒸汽機汽車1684�,而汽油機汽車只有936�。進入20世紀以后,由于內燃機技術的不斷進步�1908年美國福特汽車公司T型車問世,以流水線生�(chǎn)方式大規(guī)模批量制造汽車使汽油機汽車開始普�,致使在市場競爭中蒸汽機汽車與電動汽車由于存在著技術及�(jīng)濟性能上的不足,使前者被無情的歲月淘�,后者則呈萎縮狀�(tài)�
維庫電子通,電子知識,一查百��
已收錄詞�154081�