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      淺談我國電動(dòng)車的發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望

      2016-12-26 16:34:18張世強(qiáng)
      中國綠色畫報(bào) 2016年7期
      關(guān)鍵詞:未來展望電動(dòng)車發(fā)展現(xiàn)狀

      張世強(qiáng)

      【摘要】:電動(dòng)車行業(yè)的產(chǎn)生是人們對(duì)環(huán)境惡化問題和能源枯竭問題的一種解決方案,隨著國家的政策鼓勵(lì),基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和電池技術(shù)的不斷突破,人們將逐漸傾向于使用電動(dòng)車代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車作為代步工具。本文通過對(duì)電動(dòng)車發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,簡要描述了開發(fā)電動(dòng)車輛的工程理論與學(xué)科技術(shù),預(yù)測電動(dòng)車的發(fā)展前景和面臨的困境,希望對(duì)對(duì)電動(dòng)車行業(yè)感興趣的人群有所幫助。

      【關(guān)鍵詞】:電動(dòng)車;發(fā)展現(xiàn)狀;未來展望

      1、導(dǎo)言

      隨著時(shí)代的發(fā)展,未來的汽車市場將以電動(dòng)車為主,目前,國內(nèi)充電樁的裝置越來越多,這是為電動(dòng)車時(shí)代做準(zhǔn)備,但電動(dòng)車的續(xù)航能力卻離不開碳纖維增強(qiáng)材料。

      2、蓄電池的系統(tǒng)組成及工作原理

      2.1系統(tǒng)組成

      蓄電池組由4只20AH/12V閥控式密封鉛酸蓄電池串聯(lián)組成。電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)主要由蓄電池組、電流檢測單元、電壓溫度檢測模塊、充電器、多功能開關(guān)K1~K3、剎車能量反饋裝置、超級(jí)電容、電壓檢測單元、AT89C51和報(bào)警電路組成。

      2.2系統(tǒng)工作原理

      系統(tǒng)上電后,先自動(dòng)檢測單體電池的電壓、溫度和電流,判斷電池能否正常工作,同時(shí)檢測超級(jí)電容電壓,若該電壓值低于設(shè)定電壓值則多功能開關(guān)K1閉合,蓄電池組對(duì)超級(jí)電容快速充電;當(dāng)電動(dòng)車啟動(dòng)時(shí),多功能開關(guān)K2閉合K3斷開,當(dāng)超級(jí)電容電壓接近蓄電池電壓時(shí)切換到蓄電池組供電;當(dāng)電動(dòng)車剎車時(shí),剎車能量反饋裝置對(duì)超級(jí)電容充電。

      3、研發(fā)電動(dòng)車的未來趨勢

      作為一輛具有實(shí)用性的純電動(dòng)車,必須在安全性、舒適性方面加以考慮,而這恰恰是現(xiàn)階段國內(nèi)自主品牌企業(yè)較少關(guān)注的領(lǐng)域。由于沒有了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)和熱交換,電動(dòng)空調(diào)就成了純電動(dòng)車的必然選擇,但是大功率的電動(dòng)空調(diào)會(huì)加大電池的負(fù)載,造成整車動(dòng)力的不足。另外一方面,作為汽車的神經(jīng)系統(tǒng),線束在整個(gè)電動(dòng)車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。高壓線束的電壓一般在120~360V,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)低壓線束12V的標(biāo)準(zhǔn),其相關(guān)的設(shè)計(jì)和使用規(guī)范也需要修改。

      電動(dòng)車作為一種新型的交通工具與以往的電動(dòng)車有著明顯的區(qū)別,這種區(qū)別主要在于新型電動(dòng)車也是一種電氣設(shè)備,其工程哲學(xué)是汽車工程和電氣工程的結(jié)晶,以系統(tǒng)集成和優(yōu)化為方法,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車的高性能價(jià)格比的社會(huì)價(jià)值。電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)是汽車技術(shù)、電氣技術(shù)、信息技術(shù)、化工技術(shù)和電工技術(shù)的多相結(jié)合,雖然電動(dòng)汽車的關(guān)鍵在于能源的使用,但是整車設(shè)計(jì)和系統(tǒng)優(yōu)化對(duì)電車技術(shù)來說也是很重要的因素,他們與能源的集成對(duì)于電動(dòng)車研發(fā)成功的關(guān)鍵很重要。電氣驅(qū)動(dòng)的要求決定了電動(dòng)汽車工程的新型設(shè)計(jì)思想。高效的車載能源和有效的職能能源管理是電動(dòng)汽車戰(zhàn)勝燃油汽車的關(guān)鍵因素。整車成本只是電動(dòng)汽車在市場上營銷的基本因素。

      電動(dòng)汽車的核心是電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由電機(jī),控制系統(tǒng),機(jī)械減速及傳動(dòng)裝置,車輪等組成。傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車以直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩速度特性滿足牽引要求,速度控制系統(tǒng)簡單,易于操作。目前市場上對(duì)該技術(shù)的創(chuàng)新主要在于無換向器電機(jī)的技術(shù)研究,使其效率、功率密度、運(yùn)行費(fèi)用、可靠性和免維護(hù)等方面取得突破性進(jìn)展。感應(yīng)電機(jī)研究的時(shí)間長,使用歷史久,技術(shù)成熟安全,使用廣泛。永磁無刷電機(jī)的磁場由永磁材料產(chǎn)生,在電動(dòng)車的應(yīng)用領(lǐng)域中具有更高的效率和加工密度,使用范圍廣闊。開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、系統(tǒng)完善,在電動(dòng)車的應(yīng)用領(lǐng)域也相當(dāng)廣泛。

      車載能源系統(tǒng)是電動(dòng)車商業(yè)化最嚴(yán)重的發(fā)展瓶頸,電動(dòng)車的發(fā)展需要解決能源方面的問題。已經(jīng)研發(fā)的電動(dòng)汽車的能源包括鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池等等。鎳氫與鎳鎘相比,技術(shù)上尚不成熟,但是其他性能都優(yōu)于鎳鎘電池,鎳鎘電池正被鎳氫電池所取代,鎳鎘電池走向消失的道路。近期研發(fā)的電池技術(shù)具有新突破的是鎳鋅、鋅空氣、鈉二氯化鎳、鋰聚合體和鋰離子電池這幾項(xiàng)。其中鋰離子電池由于其高效的性能被很多商家作為將要引入生產(chǎn)線的產(chǎn)品。但是它的初期投入費(fèi)用較高,可以通過大批量生產(chǎn)降低成本。鋅空氣電池能夠快速充電,但是不能再生制動(dòng)而回饋能量;鎳鋅電池的壽命短;鈉二氯化鎳需要高溫空間,但是通過技術(shù)的調(diào)控也能夠應(yīng)用于電動(dòng)車領(lǐng)域;鋰電池的研發(fā)技術(shù)成熟,并且已經(jīng)擁有完善的電動(dòng)車電池的性能要求,是目前大多制造商樂于生產(chǎn)的產(chǎn)品。

      燃料電池是依托電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,本質(zhì)為化學(xué)裝置。其特點(diǎn)是效率高、無噪音、零排放或極低排放、余熱可再利用、燃料添加快、燃料種類多、壽命長、可靠性高等。固體、固化電池的工作溫度高達(dá)600攝氏度,在實(shí)際應(yīng)用中難以達(dá)到她所需要的溫度。甲醇燃料電池功率等級(jí)和功率密度太低,難以應(yīng)用到電動(dòng)車的能源生產(chǎn)當(dāng)中。碳酸燃料電池和固態(tài)聚合燃料電池在技術(shù)上已經(jīng)成熟,可以應(yīng)用到電動(dòng)汽車領(lǐng)域。

      結(jié)論

      綜上所述,電動(dòng)車以電池作為能源裝備,在未來的發(fā)展中需要滿足人們對(duì)遠(yuǎn)距離、安全、穩(wěn)定、實(shí)惠等需求,因此對(duì)電動(dòng)車的研究和新功能開發(fā)是非常必要的。目前,市場上的電動(dòng)車電池成本居高不下,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善,阻礙人們對(duì)電動(dòng)車的購買欲望,另外,我國對(duì)電動(dòng)車能源的研究尚未成熟,汽車制造商尚未提供提高電動(dòng)車電池的方法,市場還沒有形成強(qiáng)大需求推動(dòng)電動(dòng)汽車的技術(shù)革新。電力部門也應(yīng)給予電動(dòng)車一些電力技術(shù)的幫助,比如:電動(dòng)汽車各種性能、容量和功率,或者是能夠提供短期快速充電的設(shè)施和設(shè)備以及電動(dòng)車電池使用對(duì)電網(wǎng)的影響。此外,還可以研究電動(dòng)汽車隊(duì)電網(wǎng)的回饋技術(shù),由電動(dòng)汽車的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)幫助電網(wǎng)的運(yùn)行,保障我國電網(wǎng)的穩(wěn)定與安全。

      【參考文獻(xiàn)】:

      [1]李斌花,王地川,鐘勇純.電動(dòng)車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].客車技術(shù)與研究,2012(05):79-83.

      [2]郭自強(qiáng).電動(dòng)車電池的發(fā)展現(xiàn)狀[J].電池工業(yè),2014(03):85-92.

      [3]楊寅,熊鵬,陳統(tǒng)卓,等.基于超級(jí)電容的電動(dòng)車制動(dòng)能量回收技術(shù)研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2009(3):73-76.

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