導(dǎo)語(yǔ)：在電動(dòng)汽車論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)論文

1電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)

電動(dòng)汽車的電池管理一直是電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)中的一大難題。電池管理系統(tǒng)（batterymanagementsystem，縮寫(xiě)B(tài)MS），主要對(duì)象是二次電池。二次電池存在下面的一些缺點(diǎn)，如存儲(chǔ)能量少、壽命短、使用安全性、電池電量估算困難等。為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)，BMS主要用于對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、SOC估算、行駛里程估算、顯示報(bào)警，充放電模式選擇等，并通過(guò)CAN總線的方式與車輛集成控制器或充電機(jī)進(jìn)行信息交互，保障電動(dòng)汽車高效、可靠、安全運(yùn)行。

2電池管理系統(tǒng)存在的問(wèn)題

在電動(dòng)汽車普及的進(jìn)程中，電動(dòng)汽車的電池充電管理是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在硬件方面要求電池管理系統(tǒng)和充電機(jī)之間單獨(dú)使用一路CAN總線，該CAN總線獨(dú)立于動(dòng)力系統(tǒng)控制之外。而現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)只有兩路CAN接口，其中一路用于電池管理系統(tǒng)內(nèi)部通訊，另一路用于和動(dòng)力系統(tǒng)控制通訊，沒(méi)有多余的CAN接口和充電機(jī)之間通訊，需要制定解決方案，包括電池管理控制箱結(jié)構(gòu)、BMS系統(tǒng)硬件和充電機(jī)之間的硬件連接信號(hào)、電氣配線等電池管理系統(tǒng)硬件的更改；而在軟件方面，則要進(jìn)行充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)間通信協(xié)議的開(kāi)發(fā)，包括與道路車輛控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)兼容，通信協(xié)議的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、數(shù)據(jù)幀格式遵循的規(guī)定；充電機(jī)和BMS對(duì)電壓、電流和溫度等參數(shù)的監(jiān)測(cè)與設(shè)置等。

3電池管理系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

3.1BMS系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)

本文所述系統(tǒng)采用專用的電池控制芯片LTC6802實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分布式管理；重新設(shè)計(jì)電池的參數(shù)采集模塊、均衡控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通訊模塊、故障處理模塊等；系統(tǒng)內(nèi)部采用SPI總線進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制命令的傳輸，主控芯片通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)與整車控制器的通訊。（1）參數(shù)采集模塊：LTC6802電壓檢測(cè)芯片可以對(duì)電池電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；有輸入引腳專門(mén)用于溫度傳感器的輸入；采用ACS758LCB-050B電流霍爾傳感器進(jìn)行電流檢測(cè)，可采用直流、交流電流，并且強(qiáng)電側(cè)與電子電路邊具有很強(qiáng)的隔離作用，性能穩(wěn)定。（2）均衡控制模塊：若電池管理系統(tǒng)檢測(cè)到的電池電壓在正常范圍內(nèi)，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的SOC估計(jì)算法對(duì)電池進(jìn)行SOC估計(jì)，當(dāng)電池組中出現(xiàn)電壓異常時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)設(shè)定的均衡算法進(jìn)行均衡控制，由控制器LTC6802完成，通過(guò)對(duì)其控制字的寫(xiě)入，控制LTC6802引腳S的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)均衡開(kāi)關(guān)矩陣的控制。（3）數(shù)據(jù)處理模塊：以單片機(jī)編程的模式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。根據(jù)系統(tǒng)具有的功能分為若干子程序，包括：SOC估計(jì)、故障分析、信號(hào)監(jiān)控、報(bào)警等。（4）通訊模塊：采用CAN總線通訊協(xié)議。包括內(nèi)部通訊和外部通訊，內(nèi)部通訊對(duì)參數(shù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄后傳給數(shù)據(jù)處理模塊，并將數(shù)據(jù)處理結(jié)果反饋給數(shù)據(jù)采集模塊及故障處理模塊；外部通訊通過(guò)CAN總線與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，使用戶更直觀的對(duì)BMS內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控及處理。（5）故障處理模塊（保護(hù)電路）：控制LTC6802的引腳對(duì)故障信息做出相應(yīng)的處理，利用紅綠二極管對(duì)于告警及保護(hù)信息進(jìn)行光警報(bào)，并輸出報(bào)警信息，自動(dòng)控制調(diào)節(jié)充、放電或切斷電路。

3.2BMS系統(tǒng)上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)

PC機(jī)通過(guò)CAN總線與下位機(jī)進(jìn)行通訊。下位機(jī)的采集模塊所采集上來(lái)的電壓、電流、溫度數(shù)據(jù)等上傳給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)采集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、處理及顯示。（1）上位機(jī)軟件數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊：由于電池組數(shù)據(jù)量比較大，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的記錄采用占用空間比較小的二進(jìn)制流進(jìn)行存儲(chǔ)。XML提供了更強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析能力，而且XML極其簡(jiǎn)單，XML的簡(jiǎn)單使其易于在任何應(yīng)用程序中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。（2）上位機(jī)軟件通訊模塊：上位機(jī)與下位機(jī)之間采用CAN通訊，協(xié)議采用CAN協(xié)議2.0B擴(kuò)展幀格式；通訊速率為100Kbps；物理層匹配電阻120Ω。上位機(jī)呼叫BMS并下發(fā)命令，BMS收到命令后返回響應(yīng)信息。PC等待500ms后如尚未接收到BMS響應(yīng)或接收響應(yīng)信息錯(cuò)誤，則認(rèn)為本次通信過(guò)程失敗。

4結(jié)語(yǔ)

電池管理系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)已在電池廠商、充電機(jī)廠商和電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠商中得到應(yīng)用，當(dāng)前研發(fā)的電池管理系統(tǒng)都已具有多路CAN接口（最少3個(gè)），充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)通信協(xié)議已按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與測(cè)試，解決了電動(dòng)汽車的充電問(wèn)題，能夠推進(jìn)電動(dòng)汽車的普及進(jìn)程。

作者：王刃峰 單位：黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車故障診斷無(wú)線通信論文

目前，世界范圍內(nèi)都在推動(dòng)電動(dòng)汽車技術(shù)的研究與使用，但在電動(dòng)汽車的使用過(guò)程中，由于其控制系統(tǒng)部分比傳統(tǒng)汽車復(fù)雜，故障診斷需要綜合電池、電機(jī)及整車的參數(shù)來(lái)進(jìn)行綜合判斷，目前還依賴于有經(jīng)驗(yàn)的工程師到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行診斷與維修，因此汽車故障診斷技術(shù)應(yīng)用而生。文章詳細(xì)闡述了一種集本地和遠(yuǎn)程診斷于一體的手持式故障診斷儀，該診斷儀參考了ISO和SAE的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。

1故障診斷儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

1.1結(jié)構(gòu)

圖1示出電動(dòng)汽車用手持式故障診斷儀的系統(tǒng)架構(gòu)圖。由圖1可以看出，該診斷儀的系統(tǒng)架構(gòu)及工作方式為：手持式故障診斷儀通過(guò)CAN總線讀取電動(dòng)汽車ECU單元中的故障碼，現(xiàn)場(chǎng)維修人員可以選擇是否將該故障碼通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器。如果選擇不發(fā)送，現(xiàn)場(chǎng)人員則根據(jù)故障碼對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的故障進(jìn)行診斷排查，故障排除后清除ECU單元中的故障碼，如果選擇遠(yuǎn)程故障診斷，現(xiàn)場(chǎng)維修人員需等待遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器返回給現(xiàn)場(chǎng)維修人員的維修意見(jiàn)，從而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員的工作。

1.2功能

1.2.1本地和遠(yuǎn)程診斷功能

該診斷儀讀取電動(dòng)汽車ECU單元中的故障碼，現(xiàn)場(chǎng)維修人員通過(guò)故障診斷儀的顯示屏幕讀取故障碼，通過(guò)該故障碼確定故障的部位或故障級(jí)別，對(duì)故障進(jìn)行檢查排除。同時(shí)將該故障碼及故障處理方式通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程發(fā)送給遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器，用于指導(dǎo)其它遠(yuǎn)程故障診斷，同時(shí)清除ECU單元中的故障碼。如果現(xiàn)場(chǎng)維修人員讀取的故障碼不能進(jìn)行故障排除，可將該故障碼上傳至遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器，遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器將診斷數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)于該故障碼的診斷信息反饋給現(xiàn)場(chǎng)人員，現(xiàn)場(chǎng)人員通過(guò)該信息進(jìn)行故障診斷。

1.2.2本地和遠(yuǎn)程標(biāo)定功能

本地和遠(yuǎn)程標(biāo)定功能類似于本地和遠(yuǎn)程故障診斷功能，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)維修人員對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，可以通過(guò)手持式故障診斷儀的標(biāo)定功能對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，如果對(duì)一些標(biāo)定參數(shù)不能確定，可以請(qǐng)求遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程標(biāo)定協(xié)助。

2硬件系統(tǒng)架構(gòu)

可以看出，該診斷儀的硬件電路設(shè)計(jì)，主要包括CPU控制與外圍電路設(shè)計(jì)、CAN網(wǎng)絡(luò)接口電路設(shè)計(jì)、可靠性保障電路設(shè)計(jì)及電源電路設(shè)計(jì)等。

手持式故障診斷儀通過(guò)電源電路給整車設(shè)備供電，并通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接口讀取ECU單元的故障碼，該故障碼可以通過(guò)USB接口進(jìn)行存儲(chǔ)，也可以通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送給故障診斷服務(wù)器。

3軟件系統(tǒng)架構(gòu)

基于無(wú)線通信的電動(dòng)汽車用手持式故障診斷儀的軟件系統(tǒng)架構(gòu)，包括手持式故障診斷儀與遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器軟件架構(gòu)兩部分。

可以看出，該診斷儀軟件架構(gòu)包括：讀取和清除故障碼、診斷數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件升級(jí)等。其中軟件和診斷數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)以及請(qǐng)求遠(yuǎn)程標(biāo)定功能均需在無(wú)線通信功能使用的情況下才可以使用，否則該手持式故障診斷儀僅僅是由現(xiàn)場(chǎng)使用人員操作的一款診斷設(shè)備。

遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)器的軟件系統(tǒng)為了配合手持式故障診斷儀的使用，主要包括：遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程標(biāo)定、手持式故障診斷儀診斷數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)、軟件升級(jí)以及自身的數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)與更新。

軟件系統(tǒng)的總流程，如圖4所示。通過(guò)圖4可以看出，該軟件有診斷、升級(jí)及標(biāo)定模式3種。這3種模式是互斥的關(guān)系，現(xiàn)場(chǎng)人員需根據(jù)具體情況對(duì)功能進(jìn)行選擇。

4結(jié)論

文章基于無(wú)線通信的電動(dòng)汽車用手持式故障診斷儀的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高效率的診斷和排除故障。該設(shè)計(jì)在提高工作效率的同時(shí)，大大縮短了維修人員的培訓(xùn)周期，由于其設(shè)計(jì)的先進(jìn)性及功能的多樣性，有利于節(jié)省電動(dòng)汽車保養(yǎng)及維修方面的人力、物力及時(shí)間。

作者:于蘭 李志平 辛明華 周能輝 單位:天津清源電動(dòng)車輛有限責(zé)任公司

電動(dòng)汽車論文:純電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)論文

1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車的核心，其基本特性參數(shù)的選配必須滿足整車動(dòng)力性能要求。通過(guò)計(jì)算，合理選擇動(dòng)力系統(tǒng)各部件的參數(shù)，并將其進(jìn)行有效匹配，才能設(shè)計(jì)出高性能的純電動(dòng)汽車。

1.1電機(jī)最大功率計(jì)算

為滿足純電動(dòng)汽車整車性能，通過(guò)3種方法計(jì)算電機(jī)最大功率Pnmax，即:根據(jù)汽車最高車速確定的功率即額定功率Pne;爬坡度確定的功率Pna;加速性能確定的功率Pnc。根據(jù)整車設(shè)計(jì)參數(shù)，可計(jì)算出上述3個(gè)功率值，取其中最大者作為電機(jī)最大功率選取參考值，即Pnmax≥maxPne，Pna，P[]nc。根據(jù)表1、2所給出的參數(shù)，由以上公式(1)—(3)，計(jì)算求得Pne為22.64kW，在坡度為20°，以35km/h的車速爬大坡時(shí)，Pna為55.66kW，同時(shí)求得Pnc為45.78kW。因此，取Pna的值作為電機(jī)最大功率選取的參考值。

1.2電機(jī)功率與轉(zhuǎn)矩選擇

電機(jī)在工作時(shí)，其性能分為連續(xù)工作性能和短時(shí)工作性能。電機(jī)的額定值決定了其連續(xù)工作特性，短時(shí)工作特性是電機(jī)過(guò)載一定倍數(shù)之后的轉(zhuǎn)矩功率特性。在電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩選擇時(shí)，通常以純電動(dòng)汽車的常規(guī)車速來(lái)確定電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速(電機(jī)通常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速)，再通過(guò)電機(jī)的額定功率和額定轉(zhuǎn)速求出電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。

1.3電池組參數(shù)設(shè)計(jì)

動(dòng)力電池是純電動(dòng)汽車唯一的動(dòng)力源，其攜帶的總電量是整車動(dòng)力性和續(xù)駛里程的基本保證。電池組的總電量與電池單體的容量和組合形式有關(guān)，而動(dòng)力電池的單體電壓和組合形式又直接決定了其為電機(jī)提供總電壓的大小。動(dòng)力電池參數(shù)匹配主要包括電池類型的選擇、電池組電壓和容量的選擇。根據(jù)純電動(dòng)汽車對(duì)目標(biāo)性能的要求，綜合考慮整車所需的動(dòng)力電池總電量、動(dòng)力電池單體類型以及其組合形式后，計(jì)算確定動(dòng)力電池單體數(shù)量。

2底盤(pán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在純電動(dòng)汽車底盤(pán)系統(tǒng)中，動(dòng)力系統(tǒng)需要重新架構(gòu)，因此總布置方案改變較大。目前，電動(dòng)汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)主要運(yùn)用2種方式，即:根據(jù)設(shè)計(jì)需求，在傳統(tǒng)車平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行局部改制;開(kāi)發(fā)“電動(dòng)化、模塊化、智能化、集成化”全新理念的底盤(pán)系統(tǒng)。本文采用的方式是基于原有車型平臺(tái)進(jìn)行局部改制。底盤(pán)系統(tǒng)中，大部分子系統(tǒng)的工作原理沒(méi)有發(fā)生變化，改制后需對(duì)底盤(pán)及整車進(jìn)行重新總布置，重新計(jì)算軸荷分配對(duì)懸架系統(tǒng)性能造成的影響，然后對(duì)懸架系統(tǒng)做出相應(yīng)調(diào)整。

2.1電機(jī)、減速器布置

電機(jī)、減速器的布置在原發(fā)動(dòng)機(jī)前艙布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行，布置時(shí)應(yīng)考慮如下幾個(gè)因素(以下X、Y、Z方向?yàn)檐囕v坐標(biāo)系坐標(biāo)軸方向，即當(dāng)車輛在水平路面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，坐標(biāo)原點(diǎn)與質(zhì)心重合，X軸平行于地面指向正前方，Y軸指向駕駛員右側(cè)，Z軸通過(guò)汽車質(zhì)心指向正上方):1)電機(jī)、減速器外輪廓距離左右縱梁的空間寬度應(yīng)一致，以便于安裝懸置;2)減速器輸出軸中心線布置在滿載前輪中心線附近，差速器輸出軸與前輪中心連線盡量接近;3)減速器后部應(yīng)與副車架、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)都留有安全距離;4)電機(jī)三相線進(jìn)線與控制器出線方向位置相協(xié)調(diào);5)半軸在YZ平面內(nèi)與Y方向夾角，空載時(shí)應(yīng)小于15°，滿載時(shí)小于7°;6)電機(jī)布置位置應(yīng)在整車滿載條件下確定。確定減速器輸出軸位置后，電機(jī)定位可繞減速器輸出軸旋轉(zhuǎn)，電機(jī)的輪廓上限不超過(guò)縱梁上平面，電機(jī)右側(cè)為3相線接口，電機(jī)控制器放置于電機(jī)正上方;電機(jī)位于減速器右側(cè)，如圖2所示(以下示意圖均是通過(guò)對(duì)各元件的簡(jiǎn)化建模后得到)。差速器中心平面相對(duì)XZ平面偏左200mm，電機(jī)減速器集成體外輪廓距左側(cè)縱梁最小170mm，距右側(cè)縱梁最小60mm。該設(shè)計(jì)方案中，根據(jù)電機(jī)減速器集成體的尺寸分布，將差速器中心平面布置與整車中心平面基本重合，左右半軸通過(guò)萬(wàn)向節(jié)將車輪與減速器的輸出軸連接起來(lái)，在YZ平面上，左右半軸與前輪中心線的夾角相等，在核算半軸與前輪中心線夾角時(shí)計(jì)算一側(cè)即可，如圖4所示。裝配時(shí)電機(jī)、減速器集成體與車架的連接點(diǎn)一共有3個(gè)，分別位于左側(cè)縱梁、右側(cè)縱梁、副車架。左側(cè)縱梁懸置軸線平行于Y方向，限制X和Z方向運(yùn)動(dòng);右側(cè)縱梁懸置軸線平行于X方向，限制Y和Z向運(yùn)動(dòng);副車架上的懸置軸線平行于Y方向，限制X和Z方向運(yùn)動(dòng)。

2.2前后艙元件布置

如上所述，將電機(jī)、減速器布置在原發(fā)動(dòng)機(jī)前艙位置，同時(shí)DC/DC、電機(jī)控制器、空調(diào)壓縮機(jī)等相應(yīng)電氣裝置均布置在前艙。可利用各元件的外形尺寸將各元件簡(jiǎn)化為長(zhǎng)方體模型進(jìn)行布置，從車輛前艙上方往下俯視，如圖5所示。原車的后艙容積約為0.43m3，將車載充電器、電源管理器、配電箱、直流空氣開(kāi)關(guān)布置在后排座椅背后，并且設(shè)計(jì)拱形支架，使其不影響備胎的放置，布置示意圖如圖7所示。同時(shí)，可設(shè)計(jì)一個(gè)大蓋板，將這幾個(gè)器件蓋住，以達(dá)到從后面看車內(nèi)美觀的效果，后艙電器蓋板采用塑料件制成，以減輕整車質(zhì)量。

2.3動(dòng)力電池布置

本設(shè)計(jì)將電池單體集中布置于一個(gè)電池包中，動(dòng)力電池包中共布置了100個(gè)電池單體，包內(nèi)電池單體總共分為6排，沿車輛X方向，前部3排電池臥放，后部3排電池立放，以保證其與后排座椅地板形狀相統(tǒng)一，同時(shí)通過(guò)串聯(lián)形式將所有單體進(jìn)行連接，如圖8所示。電池包采用無(wú)上蓋結(jié)構(gòu)，利用車身地板及四周安裝板和加強(qiáng)板形成電池包的上蓋。電池包外殼可采用鈑金件折彎和焊接的工藝形成箱體，翻邊形成安裝板，可實(shí)現(xiàn)在安裝孔定位時(shí)與車身地板的模具統(tǒng)一起來(lái)。同時(shí)，電池排布上充分利用車身地板下方空間，與車身地板的形狀一致，以最大程度節(jié)省空間，為避開(kāi)后輪擺臂安裝座和后輪罩在電池包后部?jī)蛇呴_(kāi)有2個(gè)缺口，如圖9所示。動(dòng)力蓄電池布置在座椅地板下方，并且盡量保留了車身地板形狀，該布置的電池包是車輛的最小離地間隙位置，如圖10所示。該布置保證了駕乘人員安全，給貨倉(cāng)和備胎留下了一定的空間，同時(shí)還考慮了電池包整體快速更換原則，方便電池包的整體更換。該動(dòng)力電池單體質(zhì)量為3.1kg，電池單體共310kg，加上電池包殼體及加強(qiáng)等附件結(jié)構(gòu)，電池包總質(zhì)量約385kg。該布置后電池包重心位置距離前軸水平距離為1558mm，前、后軸軸荷比例分別為49.4%和50.6%，滿足GB7258—2012中關(guān)于軸荷的要求。

3車身設(shè)計(jì)

純電動(dòng)汽車車身設(shè)計(jì)是整車設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，其設(shè)計(jì)效果對(duì)整車性能(如續(xù)駛里程、加速時(shí)間、爬坡性能等)的影響顯著。同時(shí)，車身必須達(dá)到足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及滿足其他性能指標(biāo)(如安全、耐久性、NVH、工藝等)。國(guó)內(nèi)外對(duì)純電動(dòng)汽車車身設(shè)計(jì)研究較多，目前主要是應(yīng)用多種輕量化材料，同時(shí)集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和先進(jìn)制造技術(shù)及工藝等手段進(jìn)行設(shè)計(jì)［8］?；谝陨纤?，本例中電池包安裝在車身地板下方，其外殼設(shè)計(jì)及電池單體布置時(shí)盡量與車身地板的形狀一致。同時(shí)，電池包布置時(shí)考慮了整體快換原則，根據(jù)設(shè)計(jì)需要及電動(dòng)汽車相關(guān)安全規(guī)定，上車體可直接由原傳統(tǒng)車平臺(tái)提供，但原車身地板在結(jié)構(gòu)上必須做出相應(yīng)更改。

3.1更改因素

為滿足要求，設(shè)計(jì)地板時(shí)考慮的因素如下:1)電池包安裝于車身地板下方，根據(jù)電池實(shí)際布置，為達(dá)到電動(dòng)汽車安全法規(guī)相關(guān)要求，需抬高地板高度;2)車身地板下方要根據(jù)電池包外殼的形狀設(shè)計(jì)密封的加強(qiáng)梁，用于安裝電池包，并且與電池包共同形成電池包空間;3)車身地板下方需焊接3個(gè)支撐桿，該支撐桿用于支撐電池包中部變形產(chǎn)生的載荷，同時(shí)也用于安裝時(shí)的定位;4)車身地板上方需設(shè)計(jì)螺孔，用于安裝中央通道蓋板;5)設(shè)計(jì)中后排地板高度升至與前座椅安裝支架一致，需在車身地板上重新設(shè)計(jì)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)用于座椅安裝;6)車輛地板結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，側(cè)碰剛度發(fā)生變化，需重新校核，車身地板的承載能力同時(shí)也需要校核;7)新設(shè)計(jì)車身地板與周圍鈑金件的連接與原車不同，需重新設(shè)計(jì)。

3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)以上設(shè)計(jì)需求，從車身底部右后邊向上斜看改進(jìn)后的車身地板結(jié)構(gòu)如圖12所示，其側(cè)面剖視示意圖如圖13所示。圖13中的臺(tái)階面從左至右依次表示:后排座椅安裝面、后排座椅腳地板及前排座椅安裝面、前排座椅腳地板。車身地板與電池包安裝梁通過(guò)車身焊裝構(gòu)成車身的一部分，而中央通道蓋板在整車裝配線束后，再通過(guò)螺釘或螺栓固定在地板上，用于構(gòu)成線束的通過(guò)空間。本例中由于車身地板在電池包的基礎(chǔ)上進(jìn)行了抬高和展平，使得后排座椅的H點(diǎn)與腳地板的垂直距離減小，從原車的400mm以上減少至250mm左右，但是仍然符合一般乘用車布置設(shè)計(jì)要求。座椅下方安裝板展平后，重新設(shè)計(jì)了小的安裝支架結(jié)構(gòu)，使得坐墊底座輕微改動(dòng)。本設(shè)計(jì)在適當(dāng)?shù)牡胤郊訌?qiáng)了車身地板設(shè)計(jì)剛度，以滿足整車碰撞法規(guī)要求和承載要求。綜上所述，前后艙、動(dòng)力電池包及與車身地板之間的布置關(guān)系如圖14所示。

4整車性能

改制后的純電動(dòng)汽車整車基本性能可通過(guò)理論計(jì)算求得。將以上計(jì)算選取的各項(xiàng)參數(shù)導(dǎo)入Matlab軟件，并通過(guò)編程獲得部分相關(guān)性能曲線，結(jié)果如圖15—18所示。圖15是不同車速電機(jī)需求功率曲線?？芍谡囘\(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)的需求功率隨整車車速變化，其大小隨車速增加而增大。其中，車速為50km/h時(shí)，電機(jī)滿足整車基本要求的需求功率為6.02kW;當(dāng)車速為80km/h時(shí)，電機(jī)的需求功率達(dá)到13.41kW。圖16所示是不同爬坡度的電機(jī)功率曲線。圖16是在35km/h的車速勻速爬坡情況下獲得，曲線反映出電機(jī)需求功率與爬坡度成正比例關(guān)系。在爬坡度為零時(shí)，電機(jī)功率為0.47kW;當(dāng)爬坡度為14.05%(8°)時(shí)，電機(jī)功率為24.63kW;當(dāng)爬坡度達(dá)到36.40%(20°)時(shí)，電機(jī)需求功率最大，達(dá)到55.66kW。圖17是在電機(jī)額定功率、整車空載狀態(tài)下，整車的百千米加速時(shí)間曲線。由圖可見(jiàn)，車輛從原地起步加速至50km/h時(shí)，時(shí)間為5.66s;(50～80)km/h所用時(shí)間為6.16s;整車車速達(dá)到100km/h時(shí)，共用時(shí)為19.34s。圖18是不同條件的加速度與時(shí)間的關(guān)系曲線。可以看出，車輛在實(shí)驗(yàn)質(zhì)量－電機(jī)額定功率、車輛空載狀態(tài)、車輛滿載狀態(tài)下，其起步加速度大小不同。在車輛起步時(shí)，加速度的值最大，圖中3種條件下分別為2.63、2.41和0.84m/s2。在車輛起步后的一定車速范圍內(nèi)，加速度大小基本保持不變;當(dāng)車速達(dá)到一定值后，加速度開(kāi)始逐漸減小，最后變?yōu)榱?，此時(shí)車速達(dá)到最大。其他數(shù)據(jù)，如等速(60km/h)續(xù)駛里程大于260km，最小轉(zhuǎn)彎半徑小于11m，整車滿載時(shí)最小離地間隙為147mm等。這些理論計(jì)算數(shù)據(jù)均達(dá)到了前期設(shè)計(jì)的性能目標(biāo)要求。

5結(jié)束語(yǔ)

純電動(dòng)汽車在能源利用率、減少排放污染、降低噪聲方面所具備的顯著優(yōu)勢(shì)，對(duì)目前能源危機(jī)、環(huán)境污染問(wèn)題均可起到有效緩解作用。本文針對(duì)基于傳統(tǒng)汽車平臺(tái)的純電動(dòng)汽車改制進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，各總成布置合理，將選配的數(shù)據(jù)導(dǎo)入matlab程序獲得了相應(yīng)的車輛性能曲線。結(jié)果顯示，所有性能數(shù)據(jù)能夠滿足本文所提出的整車目標(biāo)性能要求，將為該純電動(dòng)汽車下一步整車優(yōu)化提供有效參考。

作者：何勇彭憶強(qiáng)王子江王海單位：西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院四川汽車工業(yè)股份有限公司新能源汽車研究院

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車技術(shù)論文

一、舊技術(shù)體系的不適應(yīng)性

汽車發(fā)展的歷史表明，上個(gè)世紀(jì)前三十年曾經(jīng)興盛一時(shí)的電動(dòng)汽車與燃油汽車的市場(chǎng)地位發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，燃油汽車后來(lái)居上成為歐美發(fā)達(dá)國(guó)家千萬(wàn)家庭的寵兒，電動(dòng)汽車則淪為在特定封閉區(qū)域使用的專用工具。導(dǎo)致這一逆轉(zhuǎn)的原因與當(dāng)今電動(dòng)汽車遇到的困難并無(wú)二致。近百年來(lái)，電動(dòng)汽車技術(shù)雖然在電池、電機(jī)、電控等各個(gè)方面都有長(zhǎng)足的發(fā)展，其根本技術(shù)架構(gòu)卻無(wú)大的改變。在此期間燃油汽車不僅自身技術(shù)日臻完美，與其相配套的道路、停車場(chǎng)、加油站等服務(wù)設(shè)施也日益完備。今日，正像“汽車社會(huì)”、“汽車文化”等學(xué)術(shù)用語(yǔ)所蘊(yùn)含的那樣，汽車（主要是燃油汽車）不僅已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的生活必需品，也被賦予了豐富的文化內(nèi)涵。在此背景下如果無(wú)視電動(dòng)汽車現(xiàn)存的諸多不便，奢望人們放棄燃油汽車改用電動(dòng)汽車就等于要他放棄原有的生活習(xí)慣和價(jià)值觀念，無(wú)異于讓人棄用智能手機(jī)改用固定電話，讓人棄液晶電視而改用黑白電視，其難度可想而知。因此，在發(fā)展電動(dòng)汽車已經(jīng)確立為國(guó)家戰(zhàn)略的當(dāng)下，重新謀定發(fā)展路線和發(fā)展策略應(yīng)該成為當(dāng)務(wù)之急。在我國(guó)這樣一個(gè)汽車普及率不及美國(guó)的十分之一、三分之二的新車出售給初次購(gòu)車者的發(fā)展中大國(guó)，電動(dòng)汽車或許只有面向家庭的首輛車，也就是說(shuō)能滿足跨區(qū)域遠(yuǎn)程行駛需求才有出路。既然源于十九世紀(jì)的現(xiàn)行電動(dòng)汽車技術(shù)架構(gòu)無(wú)法滿足這種需求，何不回到原點(diǎn)從零開(kāi)始進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，創(chuàng)造一個(gè)新的技術(shù)體系。

二、新技術(shù)體系探討

在續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)這兩個(gè)妨礙電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程行駛的關(guān)鍵障礙中，續(xù)航里程雖然受電池技術(shù)制約難以比肩燃油汽車，但續(xù)航150公里～200公里還不難實(shí)現(xiàn)。這個(gè)距離相當(dāng)于在高速公路上駛過(guò)三四個(gè)服務(wù)區(qū)或大多數(shù)人日常行駛兩三天的路程，只要電力耗盡時(shí)快速得到供給，駕駛電動(dòng)汽車500公里一日往返、1000公里朝發(fā)夕至亦非難事。如此，快速電力供給就成為問(wèn)題的焦點(diǎn)。既然沿用先開(kāi)發(fā)出電動(dòng)汽車而后為其配套電力供給體系的傳統(tǒng)發(fā)展策略不能解決問(wèn)題，那么運(yùn)用一下逆向思維，先規(guī)劃一個(gè)滿足需求且容易實(shí)現(xiàn)的電力供給體系，然后再開(kāi)發(fā)適應(yīng)這一電力供給體系的電動(dòng)汽車會(huì)怎樣。出現(xiàn)總理所講的“顛覆性技術(shù)”也未可知。說(shuō)到快速電力供給，首先需要界定電力供給的快與慢。多年來(lái)，人們已經(jīng)習(xí)慣于燃油汽車加油所需的數(shù)分鐘時(shí)間，電動(dòng)汽車的快速電力供給采用這一標(biāo)準(zhǔn)順理成章。從物理學(xué)原理來(lái)看，現(xiàn)存的三種電動(dòng)汽車電力供給方式中，快速充電相對(duì)來(lái)講接近這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)但也需數(shù)倍于加油耗時(shí)的30分鐘（80%），普通充電所需的數(shù)小時(shí)可說(shuō)是天壤之別，只有換電方式符合標(biāo)準(zhǔn)。有報(bào)道說(shuō)特斯拉換電站一分半鐘可以完成一次換電操作。自從曾經(jīng)的明星換電運(yùn)營(yíng)商BetterPlace破產(chǎn)以來(lái)，支持換電的觀點(diǎn)似乎已經(jīng)銷聲匿跡。但是，既然特斯拉又開(kāi)始換電了，事情看來(lái)尚存回旋余地。多數(shù)專家認(rèn)為BetterPlace的換電方式一是換電站建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本高，二是電池不能在多種車型間通用，使其最終走向破產(chǎn)。BetterPlace的失敗說(shuō)明它的換電方案和商業(yè)模式行不通，但是如果據(jù)此斷定換電方式行不通特斯拉首先不會(huì)認(rèn)同。達(dá)成一個(gè)既定目標(biāo)從來(lái)都不止有一種方法，能否成功在于能否尋找到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合算的解決方案，將問(wèn)題簡(jiǎn)單化的最有效手段莫過(guò)于“分解”。例如古代印刷書(shū)籍采用雕版印刷技術(shù)，一頁(yè)印版雕成書(shū)頁(yè)的內(nèi)容布局、字的形狀、大小無(wú)法更改，一部書(shū)的雕版需要具有高超技藝的雕刻工匠耗費(fèi)大量時(shí)日，因而書(shū)籍昂貴?；钭钟∷⒓夹g(shù)普及之后，一套字?？梢苑磸?fù)用來(lái)鑄造鉛字，而后隨意排成印版，字模和鉛字的通用性保證了印刷成本的低廉。如果說(shuō)快速電力供給是電動(dòng)汽車的必然選擇，BetterPlace失敗的主要原因是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)電池通用化，而將雕版上的字符分解為一個(gè)個(gè)鉛字可以破解通用化難題，那么何不嘗試一下將電動(dòng)汽車的大箱電池組分解，代之以多個(gè)（比如說(shuō)十個(gè)2kWh的）參照電動(dòng)自行車鋰電池標(biāo)準(zhǔn)的小箱電池。以小箱電池為基礎(chǔ)可以構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的快速電力供給體系。只要電池體積和重量都適合人力搬動(dòng)，而且借用電動(dòng)自行車鋰電池適合快速裝拆的安裝結(jié)構(gòu)，換電作業(yè)就可以采用純?nèi)斯し绞?。從人工換電出發(fā)，繼而將換電站的充電功能剝離出去，剩下的數(shù)個(gè)收納電池的專用周轉(zhuǎn)貨架和兩三個(gè)操作人員就能構(gòu)成一個(gè)典型的簡(jiǎn)約換電站。接下來(lái)要做的是，將從各個(gè)換電站剝離出來(lái)的充電服務(wù)匯集到一個(gè)大型的儲(chǔ)能電站，充分利用夜間電網(wǎng)的低谷電力為電池充電。最后用貨運(yùn)車輛在換電站與儲(chǔ)能電站之間往返穿梭，為各個(gè)換電站運(yùn)來(lái)充滿的電池并帶走放空的電池。在這樣一個(gè)類似WI-FI無(wú)線局域網(wǎng)架構(gòu)的電力供給體系中，如果說(shuō)換電站好比WI-FI熱點(diǎn)、儲(chǔ)能電站好比無(wú)線路由器、貨運(yùn)車輛好比無(wú)線電波，一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池好比“無(wú)線電波”所攜帶的數(shù)字信號(hào)，那么電動(dòng)汽車就相當(dāng)于移動(dòng)終端?？梢灶A(yù)見(jiàn)，流通的商品從電轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電池、消費(fèi)者支付滿電電池和空電電池之間的差價(jià)，上述電力供給體系各個(gè)利益相關(guān)方都能獲得顯而易見(jiàn)的經(jīng)濟(jì)收益。第一個(gè)受益者是電動(dòng)汽車的購(gòu)買者，不為電池付費(fèi)卻可以盡情享用別人提供的電，自然也就無(wú)需關(guān)心電池的價(jià)格壽命幾何。電池制造者則不再因百來(lái)個(gè)“雞肋”般的訂單而苦惱，可以日復(fù)一日地生產(chǎn)同樣的電池。電動(dòng)汽車制造者不再為選用多大的電池而殫精竭慮，可以按自己的喜好靈活設(shè)計(jì)續(xù)航里程，只需考慮如何將所需個(gè)數(shù)的電池塞進(jìn)車?yán)?。城市的管理者不必再為從哪里擠出充換電站的建設(shè)用地、為如何壓迫小區(qū)物業(yè)放行充電樁安裝、為可能到來(lái)的配電網(wǎng)增容改造而苦惱，只需將電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)交給電力供給體系的運(yùn)營(yíng)者就萬(wàn)事大吉。電力供給體系的運(yùn)營(yíng)者的收益則更大。先是從“先有雞還是先有蛋”的無(wú)休止口水官司中脫身，不說(shuō)“雞”也不說(shuō)“蛋”，轉(zhuǎn)而建造一個(gè)相當(dāng)于自然界中“野生原雞”進(jìn)化地位的儲(chǔ)能電站，先收獲著電網(wǎng)峰谷電價(jià)差的利益，隨著電動(dòng)汽車擁有量的增加逐步轉(zhuǎn)身為充電工廠，等到流通中標(biāo)準(zhǔn)電池壽命期來(lái)臨梯級(jí)利用自然而然地發(fā)生，充電工廠再一次轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)能電站。其次電力供給體系運(yùn)營(yíng)者不必?zé)罁Q電站如何“建”只需籌劃“擱”在哪里，只要能騰出幾十平米的場(chǎng)地，加油站、公共停車場(chǎng)、居民小區(qū)、工廠商場(chǎng)都可以加入換電站的行列。

不僅如此，這些換電站的數(shù)量、換電站的地點(diǎn)和容量可以隨時(shí)根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展任意調(diào)整。長(zhǎng)遠(yuǎn)看，不僅這樣的儲(chǔ)能電站很容易與風(fēng)力光伏電站相融合，如果將標(biāo)準(zhǔn)電池看作一個(gè)大的“充電寶”其應(yīng)用領(lǐng)域甚至可以涵蓋日常生活、生產(chǎn)的方方面面。有了電力供給體系和適合人工換電的小箱標(biāo)準(zhǔn)電池，接下來(lái)的課題就是能否將這些標(biāo)準(zhǔn)電池用于電動(dòng)汽車的電源系統(tǒng)。其關(guān)鍵在于處理好三個(gè)問(wèn)題：一是電池的安裝位置，二是電池固定可靠便于快速更換安裝結(jié)構(gòu)，三是電池與電機(jī)之間的電氣連接關(guān)系。對(duì)于采用一個(gè)大箱電池的電動(dòng)汽車而言，考慮到車內(nèi)空間和車輛重心、軸荷，其安裝位置大多利用座椅下的空間安裝在車輛下部中間位置。當(dāng)采用多數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池時(shí)，安裝位置不僅可以在前后座椅下面還可以在引擎?zhèn)}或者行李箱的邊角處分布安裝，設(shè)計(jì)者的選擇自由度大大提高。若說(shuō)電池安裝結(jié)構(gòu)，QB/T4428-2012《電動(dòng)自行車用鋰離子電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》所定電池外殼滑槽及配對(duì)的安裝滑道是現(xiàn)成可用的，既安裝可靠又方便插拔。至于電池與電機(jī)間的電氣連接關(guān)系則需要多些文字加以說(shuō)明。電動(dòng)汽車以數(shù)個(gè)小箱標(biāo)準(zhǔn)電池為電源，除去上面所述種種以外還可為解決高電壓觸電風(fēng)險(xiǎn)、簡(jiǎn)化整車電池管理系統(tǒng)、簡(jiǎn)化電池?zé)峁芾淼入姵叵嚓P(guān)問(wèn)題創(chuàng)造機(jī)會(huì)。通常的電動(dòng)汽車為在限制過(guò)大電流的條件下保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率，單個(gè)大箱電池的工作電壓多在300V以上。將電壓分解給十個(gè)小箱標(biāo)準(zhǔn)電池，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池的電壓就低于40V，處于安全電壓范圍內(nèi)。如果不將這些電池串聯(lián)一起而是分別經(jīng)逆變器接入驅(qū)動(dòng)電機(jī)，高電壓的弊端就可以徹底根除。驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以相應(yīng)地將定子繞組分解為十個(gè)分繞組，工作時(shí)各個(gè)分繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)相疊加與原繞組相當(dāng)。各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池分別接入驅(qū)動(dòng)電機(jī)還可以帶來(lái)一個(gè)好處，電池均衡的對(duì)象不再是整個(gè)電源系統(tǒng)而轉(zhuǎn)化為各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池，所涉單體電池?cái)?shù)量?jī)H為整體電池的十分之一。更有意義的是，十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池分別經(jīng)逆變器接入具有十個(gè)分繞組的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其功效相當(dāng)于用十個(gè)小電機(jī)共同承擔(dān)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)。從理論上講可以分別控制每個(gè)分繞組參與或者不參與驅(qū)動(dòng)，利于電動(dòng)汽車應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜工況。尤其是在電動(dòng)汽車起步或者加速時(shí)確保全部分繞組參與驅(qū)動(dòng)抑制大電流沖擊，巡航行駛時(shí)控制各個(gè)分繞組逐次停歇方便相應(yīng)的小電池散熱，當(dāng)某個(gè)分繞組或者為其供電的標(biāo)準(zhǔn)電池發(fā)生故障時(shí)其余分繞組繼續(xù)工作就能避免電動(dòng)汽車突然失速。

三、總結(jié)

總之，既然欠缺遠(yuǎn)途行駛能力是源于十九世紀(jì)的現(xiàn)行電動(dòng)汽車技術(shù)架構(gòu)的系統(tǒng)性缺陷，那么基于現(xiàn)有電池技術(shù)構(gòu)建新的、技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合算的、涵蓋電力供應(yīng)和電源及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)汽車技術(shù)架構(gòu)，或許是化解電動(dòng)汽車諸多難題的有效路徑。

作者:莊森 禹茜 單位:鄭州大學(xué)

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)論文

一、發(fā)展規(guī)律

1.環(huán)境可承載規(guī)律。

決定汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律中環(huán)境的可承載規(guī)律也影響重大。隨著現(xiàn)在各大城市的污染逐步加深，越來(lái)越多的人開(kāi)始將環(huán)境惡化的原因歸結(jié)到汽車的使用上。因此，必須找到一種低污染或零污染的交通工具，這樣才能解決實(shí)質(zhì)問(wèn)題。

2.技術(shù)推進(jìn)規(guī)律。

電動(dòng)汽車作為新一代的交通工具其技術(shù)組成不僅包含了原有的機(jī)械技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制技術(shù)，還使用了最新的電力電子技術(shù)和信息技術(shù)等高端科技，這些技術(shù)的全面發(fā)展是推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的重要因素，并且為其發(fā)展打下基礎(chǔ)。

3.市場(chǎng)拉動(dòng)規(guī)律。

每一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)產(chǎn)品的實(shí)際使用價(jià)值，只有產(chǎn)品的使用價(jià)值得到認(rèn)可才能夠促進(jìn)產(chǎn)品的再生產(chǎn)，而產(chǎn)品的使用價(jià)值是需要通過(guò)銷售市場(chǎng)來(lái)體現(xiàn)的，任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)都會(huì)遵循這個(gè)規(guī)律。當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)全球化的浪潮高漲，想要推動(dòng)電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展必須要注重對(duì)其市場(chǎng)的培育和開(kāi)發(fā)。

二、與我國(guó)國(guó)情相結(jié)合

我國(guó)的國(guó)情有著非常明顯的區(qū)別于他國(guó)的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)在:人口數(shù)量大、人均資源量小、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式以粗放型為主、市場(chǎng)體系尚不完善、相關(guān)法規(guī)尚不健全等。電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要做到主動(dòng)與我國(guó)的國(guó)情相結(jié)合，改變以往被動(dòng)適應(yīng)的固有方式，讓產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)兩方面和諧發(fā)展，以科學(xué)的發(fā)展理念為指導(dǎo)，依照國(guó)情制定合理的產(chǎn)業(yè)化途徑。

1.與我國(guó)能源現(xiàn)狀相結(jié)合。

隨著近些年我國(guó)汽車保有量的迅速增長(zhǎng)，年均石油進(jìn)口量不斷上升，汽車燃油消耗量逐年增加，發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)首先要解決能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，緩解我國(guó)的能源危機(jī)，保證能源的安全穩(wěn)定。

2.與我國(guó)環(huán)境現(xiàn)狀相結(jié)合。

新時(shí)期越來(lái)越多的人已經(jīng)注意到了人與自然和諧發(fā)展對(duì)人類的重要性。進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的電動(dòng)汽車發(fā)展過(guò)程要注重其與環(huán)境的適應(yīng)能力和相互融洽程度，適應(yīng)我國(guó)的環(huán)境特點(diǎn)，發(fā)展零排放的低能耗工程。

3.與我國(guó)汽車工業(yè)的技術(shù)水平相結(jié)合。

面對(duì)目前我國(guó)汽車技術(shù)依舊沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)情，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在發(fā)展之初，要牢牢把握住各國(guó)均處于發(fā)展初級(jí)階段的情況，積極地加大研究投入，讓產(chǎn)業(yè)化帶動(dòng)我國(guó)的電動(dòng)汽車技術(shù)走在世界的前列，增強(qiáng)我國(guó)的汽車工業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

4.與我國(guó)汽車市場(chǎng)現(xiàn)狀相結(jié)合。

近10年，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)狂飆式發(fā)展，汽車銷量從2001年占全球4.3%，到2010年攀升至23.5%，成為全球第一汽車生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。未來(lái)10年我國(guó)汽車將進(jìn)入第二個(gè)高速增長(zhǎng)期，我國(guó)將逐漸步入“汽車社會(huì)”，迎來(lái)汽車消費(fèi)大眾化的時(shí)代。據(jù)專家預(yù)計(jì)，至2015年國(guó)內(nèi)汽車的產(chǎn)能將達(dá)到3800萬(wàn)輛，消費(fèi)量將達(dá)到3000萬(wàn)輛，我國(guó)汽車消費(fèi)將占全球汽車總消費(fèi)的25%左右。這為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)需求。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在開(kāi)始發(fā)展之初，認(rèn)清我國(guó)汽車市場(chǎng)的現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，充分利用汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，減少國(guó)家政策對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)度干預(yù)，在短期內(nèi)促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)按照市場(chǎng)規(guī)律得到最快發(fā)展。

5.與我國(guó)汽車法律法規(guī)體系相結(jié)合。

因此，在實(shí)際操作中要從社會(huì)的角度出發(fā)，在維護(hù)汽車產(chǎn)業(yè)利益的同時(shí)努力把產(chǎn)業(yè)的附加影響降到最低。促進(jìn)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)法律體系進(jìn)一步完善。從政策層面看，我國(guó)已經(jīng)將新能源汽車列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，國(guó)家頒布實(shí)施的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》提出，2020年中國(guó)將構(gòu)建起支撐電動(dòng)汽車大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)體系，這必將為促進(jìn)我國(guó)整個(gè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、與國(guó)際電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)接軌

為了發(fā)展汽車工業(yè)常常需要通過(guò)市場(chǎng)來(lái)?yè)Q取技術(shù)，中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展受制于別國(guó)的先進(jìn)技術(shù)。因此在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展之初，應(yīng)當(dāng)積極投入電動(dòng)汽車技術(shù)的研發(fā)，爭(zhēng)取在世界上取得超前的地位，從以下幾個(gè)方面做好相應(yīng)的工作。

1.以技術(shù)研發(fā)為基礎(chǔ)。

首先，要將核心技術(shù)作為追求的主要目標(biāo)和研究投入的主要方向。只有掌握了產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)才能夠真正掌握產(chǎn)業(yè)的“命脈”，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的水平分工，給產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供充足的動(dòng)力。

2.注重調(diào)整汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

將結(jié)構(gòu)調(diào)整貫穿于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的始終,在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的全過(guò)程中，要注意到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化問(wèn)題，政府部門(mén)不要將注意力集中在勞動(dòng)密集型和資本密集型的產(chǎn)業(yè)上，而是多關(guān)注高科技的核心產(chǎn)品和技術(shù)，通過(guò)充分的思考來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

3.積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。

產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展不僅需要全球的資源，更需要全球的市場(chǎng)。從國(guó)內(nèi)外環(huán)境看，國(guó)際汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)由汽車制造向汽車研發(fā)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。我國(guó)作為新興國(guó)家的代表，將從電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā)轉(zhuǎn)移中獲取更多機(jī)會(huì)。我們需要適時(shí)地制定出產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律和策略，不失時(shí)機(jī)地走“引進(jìn)來(lái)、走出去”的特色發(fā)展道路。

四、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的措施

1.必須堅(jiān)持“兩條腿走路”的方針。

對(duì)于未來(lái)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須采取一定的措施和制度，也要結(jié)合中國(guó)國(guó)情，從實(shí)際出發(fā)，必須堅(jiān)持“兩條腿走路，雙管齊下，兩手抓、兩手都要硬”的方針。一方面，要以空前的熱情和努力大力推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展;另一方面，高度重視傳統(tǒng)汽車的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)升級(jí)。

2.加快核心部件的技術(shù)研發(fā)力度，盡快掌握核心技術(shù)。

政府應(yīng)以更大的力度支持電動(dòng)汽車的技術(shù)開(kāi)發(fā)，毫不放松地緊跟世界前沿技術(shù)，鞏固己有的優(yōu)勢(shì)地位，加大科研的力度，走一條“吸收-引進(jìn)-創(chuàng)新”的道路，形成國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車核心技術(shù)，防止產(chǎn)業(yè)發(fā)展在技術(shù)上受制于人。

3.培育國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)，提高消費(fèi)者成熟度。

促進(jìn)電動(dòng)汽車消費(fèi)的關(guān)鍵是降低產(chǎn)品價(jià)格。從汽車市場(chǎng)看，我國(guó)已經(jīng)是世界上汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮牡貐^(qū)之一，目前北京、成都等5個(gè)城市的汽車保有量超過(guò)200萬(wàn)輛，巨大的消費(fèi)潛力是我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的基本保證。推廣電動(dòng)汽車需培育國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)，電動(dòng)汽車只有在消費(fèi)者的廣泛使用中才能不斷得到改進(jìn)，其社會(huì)效益也才能得到體現(xiàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

縱觀電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展，電動(dòng)汽車的發(fā)展已不單單是在汽車行業(yè)內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而是上升到了國(guó)家戰(zhàn)略高度，它的發(fā)展也將帶來(lái)一場(chǎng)低碳環(huán)保的技術(shù)革命和創(chuàng)新。所以我們應(yīng)該合理應(yīng)用各方面的推動(dòng)力量，最大限度的發(fā)揮國(guó)家政策和市場(chǎng)的巨大推動(dòng)力，不斷的革新電動(dòng)汽車技術(shù)，滿足市場(chǎng)的新需求，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)的資源合理利用，促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

作者：干波單位：西南財(cái)經(jīng)大學(xué)

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)管理論文

摘要：

介紹研制的電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)及其配用的雙工作腔滑片壓縮機(jī)的性能，依據(jù)測(cè)試樣式機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果分析了轉(zhuǎn)速對(duì)該空調(diào)系統(tǒng)制冷量、輸入功率及COP等性能的影響。若轎車頂蓋全部布滿太陽(yáng)電池，所產(chǎn)生的電能約為225W，可以使空調(diào)系統(tǒng)的制冷量增加8%左右，同時(shí)還能降低汽車空調(diào)冷負(fù)荷的峰值。

關(guān)鍵詞：汽車空調(diào)；熱泵；太陽(yáng)能

0引言

現(xiàn)代流行的燃油汽車不僅消耗大量的石油資源，而且還嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，危害人類健康。據(jù)統(tǒng)計(jì)排放到大氣的污染物中，汽車的廢氣（主要是氮氧化物、碳氧化物及碳?xì)浠衔锏龋┘s占42%。鑒于此，許多國(guó)家政府通過(guò)立法逐步限制這種高污染產(chǎn)品。電動(dòng)汽車具有無(wú)任何排泄物、不污染環(huán)境、低噪聲及節(jié)省石油資源等特點(diǎn)，再次引起全世界的廣泛關(guān)注。世界汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都投入大量的人力、物力進(jìn)行電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)和研制，取得了大量的成果，一批批先進(jìn)的電動(dòng)汽車不斷面市，有的已形成商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。與燃油汽車一樣，電動(dòng)汽車也要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)舒適的駕駛和乘座環(huán)境，即要配備相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)，提高其中舒適性和競(jìng)爭(zhēng)力。在開(kāi)發(fā)和研制電動(dòng)汽車同時(shí)，也對(duì)配套的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)與研制。熱電空調(diào)系統(tǒng)因效率太低而無(wú)法被電動(dòng)汽車所接受[1]。采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的電動(dòng)貨車空調(diào)系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果表明，其性能與普通燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)基本相當(dāng)[2]。90年代初又對(duì)采用環(huán)保制冷劑的電動(dòng)貨車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究[3]、[4]。

我國(guó)也制定了電動(dòng)汽車的研究與開(kāi)發(fā)計(jì)劃，并正在逐步實(shí)施。本課題組對(duì)電動(dòng)汽車配套的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行研制，開(kāi)悄磁直流無(wú)刷電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)，本文介紹該系統(tǒng)及對(duì)其所進(jìn)行的試驗(yàn)研究。

將太陽(yáng)電池布滿整個(gè)車頂可以起到兩個(gè)作用；一是給電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)提供部分能量，使其取自車載蓄電裝置的動(dòng)力減少；二是可將電動(dòng)汽車所需冷量的峰值減少40%[5]，從而使空調(diào)系統(tǒng)取自蓄電裝置的動(dòng)力進(jìn)一步減少。根據(jù)Sekurit公司太陽(yáng)能蓋板的產(chǎn)品介紹，20組100mm×100mm單晶硅電太陽(yáng)電池在完全曝曬時(shí)可產(chǎn)生25W的電能，對(duì)于小型轎車有1.81m2（19.5ft2）車頂面積[6]，這個(gè)空間安裝的光電池在完全曝曬時(shí)能產(chǎn)生大約225W的電能。這種方案非常適合電動(dòng)汽車使用，因?yàn)樗诓患哟筌囕d蓄電裝置容量的條件下，使電動(dòng)車的有效行駛距離增加。本文也對(duì)太陽(yáng)電池在電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)

電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理如圖1所示，壓縮機(jī)由直流無(wú)刷電機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)，空調(diào)系統(tǒng)的制熱/制冷運(yùn)行方式由四通換向閥轉(zhuǎn)換，實(shí)線箭頭表示制冷運(yùn)行方式，這時(shí)向車室內(nèi)吹冷氣，使車內(nèi)降溫冷卻；虛線箭頭表示制熱運(yùn)行方式，這時(shí)向車內(nèi)吹熱風(fēng)使車內(nèi)升溫加熱或?qū)躏L(fēng)玻璃除霧/霜。通過(guò)感受車室溫度，逆變器調(diào)制電動(dòng)機(jī)電源的脈沖寬度來(lái)控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，從而改變空調(diào)系統(tǒng)的冷（熱）量大小，以滿足各種環(huán)境條件下車室的舒適性及除霧/霜要求。從原理上講，該系統(tǒng)與普通的熱泵空調(diào)并無(wú)區(qū)別，但由于該空調(diào)系統(tǒng)是用于電動(dòng)汽車這一特殊場(chǎng)合，該系統(tǒng)所用的主要部件都有其特殊性。為此，我們配套開(kāi)發(fā)了雙工作腔滑片壓縮機(jī)，專門(mén)制作直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)和逆變器控制系統(tǒng)。

1.壓縮機(jī)2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)3.逆變器4.車室溫度傳感器

5.平行流換熱器（車外單元）6.四通換向閥7.軸流風(fēng)閥

8.膨脹閥9.平等流換熱器（車內(nèi)單元）10.離心風(fēng)扇

11.制熱工作方式12.制冷式方式

圖1電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)

Fig.1Heatpumpairconditioningsystemforelectricvehicle

專門(mén)研制的雙工作腔滑片壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)原理如圖2所示，圓形轉(zhuǎn)子同心地安裝在扁圓形氣缸內(nèi)，五個(gè)滑片置于轉(zhuǎn)子上開(kāi)設(shè)的槽中并能來(lái)回滑動(dòng)，原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑片靠離心力被甩出，緊貼在氣缸內(nèi)表面上，在氣缸內(nèi)腔分隔成若干個(gè)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化其容積的小空間（稱為基元），隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，基元容積的大小周期性變化，從而完成了氣體的吸入、壓縮、排出等工作過(guò)程。該壓縮機(jī)具有以下特點(diǎn)：

1.氣缸2.轉(zhuǎn)子3.滑片4.吸氣口5.排氣閥

圖2雙工作腔滑片壓縮機(jī)

Fig.2Schematicviewofvanecompressorwithdouble-actingchambers

1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，加工與裝配容易實(shí)現(xiàn)。

2)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。由于無(wú)偏心轉(zhuǎn)動(dòng)零部件，動(dòng)力平衡性能好，尤其在高轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲很小。

3)起動(dòng)沖擊小?；谄饎?dòng)時(shí)逐步伸出，靜摩擦轉(zhuǎn)矩小，因而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩緩慢上升，減少了起動(dòng)沖擊。

4)效率高。由于沒(méi)有吸氣閥，余隙容積小且余隙膨脹不直接影響吸氣基元，因而使吸氣損失減少，容積效率提高。

5)體積小，重量輕，便于狹窄空間安裝，因而比較適合汽車空調(diào)使用。

6)壓縮機(jī)每轉(zhuǎn)完成兩次吸、排氣，輸氣量大且脈動(dòng)性小。

表1列出了所研制雙工作腔滑片壓縮機(jī)的主要尺寸，圖3為它與電裝（Denso）公司容量相同的汽車空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)制COP[4]比較，從圖中可以看出：轉(zhuǎn)速低于2500r/min時(shí)，渦旋壓縮機(jī)的COP低于雙工作腔滑片壓縮機(jī)，這主要是由于渦旋壓縮機(jī)的內(nèi)泄漏間隙比較長(zhǎng)，低轉(zhuǎn)速時(shí)其內(nèi)泄漏量較大的緣故；轉(zhuǎn)速高于2500r/min時(shí)，渦旋壓縮機(jī)的COP則高于雙工作腔滑片壓縮機(jī)，但高出的幅度并不很大，這主要是因?yàn)殡p工作腔滑片壓縮機(jī)隨轉(zhuǎn)速的升高摩擦功率增加比較快的緣故。考慮到其它因素：如加工簡(jiǎn)單、高轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)和噪聲很小、起動(dòng)沖擊小等，雙工作腔滑片壓縮機(jī)是適合電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)使用的壓縮機(jī)。渦旋壓縮機(jī)雖然也有優(yōu)良的性能，但對(duì)加工和裝配等的要求都比較高，國(guó)產(chǎn)設(shè)備還不能完全滿足其技術(shù)要求。

2試驗(yàn)裝置與測(cè)試條件

研制的電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)樣機(jī)在按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建造的全自動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置上進(jìn)行了測(cè)試，主測(cè)采用蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)出口空氣焓差法，輔測(cè)采用冷凝器側(cè)液體制冷劑流量計(jì)法。測(cè)試時(shí)，主輔測(cè)制冷量偏差應(yīng)小于5%，并以主測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理均依據(jù)中國(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T72.1-93《汽車空調(diào)制冷裝置性能要求》和QC/T72.2-93《汽車空調(diào)制冷裝置試驗(yàn)方法》，所有測(cè)試所用儀表均符合QC/T72.2-93的規(guī)定。

由于壓縮機(jī)由直流電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就可連續(xù)改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，廠商的測(cè)試工況，試驗(yàn)中壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速分別1000、2000及3000r/min；工質(zhì)采用條件為：蒸發(fā)器側(cè)干球溫度（27±0.5）（19.5±0.5）℃,冷凝器側(cè)干球溫度（35±0.5）℃。樣機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果整理成如圖4～6所示的性能曲線，這些曲線未計(jì)入太陽(yáng)電池所產(chǎn)生的能量。

圖6示出了空調(diào)系統(tǒng)的COP隨轉(zhuǎn)速的變化，從圖中可以看出；轉(zhuǎn)速較低（＜1500r/min時(shí)，COP隨轉(zhuǎn)速的增加有較快地增長(zhǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速增長(zhǎng)到一定程度（＞2000r/min）后，COP隨轉(zhuǎn)速增加而定不變，這說(shuō)明低轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速的增加可使壓的密封效果得到很大改善，致使制冷量速度較快，高轉(zhuǎn)速時(shí)，壓縮機(jī)的內(nèi)泄漏再增加轉(zhuǎn)速已使密封效果改善不大，所以長(zhǎng)速度趨于穩(wěn)定，而壓縮機(jī)制輸入功卻一直比較穩(wěn)定速度的增長(zhǎng)。

作者研制的電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)與目前正在使用的燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)（用斜盤(pán)壓縮機(jī)）的性能比較如圖6所示。電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的COP在轉(zhuǎn)速較低時(shí)（＜1500r/min）略低于燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)，而在高轉(zhuǎn)速時(shí)（＞2000r/min）卻明顯于燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)。這主要由于斜盤(pán)壓縮機(jī)工作腔的密封性能較好且?guī)缀醪皇苻D(zhuǎn)速的影響，而滑片壓縮機(jī)的工作腔密封性能受轉(zhuǎn)速的影響較大，轉(zhuǎn)速升高可以明顯改善其工作腔密封性能。壓縮機(jī)由獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)后，其轉(zhuǎn)速不再受汽車動(dòng)力機(jī)的影響，可以恒定在較高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。因此帶雙工作腔滑片壓縮機(jī)的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的性能優(yōu)于現(xiàn)有的燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)，能夠滿足電動(dòng)汽車空調(diào)的。

4太陽(yáng)能的應(yīng)用

將電動(dòng)汽車整個(gè)車頂布滿太陽(yáng)電池，所產(chǎn)生的電能使電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷量增加的情況見(jiàn)表電能使電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷量增加的情況見(jiàn)表2。表2中制冷量增加量是用光電池產(chǎn)生的電能乘以各轉(zhuǎn)速下空調(diào)系統(tǒng)COP所得的結(jié)果，相對(duì)增加量為制冷量增加量與不利用太陽(yáng)能時(shí)空調(diào)系統(tǒng)制冷量的比值。從表中可以看出，利用太陽(yáng)能可使空調(diào)系統(tǒng)制冷量增加200W以上，且轉(zhuǎn)速較高時(shí)的增幅較大，這是由于空調(diào)系統(tǒng)低轉(zhuǎn)速時(shí)的COP較低、高轉(zhuǎn)速時(shí)勢(shì)COP較高的緣故；制冷量的相對(duì)增加量為6%～27%，且COP越低（對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速也低），增加的效果越明顯。電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)采用獨(dú)立電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速不再受怠速的影響，可以穩(wěn)定COP較高的轉(zhuǎn)速（約為2500r/min）下工作，這時(shí)，可以增加制冷量350W以上，相對(duì)增加量約為8%，大家知道，汽車在太陽(yáng)下曝曬時(shí)空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷最大，當(dāng)車頂布滿光電池后，這時(shí)不僅能最大限度地產(chǎn)生電能，而且可以有效地阻止太陽(yáng)輻射熱通過(guò)車頂進(jìn)入車室內(nèi)，使保持車室舒適所需的冷量大幅度降低，從而使空調(diào)系統(tǒng)消耗蓄電裝置的電能降低。總之，利用太陽(yáng)能可以有效地減少空調(diào)系統(tǒng)取自車載蓄電裝置的動(dòng)力，增加電動(dòng)汽車的有效行駛距離。

5發(fā)展展望

車載蓄電池提供的直流電是電動(dòng)汽車唯一的動(dòng)力源且很有限，輔助設(shè)備消耗的電力減少了電動(dòng)汽車的行駛蹁，開(kāi)發(fā)高效的電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)乃是電動(dòng)汽車在商業(yè)上能夠被接受的關(guān)鍵一步。壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)做成共用主軸的封閉結(jié)構(gòu)后不僅能大幅度提高效率，而且還可以杜絕制冷劑的泄漏、安裝更加靈活；直流電驅(qū)動(dòng)又使壓縮機(jī)采用封閉結(jié)構(gòu)成為可能，因此，高效節(jié)能將決定電動(dòng)汽車空調(diào)未來(lái)的發(fā)展，采用封閉壓縮機(jī)是未來(lái)電動(dòng)汽車空調(diào)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。我國(guó)目前作為汽車空調(diào)的制冷工質(zhì)，發(fā)達(dá)國(guó)家已于1996年1月1日全部采用對(duì)臭氧層安全的R-134a，但R-134a的溫室效應(yīng)系數(shù)較大，在不久的將來(lái)還可能會(huì)被更符合環(huán)保要求的制冷工質(zhì)所取代，不管制冷工質(zhì)如何變化，電動(dòng)汽車空調(diào)必須符合環(huán)保要求的這一發(fā)展趨勢(shì)將不會(huì)改變。采用人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)先進(jìn)的傳感-控制系統(tǒng)，使創(chuàng)造的車室環(huán)境更加符合人體皮膚的感覺(jué)，進(jìn)一步提高舒適性，也是電動(dòng)汽車空調(diào)未來(lái)的發(fā)展方向。隨著太陽(yáng)電池效率提高和成本降低，其在電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用會(huì)成為可能，并且會(huì)逐步得到普及。

6結(jié)論

從以上分析可以看出，作者面向電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)的熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有良好的性能，適合電動(dòng)汽車使用。分析樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論：

1)空調(diào)系統(tǒng)的制冷量/制熱量、輸入功率隨轉(zhuǎn)速增加基本呈線性增長(zhǎng)關(guān)系；空調(diào)系統(tǒng)的COP在轉(zhuǎn)速較低時(shí)隨轉(zhuǎn)速增加有較快的增長(zhǎng)，而在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，則受轉(zhuǎn)速的影響較小。

2)所開(kāi)發(fā)的雙工作腔滑片壓縮機(jī)，低轉(zhuǎn)速時(shí)的COP高于容量相同的渦旋壓縮機(jī)，而高轉(zhuǎn)速時(shí)的COP低于渦旋壓縮機(jī)，但所低出的幅度并不很大。綜合考慮性能、加工及安裝等因素，雙工作腔滑片壓縮機(jī)是比較適合電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)使用的壓縮機(jī)。

3)與目前使用的燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)相比，電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的低速性能略差，但它卻具有較好的高速性能。

4)若轎車頂蓋全部布滿太陽(yáng)電池，所產(chǎn)生的電能約為225W，可以使空調(diào)系統(tǒng)的制冷量增加8%左右，同時(shí)還能降低汽車空調(diào)冷負(fù)荷的峰值。

致謝：廣東省電動(dòng)汽車實(shí)驗(yàn)專門(mén)為本項(xiàng)目研制驅(qū)動(dòng)電機(jī),并指導(dǎo)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；試驗(yàn)得到廣州豪華汽車空調(diào)器有限公司質(zhì)檢科的支持和配合，在此一并致謝。

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車制動(dòng)能量管理論文

摘要：電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行在再生發(fā)電狀態(tài)時(shí)，既可以提供制動(dòng)力，又可以給電池充電回收車體動(dòng)能，從而延長(zhǎng)電動(dòng)車?yán)m(xù)駛里程。對(duì)制動(dòng)模式進(jìn)行了分類，并詳細(xì)探討了中輕度剎車時(shí)制動(dòng)能量回收的機(jī)制和影響因素。提出了制動(dòng)能量回收的最優(yōu)控制策略，給出了仿真模型及結(jié)果，最后基于仿真模型及XL型純電動(dòng)車對(duì)控制算法的效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)能量回收電動(dòng)汽車鎳氫電池Simulink模型

電動(dòng)汽車（EV）的研究是在環(huán)境保護(hù)問(wèn)題及能源問(wèn)題日益受到關(guān)注的情況下興起的。在EV性能提高并逐步邁向產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中，提高能量的儲(chǔ)備與利用率是迫切需要解決的兩個(gè)問(wèn)題。盡管蓄電池技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但由于受安全性、經(jīng)濟(jì)性等因素的制約，近期不會(huì)有大的突破。因此如何提高EV能量利用率是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。

制動(dòng)能量回收問(wèn)題對(duì)于提高EV的能量利用率具有重要意義。電動(dòng)汽車采用電制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)，將汽車的部分動(dòng)能回饋給蓄電池以對(duì)其充電，對(duì)延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的行駛距離是至關(guān)重要的。國(guó)外有關(guān)研究表明，在存在較頻繁的制動(dòng)與起動(dòng)的城市工況運(yùn)行條件下，有效地回收制動(dòng)能量，可使電動(dòng)汽車的行駛距離延長(zhǎng)百分之十到百分之三十。

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于制動(dòng)能量回收的研究還處在初級(jí)階段。制動(dòng)能量回收要綜合考慮汽車動(dòng)力學(xué)特性、電機(jī)發(fā)電特性、電池安全保證與充電特性等多方面的問(wèn)題。研制一種既具有實(shí)際效用、又符合司機(jī)操作習(xí)慣的系統(tǒng)是有一定難度的。本文對(duì)上述問(wèn)題作了一些積極的探索，并得出了一些有益的結(jié)論。

1制動(dòng)模式

電動(dòng)汽車制動(dòng)可分為以下三種模式，對(duì)不同情況應(yīng)采用不同的控制策略。

1.1急剎車

急剎車對(duì)應(yīng)于制動(dòng)加速度大于2m／s2的過(guò)程。出于安全性方面的考慮，急剎車應(yīng)以機(jī)械為主，電剎車同時(shí)作用。在急剎車時(shí)，可根據(jù)初始速度的不同，由車上ABS控制提供相應(yīng)的機(jī)械制動(dòng)力。

1.2中輕度剎車

中輕度剎車對(duì)應(yīng)于汽車在正常工況下的制動(dòng)過(guò)程，可分為減速過(guò)程與停止過(guò)程。電剎車負(fù)責(zé)減速過(guò)程，停止過(guò)程由機(jī)械剎車完成。兩種剎車的切換點(diǎn)由電機(jī)發(fā)電特性確定。

1.3汽車長(zhǎng)下坡時(shí)的剎車

汽車長(zhǎng)下坡一般發(fā)生在盤(pán)山公路下緩坡時(shí)。在制動(dòng)力要求不大時(shí)，可完全由電剎車提供。其充電特點(diǎn)表現(xiàn)為回饋電流較小但充電時(shí)間較長(zhǎng)。限制因素主要為電池的最大可充電時(shí)間。

由于電動(dòng)汽車主要工作在城市工況下，所以本文將研究重點(diǎn)放在中輕度電剎車上。

2制動(dòng)能量回收的約束條件

實(shí)用的能量回收系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：

(1)滿足剎車的安全要求，符合駕駛員的剎車習(xí)慣。

剎車過(guò)程中，對(duì)安全的要求是第一位的。需要找到電剎車和機(jī)械剎車的最佳覆蓋區(qū)間，在確保安全的前提下，盡可能多地回收能量。具有能量回收系統(tǒng)的電動(dòng)汽車的剎車過(guò)程應(yīng)盡可能地與傳統(tǒng)的剎車過(guò)程近似，這將保證在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)有吸引力，可以為大眾所接受。

（2）考慮驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)電工作特性和輸出能力。

電動(dòng)汽車中常用的是永磁直流電機(jī)或感應(yīng)異步電機(jī)，應(yīng)針對(duì)不同的電機(jī)的發(fā)電效率特性，采取相應(yīng)的控制手段。

（3）確保電池組在充電過(guò)程中的安全，防止過(guò)充。

電動(dòng)汽車中常用的電池為鎳氫電池、鋰電池和鉛酸電池。充電時(shí)，避免因充電電流過(guò)大或充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而損害電池。

由以上分析可得能量回收的約束條件：

（1）根據(jù)電池放電深度的不同，電池可接受的最大充電電流。

（2）電池可接受的最大充電時(shí)間。

（3）能量回收停止時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及與此相對(duì)應(yīng)的充電電流值。

本項(xiàng)目原型車為XL型純電動(dòng)車，驅(qū)動(dòng)采用異步交流電機(jī)，額定功率為20kW，峰值功率為60kW，額定轉(zhuǎn)矩為53Nm，峰值轉(zhuǎn)矩為290Nm，持續(xù)輸出三倍額定轉(zhuǎn)矩時(shí)間不小于30s，額定轉(zhuǎn)速為3600r／min，最高轉(zhuǎn)速為9000r／min。蓄電池采用24節(jié)100Ah鎳氫電池，其瞬時(shí)充電電流可達(dá)1．5C（C為電池放電倍率），即150A。在充電電流為0．5C時(shí)，可持續(xù)安全充電。實(shí)驗(yàn)表明，在電機(jī)轉(zhuǎn)速為500r／min時(shí)，充電電流小于6A?？稍O(shè)此點(diǎn)為電剎車與機(jī)械剎車的切換點(diǎn)。

3制動(dòng)能量回收控制算法

3．1制動(dòng)過(guò)程分析

經(jīng)推導(dǎo)可得，一次剎車回收能量E＝K1K2K3（ΔW－FfS）。

特定剎車過(guò)程中，車體動(dòng)能衰減ΔW為定值。特定車型的機(jī)械傳動(dòng)效率K1和滾動(dòng)摩擦力Ff基本上是固定的。對(duì)蓄電池來(lái)說(shuō)，制動(dòng)能量回收對(duì)應(yīng)于短時(shí)間（不超過(guò)20s）、大電流（可達(dá)100A）充電，因此能量回收約束條件（2）可忽略，充電效率K3也可認(rèn)為恒定。對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)，在制動(dòng)過(guò)程中，其發(fā)電效率K2隨轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變化而變化。制動(dòng)距離S取決于制動(dòng)力的大小和制動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短。

由以上分析可知，如果電池狀態(tài)（包括放電深度、初始充電電流強(qiáng)度）允許，回收能量只與發(fā)電機(jī)發(fā)電效率和剎車距離有關(guān)。在滿足制動(dòng)時(shí)間要求的前提下，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

3．2控制算法

控制策略可描述為：在滿足剎車要求的情況下（由中輕度剎車檔位決定），根據(jù)能量回收約束條件（1）和（3）的不同值，確定最優(yōu)制動(dòng)力，使回收的能量達(dá)到最大，即電流對(duì)時(shí)間的積分達(dá)到最大。為了與平常的剎車習(xí)慣相符合，令制動(dòng)力隨剎車時(shí)間呈線性增長(zhǎng)，即Fj＝Fo＋Kt。問(wèn)題轉(zhuǎn)換為尋找最優(yōu)的制動(dòng)力初值Fo和制動(dòng)力增長(zhǎng)系數(shù)K。

我國(guó)常用的轎車循環(huán)25工況規(guī)定，汽車最高速度不超過(guò)60km／h，加速度變化范圍為－1．5m／s2～1．5m／s2。為了體現(xiàn)城市工況下汽車制動(dòng)的典型性，同時(shí)保證安全性和平穩(wěn)性，考察如下制動(dòng)過(guò)程：電制動(dòng)初始速度為60km／h（對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為4500r／min），電制動(dòng)結(jié)束速度為5．4km／h（對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為500r／min），要求加速度的絕對(duì)值小于2m／s2，速度曲線盡量平滑。中度檔位剎車時(shí)規(guī)定制動(dòng)時(shí)間為8s～12s，輕度檔位剎車時(shí)規(guī)定制動(dòng)時(shí)間為12s～18s。下面只討論中度檔位剎車情況，輕度檔位剎車情況與之類似。

鎳氫電池（100Ah）在常溫以0．5C放電時(shí)，電池單體電壓變化范圍為12～15V，但電池主要工作于平臺(tái)段，即12．2～13V。為討論問(wèn)題方便，認(rèn)為電池單體端電壓為12．5V，總電壓等于300V。據(jù)此假設(shè)，計(jì)算所得的充電電流誤差不超過(guò)6％。

電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩運(yùn)行時(shí)，實(shí)測(cè)的效率曲線類似指數(shù)函數(shù)。為了處理方便，可將效率曲線分三段線性擬合成如下函數(shù)（擬合誤差不超過(guò)5％，其中n為電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速）：

與此相對(duì)應(yīng)，可將制動(dòng)過(guò)程分成三個(gè)階段：

第一階段：電機(jī)轉(zhuǎn)速變化范圍為4500r／min～3600r／min，電機(jī)發(fā)電效率為0．9，要求制動(dòng)時(shí)間t1≤3s。

取制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為60Nm，即F0＝1860N，K＝20，可得t1＝2．62s，平均加速度約為－1．29m／s2。計(jì)算可知，充電電流I單調(diào)減小，IMax＝It＝0＝75．75A。

第二階段：電機(jī)轉(zhuǎn)速變化范圍為3600r／min～1500r／min，電機(jī)的發(fā)電效率變化范圍為0．9～0．82，要求制動(dòng)時(shí)間t2≤5s。

此時(shí)問(wèn)題歸結(jié)為在約束條件下的最優(yōu)控制問(wèn)題。經(jīng)仿真計(jì)算可知，回收能量值隨F0、K的增加而單調(diào)增加，并且主要由F0決定。當(dāng)F0較小時(shí)，K的變化對(duì)制動(dòng)時(shí)間的影響較大。由于電機(jī)可運(yùn)行在三倍過(guò)載（140Nm）的情況下，可得最大制動(dòng)力為4300N。當(dāng)F0＝4300N、K＝30時(shí)，回收能量取最大值，為274．3（單位：安秒／As），平均加速度為－2．83m／s2。為了滿足剎車平穩(wěn)性的要求，取F0＝2300N、K＝50。制動(dòng)時(shí)間為4．71s，此時(shí)回收能量為262．8As，較最大值減少4．2％，而平均加速度為－1．68m／s2，僅為最大值的59．3％。此階段充電電流最大值為76．9A。為了準(zhǔn)確描述能量回收的效果；引入了一個(gè)新的單位“安秒／As”（即時(shí)間以秒為單位對(duì)電流的積分）來(lái)衡量能量的大小。

第三階段：電機(jī)轉(zhuǎn)速變化范圍為1500r／min～500r／min，電機(jī)的發(fā)電效率變化范圍為0．82～0．6，要求制動(dòng)時(shí)間t3≤2s。

仿照第二階段的分析方法可得，取F0＝3000N、K＝30時(shí)，制動(dòng)時(shí)間為1．88s，回收能量為42．1As，平均加速度為－2．01m／s2。此時(shí)回收能量較最大值減少2．3％，而平均加速度為最大值的74．1％，此階段充電電流最大值為35．9A。

4仿真模型及結(jié)果

根據(jù)汽車動(dòng)力學(xué)理論并結(jié)合其它相關(guān)方程可得仿真模型：

驅(qū)動(dòng)力合力：Ft＝Ff＋Fj＋Fi＋Fw

其中,Ft為作用于車輪上的驅(qū)動(dòng)力合力，F(xiàn)f為滾動(dòng)摩擦力，F(xiàn)j為加速阻力，F(xiàn)i為坡度阻力，F(xiàn)w為空氣阻力。在城市工況下，F(xiàn)i和Fw可忽略。

其中，車體質(zhì)量為M，瞬時(shí)車速為V，制動(dòng)初始車速為V0，電制動(dòng)結(jié)束時(shí)車速為V1，充電電流為I，電池端電壓為U。其它符號(hào)含義與前相同。

在Simulink環(huán)境下建立仿真模型，可得電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線如圖1所示，充電電流曲線如圖2所示，回收能量曲線如圖3所示。

5制動(dòng)能量回收控制算法功效的評(píng)價(jià)

以初始速度為60km／h的電制動(dòng)典型過(guò)程為例，經(jīng)仿真計(jì)算可得，回收能量占車體總動(dòng)能的65．4％，其余的34．6％為機(jī)械剎車和電剎車過(guò)程中的損耗。以我國(guó)轎車25循環(huán)工況為例，考慮到摩擦阻力及各部分效率的問(wèn)題，回收能量占總耗能的23．3％。

實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的制動(dòng)能量回收控制策略是簡(jiǎn)潔有效的。在典型城市工況下，配備能量回收系統(tǒng)的XL型純電動(dòng)轎車運(yùn)行可靠，可以延長(zhǎng)續(xù)駛里程10％以上。

6其它相關(guān)問(wèn)題的討論

鋰電池由于比能量高，也是EV常用的動(dòng)力源。實(shí)驗(yàn)證明國(guó)內(nèi)研制的鋰電池瞬時(shí)（20s）充電電流上限可達(dá)1C，對(duì)常用的80Ah鋰電池而言，其最大充電電流為80A左右。但是出于安全方面的考慮，如果把制動(dòng)能量回收系統(tǒng)用于鋰電池系統(tǒng)，需要嚴(yán)格的限流措施或?qū)㈦妱x車與機(jī)械剎車同時(shí)作用。

制動(dòng)能量回收的另一種情況是汽車下長(zhǎng)緩坡。我國(guó)規(guī)定城市道路坡度不超過(guò)8％，在此條件下，如果EV下坡速度為30km／h（n＝2200r／min，效率＝0．847），則制動(dòng)充電電流為37．6A，對(duì)鎳氫電池來(lái)說(shuō)不到0．4C，可以安全地持續(xù)充電。

盡管本課題針對(duì)純電動(dòng)車，但由于混合動(dòng)力車與純電動(dòng)車的能量回收規(guī)律相似，因此以上討論同樣適用于各種混合動(dòng)力車，主要區(qū)別在于電池放電倍率大小不同。

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車應(yīng)用管理論文

這種電力電子系統(tǒng)的兩個(gè)特征是壓接技術(shù)和機(jī)械高度集成化，這兩者都是混合多動(dòng)力電動(dòng)汽車的里程碑技術(shù)。

2004年5月25日,紐論堡--來(lái)自于賽米控為混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)的優(yōu)化模塊SKAITM，由于其特殊的壓接技術(shù)以及機(jī)械集成度，滿足了汽車工業(yè)的高可靠性需求。就產(chǎn)品性能而言，和以前開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品相比SKAI?模塊取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

SKAI?是一個(gè)三相逆變模塊，用于將直流電源（來(lái)自于燃料電池）轉(zhuǎn)變成交流電源（供給電機(jī)）并可附帶能量回饋電路。該系統(tǒng)含集成的DSP控制器，驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路，直流穩(wěn)壓電容，半導(dǎo)體，絕緣體，傳感器，液體冷卻回路以及和汽車通信的CAN總線接口。

該功率電子模塊包含兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其一IGBT模塊設(shè)計(jì)有600V/1200V，500A/400A規(guī)格的輸出能力，適合50~200KW功率的電機(jī)，而第二種拓?fù)銶OSFET模塊設(shè)計(jì)有75V/100V/150V，700A/600A/500A規(guī)格的輸出能力，適合3~20KW功率的電機(jī)。

SKAI?是賽米控在其以往主要用于汽車領(lǐng)域的專利壓接技術(shù)--SKiiP®技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。事實(shí)上，得益于其SKiiP®技術(shù)，賽米控享譽(yù)電池汽車的功率電子系統(tǒng)專業(yè)供應(yīng)商的殊榮已有十余年的歷史，特別是在叉車領(lǐng)域中。這種用于所有電氣接觸和熱接觸上的壓接技術(shù)，能延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命并提高溫度循環(huán)能力。與焊接不同，壓接技術(shù)對(duì)沖擊、震動(dòng)以及高環(huán)境溫度不敏感，并能確保熱直接擴(kuò)散到散熱器?！罢沁@種壓接技術(shù)幫助我們?cè)谄嚬I(yè)立穩(wěn)了腳跟”，賽米控國(guó)際營(yíng)銷/市場(chǎng)總監(jiān)PeterFrey先生說(shuō)道，“它為高要求，低成本，安全第一的汽車工業(yè)提供了服務(wù)保障”。

SKiiP®技術(shù)早已使用在很多電動(dòng)汽車上，如OpelZafira,BMWE1,FordThink(其前身為Pivco),FiatSeicentoElettra,DaimlerChryslerA-Class,AudiDuo,混合動(dòng)力公交工程,VWPowerGolf,ChryslerEpic。除了混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車外，SKiiP®技術(shù)在叉車、平板傳輸帶，社區(qū)汽車以及拖拉機(jī)上都得到廣泛應(yīng)用。

就賽米控產(chǎn)品策略的背景，PeterFrey先生表示：“對(duì)我們而言，如今內(nèi)燃機(jī)最具潛能的替代品就是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車。這種想法事實(shí)上在19世紀(jì)就業(yè)已存在,出而非新近才出現(xiàn)?！叭剂想姵仉妱?dòng)引擎不產(chǎn)生有害的排放物，噪音低，能量利用效率高。如此多的優(yōu)點(diǎn)使得我們?cè)谠擃I(lǐng)域進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)的時(shí)候始終保持著昂揚(yáng)的激情?！?

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車錳酸鋰電池壽命的研究

本文作者：曹建華 高大威 宣智淵 魏解元 單位： 清華大學(xué)汽車工程系

前言

作為混合動(dòng)力車輛的車載能源，鋰離子電池的性能是車輛重要的參數(shù)之一?；旌蟿?dòng)力城市客車對(duì)于電池的要求很高，因其起停和加減速工況占總工況的很大一部分，電池工作電流區(qū)間跨度大，且電流變化率也非常大，這無(wú)疑會(huì)縮短電池壽命;而混合動(dòng)力城市客車行駛特性則要求電池具有良好的壽命，以保證其經(jīng)濟(jì)效益。所以，對(duì)于車用電池使用壽命的研究很有現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于混合動(dòng)力車用電池壽命的研究主要在兩個(gè)方面:一是鋰離子電池循環(huán)壽命測(cè)試，包括分析影響電池壽命的因素等［1－4］;二是電池壽命預(yù)測(cè)模型的建立［5－6］。研究結(jié)果顯示，鋰離子電池在55℃的環(huán)境下存儲(chǔ)之后容量衰減加劇，表明高溫下的工況測(cè)試對(duì)電池壽命的影響更大［7］。目前對(duì)鋰離子電池的研究更多的是圍繞單體電池進(jìn)行的，而對(duì)單體電池成組之后的壽命研究較少。但電池成組對(duì)電池壽命有一定的影響，比如本來(lái)能夠充滿的單體電池成組后只能充入單體電池容量的95%［8］。本文中根據(jù)北京市混合動(dòng)力城市客車的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)提取出一個(gè)電池充放電循環(huán)，作為電池使用壽命試驗(yàn)研究的工況，然后進(jìn)行電池循環(huán)壽命試驗(yàn)，評(píng)估了錳酸鋰電池的壽命;分析了影響電池使用壽命的因素，提出了合理的電池運(yùn)行工況。通過(guò)電池壽命強(qiáng)化試驗(yàn)，可得到不同應(yīng)力水平下電池壽命衰減的關(guān)系，給出了在大的應(yīng)力水平下進(jìn)行電池壽命試驗(yàn)和縮短試驗(yàn)時(shí)間的方法。

1車用錳酸鋰電池壽命試驗(yàn)的介紹

1.1電池壽命試驗(yàn)研究平臺(tái)電池使用壽命試驗(yàn)研究平臺(tái)包括電池試驗(yàn)臺(tái)、主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和動(dòng)力電池等，如圖1所示。研究對(duì)象為某型號(hào)車用錳酸鋰電池組，其主要參數(shù)見(jiàn)表1。電池組中各單體電池排列順序見(jiàn)圖2。電池試驗(yàn)臺(tái)是美國(guó)Arbin公司生產(chǎn)的專業(yè)電池測(cè)試儀器，該儀器可對(duì)電池以恒流、恒壓或者恒功率等手段充放電，并可進(jìn)行工況測(cè)試。電池運(yùn)行時(shí)的各種數(shù)據(jù)由電池管理系統(tǒng)采集，通過(guò)CAN總線和主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通信，以監(jiān)控試驗(yàn)狀況，并記錄數(shù)據(jù)。

1.2電池壽命的試驗(yàn)方法

1.2.1電池充放電工況循環(huán)的制定試驗(yàn)用的同型號(hào)電池搭載在混合動(dòng)力客車上，在北京的某線路上進(jìn)行了4000km的測(cè)試。分析試驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)可知，電池在運(yùn)行過(guò)程中重要的3個(gè)參數(shù):電壓和SOC變化不大;電流的變化非常劇烈。最大充電電流達(dá)到120A，最大放電電流達(dá)到150A。所以，車輛對(duì)于電池系統(tǒng)的實(shí)際功率需求是隨電流變化而變化的，在制定電池充放電工況循環(huán)時(shí)，可默認(rèn)電壓被限制在某一個(gè)固定值附近，而電流值的改變則對(duì)應(yīng)了電池功率的改變。工況的時(shí)長(zhǎng)是5min，如圖3所示。工況提取的操作如下。(1)將充電電流從0到最大值等分成10個(gè)區(qū)間，統(tǒng)計(jì)落在各個(gè)區(qū)間的電流平均值和電流持續(xù)時(shí)間占總時(shí)間的比例。(2)將放電電流從0到最大值等分成10個(gè)區(qū)間，統(tǒng)計(jì)落在各個(gè)區(qū)間的電流平均值和電流持續(xù)時(shí)間占總時(shí)間的比例。(3)統(tǒng)計(jì)電流為0的持續(xù)時(shí)間占總時(shí)間的比例。(4)工況各脈沖電流值即是步驟(1)和(2)中的平均值，電流持續(xù)時(shí)間比例保持不變。(5)采用充電、靜止和放電循環(huán)的步驟構(gòu)成脈沖序列，充放電電流依次增大。由于工況參數(shù)都是混合動(dòng)力客車運(yùn)行時(shí)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值，該工況循環(huán)在很大程度上能模擬真實(shí)道路上電池的工作情況。

1.2.2試驗(yàn)方法工況循環(huán)試驗(yàn)共進(jìn)行了5000個(gè)循環(huán)的測(cè)試，每個(gè)循環(huán)時(shí)長(zhǎng)5min。每1000個(gè)循環(huán)之后進(jìn)行1次電池全容量充放電，測(cè)量電池的容量。測(cè)量電池容量時(shí)參照汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池(QC/T743—2006)》，測(cè)定電池容量的流程見(jiàn)圖4(電壓判斷標(biāo)準(zhǔn)是平均單體電池電壓達(dá)到極值，I3=5.33A)。

2鋰離子電池壽命的初步評(píng)估

一般認(rèn)為當(dāng)電池容量衰減至額定容量的80%以下時(shí)［1］，電池不再適合動(dòng)力系統(tǒng)或整車的需要，試驗(yàn)參考QC/T743—2006國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，也以電池容量衰減為額定容量的80%作為電池壽命終結(jié)的標(biāo)志。電池壽命一般都是通過(guò)強(qiáng)化試驗(yàn)來(lái)縮短試驗(yàn)時(shí)間，但是強(qiáng)化試驗(yàn)須知道各種應(yīng)力水平下的電池壽命試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系，這非常復(fù)雜。而如果給電池施加的電流應(yīng)力水平是其工作時(shí)的水平，試驗(yàn)將會(huì)持續(xù)非常長(zhǎng)的時(shí)間，同樣不可取。在本文中，電池壽命試驗(yàn)采取了試驗(yàn)加模擬的方法，通過(guò)部分試驗(yàn)得到電池容量的衰減情況，模擬出電池容量衰減曲線，從而計(jì)算出電池的壽命值。電池每1000個(gè)循環(huán)后的容量測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表2。從表2中第3欄的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，與前面的4個(gè)1000循環(huán)相比，第5個(gè)1000循環(huán)的電池容量衰減率明顯增加，顯示出一定異常。在監(jiān)測(cè)電池單體電壓的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，4000個(gè)循環(huán)之后，電池組中24號(hào)單體電池出現(xiàn)電壓明顯下降的問(wèn)題，并且隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，它與其他電池的電壓差距越來(lái)越大，因而斷定是由于24號(hào)單體電池過(guò)度虧電導(dǎo)致電池組衰減速率加快。圖5為5000個(gè)循環(huán)之后全容量放電時(shí)，24號(hào)單體電池與其他單體的電壓曲線對(duì)比。為消除因24號(hào)單體電池原因造成電池組容量衰減速率的加快，在進(jìn)行數(shù)值擬合時(shí)，舍去了5000循環(huán)后的數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行1階以及2階的擬合，并將其外推，來(lái)預(yù)測(cè)電池壽命，結(jié)果如圖6所示。電池失效時(shí)的容量為標(biāo)稱容量的80%，即12.8A?h，按1階擬合結(jié)果，電池可以使用21450個(gè)循環(huán)，折合時(shí)間為1787.5h。以混合動(dòng)力客車實(shí)車數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的客車平均速度為18km/h計(jì)算，在電池失效前，車輛可行駛3.22萬(wàn)km;按2階擬合結(jié)果，電池可使用15410個(gè)循環(huán)，折合1284.2h，行駛里程為2.31萬(wàn)km。對(duì)比這兩種擬合方式，2階擬合結(jié)果更接近隨著電池使用時(shí)間延長(zhǎng)容量衰減率加快的實(shí)際情況。

3溫度和單體電池的一致性對(duì)電池壽命的影響

3.1溫度對(duì)電池壽命的影響電池在工作時(shí)會(huì)伴隨著電極和電解液的分解，鋰離子也會(huì)在電極上沉積形成氧化物，這些反應(yīng)導(dǎo)致了電池容量的減小。而溫度和反應(yīng)速率存在如下關(guān)系［9］。式中:K為電極衰減反應(yīng)速率，mol/s;Ea為反應(yīng)的活化能，kJ/mol;R為氣體常數(shù)，R=8.31451J/kmol;T為溫度，K;B為頻率因子，A/(mol?s)?？梢?jiàn)溫度對(duì)于電池壽命有很重要的影響，表3為單體電池最高溫度和容量衰減率之間的關(guān)系。從表3可知，在試驗(yàn)的不同階段，控制試驗(yàn)中的單體電池最高溫度略有差別，則電池的容量衰減率也不一樣。隨著單體最高溫度的升高。容量衰減率也呈上升趨勢(shì)。

3.2單體電池一致性對(duì)電池壽命的影響由于生產(chǎn)流程和工藝等方面的原因，單體電池間容量等參數(shù)會(huì)出現(xiàn)細(xì)微的差別，但使用環(huán)境會(huì)加大這種不一致性。因電池風(fēng)道設(shè)計(jì)的缺陷，電池中的某些單體電池始終要比其他單體電池的溫度高很多。這種溫度的不一致性主要通過(guò)內(nèi)阻的不一致來(lái)影響電池壽命。因?yàn)椴煌膯误w電池溫度會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)阻不一樣，這樣單體電池的電壓也就不同。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程(包括工況循環(huán)試驗(yàn)及下文所述的強(qiáng)化試驗(yàn)和容量補(bǔ)充試驗(yàn))中，總共進(jìn)行了17次充放電，按照時(shí)間先后順序標(biāo)示為試驗(yàn)1～17號(hào)。對(duì)電池進(jìn)行容量測(cè)試時(shí)的起始放電和起始充電電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)它們隨著試驗(yàn)的進(jìn)行呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，如圖7和圖8所示。從圖7和圖8可見(jiàn)，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，電池的起始充電電壓越來(lái)越大，起始放電電壓越來(lái)越小，說(shuō)明每次電池在全容量充放電的過(guò)程中，充入的電量變少，且放出的電量更少，即電池的容量在逐漸減小。分析試驗(yàn)中電池充放電電壓范圍變小的原因可知，在充電過(guò)程中，某些單體電池的電壓高于其他單體電池，當(dāng)其電壓達(dá)到4.2V時(shí)，很多單體電池的電壓仍未達(dá)到4.2V，這導(dǎo)致后續(xù)放電電壓降低;在放電過(guò)程中，某些單體電池的電壓遠(yuǎn)低于其他單體電池，當(dāng)其電壓降至3.0V時(shí)，仍有很多單體電池的電壓大于3.0V，這導(dǎo)致后續(xù)充電電壓升高。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，單體電池的電壓差距在增大，充放電電壓范圍就逐漸減小了。所以在電池工作時(shí)要保證每個(gè)單體電池不過(guò)充過(guò)放，每個(gè)單體最大電壓不超過(guò)4.2V，最小電壓不小于3.0V。單體電池的電壓不一致還會(huì)造成充放電過(guò)程中的部分單體電池過(guò)充和過(guò)放，損壞單體電池。在試驗(yàn)中，24號(hào)單體電池由于過(guò)度放電導(dǎo)致其電壓降低，進(jìn)而影響了整個(gè)電池組的壽命。

4電池壽命強(qiáng)化試驗(yàn)

4.1電池壽命強(qiáng)化試驗(yàn)方法電池的強(qiáng)化試驗(yàn)就是對(duì)電池采用一些比較苛刻的試驗(yàn)條件，比如大電流、寬SOC范圍充放電和電池處在較高的溫度下等。這些極端的情況，會(huì)導(dǎo)致電池容量衰減加速，從而縮短電池壽命試驗(yàn)的時(shí)間。通常情況下，還須尋找這些極端情況試驗(yàn)和普通工況試驗(yàn)之間的關(guān)系，及二者對(duì)于電池影響之間的換算系數(shù)，從而可由強(qiáng)化試驗(yàn)的結(jié)果推導(dǎo)出電池在一般工況試驗(yàn)下的結(jié)果。把各種參數(shù)簡(jiǎn)化為對(duì)電池的作用應(yīng)力值，電池強(qiáng)化試驗(yàn)的基本思路就是利用高應(yīng)力水平下的壽命特征去推導(dǎo)出正常應(yīng)力水平下的壽命特征，所以應(yīng)先研究應(yīng)力值和容量衰減率之間的關(guān)系。此次試驗(yàn)選取了電池充放電電流和電池SOC范圍兩個(gè)應(yīng)力條件。首先，分別統(tǒng)計(jì)了實(shí)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)中充電和放電電流的平均值，充電電流為40.71A，放電電流為35.43A。為考查兩個(gè)因素對(duì)電池壽命的影響，采用控制變量法進(jìn)行試驗(yàn)。選定兩種不同電流應(yīng)力水平，第一種是以80A電流充電，70A電流放電;第二種是以120A電流充電，105A電流放電?？紤]到SOC在試驗(yàn)儀器中不可控制，以電壓范圍代替SOC范圍，第一種是從320～400V;第二種是從340～380V。用控制變量法一共要進(jìn)行4組試驗(yàn)，見(jiàn)表4。試驗(yàn)時(shí)每一應(yīng)力水平下，進(jìn)行多次充放電循環(huán)，之后進(jìn)行一次全容量放電，測(cè)定該時(shí)刻的電池放電容量，計(jì)算這一循環(huán)過(guò)程的容量衰減率。為提高試驗(yàn)精度，采用了多次測(cè)量取平均值的方法。

4.2試驗(yàn)的結(jié)果分析將電池容量衰減情況列于表5中?？汕蟮貌煌M別的容量衰減率:第1組為2.52×10－2A?h/h;第2組為0.108A?h/h;第3組為2.06×10－2A?h/h;第4組為0.114A?h/h。強(qiáng)化試驗(yàn)之前的工況循環(huán)試驗(yàn)按其平均容量衰減率為0.16A?h/103cycle計(jì)算，每個(gè)循環(huán)時(shí)間為5min，容量衰減速率換算為1.92×10－3A?h/h。分析試驗(yàn)結(jié)果，可得到的規(guī)律如下。(1)對(duì)于同樣的電壓變化范圍，大電流強(qiáng)度容量衰減率遠(yuǎn)大于小電流強(qiáng)度。(2)對(duì)于同樣的電流強(qiáng)度，不同電壓范圍應(yīng)該是電壓范圍越大，容量衰減率越大。但是試驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有看出明顯的規(guī)律。工況循環(huán)的電壓變化范圍一般在350～390V，從之前得到的數(shù)據(jù)來(lái)看，電壓范圍變化對(duì)容量衰減率變化的影響遠(yuǎn)不及電流強(qiáng)度變化的影響，因此本文中只考慮電流強(qiáng)度的影響。如果分別設(shè)工況循環(huán)電流強(qiáng)度和容量衰減率為x和y，則第1、3組強(qiáng)化試驗(yàn)電流強(qiáng)度應(yīng)力水平為2x，第2、4組強(qiáng)化試驗(yàn)電流強(qiáng)度應(yīng)力水平為3x;第1、3組強(qiáng)化試驗(yàn)容量衰減率為11.93y;第2、4組強(qiáng)化試驗(yàn)容量衰減率為57.81y。令P為強(qiáng)化試驗(yàn)電池電流強(qiáng)度和工況循環(huán)電流強(qiáng)度之比，C為強(qiáng)化試驗(yàn)電池容量衰減率和工況循環(huán)下電池容量衰減率之比。在P=1時(shí)，lnC=0的約束條件下進(jìn)行2階擬合，得到圖9的曲線。擬合方程式為lnC=－0.4505P2+3.8305P－3.38(2)這樣若得知電流強(qiáng)度為I2的強(qiáng)化試驗(yàn)條件下的容量衰減率為ΔC2時(shí)，則可按下式求得電流強(qiáng)度為I1的正常工況循環(huán)下的容量衰減率ΔC1。ln(ΔC2/ΔC1)=－0.4505(I2/I1)2+3.8308(I2/I1)－3.38(3)溫度對(duì)于容量衰減的影響是不能忽略的，但是由于缺少相關(guān)的試驗(yàn)設(shè)備，溫度部分的工作暫時(shí)未能進(jìn)行，因此上述有關(guān)強(qiáng)化試驗(yàn)的結(jié)論有待今后進(jìn)一步完善。

5結(jié)論

(1)所采用的工況循環(huán)測(cè)試方法能更真實(shí)地體現(xiàn)電池的實(shí)際工作狀況，試驗(yàn)測(cè)得的電池循環(huán)壽命更加接近電池在實(shí)車環(huán)境中的壽命。(2)溫度升高雖然會(huì)使容量有所上升，但是容量衰減率大大增加，導(dǎo)致了電池壽命的縮短。(3)單體電池不一致性導(dǎo)致容量測(cè)試時(shí)，起始充電電壓增大，起始放電電壓減小，從而導(dǎo)致電池能夠釋放的電量減少，使電池壽命縮短。(4)電池強(qiáng)化試驗(yàn)表明，電流強(qiáng)度是影響電池壽命的主要因素，由大的電流強(qiáng)度下的試驗(yàn)結(jié)果可推導(dǎo)出小的電流強(qiáng)度下的試驗(yàn)結(jié)果，為縮短電池壽命試驗(yàn)時(shí)間提供了依據(jù)。

電動(dòng)汽車論文:新能源電動(dòng)汽車電池技術(shù)探討

摘要：電動(dòng)汽車是最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉雌?，以電力為?qū)動(dòng)，有著噪聲低、低排放、效率高等特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。本文圍繞新能源電動(dòng)汽車對(duì)其電池技術(shù)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；比能量；可靠性；鋰離子電池

0引言

由于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車所造成的環(huán)境和能源問(wèn)題愈加突出，汽車行業(yè)發(fā)展受阻。目前我國(guó)科研機(jī)構(gòu)和汽車制造企業(yè)都加大了對(duì)新能源電動(dòng)汽車的研發(fā)力度，以期解決現(xiàn)存電動(dòng)汽車電池技術(shù)難題。

1新能源電動(dòng)車電池技術(shù)

根據(jù)能源供給類型的不同，電動(dòng)汽車可分為純電動(dòng)車、混合電動(dòng)車和燃料電池電動(dòng)車，且這三種電動(dòng)車電池技術(shù)均面臨著技術(shù)難題，較難量產(chǎn)推廣。電池技術(shù)是影響新能源電動(dòng)車推廣和廣泛應(yīng)用的重要因素，所以迫切需要解決電池的容量和能源補(bǔ)充問(wèn)題。

2新能源電動(dòng)車電池技術(shù)對(duì)比

（1）鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池是由浸入稀硫酸電解液的正極板（PbO2）和負(fù)極板(Pb)組成。充放電反應(yīng)方程式：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。該種電池的性能指標(biāo)中的比能量和比功率均較低，電池的循環(huán)使用壽命也較短，充電所需時(shí)間較長(zhǎng)，這些特點(diǎn)致使其在電動(dòng)車領(lǐng)域的推廣受到很大制約。同時(shí)，該種電池技術(shù)較為成熟，可以大批量生產(chǎn)，其造價(jià)也低，所以這種電池也具有一定的應(yīng)用空間，目前是被用于行駛里程短，重點(diǎn)要求較低的場(chǎng)合，例如目前已投入使用的電動(dòng)觀光車、電動(dòng)叉車、短途電動(dòng)公交車等。

（2）鎳氫電池（NiMH）。由鎘鎳電池發(fā)展而來(lái)的鎳氫電池是由電解液(KOH)、堿式氧化鎳(NiOOH)組成的正極和吸氫合金(MH)組成的負(fù)極構(gòu)成。充放電反應(yīng)方程：NiOOH+MH?M+Ni(OH)2。鎳氫電池充電時(shí)間短、容量大、放電深度大，更有著耐過(guò)充和過(guò)度放電等優(yōu)點(diǎn)，但是由于金屬鎳價(jià)格較昂貴對(duì)其在在電動(dòng)車領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用。鎳氫電池與鋰離子電池相比，能量密度較弱但可靠性高、成本低。在不久的將來(lái)鎳氫電池會(huì)成為混合動(dòng)力電動(dòng)車的主流電池。

（3）燃料電池（FuelCell，F(xiàn)C）。燃料電池由正極、負(fù)極（不包含活性物質(zhì)）和電解質(zhì)隔膜組成。目前研究以氫燃料電池為主，充放電反應(yīng)方程：2H2+O22H2O。作為被汽車制造商重點(diǎn)投資的燃料電池，僅須補(bǔ)充燃料與空氣即可，并不需要充電儲(chǔ)能的過(guò)程。氫燃料電池不僅供電效率高、功率密度高，也有著無(wú)污染和可循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)。但是其造價(jià)太高、啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，制造和存儲(chǔ)代價(jià)高且氫燃料電池加氫站的建設(shè)有著很大的難度。就目前來(lái)說(shuō)，燃料電池電動(dòng)車只是處于研發(fā)階段，尚存在較多技術(shù)難題，在短期內(nèi)很難進(jìn)行大規(guī)模的推廣?；谌剂想姵鼐G色環(huán)保的作用，燃料電池未來(lái)肯定會(huì)成為解決能源危機(jī)的動(dòng)力電池，有著較為廣泛的前景。

（4）鋰離子電池。鋰離子電池主要包括正極（鋰離子金屬氧化物L(fēng)iMO2構(gòu)成）、負(fù)極（焦炭或石墨C構(gòu)成）和有機(jī)溶液（溶有鋰鹽）。充放電反應(yīng)方程：LiMO2+nC?Li1-xMO2+LixCn。鋰離子電池的性能要優(yōu)于前兩種電池性能，有著體積小、壽命長(zhǎng)和自放率低的優(yōu)點(diǎn)，鋰離子電池并不存在傳統(tǒng)蓄電池出現(xiàn)的“記憶效應(yīng)”，該電池?zé)o污染，所以該種電池一直被看好，是最具有實(shí)用價(jià)值的電動(dòng)車電池。但鋰離子電池在快速放電性能、價(jià)格、過(guò)放電保護(hù)方面有著不足之處。而大容量、高功率的鋰離子電池在安全方面有著一定能夠隱患，使其大規(guī)模推廣受到限制，現(xiàn)在主要被用于容量較小、功率較低的電動(dòng)汽車的應(yīng)用中。目前各國(guó)汽車生產(chǎn)商都在重點(diǎn)研究鋰離子電池技術(shù)，主要圍繞如何降低電池成本，實(shí)現(xiàn)快速便捷放電，確保大容量的電池安全性為研究重點(diǎn)。

3鋰離子電池技術(shù)

（1）鋰離子電池材料技術(shù)。該種電池正負(fù)極材料體系很豐富。用于動(dòng)力電池的NCM三元層狀正極材料，其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的應(yīng)用比較成熟，而擁有較高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2已被批量應(yīng)用。近幾年鋁摻雜的鋰鎳鈷氧電池將被用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，與錳酸鋰混合也可用于制造車用動(dòng)力電池。磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)已滿足客車和專用車輛的應(yīng)用。用于負(fù)極的材料石墨、硬/軟碳和合金負(fù)極材料，其中石墨應(yīng)用最為廣泛，無(wú)定形硬碳或軟碳與石墨混合已經(jīng)逐漸被應(yīng)用。鈦酸鋰負(fù)極材料倍率性和循環(huán)性佳，但比能量低、成本高，適用于大電流充電。將納米硅或硅氧化物作為負(fù)極材料已有小批量應(yīng)用，但還需研究出解決因鋰嵌入硅后造成的體積膨脹導(dǎo)致使電池循環(huán)壽命減少問(wèn)題的方法。鋰離子電池電解液中六氟磷酸鋰及其它新型鋰鹽、溶劑提純、電解液配制、功能添加劑技術(shù)不斷進(jìn)步，而如何提高電池工作電壓，如何改善電池高低溫性能是現(xiàn)在研究方向，目前安全型離子液體電解液以及固體電解質(zhì)均在研制中。聚烯烴微孔膜是現(xiàn)如今鋰離子電池隔膜銷售中的主要產(chǎn)品，而耐高溫、高電壓隔膜將會(huì)是未來(lái)的主要發(fā)展方向。

（2）單體電池技術(shù)。單體電池形狀主要有圓柱、方形金屬殼（鋁/鋼）和方形軟包散裝，而車用電池組容量大、電池?cái)?shù)量多、管理系統(tǒng)復(fù)雜。目前圓柱電池技術(shù)并不能滿足車用電池需求；方形電池電芯制作方式較多（正極包膜疊片、卷繞+疊片、疊片+卷繞等），制作出的電池容量大，適用于軟極片電池（磷酸鐵鋰和三元材料的電池）。疊片式電池在各材料體系中均適用，可靠性高，與卷饒電池相比壽命較長(zhǎng)，例如日產(chǎn)Leaf純電動(dòng)汽車、Volt插電式混合動(dòng)力汽車電池均采用疊片式。軟包電池電芯的制作則與方形金屬殼電池類似?？傮w來(lái)看，我國(guó)單體電池生產(chǎn)正在由半自動(dòng)向著全自動(dòng)大規(guī)模制造邁進(jìn)。

（3）電池系統(tǒng)技術(shù)。我國(guó)動(dòng)力電池系統(tǒng)產(chǎn)品存在功能簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)采集可靠性較弱，SOE估算精度、熱管理、均衡、安全管理等有待提升，而核心元器件則差距大。電池系統(tǒng)應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與材料選型兩個(gè)方面入手結(jié)構(gòu)抗振、抗沖擊以及輕量化集成優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并從故障診斷預(yù)測(cè)、熱安全監(jiān)測(cè)預(yù)警和防控三個(gè)方面進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)展。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于新能源電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)鎳氫電池性能要優(yōu)于鉛酸蓄電池，燃料電池和鋰離子電池比與鎳氫電池相比性能性能更佳，但都有著各自難以突破的技術(shù)難題?；阡囯x子電池各項(xiàng)性能和目前技術(shù)研究程度，不久的將來(lái)鋰離子電池會(huì)被廣泛應(yīng)用于純電動(dòng)汽車。

作者：姬超 單位：山東中實(shí)易通集團(tuán)有限公司

電動(dòng)汽車論文:純電動(dòng)汽車的故障診斷思路探究

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平與科技水平的不斷提升，純電動(dòng)汽車技術(shù)正在不斷成熟和發(fā)展，逐漸步入產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前汽車故障診斷技術(shù)探索大多數(shù)是針對(duì)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車而進(jìn)行的，對(duì)于純電動(dòng)汽車的故障診斷研究少之又少。我國(guó)與國(guó)際上汽車故障診斷水平先進(jìn)的國(guó)家來(lái)說(shuō)，仍處在起步階段，因此對(duì)于純電動(dòng)汽車的故障診斷發(fā)展需要不懈的努力。對(duì)純電動(dòng)汽車的常見(jiàn)故障進(jìn)行了闡述，并探索了故障診斷思路。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車；故障診斷；思路

純電動(dòng)汽車指的是整體運(yùn)動(dòng)全部通過(guò)蓄電池來(lái)提供電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，盡管純電動(dòng)汽車已經(jīng)經(jīng)歷了一百多年的歷史，然而其一直限制在某些特殊環(huán)境下使用，面對(duì)的市場(chǎng)有限。造成這種情況的關(guān)鍵原因在于各種類型的蓄電池，大都存在成本高、工作期限低、外觀較大、質(zhì)量高、充電時(shí)間較長(zhǎng)等明顯缺陷。除此之外，純電動(dòng)汽車的故障診斷技術(shù)尚不發(fā)達(dá)，不僅僅是查找問(wèn)題存在困難性，而且在處理故障的時(shí)候比之傳統(tǒng)動(dòng)力汽車更為復(fù)雜和危險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)的純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)剛剛起步，出現(xiàn)故障的概率相當(dāng)大，安全性能需要著重提升。同時(shí)，既有的汽車以及電機(jī)系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)和智能檢測(cè)技術(shù)大多數(shù)難以直接用在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，而且部分電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特有的問(wèn)題同樣缺少對(duì)應(yīng)的診斷措施，所以非常有必要對(duì)純電動(dòng)汽車的故障診斷思路進(jìn)行探索。

1純電動(dòng)汽車系統(tǒng)構(gòu)造分析

由于生態(tài)與環(huán)境的壓力和政府的大力支持，使得純電動(dòng)汽車正在漸漸走入大眾的視野中并接受人們的考驗(yàn)。為了確保高壓電安全，需要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)可以稱作是汽車的指揮中心，通過(guò)它來(lái)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)汽車每個(gè)部位運(yùn)行，是整車控制系統(tǒng)的中心樞紐。隨時(shí)能夠正確診斷每個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障且做出科學(xué)的解決方案，是確保汽車穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)。純電動(dòng)汽車是通過(guò)組合多個(gè)子系統(tǒng)而形成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，不但有低壓電氣組織，而且還有強(qiáng)電壓、高電流的高壓動(dòng)力組織，其中任意一個(gè)部件故障都將導(dǎo)致整車不能穩(wěn)定行駛，特別是對(duì)于電壓高達(dá)上百伏的供電系統(tǒng)，假如產(chǎn)生漏電問(wèn)題，將很可能給駕駛?cè)藛T的生命帶來(lái)威脅。本文設(shè)計(jì)了某純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制機(jī)制，其中發(fā)動(dòng)機(jī)、電池等各個(gè)零構(gòu)件都配有相對(duì)獨(dú)立的控制系統(tǒng)，并且利用控制器局域網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳送給整車控制設(shè)備，同時(shí)利用控制器局域網(wǎng)絡(luò)接收整車控制系統(tǒng)的控制命令，整車控制系統(tǒng)所采集到的零構(gòu)件數(shù)據(jù)和采集的油門(mén)踏板數(shù)據(jù)、檔位數(shù)據(jù)等乘坐人員數(shù)據(jù)，由此獲得控制對(duì)象的信息，此外還可以利用控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線發(fā)送和直接操作繼電系統(tǒng)，以此來(lái)保證汽車安全、穩(wěn)定地依據(jù)乘坐人員需要工作。在進(jìn)行控制的環(huán)節(jié)里，及時(shí)地判斷各個(gè)系統(tǒng)故障且在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)選擇合適的處理手段，是確保整車穩(wěn)定、可靠行駛的關(guān)鍵。

2純電動(dòng)汽車常見(jiàn)故障診斷思路分析

2.1純電動(dòng)汽車絕緣故障的診斷和查找

純電動(dòng)汽車是通過(guò)純電池動(dòng)力來(lái)為汽車提供動(dòng)力的車輛類型，該類型車輛的動(dòng)力電池的輸出電壓通常保持在DC/72V與DC/600V之間或者超出此范圍。通過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定可知，一般人的安全電壓強(qiáng)度通常指的是不能導(dǎo)致人類直接死亡或者殘廢的電壓強(qiáng)度，而通常環(huán)境條件下許可長(zhǎng)時(shí)間觸碰的安全最低電壓為DC/36V?？梢哉f(shuō)純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)生的電壓強(qiáng)度已然大大超出了此安全電壓范圍，因此對(duì)純電動(dòng)汽車絕緣故障的診斷是相當(dāng)重要的工作。同時(shí)純電動(dòng)汽車發(fā)生該故障的概率并不低，經(jīng)過(guò)對(duì)診斷過(guò)程的歸納，累積了一些經(jīng)驗(yàn)：首先對(duì)于絕緣故障警報(bào)來(lái)說(shuō)，通常純電池汽車的最小警報(bào)絕緣電阻額值度設(shè)置在500千歐左右，通過(guò)電池控制系統(tǒng)來(lái)負(fù)責(zé)檢查功能，假如檢查到的絕緣電阻額度不高于此值時(shí)，電池控制系統(tǒng)將把相應(yīng)的絕緣問(wèn)題代碼發(fā)送給上位機(jī)設(shè)備，整車方面利用綜合儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)代碼讀取與故障提醒。如果綜合儀表上出現(xiàn)故障代碼或者警報(bào)提醒時(shí)，就意味著該汽車產(chǎn)生了絕緣問(wèn)題，需要及時(shí)進(jìn)行故障診斷，以此避免出現(xiàn)人身安全事故；其次要初步判斷絕緣警報(bào)，按照實(shí)際汽車的情況來(lái)分析，故障的類型與故障零件多種多樣，可以按照一定的步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)初步判斷。假如汽車的儀表可以正常工作，且真實(shí)反映出車輛是否存在故障，則表明電池控制系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)自身是沒(méi)有問(wèn)題的。假如汽車的儀表提示的是絕緣沒(méi)有連接，那么此時(shí)需要檢測(cè)低壓控制路線是不是正確連接或者已經(jīng)松脫。當(dāng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)得知低壓連接路線沒(méi)有故障，就應(yīng)該檢查控制器局域網(wǎng)絡(luò)線路的通信問(wèn)題，測(cè)試終端電阻數(shù)值是不是合理，一般情況下數(shù)值是60歐，假如測(cè)試結(jié)果低于該數(shù)值，則表明信號(hào)被阻隔了，會(huì)致使控制器局域網(wǎng)絡(luò)通信失常。除此之外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)高壓部件進(jìn)行檢測(cè)，確定了系統(tǒng)線路連接正常，則可以把注意力放著高壓部件的絕緣過(guò)低方面。通過(guò)這種方式，可以高效提升診斷速度且正確找到故障部位。

2.2純電動(dòng)汽車高壓電故障診斷和安全管理

純電動(dòng)汽車使用動(dòng)力蓄電池與電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝備，產(chǎn)生的電壓能達(dá)到數(shù)百伏。如果出現(xiàn)高壓電路絕緣故障，則將直接威脅到乘坐人員的生命財(cái)產(chǎn)安全和車載物品的安全。所以純電動(dòng)汽車高壓電故障診斷技術(shù)已經(jīng)變?yōu)榧冸妱?dòng)汽車設(shè)計(jì)人員首先要處理的關(guān)鍵問(wèn)題之一。純電動(dòng)汽車高壓電故障診斷和安全控制的意義在于處理純電動(dòng)汽車的高壓電安全問(wèn)題。純電動(dòng)汽車高壓電系統(tǒng)線路的短路、漏電等問(wèn)題都會(huì)給車輛的高壓用電安全帶來(lái)不可預(yù)測(cè)的損害。對(duì)于純電動(dòng)汽車高壓電結(jié)構(gòu)的配置，為該結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的故障實(shí)現(xiàn)分析，其中純電動(dòng)汽車高壓電部位故障能夠分成動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)問(wèn)題、短路問(wèn)題、絕緣問(wèn)題、高壓環(huán)路問(wèn)題等，任意一種故障都是純電動(dòng)汽車的潛在威脅。為了真正處理電動(dòng)汽車所面對(duì)的各種故障問(wèn)題，保證電動(dòng)汽車的高壓用電安全，國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車安全規(guī)范對(duì)車載能源儲(chǔ)存設(shè)備、性能安全與問(wèn)題預(yù)防和駕駛員觸電保護(hù)都做了明確的規(guī)定，為純電動(dòng)汽車高壓電路設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提出了科學(xué)的設(shè)計(jì)與測(cè)試規(guī)定，且提供了比較詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)試驗(yàn)檢查程序。然而，這只是高壓電系統(tǒng)自身設(shè)計(jì)和生產(chǎn)層次上的保障手段。因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車工作環(huán)境復(fù)雜，故障的出現(xiàn)具有很大程度的隨機(jī)性，單單依據(jù)高壓電系統(tǒng)自身可靠性設(shè)計(jì)和生產(chǎn)仍不足以讓電動(dòng)汽車具有預(yù)防各樣高壓危險(xiǎn)事故突發(fā)的能力。

2.3純電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)故障診斷分析

以往的故障診斷系統(tǒng)是利用一套整車管理控制器局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通訊的，而整車控制器局域網(wǎng)絡(luò)中通常會(huì)設(shè)置很多控制單元，于是就比較容易導(dǎo)致總線荷載過(guò)高，系統(tǒng)即時(shí)反應(yīng)速度緩慢，故障分析數(shù)據(jù)難以獲得快速的反應(yīng)。本文針對(duì)該問(wèn)題構(gòu)思了一種獨(dú)立的故障分析控制器局域網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)的特征是能夠在整車控制器局域網(wǎng)絡(luò)中獲得數(shù)據(jù)，但是沒(méi)有傳送數(shù)據(jù)的能力。通過(guò)加工后的故障數(shù)據(jù)是應(yīng)用故障診斷結(jié)構(gòu)傳送至獨(dú)立的故障診斷控制器局域網(wǎng)絡(luò)中的，繼而通過(guò)故障診斷控制器局域網(wǎng)絡(luò)傳送到每個(gè)控制器，這種方式不但能夠提升故障反應(yīng)速率，還能夠防止多個(gè)控制器局域網(wǎng)的互相擾動(dòng)。在純電動(dòng)汽車的電驅(qū)動(dòng)故障診斷系統(tǒng)中，整車控制器與電動(dòng)機(jī)控制器把電壓、電流、熱度等數(shù)據(jù)以文字形式發(fā)送到故障診斷系統(tǒng)，故障診斷系統(tǒng)依據(jù)診斷規(guī)范分辨其是否為故障后，再以文字的形式傳送出去。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含了驅(qū)動(dòng)電路與電動(dòng)機(jī)自身。該文中的電動(dòng)機(jī)使用的是效率明顯的永磁同步電機(jī)。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括了控制電路、驅(qū)動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)、電力供給系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)等。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障一般出在控制器方面與電機(jī)自身方面。對(duì)于純電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)故障診斷分析方法通常有兩種，一種是自測(cè)試手段、另一種是在線診斷方法。直流母線系統(tǒng)線路中的電容是一種能夠在自測(cè)時(shí)期處在非靜態(tài)輸出的零件，在自測(cè)試的結(jié)束階段應(yīng)當(dāng)對(duì)母線電容進(jìn)行充電，在充電環(huán)節(jié)里電容的接入電流和電壓都是非靜態(tài)的參數(shù)，應(yīng)用這個(gè)特征能夠?qū)崿F(xiàn)電容故障的檢查。在線診斷方法通常包括IGBT模塊開(kāi)路故障在線檢測(cè)、電機(jī)繞組匝間短路故障在線診斷與位置傳感器偏轉(zhuǎn)誤差故障的在線診斷。該方法具備工程實(shí)用性高、診斷迅速的優(yōu)勢(shì)。

3結(jié)語(yǔ)

電子信息技術(shù)在汽車領(lǐng)域的使用讓車輛故障測(cè)試和診斷變得更加繁復(fù)，以往的經(jīng)典修理手段已經(jīng)難以滿足實(shí)際需求，所以汽車故障診斷系統(tǒng)和專門(mén)的診斷設(shè)施的開(kāi)發(fā)有著十分巨大的發(fā)展空間，故障診斷技術(shù)正在漸漸朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)純電動(dòng)汽車故障診斷技術(shù)進(jìn)行研究，并且獲得了比較樂(lè)觀的成績(jī)。盡管目前純電動(dòng)汽車的故障診斷系統(tǒng)仍舊處在起步階段，然而隨著科技水平的持續(xù)提升，相信故障診斷系統(tǒng)必定會(huì)越來(lái)越完善。

作者：白彩盛 單位：甘肅金城理工中等專業(yè)學(xué)校

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車復(fù)合電源控制研究

摘要:

針對(duì)蓄電池單獨(dú)作為汽車電源不能滿足純電動(dòng)汽車短時(shí)間功率的需求問(wèn)題，可采用超級(jí)電容與雙向DC/DC串聯(lián)再與蓄電池并聯(lián)的復(fù)合電源來(lái)滿足汽車功率的需求。利用模糊控制工具箱設(shè)計(jì)對(duì)于復(fù)合電源功率分配的模糊控制器，搭建整車復(fù)合電源控制策略模塊，應(yīng)用Cruise軟件快速完成整車模型的搭建，將控制策略添加到整車模型中。仿真結(jié)果表明，純電動(dòng)汽車復(fù)合電源控制策略能夠有效地分配蓄電池和超級(jí)電容的功率，從而使超級(jí)電容充分發(fā)揮“削峰填谷”的作用。

關(guān)鍵詞:

純電動(dòng)汽車;復(fù)合電源;模糊控制;聯(lián)合仿真

0引言

動(dòng)力汽車要求其車載電源具有充放電功率大、充放電效率高、使用壽命長(zhǎng)、容量衰減小等特點(diǎn)［1－2］。而蓄電池單獨(dú)作為汽車的電源時(shí)存在充電時(shí)間長(zhǎng)、比功率太低，不能滿足汽車短時(shí)間功率需求問(wèn)題，嚴(yán)重影響汽車的加速、爬坡、制動(dòng)性能及能量回收效率，不能完全滿足汽車對(duì)車載電源的要求［3－5］。超級(jí)電容充放電迅速，可瞬間大電流充放電，充放電能力比蓄電池要高100多倍，動(dòng)態(tài)特性很好，循環(huán)壽命在10萬(wàn)次左右［6－7］。一種新的汽車電源是將超級(jí)電容與蓄電池結(jié)合起來(lái)使用，由蓄電池提供整車運(yùn)行期間電機(jī)需求的平均電功率，而超級(jí)電容則提供電機(jī)需求的峰值功率，這樣可以充分發(fā)揮蓄電池比能量大和超級(jí)電容比功率高的優(yōu)點(diǎn)［8］。針對(duì)超級(jí)電容和蓄電池構(gòu)成的復(fù)合電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能量的合理分配是關(guān)鍵。模糊控制利用人的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和推理技術(shù)及控制系統(tǒng)提供的狀態(tài)條件信息，不依賴物理過(guò)程的精確數(shù)學(xué)模型，具有較好的魯棒性，控制性能高，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的控制問(wèn)題［9－12］。Cruise是研究汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性及制動(dòng)性能的高級(jí)模擬分析軟件，靈活的模塊化理念使得Cruise可對(duì)任意結(jié)構(gòu)形式的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真［13］。本文采用Cruise/Simulink聯(lián)合仿真的形式，在基于傳統(tǒng)電動(dòng)車模型的基礎(chǔ)上，添加超級(jí)電容模型和雙向DC/DC模型，利用Cruise搭建整車模型，在Matlab/Simulink中設(shè)計(jì)了針對(duì)復(fù)合電源的模糊控制策略，將控制參數(shù)進(jìn)行模糊化處理，并通過(guò)MatlabDLL方式進(jìn)行聯(lián)合仿真，實(shí)現(xiàn)復(fù)合電源功率的合理分配，并對(duì)模糊控制策略和整車性能進(jìn)行研究分析。

1復(fù)合電源的結(jié)構(gòu)

復(fù)合電源主要由蓄電池、超級(jí)電容和雙向DC/DC組成。復(fù)合電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多，例如:蓄電池和超級(jí)電容直接并聯(lián)，蓄電池與雙向DC/DC串聯(lián)，再與超級(jí)電容并聯(lián)［14－15］。本文選擇的是超級(jí)電容與雙向DC/DC串聯(lián)，再與蓄電池并聯(lián)共同向負(fù)載電機(jī)提供電能的方式。復(fù)合電源的工作模式為:當(dāng)汽車正常行駛，需求功率低時(shí)，由蓄電池單獨(dú)向電機(jī)供電;當(dāng)汽車需求功率較高時(shí)，蓄電池和超級(jí)電容共同給電機(jī)供電，并且由蓄電池提供平均功率，超級(jí)電容提供峰值功率。當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，超級(jí)電容優(yōu)先回收制動(dòng)能量，在超級(jí)電容不能再回收時(shí)由蓄電池回收能量。控制策略通過(guò)控制雙向DC/DC的升降壓來(lái)控制超級(jí)電容的充放電。復(fù)合電源組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。功率總線的功率信息，蓄電池和超級(jí)電容SOC(Stateofcharge)等狀態(tài)信息為模糊控制器控制的輸入，經(jīng)過(guò)控制器對(duì)功率進(jìn)行分配。由于汽車在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷多種工況，而且交通狀況復(fù)雜，汽車狀態(tài)切換頻繁，且各種工況下的電機(jī)功率、蓄電池、超級(jí)電容的狀態(tài)都各不相同，需要制定合理的功率分配控制策略，使得在保證整車動(dòng)力性的前提下，利用超級(jí)電容高比功率，能夠瞬時(shí)大電流充放電的特性，為蓄電池“削峰填谷”，減小大電流對(duì)蓄電池的沖擊，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，提高充放電效率，并且最大限度地回收制動(dòng)能量，提高整車的效率和經(jīng)濟(jì)性［16－18］。

2模糊控制策略模型

利用Matlab中提供的模糊控制工具箱設(shè)計(jì)了對(duì)于復(fù)合電源功率分配的三輸入、單輸出的模糊控制器，輸入為汽車的需求功率Preq，蓄電池荷電狀態(tài)BSOC，超級(jí)電容荷電狀態(tài)SSOC。輸出為蓄電池功率分配因子(Kcap)。汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有電動(dòng)和發(fā)電兩種工作模式，在這兩種工作模式下系統(tǒng)需求功率大小和波動(dòng)范圍有較大差別，控制的側(cè)重點(diǎn)也不同［19］。因此，在正常行駛與制動(dòng)兩種工作模式下應(yīng)分別制定復(fù)合電源控制策略，即需要兩個(gè)模糊控制器，它們的模糊控制規(guī)則不同，但是兩個(gè)模糊控制器都是三輸入單輸出且輸入變量和輸出變量相同。因此，在Preq＞0和Preq＜0時(shí)各設(shè)計(jì)一個(gè)控制器，分別為模糊控制器A和模糊控制器B。當(dāng)Preq＞0時(shí)，設(shè)輸入量Preq的論域?yàn)椋?4］，模糊集為{S、MS、M、MB、B}，分別表示{小、較小、中、較大、大}。動(dòng)力電池BSOC的論域?yàn)椋?．20．9］，模糊集{S、M、B}，分別表示{小、中、大}，超級(jí)電容SSOC的論域?yàn)椋?．11］，模糊集{S、M、B}，分別表示{小、中、大}。輸出量為動(dòng)力電池功率分配因子Kcap，其論域?yàn)椋?1］，模糊集{S、MS、M、MB、B}，分別表示{小、較小、中、較大、大}。各輸入結(jié)果如圖2所示。當(dāng)Preq＜0時(shí)，設(shè)輸入量Preq的論域?yàn)椋郏?0］，模糊集為{B、M、S}，分別表示{大、中、小}。蓄電池和超級(jí)電容的SOC論域、模糊集、隸屬度函數(shù)和Preq＞0時(shí)是一樣的。輸出量為蓄電池功率分配因子Kcap，其論域?yàn)椋?1］，模糊集{S、M、B}，分別表示{小、中、大}，輸入輸出量的隸屬函數(shù)如圖3所示。根據(jù)前面設(shè)計(jì)的模糊控制器，在Matlab/Simulink環(huán)境下建立復(fù)合電源模糊控制策略模型如圖4所示，模糊控制器根據(jù)輸入變量的變化調(diào)節(jié)輸出比例因子Kcap，從而得出蓄電池所分配的功率，因?yàn)槠嚨男枨蠊β视尚铍姵睾统?jí)電容共同提供，所以汽車需求功率減去蓄電池所分配功率得到超級(jí)電容分配功率。

3整車模型的搭建

將建好的控制策略添加到Cruise中主要有MatlabDLL和MatlabAPI兩種方法。聯(lián)合仿真的結(jié)果都可以直接從Cruise獲得。但是用MatlabDLL方法仿真的時(shí)間比采用MatlabAPI方式短很多。因此，本論文中采用的是MatlabDLL方式。在控制策略模型建好之后，需要進(jìn)行模型編譯，編譯完成后生成controler．dll文件，在Cruise模型中放入MatlabDLL接口模塊，進(jìn)行接口模塊的參數(shù)設(shè)置，完成以上設(shè)置后，在Cruisedatabus中完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信，即可實(shí)現(xiàn)Cruise與MatlabDLL方式聯(lián)合仿真［19－20］。在進(jìn)行信號(hào)通信時(shí)實(shí)際上是一個(gè)數(shù)據(jù)交換過(guò)程，Cruise通過(guò)數(shù)據(jù)接口將動(dòng)力蓄電池和超級(jí)電容SOC值、電機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載信號(hào)、超級(jí)電容電壓值等信息傳遞給Simulink中的模糊控制策略模型，之后Simulink模型將超級(jí)電容電流、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)信號(hào)反饋給Cruise模塊中的電氣終端、電機(jī)及駕駛員，以建立Cruise和Simulink之間的數(shù)據(jù)通信。AVLCruise軟件中含有簡(jiǎn)捷通用的模型部件、易懂的管理系統(tǒng)、可以與Matlab、C、Fortran接口完成復(fù)雜控制算法的設(shè)計(jì)和離線仿真，也可與DSPACE等硬件接口，展開(kāi)實(shí)時(shí)仿真，真實(shí)模擬車輛傳動(dòng)系統(tǒng)，完成對(duì)復(fù)雜動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真分析，整車仿真模型如圖5所示。在進(jìn)行整車建模時(shí)，從模塊庫(kù)中直接拖拽部件模塊來(lái)搭建整車模型。修改部件屬性來(lái)快速完成整車模型的參數(shù)設(shè)定并進(jìn)行部件間的機(jī)械連接、電氣聯(lián)接和信號(hào)聯(lián)接。

4仿真結(jié)果與分析

采用中國(guó)城市道路工況作為本文的循環(huán)工況。中國(guó)城市道路工況是中國(guó)汽車技術(shù)研究中心根據(jù)我國(guó)各大城市的行駛特征研究出的更加適合我國(guó)的城市工況。中國(guó)城市道路工況如圖6所示，工況總運(yùn)行時(shí)間是1304s。工況中最大速度達(dá)60km?h－1，其中怠速時(shí)間占工況總時(shí)間的28．8%，除去怠速部分之后平均車速則為22．6km?h－1。從圖6可直觀的看到我國(guó)交通系統(tǒng)中存在車輛怠速時(shí)間長(zhǎng)、總體的均車速低、車輛的速度變化頻繁等特點(diǎn)。圖7是在中國(guó)典型城市道路工況下車輛行駛的當(dāng)前車速度與期望速度變化曲線。從圖中可以看出兩條曲線基本保持一致，速度沒(méi)有出現(xiàn)大的波動(dòng)，這說(shuō)明車輛的跟隨性和平順性都比較好。圖8是在中國(guó)典型城市道路工況下，蓄電池和超級(jí)電容所需提供的功率曲線圖。從圖中可以看出在車輛運(yùn)行過(guò)程中由超級(jí)電容和蓄電池共同供電，電池提供的功率比較平穩(wěn)，在6kW左右。在制動(dòng)時(shí)由超級(jí)電容吸收峰值功率，最大峰值功率達(dá)到10kW。超級(jí)電容充分發(fā)揮“削峰填谷”的作用，從而驗(yàn)證制定的模糊控制策略的有效性。

5結(jié)論

在純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)上，借助Cruise軟件搭建了帶有復(fù)合電源模塊的整車模型。詳細(xì)介紹了通過(guò)聯(lián)合仿真的方法將Simulink里搭建的策略模塊加入到整車模型中的步驟。其他用戶可以根據(jù)類似方法開(kāi)發(fā)自定義策略和車型。提出超級(jí)電容與雙向DC/DC并聯(lián)再與電池串聯(lián)的復(fù)合電源結(jié)構(gòu)。用模糊控制工具箱設(shè)計(jì)對(duì)于復(fù)合電源功率分配的模糊控制器，搭建整車復(fù)合電源控制策略模塊，使得超級(jí)電容充分發(fā)揮了提供瞬時(shí)功率的作用，避免了蓄電池過(guò)充和過(guò)放，提高了復(fù)合電源系統(tǒng)的循環(huán)使用壽命。此設(shè)計(jì)方案和仿真結(jié)果對(duì)于純電動(dòng)汽車復(fù)合電源系統(tǒng)的研究具有一定的參考價(jià)值。

作者:周美蘭 胡玲玲 張宇 單位:哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車充放電控制研究

摘要:

大規(guī)模電動(dòng)汽車入網(wǎng)參與電網(wǎng)調(diào)度需要在某一區(qū)域設(shè)置一個(gè)機(jī)構(gòu)，作為電力公司調(diào)度部門(mén)和電動(dòng)汽車的中介。針對(duì)機(jī)構(gòu)對(duì)所管轄電動(dòng)汽車的控制，首先，以1天為1個(gè)周期把電動(dòng)汽車可能被控制的區(qū)域分為辦公區(qū)、居住區(qū)和超市購(gòu)物區(qū)。然后，機(jī)構(gòu)根據(jù)各電動(dòng)汽車狀態(tài)信息把各區(qū)域的電動(dòng)汽車分為充電集群和放電集群。之后，機(jī)構(gòu)根據(jù)可調(diào)度容量、可調(diào)度時(shí)長(zhǎng)、電動(dòng)汽車車主違約度制定評(píng)價(jià)體系對(duì)集群內(nèi)電動(dòng)汽車在每個(gè)時(shí)段的充電或放電的順序進(jìn)行排隊(duì)。最后，在保證電動(dòng)汽車車主行駛和電池安全約束的情況下，對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電調(diào)度，使機(jī)構(gòu)充放電盡可能滿足電力公司調(diào)度部門(mén)的調(diào)度計(jì)劃。

關(guān)鍵詞:

電動(dòng)汽車;機(jī)構(gòu);分區(qū);充放電集群;評(píng)價(jià)體系;充放電順序

0引言

能源危機(jī)、環(huán)境污染和氣候變化是當(dāng)今人類面臨的三大挑戰(zhàn)，為了應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)新一輪的能源變革勢(shì)在必行，基本方向是以實(shí)施清潔替代和電能替代為重點(diǎn)，加快能源結(jié)構(gòu)從以化石能源為主向以清潔能源為主的根本轉(zhuǎn)變［1］。電動(dòng)汽車是以電能替代化石能作為驅(qū)動(dòng)能源，是電能替代的重要內(nèi)容。隨著電池技術(shù)的逐漸成熟、充電站修建的不斷完善和成本的不斷降低，在不久的將來(lái)電動(dòng)汽車將大批量替代燃油汽車［2-3］。對(duì)汽車行駛行為模式的研究表明，1天之中90%以上的時(shí)間電動(dòng)汽車是處于停駛狀態(tài)，可以與電網(wǎng)互動(dòng)(vehicle-to-grid，V2G)［4］，文獻(xiàn)［5］圍繞電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)的調(diào)控技術(shù)、市場(chǎng)機(jī)制和基礎(chǔ)設(shè)施這3方面的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)［6］針對(duì)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響進(jìn)行了分析。另外研究表明，電動(dòng)汽車具有規(guī)模大、接入點(diǎn)分散、單機(jī)容量小的特性，電動(dòng)汽車V2G服務(wù)若采用集中控制將對(duì)調(diào)度系統(tǒng)的復(fù)雜性、通信能力、計(jì)算處理能力提出很高的要求。同時(shí)，允許用戶參與電力市場(chǎng)的門(mén)檻通常為MW級(jí)，而單輛電動(dòng)汽車并不達(dá)到此容量級(jí)［7-8］?；诖耍墨I(xiàn)［9］提出了電動(dòng)汽車集群的概念，也可稱為電動(dòng)汽車機(jī)構(gòu)。電動(dòng)汽車機(jī)構(gòu)管轄著某區(qū)域內(nèi)一定數(shù)量的電動(dòng)汽車，具有一定容量的可調(diào)度負(fù)荷和儲(chǔ)能容量，可以作為調(diào)度部門(mén)和每輛電動(dòng)汽車的中介。目前，針對(duì)電動(dòng)汽車集群并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響及電動(dòng)汽車集群的約束研究相對(duì)較多也比較完善［10］，但是，針對(duì)機(jī)構(gòu)對(duì)每輛電動(dòng)汽車控制的研究雖相對(duì)較多但側(cè)重點(diǎn)不同，有待完善和深入。文獻(xiàn)［11］為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車機(jī)構(gòu)與電動(dòng)汽車之間的互動(dòng)策略，在計(jì)及電動(dòng)汽車用戶用車便利性的前提下，建立了基于優(yōu)先權(quán)的電動(dòng)汽車集群充放電優(yōu)化模型。文獻(xiàn)［12］對(duì)停駛的電動(dòng)汽車根據(jù)狀態(tài)進(jìn)行分群，對(duì)可控狀態(tài)的電動(dòng)汽車的充電行為進(jìn)行控制。文獻(xiàn)［13］設(shè)計(jì)了一種用于協(xié)調(diào)電動(dòng)汽車充電的多機(jī)構(gòu)。文獻(xiàn)［14］把電動(dòng)汽車分為充電集群和放電集群，然后根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)管理每個(gè)電動(dòng)汽車集群。文獻(xiàn)［15］提出了一種電動(dòng)汽車根據(jù)自身以及附近電動(dòng)汽車的信息進(jìn)行決策的分布式控制策略。文獻(xiàn)［16］提出了一種停車場(chǎng)通過(guò)管理電動(dòng)汽車參與V2G進(jìn)行套利的調(diào)度模型。文獻(xiàn)［17］對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行本地控制，為電力系統(tǒng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)。雖然，上述文獻(xiàn)考慮了每輛電動(dòng)汽車的影響，但是，并未全面考慮每輛電動(dòng)汽車的調(diào)度優(yōu)先順序、每次調(diào)度時(shí)每輛電動(dòng)汽車的調(diào)度功率和車主違約對(duì)調(diào)度的影響。以1天為1個(gè)周期對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電調(diào)度，需要機(jī)構(gòu)管轄的區(qū)域包括電動(dòng)汽車1天所有可能長(zhǎng)時(shí)間停駛的區(qū)域。研究表明，除了個(gè)別時(shí)間個(gè)別車輛遠(yuǎn)距離行駛外，大多數(shù)車輛都是在一定區(qū)域內(nèi)的辦公區(qū)、居住區(qū)、超市購(gòu)物區(qū)循環(huán)行駛的。因此，本文把機(jī)構(gòu)管轄的區(qū)域分為辦公區(qū)、居住區(qū)、超市購(gòu)物區(qū)3個(gè)停駛區(qū)域，3個(gè)區(qū)域都是以充放電站的形式對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電管理。機(jī)構(gòu)根據(jù)電動(dòng)汽車的停駛區(qū)域和停駛時(shí)申報(bào)的停駛起始時(shí)刻、終止時(shí)刻、停駛時(shí)荷電狀態(tài)、結(jié)束時(shí)荷電狀態(tài)，把停駛區(qū)域內(nèi)的電動(dòng)汽車分為充電集群和放電集群，每輛電動(dòng)汽車在每個(gè)停駛處只能選擇充電或放電，因?yàn)檠芯勘砻麟S著充放電切換次數(shù)的增多，電動(dòng)汽車的壽命會(huì)加速衰減［14］。除此之外，本文還制定一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)充電集群和放電集群的電動(dòng)汽車在每時(shí)段調(diào)度的順序進(jìn)行排列。最后，在考慮約束條件的情況下，使機(jī)構(gòu)充放電盡量滿足調(diào)度計(jì)劃。

1機(jī)構(gòu)的控制結(jié)構(gòu)

機(jī)構(gòu)有2方面的功能:一方面把自已管轄的電動(dòng)汽車信息上傳給電力公司調(diào)度部門(mén)，并執(zhí)行調(diào)度部門(mén)的調(diào)度計(jì)劃，從而從電力公司獲得收益;另一方面協(xié)調(diào)控制所轄各區(qū)的電動(dòng)汽車充放電，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、提高電能質(zhì)量等創(chuàng)造條件，同時(shí)給予所管轄電動(dòng)汽車車主一定收益。機(jī)構(gòu)與各電動(dòng)汽車只進(jìn)行信息與資金交流，不進(jìn)行能量交流，電動(dòng)汽車與電網(wǎng)間的能量交換是通過(guò)現(xiàn)存的電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的［18］?？紤]到電動(dòng)汽車由于緊急情況可能需要快速充電，所以機(jī)構(gòu)具備一定的零散快速充電樁，但是，由于需要快速充電的電動(dòng)汽車數(shù)量少且接入電網(wǎng)時(shí)間短，不適合于調(diào)度［19］。所以本文只考慮接入辦公區(qū)、居住區(qū)和超市購(gòu)物區(qū)的選擇慢速充放電的電動(dòng)汽車。機(jī)構(gòu)具體控制框圖如圖1所示。

2充放電集群的劃分機(jī)構(gòu)

給所管轄的每個(gè)區(qū)和每輛電動(dòng)汽車都設(shè)置一個(gè)編號(hào)，作為區(qū)和電動(dòng)汽車的標(biāo)識(shí)。每輛電動(dòng)汽車在1天中任意時(shí)段可以在任意區(qū)做長(zhǎng)時(shí)間停駛，停駛開(kāi)始時(shí)，車主把電動(dòng)汽車停駛的狀態(tài)信息告知機(jī)構(gòu)，電動(dòng)汽車車主提供給機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息為S=［m，n，TS，TE，eSOC0，eSOCmin］(1)式中:m為電動(dòng)汽車停駛區(qū)域編號(hào);n為電動(dòng)汽車編號(hào);TS和TE分別為停駛的起始時(shí)刻和終止時(shí)刻;eSOC0為停駛起始時(shí)刻時(shí)電動(dòng)汽車電池的荷電狀態(tài);eSOCmin為電動(dòng)汽車停駛結(jié)束時(shí)刻用戶設(shè)置的電動(dòng)汽車電池的最小荷電狀態(tài)。機(jī)構(gòu)根據(jù)每輛電動(dòng)汽車的狀態(tài)信息可把在每個(gè)區(qū)的每輛電動(dòng)汽車劃分為充電集群或放電集群，劃分的依據(jù)為:若eSOC0≤eSOCmin則把電動(dòng)汽車劃分為充電集群，至于充電起始時(shí)刻及充電結(jié)束時(shí)的電池荷電狀態(tài)視調(diào)度計(jì)劃和優(yōu)先順序而定，但是在停駛區(qū)間內(nèi)充電結(jié)束時(shí)刻電池的荷電狀態(tài)必須大于等于eSOCmin以保證電動(dòng)汽車用戶出行;若eSOC0＞eSOCmin則把電動(dòng)汽車劃分為放電集群，放電起始時(shí)刻及放電結(jié)束時(shí)的電池荷電狀態(tài)同樣視調(diào)度計(jì)劃和優(yōu)先順序而定，但放電集群中的電動(dòng)汽車在停駛區(qū)間，放電終止時(shí)的荷電狀態(tài)應(yīng)該大于等于eSOCmin，以滿足用戶用車。通過(guò)充放電集群的劃分可以使電動(dòng)汽車在某一區(qū)的停駛時(shí)間內(nèi)，只進(jìn)行充電或放電，減少充放電切換次數(shù)，這樣有利于對(duì)電池壽命衰減的減緩，維護(hù)電動(dòng)汽車車主的利益。

本文針對(duì)機(jī)構(gòu)對(duì)所管轄的電動(dòng)汽車充放電控制進(jìn)行了研究，首先機(jī)構(gòu)把電動(dòng)汽車調(diào)度區(qū)域分為辦公區(qū)、居住區(qū)、超市購(gòu)物區(qū)，然后機(jī)構(gòu)根據(jù)電動(dòng)汽車車主上傳的電動(dòng)汽車狀態(tài)信息，把各區(qū)的電動(dòng)汽車分為充電集群、放電集群，之后針對(duì)電動(dòng)汽車在某時(shí)段充放電順序問(wèn)題，提出并建立了基于可調(diào)度容量、可調(diào)度時(shí)長(zhǎng)、車主違約度的電動(dòng)汽車優(yōu)先級(jí)綜合評(píng)價(jià)體系，確定充放電順序。最后根據(jù)調(diào)度計(jì)劃及充放電約束條件確定每輛電動(dòng)汽車充放電情況。由于存在調(diào)度偏差和車主違約的可能，所以機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)具備一定常備儲(chǔ)能設(shè)備。

作者:李文華 范新濤 孔梅娟 單位:河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車充電樁服務(wù)營(yíng)銷策略

【摘要】

環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁是在傳統(tǒng)充電樁概念中加入風(fēng)能及太陽(yáng)能的電能輸入概念的新興電動(dòng)汽車充電裝置。該文在于利用服務(wù)營(yíng)銷策略對(duì)于新型環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷。結(jié)論：提出了利用服務(wù)營(yíng)銷進(jìn)行產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)拓及推廣，在確保電能運(yùn)行穩(wěn)定情況下，不同等級(jí)客戶區(qū)別對(duì)待，充電流程的電子化管理，開(kāi)拓信息功能，關(guān)注用戶體驗(yàn)，讓用戶享受方便，及時(shí)，快捷充電服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】

環(huán)保；充電樁；市場(chǎng)；服務(wù)營(yíng)銷

1.環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁簡(jiǎn)介

1.1輸入模塊電網(wǎng)供電：通過(guò)電力網(wǎng)直接供電。風(fēng)力供電：通過(guò)風(fēng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生直流電，儲(chǔ)存在電池中，也可通過(guò)逆變器逆變成交流電直接供電。太陽(yáng)能供電：通過(guò)太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生直流電，儲(chǔ)存在電池中，也可通過(guò)逆變器逆變成交流電直接供電。

1.2輸出模塊直流/交流電，根據(jù)充電樁的類型輸出相應(yīng)電壓類型。

1.3刷卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)刷卡登陸，啟動(dòng)充電系統(tǒng)，選擇充電類型及充電金額等。

1.4充電模塊通過(guò)充電電路，變壓器，逆變器等相應(yīng)電力電子器件，輸出安全的，快速的，穩(wěn)定的充電參數(shù)。

1.5安全模塊保護(hù)電路，防止過(guò)充，線路短路等等安全性問(wèn)題，保護(hù)充電樁及汽車的安全。

1.6通訊模塊通過(guò)無(wú)線/有線通信，使用戶登錄，傳輸用戶指令行為，反饋充電樁的運(yùn)行狀態(tài)等信息。

1.7充電槍與汽車充電接觸的接口，目前已出臺(tái)國(guó)標(biāo)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

2.環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁服務(wù)營(yíng)銷策略文/阮玉潔環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁是在傳統(tǒng)充電樁概念中加入風(fēng)能及太陽(yáng)能的電能輸入概念的新興電動(dòng)汽車充電裝置。該文在于利用服務(wù)營(yíng)銷策略對(duì)于新型環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷。結(jié)論：提出了利用服務(wù)營(yíng)銷進(jìn)行產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)拓及推廣，在確保電能運(yùn)行穩(wěn)定情況下，不同等級(jí)客戶區(qū)別對(duì)待，充電流程的電子化管理，開(kāi)拓信息功能，關(guān)注用戶體驗(yàn)，讓用戶享受方便，及時(shí)，快捷充電服務(wù)。

（1）由傳統(tǒng)的電能供應(yīng)，變成由風(fēng)光能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)和電能結(jié)合供電；

（2）具有通用性，具有多種充電接口；

（3）具有普適性，適合目前市面上的大部分電動(dòng)車。

3.環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁市場(chǎng)需求分析

電動(dòng)汽車充電樁市場(chǎng)空余量很大，在未來(lái)五年的時(shí)間內(nèi)至少有1萬(wàn)座充換電站需要被建成。然而市場(chǎng)上的電動(dòng)車充電樁企業(yè)還是一片藍(lán)海，大型企業(yè)如特斯拉的銷售價(jià)格為60萬(wàn)人名幣以上，普通消費(fèi)者無(wú)法獨(dú)立承受，而且其電動(dòng)車樁的適配性較低，只能適配其專屬的電動(dòng)車。小型企業(yè)雖然價(jià)格有所降低，但是在運(yùn)行監(jiān)控和售后服務(wù)方面還存在很大的缺陷。面對(duì)這個(gè)市場(chǎng)，環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁潛力巨大。

4.環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁服務(wù)營(yíng)銷策略

4.1確保電能運(yùn)行穩(wěn)定現(xiàn)今的電動(dòng)汽車充電樁市場(chǎng)，產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象明顯。據(jù)此，從產(chǎn)品中提升經(jīng)濟(jì)效益具有很大難度，產(chǎn)品應(yīng)該在保障產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，努力完善產(chǎn)品服務(wù)，進(jìn)而擴(kuò)大產(chǎn)品銷售范圍，以期更大的經(jīng)濟(jì)效益。首先，應(yīng)該做到不斷完善電力網(wǎng)絡(luò)，太陽(yáng)能與風(fēng)能極易受環(huán)境因素的影響而導(dǎo)致諸多不穩(wěn)定因素，應(yīng)該考慮合理適配電力網(wǎng)，進(jìn)而保證電能的優(yōu)質(zhì)與穩(wěn)定。

4.2充電流程的電子化管理由于市場(chǎng)對(duì)于充電樁的性能的要求不同，所以在銷售時(shí)因及時(shí)關(guān)注目標(biāo)客戶群體的不同需求，環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁的建筑占地面積較大，發(fā)電效能較高，可能不適用普通個(gè)體消費(fèi)者，需要連結(jié)多個(gè)個(gè)體消費(fèi)者形成消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)群體，這就需要有營(yíng)銷技術(shù)服務(wù)管理系統(tǒng)對(duì)于掌握不同群體的不同需求并在此基礎(chǔ)上有需求預(yù)測(cè)，報(bào)修投訴，電費(fèi)管理等不同模塊功能，盡可能實(shí)現(xiàn)充電流程的電子化管理，便于個(gè)體消費(fèi)者及時(shí)找到消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)群體享受充電樁服務(wù)，同時(shí)可以利用電子化管理掌握用戶在用電過(guò)程中的困難與限制，并及時(shí)反饋以便于調(diào)整服務(wù)內(nèi)容，創(chuàng)建高效，便捷的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，最大程度滿足電動(dòng)汽車用戶的充電需求。

4.3開(kāi)拓信息功能開(kāi)發(fā)環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁的APP系統(tǒng)，給用戶提供方便，及時(shí)，快捷信息服務(wù)平臺(tái)，例如用戶可以通過(guò)APP及時(shí)了解電動(dòng)汽車充電狀態(tài)及完成充電的剩余時(shí)間，在行駛途中及時(shí)掌控附近環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁的所在位置進(jìn)行及時(shí)充電。APP開(kāi)發(fā)模式主要可以借鑒一下兩種：（1）借助已有微信平臺(tái)進(jìn)行服務(wù)營(yíng)銷。微信作為更快速的即時(shí)通訊工具，傳播到達(dá)率100%，使溝通更靈活、更智能。微信的用戶基數(shù)大，用戶關(guān)注快，且可以享受運(yùn)營(yíng)上為其量身定做的有針對(duì)性的服務(wù)，其實(shí)用性最強(qiáng)。（2）自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品APP進(jìn)行服務(wù)營(yíng)銷。前期用戶市場(chǎng)開(kāi)拓及資金投入較大，對(duì)于新興產(chǎn)品不建議使用此種模式，在后期客戶量增大后可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)一步開(kāi)發(fā)自主APP軟件應(yīng)用。

4.4關(guān)注用戶體驗(yàn)對(duì)用戶使用信息資源進(jìn)一步深入精細(xì)加工，充分揭示其中隱含、分散、動(dòng)態(tài)的信息，促使信息情報(bào)化，實(shí)現(xiàn)信息的增值性，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。通過(guò)APP平臺(tái)及時(shí)掌握用戶消費(fèi)體驗(yàn)狀況，定期對(duì)固定用戶進(jìn)行電話回訪，派專業(yè)人員定期對(duì)于環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁進(jìn)行定期檢查，讓顧客在購(gòu)買此產(chǎn)品后感到物有所值，讓消費(fèi)不僅僅是一次性購(gòu)買，還幫助推銷產(chǎn)品，建立產(chǎn)品與終端之間、終端與終端間的良性關(guān)系。同時(shí)，利用現(xiàn)有營(yíng)銷“大數(shù)據(jù)”，實(shí)現(xiàn)用能在線監(jiān)測(cè)掌上運(yùn)用，開(kāi)發(fā)需求響應(yīng)互動(dòng)功能，為用戶提供靈活雙向互動(dòng)服務(wù)。有針對(duì)性地服務(wù)平均電價(jià)高、能效水平低的用戶贈(zèng)送移動(dòng)服務(wù)終端，為大型企業(yè)免費(fèi)提供能效診斷服務(wù)，對(duì)不合理的企業(yè)用電進(jìn)行指導(dǎo)。

5結(jié)論

電動(dòng)汽車充電設(shè)施是七大新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域里很重要的一個(gè)方面，而此前由于電動(dòng)汽車規(guī)模較小，充電設(shè)施建設(shè)投資巨大，投資短期效益不明顯，因此充電設(shè)施建設(shè)速度較慢，現(xiàn)在則進(jìn)入到一個(gè)很好發(fā)展時(shí)期。與傳統(tǒng)電動(dòng)汽車充電樁相比，環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁具有能源利用效率高和環(huán)境污染少（或無(wú)污染）的特點(diǎn)。就宏觀來(lái)看電動(dòng)汽車充電設(shè)備市場(chǎng)將會(huì)具有強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)一些大型的國(guó)企對(duì)這個(gè)市場(chǎng)已經(jīng)虎視眈眈，并且也做了相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備。環(huán)保電動(dòng)汽車充電樁應(yīng)利用強(qiáng)大的市場(chǎng)空間進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，推廣服務(wù)營(yíng)銷，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)效應(yīng)占領(lǐng)一定范圍內(nèi)的市場(chǎng)。

作者：阮玉潔 單位：上海海洋大學(xué)

電動(dòng)汽車論文:空氣動(dòng)力學(xué)下的電動(dòng)汽車造型設(shè)計(jì)

摘要：

本文對(duì)基于空氣動(dòng)力學(xué)的電動(dòng)汽車造型設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論，對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展和普及起到一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：

電動(dòng)汽車；造型設(shè)計(jì)；空氣動(dòng)力學(xué)

1電動(dòng)汽車車身造型特點(diǎn)

電動(dòng)汽車是未來(lái)汽車發(fā)展的主要方向之一，目前，電動(dòng)汽車的發(fā)展才剛剛起步，而電動(dòng)汽車車身造型的設(shè)計(jì)師大部分參與過(guò)傳統(tǒng)汽車造型的設(shè)計(jì)工作。因此，汽車造型的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，將會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車造型發(fā)展的趨勢(shì)產(chǎn)生極大的影響，但是電動(dòng)汽車由于本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制，與傳統(tǒng)汽車的特點(diǎn)存在一定的差異，這些特點(diǎn)對(duì)于電動(dòng)汽車的造型設(shè)計(jì)非常重要，下面進(jìn)行了詳細(xì)的分析［1］。

1．1結(jié)構(gòu)和空間布局不同

相對(duì)于傳統(tǒng)汽車，電動(dòng)汽車在結(jié)構(gòu)方面的最大差異是驅(qū)動(dòng)方式的差異，傳統(tǒng)汽車依靠汽油機(jī)和柴油機(jī)燃燒花式燃料產(chǎn)生能量，然后通過(guò)離合器、變速器以及傳動(dòng)裝置傳遞能量，實(shí)現(xiàn)汽車的行駛，而電動(dòng)汽車則依靠電池進(jìn)行能量的儲(chǔ)存和供給，通過(guò)將電池儲(chǔ)存的能量傳遞給電機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的驅(qū)動(dòng)。因此，電動(dòng)汽車上減少了體積龐大的機(jī)械師傳統(tǒng)系統(tǒng)，而由體積更小的電動(dòng)機(jī)取代傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)占據(jù)的空間。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)汽車來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車的前懸距離大大縮短，前圍到擋風(fēng)玻璃的車頭部分也有一定的縮短，車身比例更加協(xié)調(diào)，同時(shí)能夠省略傳統(tǒng)汽車進(jìn)氣格柵結(jié)構(gòu)，只需對(duì)前懸結(jié)構(gòu)進(jìn)行包覆為設(shè)計(jì)師留下了更大的創(chuàng)作空間。

1．2集成化

集成化是電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，通過(guò)線控技術(shù)的應(yīng)用能夠使電動(dòng)汽車底盤(pán)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)極大簡(jiǎn)化，提高電動(dòng)汽車的空間利用效率，底盤(pán)平整度提高，也為電動(dòng)汽車的造型設(shè)計(jì)留下了更大的自由度。線控電子技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車各種電子系統(tǒng)的電子控制，通過(guò)設(shè)計(jì)出類似軟件接口的擴(kuò)展插口，即可實(shí)現(xiàn)車身與底盤(pán)的連接，減少傳統(tǒng)機(jī)械控制系統(tǒng)對(duì)空間的占用，同時(shí)還使車身與底盤(pán)的設(shè)計(jì)融合度提高，實(shí)現(xiàn)兩者的模塊化拼接，提高車身造型設(shè)計(jì)的自由度。

1．3智能化

智能化同樣也是未來(lái)電動(dòng)汽車發(fā)展的主要方向之一，從家喻戶曉的EBD、ESP等，再到逐漸普及的智能泊車系統(tǒng)、只能制動(dòng)系統(tǒng)等，在提高汽車安全性方面發(fā)揮了重要作用［2］。電動(dòng)汽車智能化的持續(xù)發(fā)展，將不斷降低交通事故發(fā)生的概率。現(xiàn)在的汽車造型設(shè)計(jì)中，包含了大量被動(dòng)的安全性設(shè)計(jì)，包括前后防撞鋼梁以及車身前后端預(yù)留的緩沖區(qū)域等。而隨著智能行車系統(tǒng)的發(fā)展，這些被動(dòng)安全設(shè)計(jì)可以逐漸減少，這對(duì)車身的整體造型必然會(huì)產(chǎn)生較大程度的影響，也為電動(dòng)汽車的造型設(shè)計(jì)提供了更大的發(fā)揮空間。

2電動(dòng)汽車的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)

對(duì)電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，良好的空氣動(dòng)力學(xué)性能能夠提高電動(dòng)汽車的操控性能和諧有效果，并且能夠使電動(dòng)汽車獲得更好的續(xù)航能力，因此，電動(dòng)汽車的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)非常重要。

2．1電動(dòng)汽車空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)原則

雖然電動(dòng)汽車的造型在未來(lái)必然會(huì)呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，但是從空氣動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)看，仍然需要遵循以下幾方面的原則：1）車身的簡(jiǎn)潔性，這一原則主要是要求減少車身表面的凸起物、減少不必要的進(jìn)氣口，確保車身的整體性，避免凸起物和進(jìn)氣口增加空氣阻力，保證氣流通過(guò)車身受到的阻力盡量要小。2）流線型車身，該原則是要求氣流在流過(guò)車身時(shí)，盡量避免出現(xiàn)分離現(xiàn)象，圖1給出的大眾XL1概念車就屬于典型的流線型外觀。

2．2電動(dòng)汽車空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)電動(dòng)汽車造型的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，需要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

1）車頭高度設(shè)計(jì)。電動(dòng)汽車車頭的高度將會(huì)直接影響到整車的啟動(dòng)阻力系數(shù)CD。通常，車身啟動(dòng)阻力系數(shù)與車頭高度成正比。對(duì)于傳統(tǒng)汽車來(lái)說(shuō)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性，車頭高度必然會(huì)達(dá)到一定的值，而電動(dòng)汽車由于省略了發(fā)動(dòng)機(jī)艙，因此，車頭高度能夠得到降低，對(duì)于降低車身的氣動(dòng)阻力系數(shù)具有作用，也為車頭設(shè)計(jì)提供了更大的空間。

2）車身尾部造型設(shè)計(jì)。汽車尾部造型與空氣的流動(dòng)關(guān)系非常復(fù)雜，通常很難對(duì)各種尾部造型的優(yōu)劣進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。從理論分析來(lái)看，小斜背的造型具有更低的氣動(dòng)阻力系數(shù)。因此，在進(jìn)行電動(dòng)汽車尾部造型設(shè)計(jì)時(shí)，首先把握好大方向的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，然后經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工程分析之后，再對(duì)最初的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷優(yōu)化。

3）車身底部離地高度設(shè)計(jì)。從相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，光滑的汽車底板結(jié)構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)更好的空氣動(dòng)力學(xué)性能，存在一個(gè)最佳離地高度。圖2給出了汽車底板結(jié)構(gòu)離地高度與氣動(dòng)阻力系數(shù)之間的變化關(guān)系。從圖中可以看出，VW－Van、VW－Por－sche914和CompetitorF2－2這3種車型的氣動(dòng)阻力系數(shù)與汽車底板離地高度成正比；而Citroen－ID19車型由于車身底部屬于光滑結(jié)構(gòu)，存在一個(gè)最佳離地高度［3］。電動(dòng)汽車的底板結(jié)構(gòu)能夠被設(shè)計(jì)為光滑的行駛，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要結(jié)合工程分析的數(shù)據(jù)確定最佳離地高度，從而獲得最佳的空氣動(dòng)力學(xué)性能，但是需要注意滿足車輛的通過(guò)性要求。

4）前后擾流器設(shè)計(jì)。擾流器包括前后擾流器兩個(gè)部分。由于電動(dòng)汽車自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其造型的設(shè)計(jì)更為靈活多變，擾流器的設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合電動(dòng)汽車的整車造型風(fēng)格能夠設(shè)計(jì)，同時(shí)這種風(fēng)格應(yīng)該以追求良好的空氣動(dòng)力學(xué)性能為主要目標(biāo)。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，尾翼與車身表面的高度參數(shù)非常重要，同時(shí)尾翼的高度也可能影響整車造型風(fēng)格。通常情況下，利用尾翼與汽車表面的高度和尾翼弦長(zhǎng)之比來(lái)描述，當(dāng)這一比值大于1時(shí)，升力系數(shù)達(dá)到最小值，且不再繼續(xù)變化?，F(xiàn)代汽車的唯一更多的是與側(cè)后圍高度結(jié)合到一起，其作用不會(huì)過(guò)度凸顯出來(lái)。

5）車輪與輪腔的設(shè)計(jì)。從相關(guān)實(shí)驗(yàn)可以看出，有輪腔覆蓋的車輪通常比完全暴露在空氣中的車輪具有更好的空氣動(dòng)力性能。對(duì)于前后車輪均存在輪腔包覆時(shí)，車輪的大小及輪腔間距的影響非常明顯。通常情況下，如果車輪高度與直徑之比大于0．75，則氣動(dòng)阻力系數(shù)與升力系數(shù)最小。當(dāng)然，由于前輪存在專項(xiàng)問(wèn)題，其空腔應(yīng)大于后輪，空腔對(duì)外部氣流更為開(kāi)放，因此，前輪所受的氣動(dòng)阻力與氣動(dòng)升力比后輪更大。

3結(jié)語(yǔ)

空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)在未來(lái)電動(dòng)汽車造型設(shè)計(jì)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，其設(shè)計(jì)水平將會(huì)直接影響到電動(dòng)汽車的操作性能和節(jié)油性能。本文結(jié)合對(duì)電動(dòng)汽車造型特點(diǎn)的分析，提出了基于空氣動(dòng)力學(xué)的電動(dòng)汽車造型設(shè)計(jì)原則，并從多個(gè)方面提出了電動(dòng)汽車空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)注意的內(nèi)容，通過(guò)本文的討論，希望能夠?qū)M(jìn)一步提高電動(dòng)汽車造型設(shè)計(jì)水平，對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展和推廣起到一定的促進(jìn)作用。

作者：?jiǎn)纬袠?biāo) 單位：中國(guó)第一汽車股份有限公司青島汽車研究所

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略

摘要：

在十八大“推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)健康發(fā)展”精神的指引下，發(fā)展節(jié)能環(huán)保、新能源等新興產(chǎn)業(yè)，已成為各地新一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略。作為新中國(guó)汽車工業(yè)的搖籃，汽車工業(yè)是吉林省的支柱性產(chǎn)業(yè)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，尋找石油的替代品，發(fā)展電動(dòng)汽車不僅是節(jié)能環(huán)保的必然選擇，也是吉林省汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。發(fā)展電動(dòng)汽車不僅對(duì)吉林省轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，建立現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也能帶動(dòng)國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的整體躍升。

關(guān)鍵詞：

電動(dòng)汽車；產(chǎn)業(yè)發(fā)展；戰(zhàn)略

1吉林省電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

在節(jié)能與環(huán)保的雙重壓力下，吉林省電動(dòng)汽車項(xiàng)目起動(dòng)較早，制定并實(shí)施了一系列發(fā)展電動(dòng)汽車的計(jì)劃和行動(dòng)。純電動(dòng)客車于2007年底開(kāi)始立項(xiàng)研制。項(xiàng)目由一汽客車公司、吉林大學(xué)、東北師范大學(xué)、遼源彤坤公司共同承擔(dān)；一汽集團(tuán)一直都在進(jìn)行有關(guān)電動(dòng)汽車項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)及課題研究，長(zhǎng)春市基本具備混合動(dòng)力汽車的部件和整車開(kāi)發(fā)能力。汽車電子形成集群發(fā)展。重大專項(xiàng)實(shí)施以來(lái)"在純電動(dòng)+混合動(dòng)力和燃料電池汽車的整車集成技術(shù)動(dòng)力系統(tǒng)集成技術(shù)以及動(dòng)力總成關(guān)鍵零部件技術(shù)方面取得重要技術(shù)突破"同時(shí)也在專利戰(zhàn)略和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)建設(shè)方面為自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化奠定了良好的基礎(chǔ)。不難看出吉林省現(xiàn)已具備發(fā)展電動(dòng)汽車的技術(shù)、市場(chǎng)、人才、環(huán)境等綜合產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。但將科技成果進(jìn)行商品化與產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化過(guò)程與世界發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)還存在相當(dāng)差距，競(jìng)爭(zhēng)力仍然較弱。另外，吉林省在混合動(dòng)力轎車、客車和純電動(dòng)客車的開(kāi)發(fā)上也取得了一定進(jìn)展，具備了一定的技術(shù)力量和生產(chǎn)基礎(chǔ)，2009年年末，20輛鋰源純電動(dòng)車供應(yīng)給遼源市，作為城市公交車及往返長(zhǎng)春的客車。這是吉林省首次批量下線的電動(dòng)車輛；2012年，華奧純電動(dòng)公交車已于去年在長(zhǎng)春開(kāi)始運(yùn)行，創(chuàng)造出電動(dòng)公交車在世界最高緯度、高寒地區(qū)運(yùn)行的紀(jì)錄；2014年7月，歐朗純電動(dòng)轎車下線，歐朗EV的成功下線，不僅使一汽集團(tuán)新能源汽車產(chǎn)品線更加完善，同時(shí)也是吉林汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)施新能源汽車戰(zhàn)略規(guī)劃的重要行動(dòng)之一。雖然吉林省在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)取得一定發(fā)展，但從總體上看，目前仍處于研發(fā)階段或小批量試制階段，距離成熟的批量化生產(chǎn)尚有一定距離。

2吉林省電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題

雖然吉林省電動(dòng)汽車行業(yè)目前發(fā)展得如火如荼，并取得了階段性的成果，但應(yīng)該清醒地看到該行業(yè)目前尚存在以下問(wèn)題：

2.1研究的單位、企業(yè)較少，缺乏協(xié)作，信息交流不暢

目前，整車廠和零部件廠商發(fā)展電動(dòng)汽車由于合作主體與技術(shù)路線的不同，可能形成若干個(gè)不同的新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，以及相應(yīng)的新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)聯(lián)盟之間應(yīng)該能夠通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)與交流，實(shí)現(xiàn)技術(shù)水平和研發(fā)實(shí)力的全面提升，拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。吉林省在汽車零部件配套企業(yè)方面，涉足電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的企業(yè)很少，支持力度不足。國(guó)內(nèi)主要新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)均分布在江浙、廣東和北京等地區(qū)，吉林省在這方面處于明顯弱勢(shì)，在吉林省新能源汽車戰(zhàn)略規(guī)劃中僅有遼源雷天從事鋰電池的研發(fā)和生產(chǎn)，并且與一汽的合作僅限于電動(dòng)客車領(lǐng)域。本地的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)配套企業(yè)不完備的問(wèn)題將影響新能源汽車的整車研發(fā)進(jìn)程，也將成為吉林省發(fā)展新能源汽車的一大瓶頸。

2.2研發(fā)起點(diǎn)較低，與國(guó)內(nèi)外尚有差距，并且存在重復(fù)研究，現(xiàn)有資源沒(méi)有合理配置和使用從汽車企業(yè)來(lái)看，除一汽集團(tuán)外，省內(nèi)絕大部分企業(yè)不具備自主開(kāi)發(fā)能力。從產(chǎn)品來(lái)看，自主品牌產(chǎn)品尚在培育之中；零部件企業(yè)的配套產(chǎn)品開(kāi)發(fā)仍依賴主機(jī)廠或購(gòu)買國(guó)外技術(shù)，開(kāi)發(fā)手段落后，周期較長(zhǎng)，技術(shù)人員比重較低。在國(guó)內(nèi)對(duì)新能源汽車的研發(fā)中，包括吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院在內(nèi)的長(zhǎng)春本地研究機(jī)構(gòu)，實(shí)際上被排除在國(guó)內(nèi)第一集團(tuán)軍之外，上海和北京的一些研究機(jī)構(gòu)搶占了足夠的先機(jī)，在經(jīng)費(fèi)支持、人才準(zhǔn)備方面，吉林省內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)與京滬兩地相比，還有較大差距。

2.3跨行政區(qū)劃的產(chǎn)學(xué)研合作較少目前，跨行政區(qū)劃的產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目還很少。實(shí)際上，東北三省及上海和廣州等企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)各具優(yōu)勢(shì)，但高校與高校，科研機(jī)構(gòu)與科研機(jī)構(gòu)，企業(yè)與企業(yè)，科研院所與企業(yè)，高校與企業(yè)，科研院所與企業(yè)之間也都有較強(qiáng)的互補(bǔ)性，存在較大的跨區(qū)劃的產(chǎn)學(xué)研合作空間。

3吉林省電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策建議

3.1完善吉林省電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新機(jī)制科技創(chuàng)新必須以企業(yè)為主體，目前吉林省企業(yè)由于投入不足和人才緊缺等原因"導(dǎo)致以企業(yè)為主體的創(chuàng)新體系尚未完全形成"在以往的產(chǎn)學(xué)研合作中企業(yè)基本處于被動(dòng)接受成果的地位。成功的實(shí)踐證明"建立以企業(yè)為主導(dǎo)的新型產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟"學(xué)科鏈結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈"通過(guò)全方位的戰(zhàn)略合作能夠有力提升企業(yè)自主創(chuàng)新能力。

3.2制定發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)劃由于缺乏發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)劃，目前對(duì)發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)感興趣的企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)很多，致使研發(fā)方向、資金投向分散，導(dǎo)致有限資源沒(méi)有發(fā)揮最大效率，政府的引導(dǎo)和協(xié)調(diào)作用沒(méi)有完全發(fā)揮出來(lái),因此，應(yīng)盡快制定電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體規(guī)劃，促進(jìn)吉林省電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.3建立吉林省電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制電動(dòng)汽車是高新技術(shù)的集中載體，具有研發(fā)投入大，技術(shù)含量高等特點(diǎn)，因此，依靠強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合形成聚合能量，分?jǐn)傃邪l(fā)成本并提高該項(xiàng)技術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，已成為新能源汽車發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)。吉林省汽車產(chǎn)業(yè)的生存和發(fā)展除了企業(yè)自身的發(fā)展壯大，更應(yīng)注意產(chǎn)、學(xué)、研間的有效結(jié)合，建立產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制，通過(guò)生產(chǎn)企業(yè)、大學(xué)、科研院所在社會(huì)范圍內(nèi)依照各自的優(yōu)勢(shì)建立的，以共贏為目的的一種合作關(guān)系，最終形成基礎(chǔ)研究或理論研究（學(xué)）、應(yīng)用與開(kāi)發(fā)研究（研）、商品化與產(chǎn)業(yè)化（產(chǎn)）的一體化，使產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)和科研系統(tǒng)相互融合的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共贏的格局。此外，需要政府出臺(tái)相應(yīng)的扶持和優(yōu)惠政策。只有這樣，才能給電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)營(yíng)造出一個(gè)良好的發(fā)展和應(yīng)用氛圍，才能發(fā)揮出電動(dòng)汽車應(yīng)有的作用。

作者：孔繁娟 單位：吉林工商學(xué)院

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車商電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)

1電動(dòng)汽車充放電模型

電動(dòng)汽車商通過(guò)對(duì)所轄范圍內(nèi)居民區(qū)、充電站以及充電樁所接入電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電調(diào)度控制。所有車輛統(tǒng)一安排在最后一次行駛結(jié)束后和次日出行前進(jìn)行充放電。商根據(jù)所管轄車輛的行駛需求，通過(guò)制定報(bào)價(jià)策略，決定次日各時(shí)刻電動(dòng)汽車的充放電功率，并滿足次日車輛的電量需求。其充放電約束條件如下：1）電動(dòng)汽車充放電功率約束。電動(dòng)汽車的充放電功率主要受到車載電池以及充電設(shè)備所允許的電壓電流限制。2）電動(dòng)汽車蓄電池充放電等式約束。電動(dòng)汽車蓄電池t時(shí)刻荷電狀態(tài)與t＋1時(shí)刻荷電狀態(tài)關(guān)系式。

2電動(dòng)汽車商電力市場(chǎng)報(bào)價(jià)模型

筆者所提模型考慮電動(dòng)汽車用戶側(cè)和市場(chǎng)出清2個(gè)不同層面的優(yōu)化問(wèn)題，既要使電動(dòng)汽車充放電用電效益最大、成本最小，同時(shí)也要考慮市場(chǎng)出清電價(jià)交易機(jī)制。下層優(yōu)化模型以電動(dòng)汽車用電效益最大化目的，并考慮其各個(gè)商管轄內(nèi)電動(dòng)汽車的行駛特性，以及各物理特性約束條件。上層優(yōu)化模型主要為市場(chǎng)出清模型，電動(dòng)汽車用戶根據(jù)自身用電情況，向所屬商申報(bào)次日電量需求。電動(dòng)汽車商通過(guò)把每時(shí)段接入系統(tǒng)的電動(dòng)汽車用戶申報(bào)電量信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并預(yù)測(cè)每時(shí)刻各發(fā)電商報(bào)價(jià)水平，以及各競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手報(bào)價(jià)，從而決定自身的報(bào)價(jià)策略。市場(chǎng)出清機(jī)制根據(jù)各方所報(bào)價(jià)格決定各參與者電量（發(fā)電量和用電量）。商根據(jù)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)獲得的用電量，從而優(yōu)化所管轄區(qū)內(nèi)電動(dòng)汽車的充放電功率。該文主要考慮發(fā)電側(cè)與電動(dòng)汽車商競(jìng)價(jià)，不考慮其他可控負(fù)荷參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)。

3原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法

原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法是基于對(duì)數(shù)障礙函數(shù)法，由于原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法的提出，故對(duì)數(shù)障礙函數(shù)法被重新用來(lái)求解線性規(guī)劃問(wèn)題。原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法在數(shù)學(xué)上描述。

4數(shù)據(jù)仿真分析

4．1電動(dòng)汽車參數(shù)筆者采用含電動(dòng)汽車商參與電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)來(lái)說(shuō)明該文所提模型的有效性和求解方法的可行性。假設(shè)某區(qū)域電動(dòng)汽車商5000輛私人電動(dòng)汽車參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，獲得各時(shí)段電動(dòng)汽車充放電電量，其電動(dòng)汽車型號(hào)為RAV4SUV［16］，各項(xiàng)參數(shù)如表1所示。根據(jù)美國(guó)交通部聯(lián)邦公路管理局對(duì)全美國(guó)家庭私人開(kāi)車出行進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果［17］，從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中獲得其私人電動(dòng)汽車平均最后一次出行結(jié)束時(shí)間、有效充放電時(shí)間段以及平均日行駛里程，其數(shù)據(jù)如表2所示。

4．2發(fā)電商數(shù)據(jù)參數(shù)考慮到電動(dòng)汽車行駛特性，電動(dòng)汽車一般在夜間交由商進(jìn)行充放電控制。因此，筆者將報(bào)價(jià)策略周期設(shè)置為中午12∶00至次日中午12∶00，調(diào)度周期以小時(shí)（h）為單位。假設(shè)在該電力市場(chǎng)中有3個(gè)常規(guī)機(jī)組發(fā)電商與1個(gè)風(fēng)電發(fā)電商，其發(fā)電機(jī)組Pmint，k＝0，Pmint，k＝50MW。根據(jù)PJM公司公布發(fā)電商報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)，選取3個(gè)發(fā)電商各時(shí)段平均報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)［18］為預(yù)測(cè)發(fā)電商報(bào)價(jià)，如圖1所示。風(fēng)電不參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，各時(shí)段風(fēng)電出力預(yù)測(cè)采用文獻(xiàn)［19］數(shù)據(jù)。

4．3電動(dòng)汽車商報(bào)價(jià)策略分析在系統(tǒng)中各時(shí)段不可控負(fù)荷曲線如圖2所示。筆者主要設(shè)計(jì)2種充放電模式，模式I參與電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)獲得市場(chǎng)出清電價(jià)以及電動(dòng)汽車充放電電量；模式II為自由充放電，當(dāng)電動(dòng)汽車接入系統(tǒng)時(shí)，便以額定功率先進(jìn)行放電，然后對(duì)其充電，直至充滿，不進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，采取的是不靈活充放電模式。電動(dòng)汽車各時(shí)段報(bào)價(jià)策略如圖3所示，可以看出，電動(dòng)汽車平均接入系統(tǒng)時(shí)間為18∶00，而在18∶00—24∶00期間，系統(tǒng)中不可控負(fù)荷用電量最大，為峰荷時(shí)段，各發(fā)電商報(bào)價(jià)也最高。因此，商選擇在這幾個(gè)時(shí)刻進(jìn)行放電，報(bào)價(jià)比其他時(shí)刻高，獲得放電收益。而在24∶00—07∶00期間，不可控負(fù)荷用電量減少，此時(shí)為系統(tǒng)谷荷時(shí)段，各發(fā)電商報(bào)價(jià)較低，因此，選擇在這幾個(gè)時(shí)段進(jìn)行充電電量的競(jìng)價(jià)。模式I，II的充放電成本分別為1091．4，1305．3＄，電動(dòng)汽車商進(jìn)行競(jìng)價(jià)所獲得的充放電成本比不靈活充放電模式降低213．9＄／MW。充分說(shuō)明電動(dòng)汽車參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)有效地降低了電動(dòng)汽車充放電成本，驗(yàn)證了所提模型的可行性。由于電動(dòng)汽車具有放電的功能，若電動(dòng)汽車只針對(duì)充電參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，其報(bào)價(jià)策略如圖4所示。電動(dòng)汽車商將主要集中在24∶00—07∶00時(shí)段參與競(jìng)價(jià)，并獲得充電電量。筆者所提充放電報(bào)價(jià)策略模型和文獻(xiàn)［20］所提模型所得充放電成本分別為1091．4，1507．8＄，其充放電成本能有效降低416．4＄／MW。

5結(jié)語(yǔ)

隨著電動(dòng)汽車的廣泛投入使用，如何有序控制以及整合系統(tǒng)中分散的電動(dòng)汽車參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，將成為未來(lái)電力市場(chǎng)發(fā)展一個(gè)值得研究的問(wèn)題。基于電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)框架，筆者提出了電動(dòng)汽車商參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)的雙層優(yōu)化模型，上層以社會(huì)效益最大化為目標(biāo)，下層以電動(dòng)汽車充放電效益最大為目標(biāo)。通過(guò)KKT條件將雙層優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為單層優(yōu)化模型，為了能快速求解，采用非線性互補(bǔ)函數(shù)將非線性不等式約束轉(zhuǎn)化為等式約束，并通過(guò)原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法求解模型。最后，通過(guò)含電動(dòng)汽車商參與競(jìng)價(jià)的電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)機(jī)制，對(duì)所提模型進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了該文所提模型的有效性和可行性，為電動(dòng)汽車參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)提供了理論基礎(chǔ)。

作者：楊亞雄 楊洪明 張俊 單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué) 智能電網(wǎng)運(yùn)行與控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)中矢量控制技術(shù)

電動(dòng)汽車系統(tǒng)控制電路中系統(tǒng)功率部分采用直-交電壓型電路，功率回路有蓄電池、濾波電路和智能功能模塊IPM逆變電路組成。系統(tǒng)控制器采用TI公司推出的TMS320LF2812-DSP作為控制主芯片，用它來(lái)完成電子差速算法、及高階控制器離散化的魯棒控制器，它們的實(shí)現(xiàn)需要記憶大量的歷史數(shù)據(jù)，且完成電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制器、電流控制器的算法、以及電壓空間矢量PWM的產(chǎn)生、A/D轉(zhuǎn)換以及坐標(biāo)變換等。輔助電路由速度檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路以及故障檢測(cè)電路等組成。實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)、電流檢測(cè)以及轉(zhuǎn)速和電流的雙閉環(huán)控制。DSP控制器負(fù)責(zé)將電動(dòng)汽車駕駛員根據(jù)自己的意圖與行車線路給定目標(biāo)車速Vc、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)、剎車信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速、蓄電池電壓、電容儲(chǔ)能狀態(tài)等進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，應(yīng)用電子差速算法計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置，最后應(yīng)用矢量控制算法和魯棒控制算法，得到電壓空間矢量PWM的控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)光電隔離電路后，驅(qū)動(dòng)IPM功率開(kāi)關(guān)器件。DSP控制器還負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)和監(jiān)控，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)電流、欠壓等故障，DSP將封鎖SVPWM輸出信號(hào)，以保護(hù)IPM模塊。異步電動(dòng)機(jī)矢量控制基本思想就是把異步電機(jī)的電子電流分解為直軸電流分量ids和交軸電流分量iqs。矢量控制策略是當(dāng)轉(zhuǎn)子磁通恒定時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與定子電流的q軸分量成正比，通過(guò)控制定子電流的q軸分量就可以控制電磁轉(zhuǎn)矩。這樣由定子電流d軸分量控制轉(zhuǎn)子磁通，q軸分量控制轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的完全解耦控制，形成經(jīng)過(guò)SVPWM逆變調(diào)制信號(hào)，將期望電壓矢量值供給逆變器，對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行供電，一旦控制器的參數(shù)設(shè)定好后，在電機(jī)的運(yùn)行條件不發(fā)生改變的前提下，這個(gè)控制系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。但由于電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中道路工況復(fù)雜，且駕駛模式多變，那么電機(jī)的自身參數(shù)也隨之改變，如果不對(duì)速度控制器的參數(shù)和輸出不進(jìn)行校正，駕駛性能會(huì)變差，所以利用通過(guò)脈沖編碼盤(pán)獲得的電機(jī)速度n反饋值，與經(jīng)過(guò)電子差速算法輸入的速度參考量refn和轉(zhuǎn)向信號(hào)形成閉環(huán)。同時(shí)編碼盤(pán)的另一個(gè)作用是獲得轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置，從而通過(guò)磁通觀測(cè)環(huán)節(jié)，輸出正確的磁通角θ以實(shí)現(xiàn)精確的PARK逆變換，這樣對(duì)輸出進(jìn)行及時(shí)的校正，使真?zhèn)€系統(tǒng)在運(yùn)行條件發(fā)生變化時(shí)，加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。為了抑制干擾對(duì)控制誤差的影響，使得閉環(huán)控制系統(tǒng)正常工作，系統(tǒng)中的速度調(diào)節(jié)器采用H∞魯棒標(biāo)準(zhǔn)控制問(wèn)題的混合靈敏度設(shè)計(jì)算法以加強(qiáng)內(nèi)部穩(wěn)定性。采用矢量控制方案的交流異步電機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2控制器硬件電路設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)駕駛員根據(jù)由方向盤(pán)、驅(qū)動(dòng)踏板和制動(dòng)踏板設(shè)定的指令信號(hào)，以及車輛當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，即電機(jī)轉(zhuǎn)速、蓄電池電壓、電容儲(chǔ)能狀態(tài)等。首先調(diào)節(jié)主回路使其工作于某一特定的狀態(tài)，然后調(diào)節(jié)相應(yīng)功率器件的占空比，使電機(jī)電樞電流或者儲(chǔ)能器件的充電功率滿足驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)踏板設(shè)定的指令值?？刂葡到y(tǒng)硬件部分為以美國(guó)德州儀器（TI）公司的TMS320F2812型DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）芯片為核心的控制電路板和相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成，如圖2所示。系統(tǒng)主回路的電壓、電流信號(hào)及驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)踏板位置信號(hào)經(jīng)傳感器采集后，通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路由DSP的A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換?？刂葡到y(tǒng)的輸出為多路SVPWM信號(hào)，電路中采用Avago公司的HCPL-316J門(mén)驅(qū)動(dòng)光電耦合器對(duì)SVPWM信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)光耦隔離處理后接入IGBT的門(mén)極。IGBT的故障信號(hào)經(jīng)光耦隔離后接入DSP的功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)中斷引腳。在主回路進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整后可用于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和再生制動(dòng)控制，霍爾傳感器檢測(cè)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路接入DSP的捕獲單元。制動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)和能量?jī)?chǔ)存器件，即超級(jí)電容或者高速飛輪組成。車輛制動(dòng)時(shí)，電機(jī)在驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下工作于發(fā)電機(jī)工況，將車輛的部分動(dòng)能或重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能經(jīng)過(guò)控制儲(chǔ)存在超級(jí)電容或飛輪中。這部分能量在車輛加速和爬坡時(shí)釋放出來(lái)，協(xié)助電池向電機(jī)供電，使回收的能量得到再利用。超級(jí)電容通過(guò)雙向DC/DC連接到直流母線，和電池并聯(lián)通過(guò)電機(jī)控制器向電機(jī)供電。電機(jī)控制器在剎車踏板被踩下后，使電機(jī)工作于發(fā)電機(jī)工況，將回饋能量送至直流母線；雙向DC/DC作為超級(jí)電容充放電控制器使用。車輛制動(dòng)時(shí)將直流母線上的電機(jī)回饋能量進(jìn)行電壓變換后向超級(jí)電容充電；車輛起動(dòng)或加速時(shí)使電容放電，電容儲(chǔ)存能量經(jīng)電壓變換后送至直流母線，和電池并聯(lián)向電機(jī)供電，一方面改善車輛加速性能，另外還可以避免電池大電流放電，延長(zhǎng)電池壽命?？刂葡到y(tǒng)外圍電路主要包括PWM輸出與IGBT故障信號(hào)輸入光耦隔離電路，主回路電壓、電流信號(hào)調(diào)理電路，以及電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)調(diào)理電路。

3控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用基于空間磁場(chǎng)定向控制策略，即在速度控制器采用H∞魯棒標(biāo)準(zhǔn)控制問(wèn)題的混合靈敏度設(shè)計(jì)算法，系統(tǒng)q軸、d軸電流環(huán)采用PI控制器。利用TMS320F2812強(qiáng)大的實(shí)時(shí)算術(shù)運(yùn)算能力，對(duì)異步電機(jī)的速度、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。系統(tǒng)控制軟件先完成系統(tǒng)的初始化工作，包括DSP的內(nèi)核初始化，模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）子模塊的初始化，以及PWM輸出子模塊的初始化和數(shù)字輸入輸出（DIO）子模塊的初始化。系統(tǒng)初始化完成后進(jìn)入等待定時(shí)器周期中斷循環(huán)狀態(tài)。控制軟件主程序如圖3所示。圖3控制器主程序流程圖主回路的電壓、電流和車輛的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)指令經(jīng)濾波電路輸入到DSP中，在定時(shí)器周期中斷服務(wù)子程序中，首先對(duì)這些信號(hào)進(jìn)A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字濾波，在控制系統(tǒng)對(duì)車輛的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷后，運(yùn)行相應(yīng)的控制算法，并用控制量，即IGBT的占空比設(shè)置相應(yīng)的PWM模塊及PWM引腳的輸出。中斷處理模塊程序流程圖如圖4所示。

4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以7.5KW電動(dòng)汽車用交流異步電機(jī)為控制對(duì)象，其最大功率15KW、額定電壓72V、額定扭矩為32N.m、最大轉(zhuǎn)速為5600rpm、效率95%，根據(jù)異步電機(jī)的技術(shù)指標(biāo)得到在MTS-II電機(jī)測(cè)試臺(tái)架上的測(cè)試結(jié)果如表1，電機(jī)及其控制器外特性曲線如圖5。將給定目標(biāo)車速cV、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)、剎車信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)、蓄電池電壓、電容儲(chǔ)能狀態(tài)等進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的信號(hào)輸入到上述設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中，相應(yīng)交流電機(jī)側(cè)得的技術(shù)參數(shù)如電壓為72V、輸入功率為6.6KW，轉(zhuǎn)矩得到11.9N.m、轉(zhuǎn)速為4609rpm、輸出功率為5.7KW、均低于額定值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電動(dòng)汽車異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器具有較好的系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行性能，較快的轉(zhuǎn)速響應(yīng)速度、達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。

5結(jié)論

選擇合適的電動(dòng)機(jī)是提高各類電動(dòng)汽車性價(jià)比的重要因素，因此研發(fā)或完善能同時(shí)滿足車輛行駛過(guò)程中的各項(xiàng)性能要求，并具有堅(jiān)固耐用、造價(jià)低、效能高等特點(diǎn)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式顯得極其重要。本文從選擇合適的交流選擇異步電機(jī)，設(shè)計(jì)基于矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，采用H∞魯棒標(biāo)準(zhǔn)控制問(wèn)題的混合靈敏度設(shè)計(jì)算法，解決復(fù)雜系統(tǒng)在不確定條件下維持系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性；采用的新型的PWM調(diào)制方式——空間電壓矢量（SVPWM）脈寬調(diào)制原理與實(shí)現(xiàn)直-交PWM電流源型異步電機(jī)變頻器控制器，提高了能量的利用效率；同時(shí)采用電子差速控制技術(shù)，解決電動(dòng)汽車發(fā)展瓶頸中的電機(jī)及其控制系統(tǒng)中需要協(xié)調(diào)控制電機(jī)差速，實(shí)現(xiàn)倒退，轉(zhuǎn)彎等功能。通過(guò)以上技術(shù)應(yīng)用與傳統(tǒng)PID控制器相比，非線性方法具有更好的控制效果，改善了電動(dòng)車運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，而且在制動(dòng)過(guò)程中可以回收更多的能量，提高了整車的能量利用效率，并且再生能源方便地回饋到電動(dòng)汽車的蓄電池中，實(shí)現(xiàn)了能量回收。

作者：黃英 殷軍 單位：江蘇省光伏風(fēng)電控制工程技術(shù)研發(fā)中心 蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 蘇州秉立電動(dòng)汽車科技有限公司

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展措施建議

鎮(zhèn)江市發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)擬采取相應(yīng)措施宜基于上述SWOT分析得出的戰(zhàn)略定位，重點(diǎn)針對(duì)其劣勢(shì)與機(jī)遇，充分發(fā)揮政府、大學(xué)及科研院所、企業(yè)、科技中介等機(jī)構(gòu)主體協(xié)同聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，合理配置技術(shù)、人力、資金、公共服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施等科技資源，形成政務(wù)、商務(wù)、研發(fā)，科技服務(wù)等“組合拳”，大力推動(dòng)鎮(zhèn)江科技電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)展。

1.完善新能源電動(dòng)汽車技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)體系

目前世界各國(guó)電動(dòng)車發(fā)展真正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段的只有日本豐田，美、法、德、英緊隨其后。研發(fā)技術(shù)雖已取得一些進(jìn)展，依然存在不少瓶頸有待突破，如若不能在降低燃料電池和氫氣存儲(chǔ)系統(tǒng)成本上有所突破，那么燃料電池汽車至少在2030年前不具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化成熟條件；我國(guó)政府在“863計(jì)劃”中明確提出電動(dòng)汽車發(fā)展重點(diǎn)：確立“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)汽車兼顧的基本原則”。為此，可考慮由政府牽頭，聯(lián)合本地江蘇大學(xué)、江蘇科技大學(xué)在北汽集團(tuán)鎮(zhèn)江公司建立企業(yè)工作站，尤其江蘇大學(xué)汽車學(xué)院在汽車研發(fā)方面具備一定技術(shù)研發(fā)實(shí)力與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，應(yīng)盡早讓科研機(jī)構(gòu)與高校介入企業(yè)研發(fā)，彌合產(chǎn)業(yè)與學(xué)術(shù)屆信息不對(duì)稱隔閡，使技術(shù)研發(fā)與北汽二期開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電動(dòng)汽車在時(shí)間與空間上實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，及早形成多方協(xié)作的科研創(chuàng)新合力。在企業(yè)工作站基礎(chǔ)上組建國(guó)家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)，結(jié)合本地研發(fā)實(shí)力與要素資源重點(diǎn)突破動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電子控制、快速充電設(shè)備等關(guān)鍵技術(shù)；推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟建設(shè)，逐步形成集整車制造、關(guān)鍵部件與新材料、配套技術(shù)應(yīng)用等為一體的研發(fā)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)；搶先進(jìn)行相關(guān)技術(shù)專利申報(bào)，積極參與全國(guó)新能源電動(dòng)車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，爭(zhēng)取創(chuàng)建國(guó)家級(jí)新能源汽車研發(fā)平臺(tái)和產(chǎn)業(yè)示范基地。

2.加強(qiáng)新能源汽車發(fā)展各項(xiàng)政策扶持力度

基于省市原先政策措施如：《江蘇省新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》，《鎮(zhèn)江“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，《鎮(zhèn)江市城市總體規(guī)劃》，《鎮(zhèn)江市綜合交通規(guī)劃》，《鎮(zhèn)江市公交規(guī)劃》等政策文件，進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)政策扶持力度。電動(dòng)汽車研發(fā)成本與售價(jià)均較高，可適當(dāng)采取政府補(bǔ)貼方式，對(duì)企業(yè)研發(fā)和個(gè)人購(gòu)買電動(dòng)汽車予以支持；鑒于人們對(duì)傳統(tǒng)汽車依賴的思維慣性，在原先預(yù)計(jì)基礎(chǔ)上，可以公交為突破口推進(jìn)示范推廣，適當(dāng)將鎮(zhèn)江市2015年公交電動(dòng)汽車保有量提高至20％－30％。此后逐步推進(jìn)并培育私家與出租電動(dòng)汽車消費(fèi)市場(chǎng)；通過(guò)政策引導(dǎo)電動(dòng)汽車消費(fèi)與日常維保新商業(yè)模式，比如電動(dòng)機(jī)車與電池價(jià)格均較高，可以借鑒其他地區(qū)一些做法，探索“車電分離”運(yùn)營(yíng)模式，通過(guò)在政策和資金方面扶持充電設(shè)備運(yùn)營(yíng)商及融資租賃機(jī)構(gòu)，由特許經(jīng)營(yíng)商將“裸車”租賃給公交公司，提供電池并保障其使用年限，從而緩解公交企業(yè)一次性支付壓力；通過(guò)政策引導(dǎo)，適當(dāng)降低車貸利率，并提供相應(yīng)優(yōu)惠電價(jià)，以促動(dòng)人們消費(fèi)積極性。

3.形成促進(jìn)新能源汽車推廣應(yīng)用長(zhǎng)效機(jī)制

通過(guò)電視、網(wǎng)絡(luò)、報(bào)刊等媒體，積極宣傳低碳環(huán)保理念，使環(huán)保意識(shí)深入人心，令各方潛在消費(fèi)群明確新能源電動(dòng)汽車是人類未來(lái)交通工具發(fā)展趨勢(shì)；積極進(jìn)行充電樁配套設(shè)施及電動(dòng)汽車日常維保方面認(rèn)證、規(guī)劃和建設(shè)。在總結(jié)積累基礎(chǔ)上，形成相應(yīng)技術(shù)與運(yùn)營(yíng)方式特有模式。鑒于國(guó)內(nèi)外在電動(dòng)汽車純技術(shù)方面研發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定已走在本市前列，但我們?cè)诔潆娕涮准叭粘＞S保方面的技術(shù)與商業(yè)運(yùn)作模式依然有望形成標(biāo)準(zhǔn)化系列配套模式并推廣至其他省市，為鎮(zhèn)江電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在全國(guó)乃至世界范圍內(nèi)推廣與銷售奠定堅(jiān)實(shí)支撐。以北汽落戶鎮(zhèn)江為發(fā)端，由政府機(jī)構(gòu)牽頭組成招商團(tuán)，加快產(chǎn)業(yè)園區(qū)基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)，給予一定政策優(yōu)惠。進(jìn)一步積極引進(jìn)電動(dòng)整車、配套部件、電極材料、充電設(shè)備和其他相關(guān)系列生產(chǎn)廠家投資。比如：整車領(lǐng)域的比亞迪、五龍等，動(dòng)力電池、電機(jī)、總控領(lǐng)域有沃特瑪、長(zhǎng)河動(dòng)力、匯川科技、航盛電子等，充電設(shè)備有奧特迅、巴斯巴；電池隔膜、正負(fù)極材料方面有星源材質(zhì)、惠程電器、貝特瑞等。這樣有助于本市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)由粗放型轉(zhuǎn)入深度精細(xì)化，有望最終形成以龍頭企業(yè)帶動(dòng)，關(guān)鍵零部件及相關(guān)材料和配套產(chǎn)業(yè)有機(jī)整合的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈群體系。這是鎮(zhèn)江電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展由扭轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略躍遷至增長(zhǎng)型戰(zhàn)略的關(guān)鍵，使其成為我市振興地方經(jīng)濟(jì)的又一綠色高科技支柱產(chǎn)業(yè)。

4.推進(jìn)人才培育引進(jìn)與金融支撐

21世紀(jì)誰(shuí)掌握了關(guān)鍵人才與技術(shù)，誰(shuí)就把控了某一行業(yè)發(fā)展先導(dǎo)與契機(jī)，為此加快人才培養(yǎng)與引進(jìn)步伐刻不容緩。電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展不僅需要各種高精研發(fā)人員，對(duì)于各類銷售、生產(chǎn)線操作、生產(chǎn)工藝、后期維保等各層級(jí)相關(guān)工程管理技術(shù)人員需求量也很大。結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有高等、高職院校及技師學(xué)院教育布局，各高?？筛鶕?jù)自身科研基礎(chǔ)與辦學(xué)特點(diǎn)，針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際需求，分層分類培養(yǎng)各種工程技術(shù)與管理、銷售人員。比如江蘇大學(xué)與江蘇科技大學(xué)可以開(kāi)辟與整車、各項(xiàng)零部件生產(chǎn)及充電設(shè)備有關(guān)的研究生層面研發(fā)人員，及工業(yè)工程專業(yè)本科生；鎮(zhèn)江高專正積極籌建汽車學(xué)院，培養(yǎng)電動(dòng)汽車管理、銷售及日常維保方面的技術(shù)與管理人員；交通技師學(xué)院和鎮(zhèn)江技?？梢韵鄳?yīng)培養(yǎng)電動(dòng)車維修、充電站維護(hù)、生產(chǎn)線操作等技術(shù)工人等。然而，人員培養(yǎng)有其滯后性，尤其高端人才培育很難一蹴而就，為此有必要從全國(guó)乃至海外引進(jìn)高端技術(shù)人才，政府機(jī)構(gòu)及用人單位應(yīng)在工作條件、收入待遇、配偶隨調(diào)、研發(fā)費(fèi)用、生活設(shè)施、子女入學(xué)等方面給予適當(dāng)傾斜，這樣才能留住并用好人才。鑒于新能源電動(dòng)汽車前期研發(fā)，生產(chǎn)及配套充電站建設(shè)等方面資金投入頗巨，僅一座大型充電站建設(shè)動(dòng)輯上千萬(wàn)，資金缺口較大?？梢圆扇√荻韧顿Y，逐步完善，使配套設(shè)施投資規(guī)模與投產(chǎn)速度相匹配。此外，汽車廠商由于巨額投資及技術(shù)和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)不確定性，囿于傳統(tǒng)車型既得利益，對(duì)新能源電動(dòng)車研發(fā)與生產(chǎn)積極性不高。這一心態(tài)亦會(huì)蔓延至金融領(lǐng)域，使電動(dòng)汽車在研發(fā)、生產(chǎn)、配套設(shè)施建設(shè)，銷售等方面的信貸規(guī)模與流向受到制約。為此政府要對(duì)各金融機(jī)構(gòu)做適時(shí)引導(dǎo)，使其明確：加大相應(yīng)信貸力度，支持科技型新能源交通“功在當(dāng)代，利在千秋”，不能只顧眼前利益而忽視長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。此外應(yīng)加強(qiáng)電動(dòng)汽車在生產(chǎn)、研發(fā)、推廣、日常維護(hù)等方面安全管理，促進(jìn)信息化全面升級(jí)，以利于以電動(dòng)汽車為龍頭的新能源高新產(chǎn)業(yè)鏈逐步成形。

作者：凌峰朱冬林范靈單位：鎮(zhèn)江市高等專科學(xué)校南京理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院鎮(zhèn)江市高等?？茖W(xué)校

電動(dòng)汽車論文:電動(dòng)汽車換電定價(jià)建議

《寧夏電力雜志》2014年第六期

1電動(dòng)汽車的能耗成本

電動(dòng)汽車的能耗成本主要包括建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)成本及電池折舊成本[1]（電池由國(guó)家電網(wǎng)公司提供，但電池的折舊費(fèi)用要攤到能耗成本之中）。在這里我們以單個(gè)換電站作為研究對(duì)象，假定電動(dòng)汽車數(shù)量很多，換電站滿負(fù)荷運(yùn)營(yíng)，計(jì)算出換電站的最大服務(wù)能力即能提供的最大能源補(bǔ)給的公里數(shù)，用以攤薄建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。

1.4電動(dòng)汽車換電成本將電動(dòng)汽車能耗成本作為其換電成本，以上計(jì)算結(jié)果如表2所示。從表2可以看到，大客車的換電成本價(jià)格為5.25元/km，其中電池折舊所占比重最大。乘用車的換電成本價(jià)格為0.6元/km。

2電動(dòng)汽車換電定價(jià)建議

2.1換電服務(wù)定價(jià)策略從市場(chǎng)情況分析來(lái)看，現(xiàn)階段電動(dòng)汽車能耗成本很高（電動(dòng)大客車5.25元/km，而燃用天然氣大客車則是1.42元/km，享受政府補(bǔ)貼的天然氣公交車只需0.8元/km），如果按成本價(jià)格定價(jià)就無(wú)法吸引用戶使用電動(dòng)汽車。況且，現(xiàn)階段銀川地區(qū)的電動(dòng)汽車充換電站僅有9座，而銀川地區(qū)卻有近40座天然氣加氣站，兩者在服務(wù)便捷性上存在差距。但是，從可持續(xù)發(fā)展和綠色環(huán)保的角度看，電動(dòng)汽車能耗成本下降存在很大的空間：隨著電池技術(shù)的進(jìn)步，2013年的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池招標(biāo)采購(gòu)價(jià)格已經(jīng)比2011年的采購(gòu)價(jià)格下降25%，保守估計(jì)5年后還能下降50%～70%。如表3所示，隨著國(guó)家推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展的相關(guān)政策逐步落實(shí)及政府對(duì)充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供資金補(bǔ)貼，電動(dòng)汽車能耗成本會(huì)大幅度下降。而天然氣作為不可再生能源，隨著時(shí)間的推移儲(chǔ)量將會(huì)越來(lái)越少，能耗成本會(huì)大幅上升。從表3中可以看到，如果能爭(zhēng)取到50%的建站補(bǔ)貼，即電動(dòng)汽車換電站建設(shè)成本降低一半；5年后，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池價(jià)格下降70%，天然氣價(jià)格上漲1倍以上；這幾個(gè)條件同時(shí)實(shí)現(xiàn)的話，則電動(dòng)汽車能耗成本均低于天然氣車輛的能耗成本，電動(dòng)汽車換電站比天然氣加氣站更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，寧夏地區(qū)電動(dòng)汽車換電服務(wù)的定價(jià)策略應(yīng)是：積極爭(zhēng)取政府補(bǔ)貼，先以具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的換電價(jià)格推動(dòng)電動(dòng)汽車的市場(chǎng)占有率，降低充換電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，隨著電池技術(shù)進(jìn)步，換電價(jià)格逐步下降和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手天然氣價(jià)格的上升，在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，最終實(shí)現(xiàn)充換電站的盈利。

2.2換電定價(jià)選擇天然氣車輛作為主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，電動(dòng)汽車換電價(jià)格與天然氣車輛的能耗成本價(jià)格掛鉤，按約90%的比列收取。參考文獻(xiàn)[2]的做法，根據(jù)實(shí)際情況，建議寧夏地區(qū)電動(dòng)汽車換電價(jià)格如表4所示。電動(dòng)公交車換電價(jià)格為0.8元/km。主要是爭(zhēng)奪公交市場(chǎng)，雖然價(jià)格持平，但通過(guò)宣傳電動(dòng)汽車綠色無(wú)污染可以具備一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。普通電動(dòng)大客車換電價(jià)格為1.25元/km。小型乘用車的換電價(jià)格為0.225元/km，都比天然氣價(jià)格略低，以增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，吸引用戶。

3效果和意義

（1）電動(dòng)汽車換電定價(jià)建議已面向社會(huì)進(jìn)行了意見(jiàn)征求：銀川市公交公司對(duì)這個(gè)換電定價(jià)較為認(rèn)可，在行駛成本基本相同的情況下，考慮到電動(dòng)汽車環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)越性，愿意嘗試使用電動(dòng)公交車。銀川地區(qū)的私家車主和出租車司機(jī)也表示，該換電定價(jià)比較具有吸引力。所以定價(jià)建議具有一定的市場(chǎng)可行性。（2）目前寧夏回族自治區(qū)經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)正在編寫(xiě)“‘十二五’期間寧夏電動(dòng)汽車發(fā)展規(guī)劃”，電動(dòng)汽車換電定價(jià)建議可為其制定提供參考，對(duì)盡快實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)有積極的促進(jìn)作用。（3）電動(dòng)汽車換電定價(jià)建議有助于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車充換電站網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)。

4結(jié)論

（1）電動(dòng)汽車換電定價(jià)建議是通過(guò)調(diào)查、分析市場(chǎng)情況，綜合考慮了寧夏地區(qū)交通車輛不同的能耗方式，論證了電動(dòng)汽車換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)定位后提出的。（2）電動(dòng)汽車換電定價(jià)建議具有可行性。雖然電動(dòng)汽車換電服務(wù)的運(yùn)營(yíng)前期需取得政府補(bǔ)助，但隨著電動(dòng)汽車達(dá)到一定規(guī)模后，電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，換電能耗成本將下降，預(yù)期5～7年后，電動(dòng)汽車充換電價(jià)格可以不依靠政府補(bǔ)助參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。（3）石油、天然氣是不可再生能源，隨著儲(chǔ)量的下降，價(jià)格會(huì)越來(lái)越高，且以其為燃料的車輛還會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染問(wèn)題。而電動(dòng)汽車在節(jié)能環(huán)保、無(wú)污染零排放方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。所以電動(dòng)汽車必將取代汽、柴油及天然氣車輛，是未來(lái)交通工具的必然選擇。

作者：劉德鵬單位：國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司銀川供電公司，