電動汽車關(guān)鍵技術(shù)綜述

【摘 要】電動汽車具體歸屬于本世紀(jì)新崛起的綠色生態(tài)交通工具模式，在國際科技研究項目中享有美譽。因此，本文具體透過這類設(shè)施實際發(fā)展?fàn)顩r進行系統(tǒng)闡述，詳細(xì)圍繞電動汽車發(fā)展歷史以及國內(nèi)外調(diào)試現(xiàn)狀進行有機延展，適當(dāng)對電動汽車發(fā)展遠(yuǎn)景以及疏導(dǎo)過程中存在的限制因素進行全面拆解，為后期交通事業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定深刻適應(yīng)基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】電動汽車；生態(tài)化效應(yīng)；關(guān)鍵技術(shù)；瓶頸限制；發(fā)展前景

0.前言

電動汽車幾乎與內(nèi)燃機汽車維持同步研究進度，調(diào)試過程中由于充電配套設(shè)施不夠健全，因此相應(yīng)阻礙其廣泛應(yīng)用效率，但是面對著電網(wǎng)體系的不斷修整形勢，涉及充電需求已經(jīng)達到最大化滿足。另一方面，由于世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢過猛，石油能源消耗危機深重，尤其尾氣排放以及地球溫室效應(yīng)已經(jīng)嚴(yán)重威脅人們的健康生活質(zhì)量，發(fā)展創(chuàng)新汽車動力已經(jīng)成為目前人類交通主要面臨的社會歷史挑戰(zhàn)。目前借助氫能源作為依托媒介的燃料電池汽車已經(jīng)開始引領(lǐng)汽車工業(yè)化革命潮流，使得汽車工業(yè)創(chuàng)新能源控制技術(shù)局勢一片大好。

1.電動汽車電池支持技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r論述

電池作為電動汽車運轉(zhuǎn)的必要支撐能源，可以說直接決定此類行業(yè)的興衰命運，有關(guān)實際應(yīng)用指標(biāo)性能包括能量密度、比功率、循環(huán)使用壽命以及整體規(guī)劃成本等。為了確保整個汽車模式保留必要的競爭實力，就必須沿著使用壽命延續(xù)動機開發(fā)高效電池模型。目前階段具體面臨的現(xiàn)實問題表現(xiàn)為：

1.1電池能量密度過于低下

汽油實際能量密度穩(wěn)定在1.2萬W·h/kg左右，同時現(xiàn)下經(jīng)常應(yīng)用的鉛酸電池能量密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于40W·h/kg。截至目前，涉及其余類型電池的開發(fā)工作正緊鑼密鼓地布置，可是在工藝性能以及成本價格規(guī)劃等方面仍舊不夠成熟，若想盡快實現(xiàn)量化生產(chǎn)幾乎是不現(xiàn)實的。

1.2電池組過重

雖然技術(shù)人員在車身設(shè)計角度上懂得運用玻璃鋼進行結(jié)構(gòu)質(zhì)量防護，可是，由于電池自身質(zhì)量過重，使得單位電動汽車總體質(zhì)量超過相同大小的內(nèi)燃機汽車，自身負(fù)載效應(yīng)顯著。

1.3汽車動力性能有限

聯(lián)合上述因素影響，即便是此類汽車內(nèi)部動力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率較高，但是在鉛酸電池支撐作用下，單次續(xù)駛里程也基本徘徊在100km上下。當(dāng)然，因為電池固有的性能差隱患，使得后期動力功效難以與現(xiàn)下內(nèi)燃機汽車設(shè)備相提并論。

1.4電池組制備成本昂貴且使用壽命有限

單位載量20人的輕型電動汽車內(nèi)部電池組搭建成本高達2萬元左右，依照目前電池循環(huán)使用壽命觀察，平均行駛4萬公里就需要更換一次電池，市場對于這類高昂的運作成本實在難以認(rèn)同。

1.5汽車附件使用能力長期受限

因為此類汽車電能攜帶數(shù)量著實有限，駕駛?cè)藛T必須想盡一切手段進行電力能源節(jié)約，涉及車內(nèi)暖風(fēng)設(shè)施等必須圍繞汽車實際行駛里程進行細(xì)心設(shè)置。另一方面，包括動力轉(zhuǎn)向、真空助力器以及其余車載電器使用功能也長期受到限制性影響。所以，乘員舒適性便遭受深刻挑戰(zhàn)，任何細(xì)節(jié)處理不好，都將造成此類設(shè)施的長期應(yīng)用前景處于潰敗之地。

2.電力驅(qū)動以及綜合調(diào)試技術(shù)研究

截至目前，電動汽車具體利用直流、感應(yīng)、開關(guān)磁阻電動機模型搭配，涉及彼此間的性能條件對比結(jié)果將如下所示：

表1 目前我國電動汽車專用電動機以及驅(qū)動體系的性能對比

現(xiàn)下電動汽車具體應(yīng)用的電動機設(shè)備之中，涉及直流電動機幾乎已經(jīng)完全被交流電動裝置等取締，其間有關(guān)大功率、高轉(zhuǎn)速、小型化過渡趨勢顯著。目前世界科研部門已經(jīng)成功開發(fā)出功率密度超出1kW/kg，額定點效率高出原型9成的電動設(shè)施結(jié)構(gòu)，其中包括低速恒扭轉(zhuǎn)以及高速衡功率的牽引調(diào)試需求得到有機滿足。總體說來，電動汽車隸屬于高科技綜合性產(chǎn)品，當(dāng)中車體架構(gòu)自身也蘊藏著各類技術(shù)調(diào)試經(jīng)驗，包括輕型以及優(yōu)質(zhì)化復(fù)合材料等，為車體重量適當(dāng)減輕3到5成，可以盡量將下坡以及怠速階段的能量回收。配合高彈滯材料調(diào)制的高氣壓子午線輪胎，可將這部分滾動阻力控制在一半左右，尤其是車體底部流線型化特征，能夠盡量確保汽車行駛過程中的空氣阻力穩(wěn)定在50%上下。

另外，電動汽車再生制動調(diào)試系統(tǒng)工程能夠有效貫徹能演節(jié)約、續(xù)駛歷程提升等社會經(jīng)濟效益指標(biāo)，其中涉及剎車片磨損以及車輛故障事件得到有機扼制，為產(chǎn)業(yè)成本節(jié)約目標(biāo)實現(xiàn)大開方便之門。目前常用系統(tǒng)模式具體交由特級電容以及控制終端組合，使得再生制動能量得以全面吸收。一旦說車輛制動功能開啟，發(fā)電機工況瞬間被激活，部分重力勢能以及動能會及時轉(zhuǎn)化并全數(shù)儲存在電容架構(gòu)之中。由于此類設(shè)施功率密度條件寬裕，能夠?qū)㈦姍C內(nèi)部回饋能量有機吸收，特別是在汽車加速階段中，有關(guān)DC/DC便將事先儲備的能源釋放，輔助電池進行電機能源供應(yīng)，確保汽車單次行駛里程跨越性進展，將蓄電池放電隱患扼殺在搖籃之中，最終貫徹剎車片磨損規(guī)避以及蓄電池整體使用壽命延續(xù)目的。

3.電動汽車能量管理技術(shù)經(jīng)驗補充

蓄電池作為電動汽車的主體儲備能源，有關(guān)后期良性動力補充工作要處理到位，必須確保使用期限延長以及比功率跨越性增長優(yōu)勢，所以，透過對這類蓄電池進行系統(tǒng)管制絕對是有必要的。電能管控體系屬于電動汽車智能掌控核心端口，單位設(shè)計質(zhì)量優(yōu)越的電動汽車裝置，除了維持標(biāo)準(zhǔn)的機械操作、電力驅(qū)動性能，更應(yīng)該將蓄電池組件搭配完善，確保其穩(wěn)定在最佳運作空間狀態(tài)之中。技術(shù)人員可定期收集分散系統(tǒng)內(nèi)部運行數(shù)據(jù)資料，確保現(xiàn)場監(jiān)控以及診斷結(jié)果的精準(zhǔn)性，必要時調(diào)整充電途徑并將剩余能量管制職責(zé)提煉完全。具體來說，開發(fā)能量調(diào)試系統(tǒng)架構(gòu)，包括蓄電池在內(nèi)的各類機械模型都必須經(jīng)過微處理改造，以確保為電子控制單元延展大開方便之門。同時伴隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，各種分布式電源和新能源發(fā)電設(shè)備的接入，電動汽車的發(fā)展和接入電網(wǎng)無疑會大大刺激電力系統(tǒng)的不斷完善和向前發(fā)展。可以預(yù)見在不久的將來會呈現(xiàn)出這樣的畫面：清潔能源（太陽能，風(fēng)能）發(fā)出的電通過電網(wǎng)輸送給用戶，電動汽車取代燃油燃?xì)馄嚕鲩T不必顧忌空氣質(zhì)量，處處碧水藍天。

4.結(jié)語

綜上所述，作為全新行業(yè)結(jié)構(gòu)，電動汽車發(fā)展成果限制效應(yīng)是不需要任何質(zhì)疑的，無論是從政治或是技術(shù)層面解讀都存在隱患弊端，單純拿現(xiàn)下利用電壓形態(tài)判斷電量消耗的模式，有關(guān)規(guī)整數(shù)據(jù)結(jié)果并不準(zhǔn)確，這是世界綠色生態(tài)交通發(fā)展道路上的難題，一旦說調(diào)試過程中產(chǎn)生任何誤差現(xiàn)象，就會立刻造成電能耗盡甚至立即拋錨反應(yīng)。因此，有關(guān)技術(shù)人員必須時刻更新內(nèi)部機理架構(gòu)，為電動汽車關(guān)鍵技術(shù)規(guī)整前景全面保駕護航。

【參考文獻】

[1]連小珉.基于滑移率試探的電動車輛制動控制策略[J].清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）網(wǎng)絡(luò).預(yù)覽，2008，13（05）：88-94.

[2]王立穎.電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展前景[J].汽車工業(yè)研究，2009，16（08）：54-57.

[3]申威.氫動力汽車和電動汽車在中國的應(yīng)用前景分析[J].清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）網(wǎng)絡(luò).預(yù)覽，2009，21（09）：88-104.

[4]郭琳.電池技術(shù)仍需加大投入 專訪中國工程院院士、世界電動車協(xié)會主席陳清泉[J].中國投資，2011，14（08）：51-53.

[5]張建華.計及服務(wù)可用性的電動汽車換電站容量優(yōu)化配置[J].電力系統(tǒng)自動化，2014，16（14）：127-129.