電動汽車原理

1、.：.；電動汽車總是出如今各類新聞中。人們對電動汽車的興趣不減，有以下幾個緣由： 電動汽車產生的污染比 HYPERLINK auto.bowenwang/gasoline.htm 汽油動力車要少，因此從環(huán)保方面思索，電動汽車是汽油動力車的一種適宜的替代方案特別是在城市中。 任何有關 HYPERLINK auto.bowenwang/hybrid-car.htm 混合動力車的新聞報導通常也會議論到電動汽車。 由燃料電池提供動力的車是電動汽車，而燃料電池現(xiàn)已在新聞中遭到了廣泛的關注。 典型電動汽車的功率為50千瓦的控制器在本文中，您將經過廠商消費和本人動手改造兩個方面了解電動汽車。您還將了解一個針

2、對初中和高中學生的 HYPERLINK auto.bowenwang/electric-car2.htm 創(chuàng)新方案，該方案讓各個學生團隊來制造電動汽車并進展競賽。 電動汽車是一種由 HYPERLINK auto.bowenwang/motor.htm 電動馬達而不是 HYPERLINK auto.bowenwang/engine.htm 汽油發(fā)動機提供動力的汽車。 HYPERLINK auto.bowenwang/muffler.htm 消聲器、 HYPERLINK auto.bowenwang/catalytic-converter.htm 催化轉化器、排氣管和油箱一同拆下。從外觀上看，您能

3、夠完全不知道汽車是電動的。大多數(shù)情況下，電動汽車都是由汽油動力車改裝過來的，因此在這種情況下很難分辨出來。駕駛電動汽車時，通常獨一可以讓您認清這輛車的真實面目的方法是：電動汽車開起來幾乎是無聲的。 在發(fā)動機罩的下面，汽油車和電動汽車之間存在許多差別： 汽油發(fā)動機已被電動馬達交換。 電動馬達從控制器獲取動力。 控制器從一組可充電的蓄電池獲取動力。 汽油發(fā)動機及其油管、排氣管、冷卻管和進氣歧管看起來就像一個管道工程。 而電動汽車完全是一個布線工程。 為了對電動汽車的普通任務原理有個認識，先讓我們看一下典型的電動汽車，以了解其構造。下面顯示的是供我們本次討論的電動汽車： 這是一輛典型的電動汽車，車身

4、貼了一些特別美麗的貼紙請參見 HYPERLINK auto.bowenwang/electric-car2.htm 電動汽車挑戰(zhàn)賽，了解這一針對中學生的競賽。這輛電動汽車是從一輛普通的1994 Geo Prism汽油動力車改裝過來的。以下是將該汽車變成一輛電動汽車所做的改裝： 將汽油發(fā)動機連同 將 HYPERLINK auto.bowenwang/clutch.htm 離合器總成拆下。現(xiàn)有 HYPERLINK auto.bowenwang/transmission.htm 手動變速器保管在原位，并固定在二擋。 經過一個固定板運用螺栓將新的交流電動馬達固定到變速器上。 增裝一個電動控制器以控制交

5、流馬達。 50千瓦的控制器可以輸入300伏的直流電并輸出240伏的交流電三相。標有“U.S. Electricar的盒子即為控制器。在汽車底板上安裝蓄電池底座。 在蓄電池底座中放入五十個12伏的鉛酸蓄電池分為兩組，每組25個鉛酸蓄電池，可以產成300伏的直流電。 為以前從發(fā)動機獲取動力的各個安裝增裝電動馬達來提供動力：水泵、 HYPERLINK auto.bowenwang/steering4.htm 動力轉向泵和空調。 為 HYPERLINK auto.bowenwang/power-brake.htm 動力制動器增裝真空泵在汽車裝有發(fā)動機的情況下，動力制動器會運用發(fā)動機真空。 真空泵位于中

6、間居左的位置。手動變速器的換擋桿用一個偽裝成 HYPERLINK auto.bowenwang/automatic-transmission.htm 自動變速器換擋桿的開關交換，以控制前進和倒退。 自動變速器換擋桿用于選擇前進和倒退。它包含一個小開關，用于向控制器發(fā)送信號。增裝了一個小的 HYPERLINK auto.bowenwang/water-heater.htm 電熱水器以提供熱能。 熱水器增裝了充電器，以便可以對 HYPERLINK auto.bowenwang/battery.htm 蓄電池進展充電。實踐上，這輛獨特的汽車具有兩套充電系統(tǒng)：一套系統(tǒng)銜接通常的120或240伏的壁裝電

7、源插座，另一套系統(tǒng)銜接Magna-Charge感應充電板。 120/240伏的充電系統(tǒng)Magna-Charge感應板充電系統(tǒng) HYPERLINK auto.bowenwang/fuel-gauge.htm 燃油表交換成了電壓表。 電動汽車中的“燃油表既是一個簡單的電壓表，又是一個比較復雜的計算機，用于跟蹤進出蓄電池組的電流。汽車的任何其他設備堅持不變。當您進入汽車后，將車鑰匙插入點火安裝中，并將其旋轉到“on位置，即可發(fā)動汽車。將換擋桿推入到“D行進位置，踩下加速踏板即可開動汽車。汽車的表現(xiàn)和普通的汽油車很類似。以下是一些有趣的統(tǒng)計數(shù)據： 這輛汽車可以行駛80公里。 將時速從0提高到96公里/

8、小時大約需求15秒鐘。 在汽車行駛了80公里之后，需求對汽車充電約12千瓦時。 蓄電池的分量大約為500公斤。 蓄電池的壽命為三到四年。 假設要比較汽油車和電動汽車每公里的行駛本錢，可以參照下面的例如。美國北卡羅萊納州如今的電費約為8美分/千瓦時假設您采用分時段計帳方式并在晚上進展充電的話，那么電費約為4美分/千瓦時。這就意味著，電動汽車每充溢一次電需求破費1美圓假設采用分時段計帳方式，那么需破費50美分。因此，電動汽車每公里的行駛本錢為1.2美分或0.6美分假設采用分時段計帳方式。假設汽油的價錢為0.26美圓/升，并且汽車運用1升汽油可以行駛10公里，那么汽油車每公里的行駛本錢為2.6美分。

9、 顯而易見，電動汽車每公里的“燃油本錢比 HYPERLINK auto.bowenwang/gasoline.htm 汽油車的要低得多。而且，對于許多人來說，80公里的行駛范圍也不具有局限性，城市或郊區(qū)的普通居民每天的行車間隔 很少超越50或60公里。 不過，為了保證絕對公平，我們也應思索到蓄電池的改換本錢。如燃料電池中所述，蓄電池目前是電動汽車的一個薄弱環(huán)節(jié)。改換這輛電動汽車的蓄電池需求破費約2,000美圓。蓄電池將可以供汽車行駛大約32,000公里，即每公里要破費大約6美分。如今，您就知道為什么燃料電池如此讓人興奮了燃料電池處理了蓄電池問題。有關燃料電池的更多詳細信息將在本文后面的內容中討

10、論。 電動汽車的中心部分由以下幾個部件組成： HYPERLINK auto.bowenwang/motor.htm 電動馬達 馬達的控制器 蓄電池 銜接蓄電池與直流馬達的是一個簡單的直流控制器。假設駕駛員將油門踏板踩究竟，那么此控制器會未蓄電池的全部96伏電壓傳送到馬達。假設駕駛員將腳從油門上移開，那么此控制器不會向馬達傳送電壓。對于這二者之間的任何設置，控制器每秒鐘會將96伏電壓“切掉幾千次以獲得介于0和96伏之間的平均電壓。 控制器從 HYPERLINK auto.bowenwang/battery.htm 蓄電池獲取電力并將其傳送給 HYPERLINK auto.bowenwang/mo

11、tor.htm 馬達。油門踏板與一對電位計可變電阻器相連，這些電位計會發(fā)出信號以告知控制器其以為能夠傳送的電力?？刂破骺梢圆粋魉碗娏Ξ斖ｎD汽車時、傳送全部電力當駕駛員將油門踏板踩究竟時或介于這二者之間的任何電力級別。 當您翻開發(fā)動機罩時，首先映入眼簾的就是控制器，如以下圖所示： 標有“U.S. Electricar的盒子就是這輛電動汽車的電壓為300伏、功率為50千瓦的控制器。在這輛汽車中，控制器將從電池組獲取300伏的直流電。它會將獲取的直流電轉換為最多240伏的交流電三相以發(fā)送給馬達?？刂破鹘涍^運用非常大的晶體管來做到這一點，晶體管可以快速翻開或封鎖蓄電池電壓以生成正弦波。 當您踩下油門踏

12、板時，踏板的纜線會銜接到這兩個電位計： 電位計與油門踏板相連并向控制器發(fā)送信號。電位計的信號將告知控制器向電動汽車的馬達傳送的電力數(shù)。為了平安起見，電動汽車中安裝了兩個電位計。控制器將讀取這兩個電位計并確保二者的信號一樣。假設二者的信號不同，那么控制器不會運轉。這樣安排是為了預防一個電位計在全滿位置失效的情況發(fā)生。 粗的電纜左側用于銜接蓄電池組和控制器。中間是一個非常大的閉合開關。右側的一束小的電線用于傳送由蓄電池之間的電位計提供的信號，并為用于堅持蓄電池處于冷卻和通風形狀的風扇提供電力。銜接控制器輸入和輸出端的粗大電線控制器在直流電電動汽車中的作用很容易了解。讓我們假定蓄電池組包含12個電壓

13、為12伏的蓄電池，并用串聯(lián)的方式銜接在一同以產生144伏的電壓?？刂破鲗⒔蛹{144伏的直流電，并經過可控方式將其傳送給馬達。 最簡單的直流控制器應是經過電線銜接油門踏板的大的閉合開關。當您踩下油門踏板時，此開關將翻開；而當您松開油門踏板時，此開關將封鎖。作為一名駕駛員，為了堅持給定的車速，您必需踩下和松開油門以脈沖的方式翻開和封鎖馬達。 顯然，雖然這種開關方法可行，但是對于駕駛來說是苦楚的，因此控制器將為您調制脈沖?？刂破鲿碾娢挥嬜x取油門踏板的設置并相應地調整電力。讓我們來議論一下將油門踩下一半的情況?？刂破鲿碾娢挥嬜x取到此設置，并快速翻開和封鎖供應馬達的電力，以便馬達一半時間處于翻開形狀

14、，另一半時間處于封鎖形狀。假設您將油門踏板踩下四分之一，那么控制器會使電力脈沖輸出，以便馬達在25%的時間處于翻開形狀，75%的時間處于封鎖形狀。 大多數(shù)控制器脈沖輸出電力的頻率超越15,000次/秒，目的在于使脈動堅持在人類聽覺的范圍之外。脈沖電流會導致馬達外殼按該頻率振動，因此當脈沖頻率高于15,000次/秒時，控制器和馬達對于人的耳朵來說是無聲的。 交流控制器銜接到交流馬達。經過運用六組電力晶體管，控制器可以接納300伏的直流電并會生成240伏的交流電三相。有關三相電力的討論，請參見 HYPERLINK auto.bowenwang/power.htm 電力網的任務原理。此外，控制器還額外提供了一個用于蓄電池的充電系統(tǒng)，以及一個用于對12伏附件蓄電池進展充電的直流到直流轉換器。 在交流控制器中，這項任務會更復雜一點，但思緒是一樣?？刂破鲿扇蝹握也?，并經過從蓄電池獲取直流電壓，然后以脈沖方式翻開和封鎖此電壓來做到這一點。在交流控制器