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四轮电动汽车的优势及分类 发布时间:2020/4/7 11:07:04

一、什么是电动车?
全部或部份由电机驱动、并配备大容量存储装置的汽车。包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车三大类。

1、纯电动汽车

纯电动汽车是完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。

优点:
a)无污染、噪声小;
b)结构简单、使用维修方便;
c)能量转换效率高,同时可回收制动、下坡时的能量,提高能量的利用效率。

2、混合动力电动汽车

使用电动机和传统内燃机联合驱动的汽车,按动力耦合方式的不同可以分为串联式混合动力、并联式混合动力和混联式混合动力。

特点:
a)采用小排量的发动机,降低了燃油消耗;
b)可以使发动机经常工作在高效低排放区,提高了能量转换效率,降低了排放;
c)将制动、下坡时的能量回收到蓄电池中再次利用,降低了燃油消耗;
d)在繁华市区,可关停内燃机,由电机单独驱动,实现“零” 排放;
e)电机和内燃机联合驱动提高了车辆动力性,增强了驾驶乐趣;
f)得用现有的加油设施,具有与传统燃油汽车相同的续驶里程。

3、燃料电池电动汽车

利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下,在燃料电池中经电化学反应产生的电能,并作为主要动力源驱动的汽车。

特点:
a)能量转化效率高,转换效率可高达60~80%,为内燃机的2~3倍;
b)零排发,不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水;
c)氢燃料来源广泛,可以从可再生能源获得,不依赖石油燃料。

二、电动车的发展历程

从1995年清华大学研制的第一台轻型电动车面世,短短十年时间,中国从无到有,发展出一个全球最大的电动车行业。并且,新日公司认为:中国电动车行业的迅猛发展均直接受益于“城市化、世界工厂、消费升级”这当今中国经济三大主题因素。十年间,中国电动车产业迅速崛起,至今,已经走过了三个主要发展阶段:

1、1996年至1999年左右的早期试验性生产阶段。在这一阶段,电池、电机、控制器等关键零部件在技术上尚不完善,主要是生产企业自发的汇集信息、跟踪技术、组织市场调研,小批量试制并投放市场,为轻型电动车的产业化做好了产品、技术、市场、人才等方面的准备。

2、2000年至2004年的初创生产规模化阶段。在这一阶段,伴随着关键研发技术的不断突破,整车性能大为提升,加之全国城市的大规模“禁摩”政策推动,作为自行车、摩托车替代产品的轻型电动车凭借快捷、方便、环保、廉价的优势,迅速被越来越多的消费者认同。特别是2003年“SARS”突发,极大地激发了市场对于电动交通工具的诉求。产业内部的整车企业迅速崛起,投入不断加大、产能不断扩张,形成了江苏无锡、浙江、天津三大产业集聚区,成为“长三角”产业结构升级中的一个新亮点,奠定了三足鼎立的竞争格局。

3、2005-2006年的超速进喷增长阶段。在这一阶段,电动车得到了消费者的广泛认可,市场需求急剧膨胀,带动了生产企业的规模扩张。尽管有产业标准不明晰等政策因素的影响,但消费者对这一新兴交通工具的青睐,推动轻型电动车产业近年来保持了年均80%以上的增长速度。

三、纯电动汽车与纯电动清扫车(特种车、场地车)的区别?

1、相同点

a)电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。因此电动汽车与电动清扫车(特种车、场地车)基本无区别,电动清扫车这类特种车属于电动汽车的一个分支。

b)都具用噪音低、零排放、节能、环保的优势,是未来汽车发展的方向。

2、不同点

a)应用领域不同,电动小汽车是要替代传统采用内燃发动机驱动的小汽车、客车等车辆,着重于提高车速、续航里程、续航时间、快速冲电等方面。而电动清扫车等这些特种车,有完成既定任务的工作装置,有明确的车速限制,只对专用功能有要求的行业、企业或个人,如旅游风景区、楼盘开发、公安巡逻、高尔夫球场等。

b)生产资质不同,生产电动清扫车这类特种车,生产企业必须取得中华人民工和国颁发的《特种设备制造许可证》,不是所有工厂都具备此资质。

c)目前对于电动小汽车上路行驶,国家还没有相应的政策法规出台,全国只有个别城市采购了小批量的电动小汽车作为试点。而电动清扫这类特种车,国家允许在特定的场合或范围内使用。目前各地都有应用,市场认可度非常高。

四、电动车的组成、基本结构

电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

电源——电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于比能量较低,充电速度较慢,寿命较短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。目前,电动车常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三种。

1) 普通蓄电池;普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。

2) 干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。

3) 免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。

驱动电动机——驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有"软"的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小、效率较低,维护保养工作量大,随着电机技术和电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代。

电动机调速控制装置——电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。

在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得孔子哈电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。

传动装置(传动轴、减速箱、差速器)——电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。

行驶装置(底盘)——行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成。

转向装置(方向机、方向盘)——专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。

制动装置——电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。

工作装置(其它设备)——工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

五、电动车的相关部件参数及名词解释

电池——电动车的动力源,类似于传统汽车的油箱。种类为:铅酸电池、钠硫电池、镍氢电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等电池,目前电动车用的电池主要为铅酸电池和锂电池。我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三种。目前我们公司产品用的是普通蓄电池(动力)。电池参数表现为xxA(电压)xxAH(安时)。例36V120AH,表示工作输出电压是36伏,电池容量是120安时。结合电机功率就能算出电池供电时间。

计算公式:电机功率/电池输出电压= 电池输出电流A(安)
              电池总安时/电池输出电流A(安)=电池供电时间

电机、电机功率——指电动车的驱动力的大小。电机功率大小,跟电动车的速度、爬坡度、载重能力有直接关系
电机、电机功率类似传统汽车的发动机和发动机的排量。

控制器——指控制电机的电压,调节电机转速和电机输出功率,从而控制电动车的车速。目前市场上电动车的控制器主要有:美国“科蒂斯”、国产“英博尔”、意大利“萨牌”、天津“松正”,公司产品主要用美国“科蒂斯”、国产“英博尔”这两种。

刹车——目前电动车的刹车方式有:碟刹、鼓刹、电磁刹等方式。常用的为碟刹、鼓刹、碟刹加鼓刹。

速度控制——调整电机电压高低,实现车速增减

电池充电——电池充电时间,
计算公式:安时/充电电流(充电器有标注)=充电时间

最高车速——指电动车平坦路面行驶的最高速度。注:电机最大输出功率未必等于最高时速。

制动距离——指在额定车速(宣传资料上理论时速)行驶中,驾驶员完全踩下刹车至电动车完全停止所需的距离。

爬坡度数——指电动车满载情况下最大爬坡度数。基本上都少于25%。

载重量——指电动车最大载重量。

充电时间——指将电池完全充满所需的时间。充电时间跟充电器电流有直接关系。

行驶里程——指电动车在满电情况下,跑出的最远距离。

行驶里程的计算公式:
1)电机功率(瓦)/电池输出电压(伏)=工作电流(安)
2)安时(AH)/工作电流(A)=工作时间
3)工作时间*时速=续驶里程

车架——指电动车底盘,一般是由铁、钢、铝合金为材料。目前电动车的车架绝大部份为钢制车架。

外壳——指车的外壳采用的是何种材料,目前常用为玻璃钢、钢板、塑料。

轮胎——指车使用何种轮胎,如:特宽胎、子午线真空胎。目前公司产品主要使用子午线真空胎。

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