現(xiàn)代汽車新技術(shù) 課件 第三章 電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車

第三章電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車

概述

電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

燃料電池電動(dòng)汽車蓄電池電動(dòng)汽車

混合動(dòng)力汽車（一）概述電動(dòng)汽車純電動(dòng)汽車BatteryElectricvehicle￥純電動(dòng)汽車(BEV)由蓄電池供電，電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛，可實(shí)現(xiàn)零排放，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性等達(dá)到或接近普通內(nèi)燃汽車，續(xù)駛里程能滿足一般運(yùn)行要求，同時(shí)具有低噪聲、易維修、可利用低谷電以節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，是未來理想的交通運(yùn)輸工具。純電動(dòng)汽車技術(shù)基本成熟，但在動(dòng)力性能、續(xù)駛里程、制造成本和可靠性等方面還無法與內(nèi)燃機(jī)汽車相比。作為動(dòng)力源的各類型蓄電池(主要鎳鉻型、鉛酸型、鎳鋅型、鋰型、鈉鎳型、鈉硫型、鎳氫型等)不同程度地存在著成本高、壽命短、比能量低、比功率小、體積和重量大、充電時(shí)間長(zhǎng)等問題。目前，還沒有一種電池全面適合電動(dòng)汽車，這使得蓄電池成為電動(dòng)汽車發(fā)展和普及的瓶頸。此外，必須解決的關(guān)鍵技術(shù)及配套裝置還有電機(jī)及其控制系統(tǒng)、充電站等。在美、日及歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，純電動(dòng)汽車已開始進(jìn)入實(shí)用化階段。其中，美國(guó)的通用EV-1兩座轎車、通用S—10兩座皮卡、福特Ranga兩座皮卡，日本的豐田RAV—4五座轎車、本田Plus四座轎車、日產(chǎn)Lunnet五座轎車、大發(fā)Hi-et微型面包，法國(guó)研制的標(biāo)志—雪鐵龍P106四座轎車等都投入了商業(yè)運(yùn)行。進(jìn)入無馬車時(shí)代以后，電動(dòng)汽車就進(jìn)入了一個(gè)商業(yè)化的發(fā)展階段，此時(shí)的電動(dòng)汽車有輻條車輪、充氣輪胎、舒適的彈簧椅和豪華的車內(nèi)裝飾。到1912年，美國(guó)有34000輛電動(dòng)汽車注冊(cè)。1899--1916年期間，Baker電氣公司一直是美國(guó)最重要的電動(dòng)汽車制造廠之一。1901—1920年，英國(guó)倫敦電動(dòng)汽車公司生產(chǎn)了后輪輪轂電動(dòng)機(jī)式、后輪驅(qū)動(dòng)、斜輪轉(zhuǎn)向和充氣輪胎的電動(dòng)汽車。1907--1938年期間，底特律電氣公司生產(chǎn)的電動(dòng)汽車不僅具有無噪聲、清潔可靠的優(yōu)點(diǎn)，而且最高時(shí)速達(dá)到40km／h，續(xù)駛里程為129km。1911年，美國(guó)工程師CharlesKettefing發(fā)明了啟動(dòng)機(jī)，這促進(jìn)了內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)展。內(nèi)燃機(jī)汽車后來居上在性能、機(jī)動(dòng)性、車輛重量等指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電動(dòng)汽車。而電動(dòng)汽車由于不適應(yīng)長(zhǎng)距離行駛，發(fā)展幾乎停滯。而福特的想法徹底結(jié)束了電動(dòng)汽車的生命，他大批量生產(chǎn)福特T型車，使其價(jià)格從1909年的850美元降到了1925年的260美元，因此加速了電動(dòng)汽車的消失。而燃油汽車的續(xù)駛里程是電動(dòng)汽車的2~3倍，且使用成本低，因而使得電動(dòng)汽車的制造商想占領(lǐng)一定的市場(chǎng)份額已不可能。電動(dòng)汽車國(guó)外發(fā)展情況近二十多年來，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家政府把電動(dòng)汽車的研究開發(fā)看作解決環(huán)境問題和能源問題的一種有效手段，在經(jīng)濟(jì)上給予大力支持。美國(guó)政府至今已出資數(shù)百億美元支持汽車廠商和相關(guān)廠商進(jìn)行電動(dòng)汽車技術(shù)的開發(fā)研究。1991年，美國(guó)三大汽車公司聯(lián)合成立了美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合體，投入了4．5億美元，其中政府撥款2．25億美元，共同開發(fā)鎳鎘、鎳氫、鋅空氣電池、燃科電池等各種高性能蓄電池。日、法、德等國(guó)各大公司也投入巨資研究開發(fā)高性能電池。電動(dòng)汽車國(guó)內(nèi)發(fā)展情況電動(dòng)汽車目前是世界的一個(gè)熱點(diǎn)課題，我國(guó)的86.3計(jì)劃中，把電動(dòng)汽車的攻關(guān)列為重大課題，高校中同濟(jì)大學(xué)、北京理工大學(xué)、吉林大學(xué)和部分院校得到了國(guó)家的重點(diǎn)支持，同濟(jì)大學(xué)已成功研制出燃料電池轎車“超越二號(hào)”，實(shí)驗(yàn)最高時(shí)速達(dá)118公里，從0加速到最高時(shí)速耗時(shí)24.8秒，續(xù)駛里程為168公里?！俺蕉?hào)”在參加了國(guó)際必比登清潔汽車挑戰(zhàn)賽，經(jīng)測(cè)試該車在污染排放、CO2排放、噪聲、蛇行和燃料經(jīng)濟(jì)性方面達(dá)到Ａ級(jí)水平，并獲得5個(gè)單項(xiàng)技術(shù)獎(jiǎng)，這標(biāo)志著中國(guó)燃料電池轎車技術(shù)水平已跨入世界先進(jìn)行列。國(guó)內(nèi)在電機(jī)、電池方面也作了大量的研究工作，并取得了一定的成果。（二）電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)

及工作原理電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車的組成包括電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。

純電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車系統(tǒng)可分為三個(gè)子系統(tǒng)，即電力驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、主能源子系統(tǒng)和輔助控制子系統(tǒng)。電力驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)由電控單元、功率轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)車輪組成根據(jù)從制動(dòng)踏板和加速踏板輸入的信號(hào)，電子控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令來控制功率轉(zhuǎn)換器的功率裝置的通斷，功率轉(zhuǎn)換器的功能是調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)和電源之間的功率流。主能源子系統(tǒng)由主電源、能量管理系統(tǒng)和充電系統(tǒng)構(gòu)成當(dāng)電動(dòng)汽車制動(dòng)時(shí)，再生制動(dòng)的動(dòng)能被電源吸收，此時(shí)功率流的方向要反向。能量管理系統(tǒng)和電控系統(tǒng)一起控制再生制動(dòng)及其能量的回收，能量管理系統(tǒng)和充電器一同控制充電并監(jiān)測(cè)電源的使用情況。輔助控制子系統(tǒng)具有動(dòng)力轉(zhuǎn)向、溫度控制和輔助動(dòng)力供給等功能。輔助動(dòng)力供給系統(tǒng)供給電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)不同等級(jí)的電壓并提供必要的動(dòng)力，它主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向、空調(diào)、制動(dòng)及其它輔助裝置提供動(dòng)力。除了從制動(dòng)踏板和加速踏板給電動(dòng)汽車輸入信號(hào)外，轉(zhuǎn)向盤輸入也是一個(gè)很重要的輸入信號(hào)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的角位置來決定汽車靈活地轉(zhuǎn)向。典型電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)現(xiàn)代電動(dòng)汽車很多采用三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制逆變器，機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)一般采用固定速比的減速器或變速器與差速器。1.電源

電源為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供電能，電動(dòng)機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。目前，電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鉻電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等，這些新型電源的應(yīng)用，為電動(dòng)汽車的發(fā)展開辟了廣闊的前景。2.驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。目前電動(dòng)汽車上廣泛采用直流串激電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)具有"軟"的機(jī)械特性，與汽車的行駛特性非常相符。但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護(hù)保養(yǎng)工作量大，隨著電機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必逐漸被直流無刷電動(dòng)機(jī)（BCDM）、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）和交流異步電動(dòng)機(jī)所取代。

3.電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置

電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)置的，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。

4.傳動(dòng)裝置電動(dòng)汽車傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)裝置的多數(shù)部件常常可以忽略。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng)，所以電動(dòng)汽車上無需傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過電路控制實(shí)現(xiàn)變換，所以電動(dòng)汽車無需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車可以忽略傳統(tǒng)汽車的變速器。在采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車也可以省略傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的差速器。

5.行駛裝置行駛裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩通過車輪變成對(duì)地面的作用力，驅(qū)動(dòng)車輪行走。它同其他汽車的構(gòu)成是相同的，由車輪、輪胎和懸架等組成。

6.轉(zhuǎn)向裝置

轉(zhuǎn)向裝置是為實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，由轉(zhuǎn)向機(jī)、方向盤、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在方向盤上的控制力，通過轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。多數(shù)電動(dòng)汽車為前輪轉(zhuǎn)向，工業(yè)中用的電動(dòng)叉車常常采用后輪轉(zhuǎn)向。電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向裝置有機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向等類型。

7.制動(dòng)裝置

電動(dòng)汽車的制動(dòng)裝置同其他汽車一樣，是為汽車減速或停車而設(shè)置的，通常由制動(dòng)器及其操縱裝置組成。在電動(dòng)汽車上，一般還有電磁制動(dòng)裝置，它可以利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制電路實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電運(yùn)行，使減速制動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換成對(duì)蓄電池充電的電流，從而得到再生利用。

8.工作裝置

工作裝置是工業(yè)用電動(dòng)汽車為完成作業(yè)要求而專門設(shè)置的，如電動(dòng)叉車的起升裝置、門架、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)完成。（三）電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1電驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)軸相互垂直電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)軸相互平行整體驅(qū)動(dòng)橋式雙電機(jī)整體驅(qū)動(dòng)橋式電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)軸相互垂直

它由電動(dòng)機(jī)、離合器、齒輪箱和差速器組成，離合器用來切斷或接通電動(dòng)機(jī)到車輪之間傳遞動(dòng)力的機(jī)械裝置，變速器是一套用具有不同速比的齒輪機(jī)構(gòu)，駕駛員可選擇不同速比，把力矩傳給輪胎。在低速當(dāng)時(shí)，車輪獲得大力矩低轉(zhuǎn)速；在高速檔時(shí)，車輪獲得小力矩大轉(zhuǎn)速。汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑小，外測(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑大，差速器使內(nèi)外車輪以不同轉(zhuǎn)速行駛。電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)軸相互平行采用固定速比的減速器，去掉離合器，可以減少機(jī)械傳動(dòng)裝置的質(zhì)量、縮小其體積、提高傳動(dòng)效率，同時(shí)也便于電池組的布置。直接由電動(dòng)機(jī)、固定速比的減速器和差速器組成電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)的電動(dòng)汽車由于沒有離合器和可選的變速檔位，不能提供理想的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性，因而不適合于使用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油汽車。整體驅(qū)動(dòng)橋式這種結(jié)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)橫向前置、前輪驅(qū)動(dòng)的燃油汽車的布置方式相似，它把電動(dòng)機(jī)、固定速比減速器和差速器集成為一個(gè)整體，兩根半軸連接驅(qū)動(dòng)輪。這種結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)質(zhì)量小，占用體積小的優(yōu)點(diǎn)，在小型電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣泛。雙電機(jī)整體驅(qū)動(dòng)橋式采用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)通過固定速比的減速器分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩個(gè)車輪，每個(gè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以獨(dú)立的調(diào)節(jié)控制，便于實(shí)現(xiàn)電子差速，因此不必選用機(jī)械差速器。這種結(jié)構(gòu)傳動(dòng)效率高，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且質(zhì)量小，易于實(shí)現(xiàn)電子控制，操縱性較好。輪式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)裝在車輪里面，稱為輪轂電動(dòng)機(jī)，可以進(jìn)一步縮短從電動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪的傳遞路徑，可以采用固定速比的行星齒輪變速器，它能提供大的減速比，而且輸入和輸出軸可布置在同一條軸線上。輪式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)4×2雙后輪驅(qū)動(dòng)或雙前輪驅(qū)動(dòng)，以及實(shí)現(xiàn)多功能車和越野車的4×4全輪驅(qū)動(dòng)。由于直接由車輪驅(qū)動(dòng)，減去了中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，使得電動(dòng)汽車的傳動(dòng)效率可以進(jìn)一步提高。采用智能控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩邊電動(dòng)機(jī)進(jìn)行精確控制，提高操縱穩(wěn)定性。電動(dòng)輪式的電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)方案電動(dòng)輪式的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有直接驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)輪和帶輪邊減速器電動(dòng)輪兩種基本形式。直接驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)輪電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)輪與車輪組成一個(gè)完整部件總成，采用電子差速方式，電機(jī)布置在車輪內(nèi)部，直接驅(qū)動(dòng)車輪帶動(dòng)汽車行駛。系統(tǒng)傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。既利于整車結(jié)構(gòu)布置和車身設(shè)計(jì)，也便于改型設(shè)計(jì)；車輛總質(zhì)量輕，離地間隙大，通過性好。但由于電機(jī)工作產(chǎn)生一定的沖擊和振動(dòng)，要求車輪輪輞和車輪支撐必須堅(jiān)固、可靠，同時(shí)由于非簧載質(zhì)量大，要保證車輛的舒適性，要求對(duì)懸架系統(tǒng)彈性元件和阻尼元件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和功率也受到車輪尺寸的限制，系統(tǒng)成本高。帶輪邊減速器電動(dòng)輪電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能適合現(xiàn)代高性能電動(dòng)汽車的運(yùn)行要求，系統(tǒng)具有直接驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)輪電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)輸出軸通過行星齒輪減速機(jī)構(gòu)與車輪驅(qū)動(dòng)軸連接，使電機(jī)軸承不直接承受車輪與路面載荷作用，改善了軸承工作條件；采用固定速比行星齒輪減速器，使系統(tǒng)具有較大的調(diào)速范圍和輸出轉(zhuǎn)矩，充分發(fā)揮驅(qū)動(dòng)電機(jī)的調(diào)速特性，克服了電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和功率受到車輪尺寸影響的問題。設(shè)計(jì)中主要應(yīng)考慮解決齒輪工作噪聲和潤(rùn)滑問題，其非簧載質(zhì)量也比直接驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)輪電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的大，對(duì)電機(jī)及系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)要求更高。輪式驅(qū)動(dòng)汽車優(yōu)點(diǎn)☆可以有4×2和4×4兩種布置方式。各個(gè)車輪之間的同步轉(zhuǎn)動(dòng)或異步轉(zhuǎn)動(dòng)由中央控制器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制?！?×2布置方式有雙前輪驅(qū)動(dòng)模式和雙后輪驅(qū)動(dòng)模式?！?×4布置方式可以實(shí)現(xiàn)4輪驅(qū)動(dòng)模式?？梢则v出大量有效空間，便于總布置，可以降低汽車簧載質(zhì)量。儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)形式電動(dòng)汽車所獨(dú)有的以蓄電池作動(dòng)力源的一種結(jié)構(gòu)，蓄電池可以布置在車的四周，也可以集中布置在車的尾部或者布置在底盤下面。所選用的蓄電池應(yīng)該能提供足夠高的比能量和比功率，并且在車輛制動(dòng)時(shí)能回收再生制動(dòng)能量。同時(shí)具有高比能量和高比功率的蓄電池對(duì)電動(dòng)汽車而言是最理想的動(dòng)力能源，比能量影響汽車的行駛里程，而比功率影響汽車的加速性和爬坡能力；為了解決一種蓄電池不能同時(shí)滿足對(duì)比能量和比功率的要求這個(gè)問題，可以在電動(dòng)汽車上同時(shí)采用兩種不同的蓄電池，其中一種能提供高比能量，另外一種提供高比功率。圖示的是這種蓄電池一電池作混合動(dòng)力能源的基本結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不僅分離了對(duì)比能量和比功率的要求，而且在汽車下坡或制動(dòng)時(shí)可利用蓄電池回收能量除了蓄電池以外，還可以用燃料電池作儲(chǔ)能裝置，它是一個(gè)小型的發(fā)電裝置。燃料電池的工作原理是利用可逆的電解過程，即用氫氣和氧氣結(jié)合產(chǎn)生電和水。氫氣可以儲(chǔ)存在一個(gè)車載的氫氣罐里，而氧氣可以直接從空氣里獲得。燃料電池能提供高的比能量但不能回收再生制動(dòng)能量，因此最好與一種能提供高比功率且能高效回收制動(dòng)能量的蓄電池結(jié)合在一起使用。圖示的就是用燃料電池和蓄電池作混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)框圖燃料電池所需的氫氣不僅可以以壓縮氫氣、液態(tài)氫或金屬氫化物的形式儲(chǔ)存，還可以由常溫的液態(tài)燃料如甲醇或汽油隨車產(chǎn)生。圖是一個(gè)帶小型重整器的電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，燃料電池所需的氫氣由重整器隨車產(chǎn)生；當(dāng)用蓄電池與電容器進(jìn)行混合時(shí)，所選的蓄電池必須能提供高比能量，因?yàn)殡娙萜鞅旧肀刃铍姵鼐哂懈叩谋裙β屎透咝Щ厥罩苿?dòng)能量的能力。由于用在電動(dòng)汽車上的電容器(通常稱為超大容量電容器)相對(duì)而言電壓較低，所以需要在蓄電池和電容器之間加一個(gè)DC—DC功率轉(zhuǎn)換器。圖示蓄電池和電容器作混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)框圖與超大容量電容器類似，飛輪是另外一種新興的具有高比功率和高效制動(dòng)能量回收能力的儲(chǔ)能器。用于電動(dòng)汽車的飛輪與傳統(tǒng)低速笨重的飛輪是不同的，這種飛輪質(zhì)量輕，且在真空下高速運(yùn)轉(zhuǎn)。超高速飛輪與具有兩種工作模式(電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī))的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子相結(jié)合，能夠?qū)㈦娔芎蜋C(jī)械能進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)換。圖顯示了這種飛輪和蓄電池作混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)，所選用的蓄電池應(yīng)能提供高比能量。飛輪最好與無刷交流電動(dòng)機(jī)結(jié)合使用，因?yàn)檫@種電動(dòng)機(jī)的效率比直流電動(dòng)機(jī)高，因而應(yīng)在蓄電池和飛輪之間加一個(gè)AC--DC轉(zhuǎn)換器。機(jī)械差速器單電動(dòng)機(jī)或多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)于電動(dòng)汽車，如果采用雙電動(dòng)機(jī)或者四個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于每個(gè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以有效地獨(dú)立調(diào)節(jié)控制車輪，實(shí)現(xiàn)電子差速，帶電子差速器雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)電子差速器比機(jī)械差速器體積小、質(zhì)量輕。如果電動(dòng)汽車采用單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)就必須裝機(jī)械差速器，而多電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)就采用電子差速。電子差速器的優(yōu)點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕，在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)可以實(shí)現(xiàn)精確的電子控制，提高電動(dòng)汽車的性能；其缺點(diǎn)是由于增加了電動(dòng)機(jī)和功率轉(zhuǎn)換器，增加了初始成本，而且在不同條件下對(duì)兩個(gè)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行精確控制的可靠性需要進(jìn)一步的發(fā)展。近年來，由于電子控制器具有的容錯(cuò)能力，其可靠性得到了很大的改善。如由三個(gè)微處理器組成的電子控制器，其中兩個(gè)分別控制左右兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，另一個(gè)用于控制與協(xié)調(diào)，通過監(jiān)測(cè)器來監(jiān)視彼此的工作情況以改善其可靠性。輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)如果將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)直接安裝在車輪上，可以縮短甚至可以去掉電動(dòng)機(jī)與車輪之間的機(jī)械傳遞裝置，這取決于是采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子還是低速外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)若采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，則必須裝固定速比的減速器來降低車速。一般采用高減速比的行星齒輪減速裝置，安裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸和車輪輪緣之間，這種電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的工作轉(zhuǎn)速約為10000r／min，目的是為了獲得更高的功率密度。電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速主要受線圈損失、摩擦損失以及變速機(jī)構(gòu)的承受能力等因素的限制，所選用的行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的速比為10：1，而車輪的轉(zhuǎn)速范圍則降為O～1000r／min。外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)若采用低速外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，則可以完全去掉變速裝置，外轉(zhuǎn)子就安裝在車輪輪緣上，而且電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速相等，因而就不需要減速裝置。圖2-13-21顯示了這兩種內(nèi)置輪式電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，采用的都是永磁無刷電動(dòng)機(jī)，由于其具有顯著的高功率密度的特點(diǎn)，因而比其它電動(dòng)機(jī)更吸引人。輪轂電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕和成本低的優(yōu)點(diǎn)，但它需要加行星齒輪變速機(jī)構(gòu)。而低速外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，但它是以低速電動(dòng)機(jī)的體積大、質(zhì)量大和成本高為代價(jià)的。這兩種輪轂電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代電動(dòng)汽車上都有應(yīng)用。傳統(tǒng)的燃油汽車用液態(tài)的汽油或柴油作燃料，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，而電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，用蓄電池、燃料電池、電容器或飛輪作相應(yīng)的能源，由于電容器和飛輪目前所能達(dá)到的比能量有限，因而它們不能單獨(dú)作為電動(dòng)汽車的能源。燃油汽車與電動(dòng)汽車的主要區(qū)別在于它們的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同，電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)各式各樣，盡管大多數(shù)的電動(dòng)汽車參數(shù)是從發(fā)展成熟的燃油汽車體系中借鑒的，但電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和許多性能與技術(shù)參數(shù)有它本身的特征。2電動(dòng)汽車主要部件技術(shù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)1）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的心臟，它的任務(wù)是在駕駛員的控制下，高效率地將蓄電池的能量轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，或者將車輪上的動(dòng)能反饋到蓄電池中。從功能的角度看，電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可分為電氣和機(jī)械兩大系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器和電子控制器等三個(gè)子系統(tǒng)組成；而機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)械傳動(dòng)裝置(是可選的)和車輪。電動(dòng)機(jī)與車輪通過機(jī)械傳動(dòng)裝置連在一起，該傳動(dòng)裝置是可選的，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)也可以直接裝在車輪上，用電動(dòng)輪直接驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特性主要取決于以下三個(gè)方面：駕駛員對(duì)電動(dòng)汽車的駕駛性能要求、車輛的性能約束以及車載能源系統(tǒng)的性能。駕駛性能的要求是由包括加速性能、最大車速、爬坡能力、剎車性能以及續(xù)駛里程等性能在內(nèi)的駕駛模式?jīng)Q定的；車輛的性能約束主要是指車型、車重和載重等等；能量系統(tǒng)的性能與蓄電池、燃料電池、電容器、飛輪及各種混合型能源有關(guān)。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)·電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)需要有4～5倍的過載以滿足短時(shí)加速行駛與最大爬坡度的要求；而工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)只要求有2倍的過載就可以了?！る妱?dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速要求達(dá)到在公路上巡航時(shí)基速的4～5倍；而工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)只要求達(dá)到恒功率時(shí)基速的2倍。

·電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)根據(jù)車型與駕駛員的駕駛習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計(jì)；而工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通常只根據(jù)典型的工作模式進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。

·電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)要求有高的功率密度和好的效率圖(在較寬的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)都有較高的效率)，從而能夠降低車重，延長(zhǎng)續(xù)駛里程；而工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通常對(duì)功率密度、效率及成本進(jìn)行綜合考慮，在額定工作點(diǎn)附近對(duì)效率進(jìn)行優(yōu)化。

·為使多電動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行，要求電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可控性高、穩(wěn)態(tài)精度高、動(dòng)態(tài)性能好；而工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)只有某一種特定的性能要求。

·電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)往往被裝在機(jī)動(dòng)車上，空間小，工作在高溫、壞天氣及頻繁振動(dòng)等的惡劣的工作條件下；而工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通常在某個(gè)固定的位置工作。單電動(dòng)機(jī)或多電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一種是采用單個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，另一種是采用多個(gè)電動(dòng)機(jī)一起單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)車輪。單電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：由于只用一個(gè)電動(dòng)機(jī)，它能最大限度地減小相應(yīng)的體積、質(zhì)量及成本。而多電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)能減小單個(gè)電動(dòng)機(jī)的電流和功率的額定值，并能均衡電動(dòng)機(jī)的尺寸和質(zhì)量。在電子差速器起作用時(shí)，考慮過失容限的能力，多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)需要采取額外的預(yù)防。單電動(dòng)機(jī)和雙電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)單電動(dòng)機(jī)和雙電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的比較單電動(dòng)機(jī)雙電動(dòng)機(jī)成本較低較高體積笨重分散質(zhì)量集中分散效率較低較高差速方式機(jī)械式電子式固定速比或可變速比齒輪減速通常也分為單速傳動(dòng)和多速傳動(dòng)。前者采用固定速比齒輪變速傳動(dòng)，而后者采用帶離合器和變速器的多級(jí)齒輪變速傳動(dòng)。對(duì)于固定速比變速傳動(dòng)，設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)要求既能在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)提供較高的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩(額定值的3～5倍)，又能在恒功率區(qū)提供較高的運(yùn)行速度(基速的3．5倍)。可變速比齒輪變速傳動(dòng)：應(yīng)用常規(guī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可在低檔位得到較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在高檔位得到較高的行駛速度，但其缺點(diǎn)是質(zhì)量及體積大，成本高，可靠性低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

固定速比與可變速比變速傳動(dòng)的比較

固定速比可變速比電動(dòng)機(jī)額定值較高較低逆變器額定值較高較低成本較低較高體積較小較大質(zhì)量較低較高效率較高較低可靠性較高較低有齒輪和無齒輪傳動(dòng)采用高傳動(dòng)比的固定速比變速傳動(dòng)，可使電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)，因而系統(tǒng)具有較高的功率密度。該系統(tǒng)的最大速度受摩擦損失、風(fēng)阻損失以及驅(qū)動(dòng)橋公差的限制。電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)也可以采用無齒輪變速驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸或采用輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。但是，如果采用低速外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，則系統(tǒng)的功率密度就會(huì)較低，不過，這可通過由于減少變速器，相應(yīng)增加電動(dòng)機(jī)的體積及質(zhì)量來平衡，否則增加電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和體積會(huì)帶來新的問題。輪轂電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)(a)帶變速器的驅(qū)動(dòng)；(b)不帶變速器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電壓所選的電動(dòng)汽車系統(tǒng)電壓等級(jí)將大大影響驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。采用合理的高電壓電動(dòng)機(jī)可減小逆變器的成本和體積。如果所需電壓過高，則需要串聯(lián)許多電池，這會(huì)引起車內(nèi)及行李艙空間的減小，車輛的質(zhì)量及成本的增加，以及車輛性能的下降。由于不同的車型采用不同的系統(tǒng)電壓等級(jí)，因而電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)需適合于不同的電動(dòng)汽車。大體上，系統(tǒng)電壓受蓄電池質(zhì)量的限制，電池質(zhì)量約占整車質(zhì)量的30%。實(shí)際上，電動(dòng)機(jī)的功率越大，所采用的電壓等級(jí)越高。整合電動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)換器、控制器、變速裝置、能源等的整合是最為重要的。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)者應(yīng)充分了解這些部件的特性，然后在給定的條件下設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)分類電動(dòng)汽車選用的電動(dòng)機(jī)電動(dòng)汽車型電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)菲亞特PandaElettra串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)馬自達(dá)Bongo并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)ConceptorG-Van他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)鈴木高級(jí)三輪車永磁直流電動(dòng)機(jī)菲亞特Seicento

Elettra感應(yīng)電動(dòng)機(jī)福特Th!nkCity感應(yīng)電動(dòng)機(jī)通用EVl感應(yīng)電動(dòng)機(jī)本田EVP1us永磁同步式電動(dòng)機(jī)尼桑Altra永磁同步式電動(dòng)機(jī)豐田RAV4永磁同步式電動(dòng)機(jī)ChlorideLucas開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)各種驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)性能比較主要對(duì)電動(dòng)機(jī)六個(gè)方面的性能加以評(píng)價(jià)，每個(gè)性能的得分為1～5分。從表中可以看出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相對(duì)而言是最容易接受的。如果永磁無刷電動(dòng)機(jī)(包括直流和交流)的成本下降，其技術(shù)更加成熟時(shí)，這種電動(dòng)機(jī)將是最受歡迎的。傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)似乎在失去其競(jìng)爭(zhēng)力，但開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)和永磁混合電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用有更大的發(fā)展?jié)摿Α?）電動(dòng)汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是當(dāng)前HEV的主力發(fā)動(dòng)機(jī)，四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上已相當(dāng)成熟，在節(jié)能和環(huán)保方面也取得很大的進(jìn)展。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能和環(huán)保的主要技術(shù)措施

在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)、活塞頂結(jié)構(gòu)、氣門結(jié)構(gòu)、電控噴射系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等各有特長(zhǎng)。豐田汽車公司的THS型動(dòng)力組合器動(dòng)力組合式PSHEV的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)豐田汽車公司THS型動(dòng)力組合器動(dòng)力組合式PSHEV用了一個(gè)1.5LN型四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，裝置在豐田汽車公司所開發(fā)的THS的動(dòng)力組合器動(dòng)力組合式PSHEV上。與傳統(tǒng)的汽油機(jī)汽車相比，裝有THS的動(dòng)力組合器動(dòng)力組合式PSHEV，CO2的排放量下降50％，CO、HC和NO的排放量只有傳統(tǒng)汽油機(jī)汽車的1／10左右。本田汽車公司Insight牌PHEV跑車的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)Insight牌PHEV跑車是以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿Γ妱?dòng)／發(fā)電機(jī)為輔助動(dòng)力，它們的動(dòng)力配比為9：l。Insight牌PHEV跑車的發(fā)動(dòng)機(jī)為1L、直列3缸、直噴式、鋁制氣缸體、VTEC“極端稀薄燃燒”發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為52kW／(6000r.min)，轉(zhuǎn)矩為91N·m／(4600r.min).發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量?jī)H60kg，是當(dāng)前世界上lL級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)中質(zhì)量最小、效率最高的發(fā)動(dòng)機(jī)。四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上的應(yīng)用逐年增多，在節(jié)能和環(huán)保技術(shù)上已有很大的進(jìn)展，近年來開發(fā)了多種小型化、低油耗、低排放和高性能的四種程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，已被各種HEV所采用，特別是在混合動(dòng)力大客車上，得到普遍地采用。一般所采取的控制策略為：①采用多氣門技術(shù)，廢氣渦輪增壓技術(shù)，增壓中冷技術(shù)，高壓噴射或超高壓噴射，電磁閥定時(shí)控制，擴(kuò)散燃燒和稀薄燃燒等新技術(shù)；②采用部分廢氣再循環(huán)來降低NOx或采用新型NOx催化劑來降低NOx的排放量。采用顆粒濾清器(DPF)降低黑煙中的固體顆粒。柴油機(jī)四效催化轉(zhuǎn)化器可以同時(shí)凈化廢氣中的HC、CO、NOx和碳顆粒(PM)中的SOF(SolubleOrganicFraction有機(jī)溶劑可溶成分)；③采用小型四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于汽油機(jī)。通用汽車公司Precept牌驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力組合式PSHEV的發(fā)動(dòng)機(jī)"Precept"牌驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力組合式PSHEV采用一臺(tái)日本五十鈴汽車公司制造的稀薄燃燒、壓縮點(diǎn)火、渦輪增壓直噴式三缸1.3L的柴油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過自動(dòng)離合器和“自動(dòng)／手動(dòng)4速變速驅(qū)動(dòng)橋”(歐寶全電子控制的自動(dòng)離合器和自動(dòng)選檔變速器)獨(dú)立地帶動(dòng)汽車后輪行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)還能夠帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，向電池組充電，動(dòng)力系統(tǒng)的總質(zhì)量529kg。福特汽車公司P2000—Prodigy動(dòng)力組合器動(dòng)力組合式PSHEV配置了直列4缸、1.2L、四氣門直噴式DIATA發(fā)動(dòng)機(jī)，功率為54.4kW，轉(zhuǎn)矩為153N·m。DIATA代表直接噴射、鋁缸體、貫穿螺絲總成的一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)在世界上是首創(chuàng)。發(fā)動(dòng)機(jī)裝在汽車的前部，通過自動(dòng)離合器、MTX—75型5檔變速器、主減速齒輪和差速器齒輪，帶動(dòng)汽車前軸行駛。其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車基本相同，動(dòng)力系統(tǒng)總質(zhì)量488kg。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上裝有電動(dòng)／發(fā)電機(jī)(S／A)，它代替了發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪和發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，能夠快速起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后所發(fā)出的電能儲(chǔ)存到電池組中。蓄電池在內(nèi)燃機(jī)汽車上，常常采用電池來作為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火系統(tǒng)、照明、信號(hào)系統(tǒng)、刮水器和噴淋器、以及車載娛樂和通訊設(shè)備等裝備的電源。它們所需要的電能容量較小，工作時(shí)間較短，蓄電池與發(fā)動(dòng)機(jī).發(fā)電機(jī)組共同組成內(nèi)燃機(jī)汽車的電氣系統(tǒng)。在EV、FCEV和HEV上，動(dòng)力電池組必須是具有強(qiáng)大能量的動(dòng)力電源，除了作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力能源外，還要向空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等提供電力能源。另一方面還要為點(diǎn)火系統(tǒng)、照明、信號(hào)系統(tǒng)、刮水器和噴淋器、以及車載娛樂和通訊設(shè)備等裝備提供低壓電源。在EV上蓄電池是唯一的電力能源，用于驅(qū)動(dòng)EV。在FCEV上蓄電池是輔助電力能源，用于FCEV起動(dòng)和車輛低壓電氣系統(tǒng)。在HEV上蓄電池是輔助電力能源，用于作為發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助動(dòng)力源，提高整車的動(dòng)力性能或作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)的電力能源。飛輪儲(chǔ)能器高速飛輪儲(chǔ)能器在理論上具有很高的動(dòng)能，但由于在超高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力的作用下，金屬材料無法承受巨大的離心力所產(chǎn)生的應(yīng)力，因此在實(shí)踐中有很大的困難。飛輪儲(chǔ)能器主要的作用有以下方面：①穩(wěn)定主動(dòng)力源的功率輸出。在電動(dòng)車輛起動(dòng)、爬坡和加速時(shí)，飛輪儲(chǔ)能器能夠快速、大能量地提供動(dòng)力(放電)，為主動(dòng)力源提供輔助動(dòng)力，并減少主動(dòng)力源的動(dòng)力輸出的損耗。②提高再生制動(dòng)時(shí)能量回收的效率。在電動(dòng)車輛下坡、滑行和制動(dòng)時(shí)，飛輪儲(chǔ)能器能夠快速、大能量地儲(chǔ)存動(dòng)能(充電)，充電速度不受“活性物質(zhì)”化學(xué)反應(yīng)速度的影響，提高再生制動(dòng)時(shí)能量回收的效率。超級(jí)電容器電容器是一種電荷的儲(chǔ)存器，當(dāng)電源的電壓連接在電容器的兩端時(shí)，電源的電荷就存儲(chǔ)在電容器中。實(shí)際上電容器在電子電路中還是振蕩、濾波、耦合、相移和旁路等電器的元件。電容器的介質(zhì)有固體、液體和氣體等三類，固體介質(zhì)有紙、塑料薄膜、云母、陶瓷、電解質(zhì)等，氣體介質(zhì)有空氣和真空等。電容器的計(jì)量單位為“法拉”（F）。利用電容器能夠存儲(chǔ)電荷的特性，可以在EV、FCEV或HEV上將電容器作為一種儲(chǔ)存電能的存儲(chǔ)器，來提供車輛行駛所需要的部分電能。（四）燃料電池電動(dòng)汽車燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV)采用燃料電池作電源的電動(dòng)汽車稱為燃料電池電動(dòng)汽車，即FuelCellElectricVehicle(FCEV)，最早的FCEV是燃料電池大客車，即FuelCellElectricBas(FCEB)

早期的FCEV1-甲醇儲(chǔ)存罐；2一散熱器；3-重整器；4-H2、CO分離器；5一燃料電池組；6—循環(huán)泵；7-控制系統(tǒng)；8-蓄電池組；9一DC／DC轉(zhuǎn)換器(可以看出燃料電池組占據(jù)了很大位置)FCEV對(duì)使用的燃料電池基本要求①燃料電池組的比能量不低于150～200W·h／kg，比功率不低于300～400W／kg。要求達(dá)到或超過美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合體(USABC)所提出的電池性能指標(biāo)水平。②FCEV除排放達(dá)到“零污染”的要求外，動(dòng)力性能也要求基本達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的動(dòng)力性能的水平。③各種輔助技術(shù)裝備的外形尺寸和輔助技術(shù)裝備的質(zhì)量應(yīng)盡可能地減小，要盡可能地降低FCEV裝備的質(zhì)量，以符合FCEV裝車要求。④可以在常溫條件下工作，有可靠的安全性和密封性，不會(huì)發(fā)生燃料氣體的泄漏或結(jié)冰。⑤各種結(jié)構(gòu)件有足夠的強(qiáng)度和可靠性，可以在負(fù)荷變化情況下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠耐受FCEV行駛時(shí)的振動(dòng)和沖擊。⑥燃料充添方便迅速，燃料電池能夠打開以進(jìn)行電極和催化劑的更換和修理。⑦所配置的輔助蓄電池，應(yīng)能滿足提供起動(dòng)電能和儲(chǔ)存制動(dòng)反饋電能的要求。FCEV的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的基本組成

燃料電池本體

燃料電池動(dòng)力DC／DC轉(zhuǎn)換器

燃料電池本體

FCEV最基本的動(dòng)力設(shè)備是用單體燃料電池串聯(lián)而成的燃料電池組，燃料電池組本身的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，沒有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，不需要潤(rùn)滑，便于維修。

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)1在FCEV上使用的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)具有30～75kW的功率，要求采用氫氣作為燃料電池燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)的比功率≥150W／kg，采用甲醇作為燃料電池燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的比功率≥100W／kg，功率要能夠滿足與所配套的不同級(jí)別FCEV動(dòng)力的要求。體積能符合FCEV整車布置的要求(保證設(shè)計(jì)的載客空間和載客量)，便于在FCEV上安裝。質(zhì)量應(yīng)控制在整車整備質(zhì)量規(guī)定的控制范圍內(nèi)，不會(huì)引起車輛的過載等。

燃料電池的特點(diǎn)2燃料電池的電反應(yīng)的速度和效率隨參加反應(yīng)氣體參數(shù)變化而不同，如壓力、溫度、濕度和載荷的變化等。它們對(duì)燃料電池反應(yīng)的響應(yīng)各不相同，綜合響應(yīng)的規(guī)律就更加復(fù)雜。①在FCEV上，用現(xiàn)代電子技術(shù)，根據(jù)參加反應(yīng)氣體反應(yīng)條件的變化，對(duì)燃料電池電響應(yīng)的速度和效率進(jìn)行控制，將反應(yīng)過程控制在適合的范圍內(nèi)，根據(jù)反應(yīng)條件的規(guī)律來制定相應(yīng)的控制策略，用現(xiàn)代控制理論(模糊控制、智能控制等)開發(fā)燃料電池控制系統(tǒng)的軟件和硬件，使反應(yīng)速度加快(目前已達(dá)到2s)和盡可能地提高效率。

②燃料電池的特點(diǎn)是低電壓、大電流，燃料電池輸出的電壓是隨溫度的升高而升高，輸出的電壓隨輸出的電流增大而下降。動(dòng)態(tài)過程時(shí)間從載荷變化開始到輸出電壓、電流緩慢地逐漸進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，停留在誤差帶范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)(相對(duì)于鉛酸蓄電池)。由于大多數(shù)的電器和電極難以適應(yīng)燃料電池電壓、電流受溫度影響的特點(diǎn)，和動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程時(shí)間長(zhǎng)的影響，直接使用燃料電池的電能有一定的困難，必須有一個(gè)動(dòng)力DC／DC轉(zhuǎn)換器來與燃料電池配合使用。

燃料電池動(dòng)力DC／DC轉(zhuǎn)換器

燃料電池具有低電壓、大電流的特點(diǎn)，但燃料電池電壓變化范圍大。因此，在FCEV上需要配置適宜于低電壓、大電流的動(dòng)力DC／DC轉(zhuǎn)換器。

動(dòng)力DC／DC轉(zhuǎn)換器，由電流變換器、變壓器、整流器等組成，用智能模塊進(jìn)行控制，燃料電池的動(dòng)力DC／DC轉(zhuǎn)換器根據(jù)FCEV系列進(jìn)行匹配，形成30～150kW系列動(dòng)力DC／DC轉(zhuǎn)換器模塊。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)與FCEV的配合

FCEV有多種多樣的形式，包括轎車，客車和貨車等，在FCEV上，需要研發(fā)不同功率系列化的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，并逐步實(shí)現(xiàn)小型化和輕量化，以便在FCEV上使用的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，F(xiàn)CEV的整車質(zhì)量控制在允許的范圍內(nèi)，還要求能夠?qū)CEV行駛工況的變化快速響應(yīng)，承受FCEV行駛時(shí)的顛簸和振動(dòng)等。

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的單元電池的電壓一般在lV以下，燃料電池本體是用多個(gè)單體燃料電池串聯(lián)來提高輸出的電壓。這種串聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式就給燃料電池組的密封提出很高的要求，在氫氣進(jìn)入燃料電池之前，氫氣與氧氣(空氣)應(yīng)完全隔絕并有嚴(yán)密的防泄漏的裝備。如果密封不好，氫氣與氧氣在反應(yīng)前因泄漏而混合，會(huì)嚴(yán)重地影響燃料電池的效率。如果氫氣泄漏到系統(tǒng)外，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可能引發(fā)氫氣的燃燒，嚴(yán)重的還會(huì)因氫氣泄漏而造成爆炸事故。在FCEV行駛過程中有顛簸和振動(dòng)，對(duì)燃料電池的密封性的要求更加嚴(yán)格。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的布置應(yīng)盡可能的與乘客區(qū)分開，采取有效的安全防范措施，裝配報(bào)警系統(tǒng)和應(yīng)急防護(hù)系統(tǒng)，以確保成員的安全。FCEV的特點(diǎn)1.熱效率高2.零污染或超低污染3.在寬廣的范圍內(nèi)保持高效率、過載能力強(qiáng)4.配置靈活、機(jī)動(dòng)性大5.充分利用現(xiàn)有服務(wù)設(shè)施6.輔助設(shè)備復(fù)雜7.輔助設(shè)備重、占用體積大1.熱效率高用碳?xì)浠衔锶剂辖?jīng)過重整器重整，并經(jīng)過燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽缓笤偻ㄟ^電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)汽車的車輪，其綜合效率可達(dá)到34%。內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再通過傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)汽車的車輪，其綜合效率約11%。效率僅為燃料電池的1／3。熱效率高是燃料電池突出的優(yōu)點(diǎn)，熱效率高意味著用燃料電池的汽車比內(nèi)燃機(jī)汽車更加節(jié)能。2.零污染或超低污染采用以氫氣為燃料的燃料電池，燃料經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后所產(chǎn)出的廢物只有水，其排放廢氣屬于“零污染”。采用以甲醇或汽油經(jīng)過重整后產(chǎn)生氫氣，也只有極少數(shù)的CO、CH和NOx等有害氣體排放，排放屬于“超低污染”，完全可以達(dá)到最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。燃料電池本身沒有運(yùn)動(dòng)件和運(yùn)動(dòng)副的摩擦損耗，在化學(xué)反應(yīng)過程中沒有噪聲。3.在寬廣的范圍內(nèi)保持高效率、過載能力強(qiáng)燃料電池組在額定功率下運(yùn)行時(shí)，效率可達(dá)到60%左右，部分功率下運(yùn)行時(shí)，效率可達(dá)到70%左右，而在過載功率下運(yùn)行時(shí)，效率可達(dá)到50%～55%。功率范圍寬廣，效率受輸出功率變化影響小，短時(shí)間的過載能力可以達(dá)到200%，適合于各種類型的FCEV動(dòng)力性能和加速性能的要求。4.配置靈活、機(jī)動(dòng)性大不同種類的燃料電池的單體電池所能產(chǎn)生的電壓略有不同，單體電池所能產(chǎn)生的電壓約為1V。通常將多個(gè)單體電池按使用電壓和電流的要求組合成為燃料電池組，有利于組合成不同功率的系列燃料電池組。其輔助設(shè)備可以在不同類型FCEV上靈活地配置，能夠充分地利用車輛上的有效空間。5.充分利用現(xiàn)有服務(wù)設(shè)施與其他電池所不同的地方是FCEV所續(xù)駛里程可以與內(nèi)燃機(jī)汽車一樣，只取決與FCEV燃料箱所裝載的燃料(氫氣或甲醇、汽油等)多少。特別是以甲醇或汽油作為燃料時(shí)，燃料的裝載方法與內(nèi)燃機(jī)汽車也相似，在幾分鐘內(nèi)即可加滿所需的燃料，可以充分利用現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)汽車的加油站的現(xiàn)成設(shè)備和服務(wù)體系。6.輔助設(shè)備復(fù)雜以甲醇或汽油為燃料的FCEV，甲醇或汽油等燃料通過重整器進(jìn)行重整后，除生產(chǎn)氫氣外還有少量的CO、CO2、CH和NOx等氣體混雜在氫氣中，其中CO會(huì)使催化劑“中毒”而失效，在H2進(jìn)入燃料電池組之前，必須采用凈化裝置對(duì)CO、CO2和NOx進(jìn)行分離處理，增加了結(jié)構(gòu)和工藝的復(fù)雜性。由于甲醇或汽油在重整過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，因此還需要對(duì)重整系統(tǒng)進(jìn)行熱的控制和管理。7.輔助設(shè)備重、占用體積大目前FCEV大多數(shù)是采用氫氣作為燃料，但氫氣的制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和灌裝還沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?，安全保護(hù)要求高，采用氫氣作為燃料需要特種儲(chǔ)存罐(高壓、低溫和防護(hù))，罐體體積大,占用空間大。目前使用成本也很高，給FCEV的使用帶來不便。FCEV的發(fā)展與展望燃料電池是當(dāng)前所開發(fā)的電池中最有發(fā)展前途的“高能電池”，燃料電池的高燃燒效率、無廢氣排放和無廢料丟棄，以及無工作噪聲等特點(diǎn)，是其他化學(xué)電池所不能達(dá)到的。氫是21世紀(jì)的主要燃料，五大洋的水是取之不盡、用之不竭的氫氣的來源。當(dāng)前氫氣的制取還比較困難，價(jià)格也比較貴。但大規(guī)模的和低價(jià)以電能和太陽能制造氫氣的工廠，將會(huì)像現(xiàn)在石油油田一樣的普及。目前用甲醇、汽油和天然氣通過重整技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為氫，是一種成熟的技術(shù)，使得氫氣的生產(chǎn)成本降低，而更具有競(jìng)爭(zhēng)力。燃料電池輔助系統(tǒng)正在加速小型化，使燃料電池在電動(dòng)汽車上的實(shí)用化更加接近現(xiàn)實(shí)，F(xiàn)CEV最終還是歸結(jié)到氫燃料的使用上。在燃料電池的催化劑、電極、質(zhì)子交換膜、燃料電池組的可靠性、密封性和燃料電池組的管理系統(tǒng)等方面也開展了全方位的技術(shù)攻關(guān)，新興的專業(yè)工廠也正在興起，形成新能源的技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

燃料電池電動(dòng)汽車Fuelcellelectricvehicle￥燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV)是利用燃料電池中氫氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的電力作驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)汽車。燃料電池(FuelCell)

￥不同于普通電池(有限的電能輸出和儲(chǔ)存裝置)，參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)氫和氧，分別由燃料電池外部的單獨(dú)儲(chǔ)存系統(tǒng)提供，因而只要能保證氫氧反應(yīng)物的供給，燃料電池就可以連續(xù)不斷地產(chǎn)生電能，從這個(gè)意義上說，燃料電池是一個(gè)氫氧發(fā)電裝置。按電解質(zhì)劃分，燃料電池大致上可分為五類：堿性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。燃料電池特點(diǎn)燃料電池中氫和氧不經(jīng)熱機(jī)過程，燃料化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)際效率達(dá)60~80%，能量轉(zhuǎn)化效率高，約是內(nèi)燃機(jī)的2~3倍，生成物是水，不污染環(huán)境，缺點(diǎn)是造價(jià)高。采用燃料電池的電動(dòng)汽車擺脫了充電補(bǔ)充能源模式，而是采用加注燃料的方式，使電動(dòng)汽車不受充電設(shè)施的限制。但燃料電池不能提供車輛起步、加速所需瞬時(shí)大功率，且無法吸收車輛制動(dòng)能量，因此需與其他儲(chǔ)能元件一起組成燃料電池汽車的動(dòng)力源。與純電動(dòng)汽車相比，F(xiàn)CEV在一次行駛中的里程、熱效率、充分利用現(xiàn)有服務(wù)設(shè)施等方面顯示出較大優(yōu)勢(shì)，己成為國(guó)外公司電動(dòng)汽車近期優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)。“氫動(dòng)三號(hào)”

“氫動(dòng)三號(hào)”在外觀和技術(shù)上的突破主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，在科研人員對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)后，此系統(tǒng)可以作為一個(gè)整體模塊進(jìn)行預(yù)先組裝，然后安裝在“氫動(dòng)三號(hào)”中，并與傳統(tǒng)引擎使用同樣的固定點(diǎn)，電牽引系統(tǒng)、燃料電池組、空氣壓縮機(jī)及附件都被置入這一重300公斤的模塊中；其二，不再需要一個(gè)蓄電池，而上幾代的燃料電池車都需要依靠蓄能電池以滿足峰值功率的特定要求。

上述突破不僅使“氫動(dòng)三號(hào)”的總車重降低了約100公斤，接近了1590公斤的目標(biāo)值；而且使“氫動(dòng)三號(hào)”獲得600升的容積，這一容積與生產(chǎn)型歐寶賽飛利的載貨空間完全相同。由此一來，“氫動(dòng)三號(hào)”的外形與現(xiàn)有的車型幾乎相同。

“氫動(dòng)3號(hào)”燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作原理由200塊相互串聯(lián)在一起的燃料電池塊組成的電池組產(chǎn)生電力，通過68升的氫氣儲(chǔ)存罐向燃料電池組提供氫氣。電池組所產(chǎn)生的電能輸入電動(dòng)機(jī)后，通過功率為60千瓦/82馬力三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，并幾乎不產(chǎn)生任何噪音?！皻鋭?dòng)三號(hào)”0-100公里/小時(shí)的加速時(shí)間約為16秒，最大時(shí)速達(dá)到160公里。氫儲(chǔ)存罐分為兩種，一種罐內(nèi)儲(chǔ)存的是溫度為-253°C的液態(tài)氫，另一種罐內(nèi)儲(chǔ)存的是承受最高壓力可達(dá)700巴的高壓氫氣。一次充氣行駛里程分別可達(dá)400公里和270公里。

美國(guó)通用汽車公司推出基于歐寶賽飛利MPV改進(jìn)的氫動(dòng)三號(hào)燃料電池原型轎車，這標(biāo)志通用公司燃料電池電動(dòng)汽車技術(shù)已走在世界前列。該車動(dòng)力來源是儲(chǔ)存在68L不銹鋼筒內(nèi)的液態(tài)氫，動(dòng)力(60kW)由裝配在系統(tǒng)中的200個(gè)電池群組供應(yīng)，動(dòng)力密度高達(dá)1.75kW，從0~100kmph的加速時(shí)間僅為16秒，最高時(shí)速達(dá)到160kw/h，續(xù)航里程可達(dá)270~400km，已完成7.5萬km的路試。問題通用汽車正在朝著批量生產(chǎn)“氫動(dòng)三號(hào)”燃料電池車的目標(biāo)奮進(jìn)，但真正實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)亟待解決成本問題。據(jù)估算，按年產(chǎn)量10萬輛車的規(guī)模計(jì)，“氫動(dòng)三號(hào)”所需的成本仍是傳統(tǒng)動(dòng)力車成本的三至四倍。迄今為止，“氫動(dòng)3號(hào)”在技術(shù)上所進(jìn)行的改進(jìn)已經(jīng)為降低成本做出了重大貢獻(xiàn)。目前成本過高的主要原因是在一些關(guān)鍵部件上采用了昂貴的原材料。例如制造燃料電池塊需要采用鉑金，而制作高壓儲(chǔ)氫罐需要采用碳纖維。日產(chǎn)燃料電池車（FCV）技術(shù)發(fā)展史

1日產(chǎn)燃料電池車技術(shù)發(fā)展歷程

●1996年：日產(chǎn)開始FCV技術(shù)開發(fā)

●1999年5月：日產(chǎn)開始RnessaFCV（甲醇改造燃料電池車）的測(cè)試

●2000年3月：開始參加CaFCP

日產(chǎn)加入加州燃料電池聯(lián)盟（CaFCP）

●2001年4月：開始再美國(guó)進(jìn)行公路測(cè)試

2001年，日產(chǎn)與雷諾進(jìn)行8.5億日元的合作項(xiàng)目，開發(fā)燃料電池。4月，日產(chǎn)開始在美國(guó)加州進(jìn)行XTERRAFCV的公里測(cè)試。

●2002年7月：

日產(chǎn)參加日本氫能及燃料電池示范項(xiàng)目（JHFC）.

●2002年12月：開始在日本進(jìn)行公路測(cè)試

日產(chǎn)X-TRAILFCV高壓氫動(dòng)力燃料電池車獲得日本交通省的批準(zhǔn)，開始在日本進(jìn)行公路測(cè)試。X-TRAIL燃料電池車

●2003年12月：開始FCV的限量租賃

日產(chǎn)提前2年實(shí)現(xiàn)2003款改進(jìn)車型的限量租賃。

●2004年3月：CosmoOilCo.，Ltd.租賃了首部FCV

日產(chǎn)和Cosmo還共同進(jìn)行氫氣加注、供應(yīng)及利用項(xiàng)目的研發(fā)。

●2004年4月：神奈川縣和橫濱市租賃FCV

日產(chǎn)與其在獲取數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行合作，數(shù)據(jù)被用于進(jìn)一步的研發(fā)。

22003款X-TRAILFCV特征

新開發(fā)的燃料電池組

安裝了高效率的燃料電池組后，行駛里程可以達(dá)到350公里，比2002款增加了1.75倍。

高能量密度緊湊型鋰電池

采用新開發(fā)的薄型層狀電池，有效增大了內(nèi)部空間。

高功率電機(jī)

日產(chǎn)開發(fā)的高功率點(diǎn)擊的最高功率可達(dá)到約85kW，比2002款高1.5倍，使得該車在動(dòng)力方面有良好表現(xiàn)。

無氟全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)（使用CO2作為冷卻劑）

CO2是不可燃材料，它的使用減少了生產(chǎn)過程中CO2的排放，該系統(tǒng)不會(huì)帶來問世效應(yīng)。

日產(chǎn)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)

32003款X-TRAILFCV的主要規(guī)格

燃料電池汽車競(jìng)爭(zhēng)分為兩大陣營(yíng)

近年來，燃料電池汽車開發(fā)已不僅僅是實(shí)驗(yàn)室工程，而是越來越多地融入企業(yè)行為，世界各主要汽車制造廠家及燃料電池公司幾乎都卷入了這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。

到目前為止，世界在燃料汽車開發(fā)競(jìng)爭(zhēng)方面分為兩大陣營(yíng)：豐田和通用為一方，戴-克、福特及三菱為另一方。

燃料電池以氧氣和氫氣為原料。燃料電池所需的氧氣可以從空氣中獲得，較大的難點(diǎn)在于怎樣獲得另一種燃料——?dú)錃狻?/p>

豐田和通用公司陣營(yíng)采用的獲取氫的方式是：從一種名為清潔碳?xì)浠衔锶剂系男滦推椭腥?。今年年初，美?guó)?？松?莫比爾石油公司與通用和豐田公司達(dá)成研發(fā)協(xié)議。而戴-克、福特及三菱汽車公司陣營(yíng)則決定以天然氣為原料，采取對(duì)甲醇改質(zhì)的辦法制取氫氣。

國(guó)內(nèi)研究狀況上海通用汽車公司與上海泛亞汽車技術(shù)中心共同開發(fā)出串聯(lián)型燃料電池與蓄電池驅(qū)動(dòng)的鳳凰燃料電池輕型客車。車身以上海通用汽車生產(chǎn)的別克GL8公務(wù)用車為原型，由通用汽車提供燃料電池組、零部件和技術(shù)支持，泛亞汽車技術(shù)中心負(fù)責(zé)整車系統(tǒng)集成。該車以壓縮氫氣為燃料，采用35kw質(zhì)子膜型燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，配置冷暖式熱泵、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力裝置及電動(dòng)制動(dòng)真空泵，共裝備有15個(gè)控制器、88個(gè)傳感器，有效地協(xié)調(diào)了整車運(yùn)行、乘坐、安全、娛樂等功能。主要技術(shù)參數(shù)：乘客8人，動(dòng)力性能接近內(nèi)燃機(jī)汽車水平，0—100kmph加速時(shí)間14s，最高車速113kmph，最大驅(qū)動(dòng)功率104kW。東風(fēng)電動(dòng)車輛股份公司與中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所及中科院電工所合作于2001年初研制出EQ6700FCV型燃料電池電動(dòng)中型客車。EQ6700EV3燃料電池中型客車是國(guó)內(nèi)開發(fā)的第一輛30kw質(zhì)子交換膜燃料電池電動(dòng)汽車。主要技術(shù)參數(shù)：載客數(shù)19個(gè)；外型尺寸(長(zhǎng)×寬×高)7025×2225×2750mm；整備質(zhì)量5385kg；最大質(zhì)量5928kg；最高車速(滿載)60km/h；最大爬坡度(滿載)16%；額定功率30kw；續(xù)駛里程300km。北京飛馳綠能電源技術(shù)有限公司(北京綠源公司)與清華大學(xué)合作推出以壓縮氫氣為燃料的京零一號(hào)燃料電池輕型客車，（五）蓄電池電動(dòng)汽車蓄電池電動(dòng)汽車簡(jiǎn)述采用電能作為能源的電動(dòng)車輛，已有100多年的歷史，現(xiàn)在已具有多種多樣的電動(dòng)車輛。電動(dòng)汽車與普通“汽車”的主要區(qū)別是動(dòng)力源的改變，EV用蓄電池-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，F(xiàn)CEV用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，HEV用混合動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，取代了內(nèi)燃機(jī)汽車的汽油機(jī)、柴油機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)。EV是一種最好的“零污染”或“超低污染”的車輛，它沒有噪聲和振動(dòng)、操作性能好等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地優(yōu)于內(nèi)燃機(jī)汽車，是當(dāng)前開發(fā)和研制取代內(nèi)燃機(jī)汽車的首選車型。美國(guó)是世界上對(duì)防止大氣被污染限制最嚴(yán)厲的國(guó)家，加州在1990年所制定的對(duì)防止大氣被污染限制的法規(guī)中規(guī)定，到1998年“零污染”汽車銷售的比例要占新車銷售額的2%，到2000年“零污染”汽車銷售的比例要占新車銷售額的5%，到2003年“零污染”汽車銷售的比例要占新車銷售額的10%。20世紀(jì)70年代以來，美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)和意大利等國(guó)家的汽車公司和研究部門，為尋找汽車的新能源和開發(fā)“零污染”汽車，近30年來相繼投入了大量的人力和物力，開發(fā)了各種電動(dòng)汽車，以及EV用的蓄電池、燃料電池、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、控制裝置和設(shè)備、車身和底盤等技術(shù)裝備，使得EV得到了迅速的發(fā)展。蓄電池電動(dòng)汽車（EV）的

主要組成部分車載電源目前在EV上，一般以各種不同的蓄電池組成動(dòng)力電池組儲(chǔ)存的電能作為動(dòng)力源，用周期性的充電來補(bǔ)充電能。動(dòng)力電池組是EV的關(guān)鍵裝備，它儲(chǔ)存的電能、質(zhì)量和體積，對(duì)EV的性能起決定性影響，也是發(fā)展EV的主要研究和開發(fā)的對(duì)象。經(jīng)過科學(xué)家不懈的努力，EV用電池經(jīng)過了三代的發(fā)展，已取得突破性的進(jìn)展。第一代的EV電池都是鉛酸電池，由于鉛酸電池的比能量和比功率不能滿足EV動(dòng)力性能的需求，進(jìn)一步發(fā)展了閥控鉛酸電池等，使鉛酸電池的比能量有所提高，目前仍然能夠作為EV的電源。第二代的高能電池有鎳鎘電池、鎳-氫電池、鈉-硫電池、鈉一氯化鎳電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池、鋅-空氣電池和鋁一空氣電池等多種電池。第二代的電池的比能量和比功率都比鉛酸電池高，大大地提高了EV的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程，但第二代的電池仍然是在電能一化學(xué)能—電能的化學(xué)反應(yīng)過程中存儲(chǔ)電能和供給電能，有一些特殊使用條件和一定的局限性，其中有些高能電池還需要復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，各種電池對(duì)充電技術(shù)還有不同的要求。而且化學(xué)電池中的活性物質(zhì)在使用一定的期限后，會(huì)老化變質(zhì)以至完全喪失充電和放電功能而報(bào)廢，增加了EV的使用成本。第三代電池是以燃料電池為主的電池，燃料電池直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽芰哭D(zhuǎn)變效率高，比能量和比功率高，并且燃料電池能量轉(zhuǎn)化過程可以連續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)過程能夠有效地控制，是較理想的FCEV用電池，一些關(guān)鍵技術(shù)正在不斷地突破，并且在使用上取得良好效果。“飛輪”儲(chǔ)能器是電能-機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換的“電池”。超級(jí)電容器是電能-電位能-電能轉(zhuǎn)換的“電池”。這兩種儲(chǔ)能器在理論上都具有很大的轉(zhuǎn)換能力，而且在“充電”和“放電”時(shí)十分方便。由多個(gè)12V或24V的電池串聯(lián)成的動(dòng)力電池組是EV唯一的動(dòng)力源，動(dòng)力電池組是電壓為155～300V高壓直流電源，在EV上，還有空調(diào)系統(tǒng)的空壓機(jī)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油泵和制動(dòng)系統(tǒng)的真空泵等，也需要?jiǎng)恿﹄姵亟M提供動(dòng)力電能?？照{(diào)系統(tǒng)的空壓機(jī)如果用動(dòng)力電池組供給電能時(shí)，對(duì)EV的動(dòng)力性能影響很大，可以使EV的續(xù)駛里程減少近30%，一般采取智能控制系統(tǒng)，在EV起動(dòng)、加速、爬坡和停車時(shí)，控制空調(diào)系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以節(jié)約電能。電池的管理系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池組的管理包括：對(duì)動(dòng)力電池組的充電與放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、再生制動(dòng)反饋的電流、電池的自放電率、電池溫度等進(jìn)行控制。因?yàn)閭€(gè)別的蓄電池性能變化后，影響到整個(gè)動(dòng)力電池組的性能，用蓄電池管理系統(tǒng)來對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組和動(dòng)力電池組中的每一單體電池進(jìn)行監(jiān)控，保持各個(gè)電池間的一致性，還要建立動(dòng)力電池組的維護(hù)系統(tǒng)，來保證EV的正常運(yùn)行。動(dòng)力電池組必須進(jìn)行周期性的充電，動(dòng)力電池組對(duì)充電時(shí)的電壓和電流都有一定的要求，因此，高效率的充電裝置和快速充電裝置，也是EV使用時(shí)所必須的輔助設(shè)備。根據(jù)EV不同的形式，EV可采用地面充電器、車載充電器、接觸式充電器或感應(yīng)充電器等進(jìn)行充電。電池充電系統(tǒng)、管理體系、維修系統(tǒng)和再生制動(dòng)能量的回收等，是一個(gè)全新的系統(tǒng)工程，是EV運(yùn)行的保證體系，其重要性不亞于EV本身，如何建立充電站系統(tǒng)，使EV的充電能夠象內(nèi)燃機(jī)汽車加油站那樣方便、那樣普及，與此同時(shí)還應(yīng)建設(shè)報(bào)廢蓄電池的回收和處理工廠，以避免在出現(xiàn)廢料造成嚴(yán)重污染，也是推廣EV的關(guān)鍵問題，需要得到政府和全社會(huì)的重視和支持。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是EV的動(dòng)力裝置，這也是EV與內(nèi)燃機(jī)汽車的根本區(qū)別之處?，F(xiàn)代EV所采用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要是交流電動(dòng)機(jī)，永磁電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。一般要求能夠在EV制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，一般可以回收10%～15%的能量，再生制動(dòng)能量的回收有利于EV節(jié)能和延長(zhǎng)EV的行駛里程，這是EV節(jié)能的重要措施之一，再生制動(dòng)在內(nèi)燃機(jī)汽車上是不能實(shí)現(xiàn)的。在EV的制動(dòng)系統(tǒng)中，還保存了常規(guī)的制動(dòng)系統(tǒng)和ABS制動(dòng)系統(tǒng)，保證車輛在緊急制動(dòng)時(shí)，有可靠的制動(dòng)性能。

EV的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)共同組成，隨著EV結(jié)構(gòu)形式不同，采用了不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。EV的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩大驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大部分是由齒輪和差速器等共同組成。采用雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)代替單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以減小電動(dòng)機(jī)的直徑，便于在EV底盤下部布置，能夠減輕EV的簧載質(zhì)量。輪轂電機(jī)改變了內(nèi)燃機(jī)汽車傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式，每個(gè)車輪都是由獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，這與內(nèi)燃機(jī)汽車機(jī)械傳動(dòng)的四輪驅(qū)動(dòng)方式有根本不同。更有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化和應(yīng)用現(xiàn)代控制技術(shù)。任何一種電動(dòng)機(jī)都可以與不同的傳動(dòng)系統(tǒng)組合成集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并組成不同形式的系列化的EV?？刂萍夹g(shù)對(duì)汽車駕駛員來說，加速踏板、制動(dòng)踏板等操縱裝置是十分熟悉和習(xí)慣使用的操縱裝置。為了保持傳統(tǒng)的駕駛習(xí)慣，EV保存了加速踏板、制動(dòng)踏板和各種控制手柄等，在EV上是將加速踏板、制動(dòng)踏板機(jī)械位移的行程量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸人中央控制器，通過動(dòng)力控制模塊控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

EV的控制系統(tǒng)主要是對(duì)于動(dòng)力電池組的管理和對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，隨著車輛行駛工況的變化，而引起的電動(dòng)機(jī)輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化，必然引起動(dòng)力電池組的電壓、電流等的改變。通常采用電壓表、電流表、電功率表、轉(zhuǎn)速表和溫度表等儀表來顯示。特別是對(duì)動(dòng)力電池組剩余電量和剩余續(xù)駛里程的顯示有重要意義。有些EV的儀表板上采用紅色和藍(lán)色箭頭來表示電流的流向，同時(shí)用數(shù)字表示輸出或輸入的功率的大小，能夠一目了然的觀察到整個(gè)動(dòng)力電池組和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。由于EV高度電氣化，因此更加有條件實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化和采用自動(dòng)化的控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，一般用中央控制器中的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行控制和管理。另外，控制系統(tǒng)還包括整車低壓系統(tǒng)的電子、電器裝置、現(xiàn)代化衛(wèi)星導(dǎo)航和雷達(dá)防撞等裝備的控制，現(xiàn)代控制理論在EV上得到廣泛地應(yīng)用。EV除裝備現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)汽車的一些先進(jìn)的電子設(shè)備外，電動(dòng)輪、四輪轉(zhuǎn)向、再生制動(dòng)和太陽能的利用等，都可以在EV上發(fā)揮其獨(dú)特的作用。在EV控制系統(tǒng)中應(yīng)用了各種各樣的傳感器、電流檢測(cè)器、測(cè)速編碼器、顯示裝置、儀表、報(bào)警裝置和自診斷裝置等。對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組.電流轉(zhuǎn)換器一驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控并及時(shí)反饋信息和報(bào)警。車身及底盤EV車身造型，特別重視流線型，使得EV的車身造型更加具有特色，更加豐富多彩。也使得車身的空氣阻力系數(shù)大大地降低，EV大多數(shù)用復(fù)合材料來制造車身結(jié)構(gòu)和車身內(nèi)飾，有的豪華氣派，有的簡(jiǎn)單樸實(shí)，并且更加輕盈和美觀。由于動(dòng)力電池組的質(zhì)量大和動(dòng)力電池組所占據(jù)的空間大，為減輕EV的整車質(zhì)量，采用了輕質(zhì)材料、碳纖維增強(qiáng)樹脂和復(fù)合材料等制造車身和底盤部分總成，并采用三維擠壓成型工藝，制造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量小、強(qiáng)度大和裝卸動(dòng)力電池組方便的車架，補(bǔ)償因裝動(dòng)力電池組而增加的負(fù)載。在底盤的布置上還要有足夠的空間存放動(dòng)力電池組，并且要求線路連接方便，充電方便，檢查方便和裝卸方便，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力電池組的整體機(jī)械化裝卸。這就要求在EV底盤的布置上，打破傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車底盤布置模式，加大承載空間的跨度和承載結(jié)構(gòu)件的剛度，并充分考慮防止動(dòng)力電池組滲出的酸或堿等對(duì)底盤結(jié)構(gòu)件的腐蝕等。在EV上多采有滾動(dòng)阻力小的子午線輪胎，這種子午線輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)僅0.005，使得EV行駛時(shí)的滾動(dòng)阻力大大地降低。安全保護(hù)系統(tǒng)EV的動(dòng)力電池組，具有96～312V的高壓直流電，人身觸電時(shí)會(huì)造成致命的危險(xiǎn)。因此必須設(shè)置安全保護(hù)系統(tǒng)，確保駕駛員、乘員和維修人員在駕駛、乘坐和維修時(shí)的安全。另外在撞車、翻車或線路發(fā)生短路時(shí)，駕駛員能夠迅速切斷動(dòng)力電池組的電源，避免發(fā)生火災(zāi)，保護(hù)乘員的安全，同時(shí)還需要注意防止電池中的電解液溢出對(duì)乘員造成的傷害。EV必須配備電氣裝置故障自檢系統(tǒng)和故障報(bào)警系統(tǒng)，在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)控制EV不能起動(dòng)等，及時(shí)防止重事故的發(fā)生。EV的控制策略和控制系統(tǒng)①在操縱裝置和操縱方法上繼承或沿用內(nèi)燃機(jī)汽車主要的操縱裝置和操縱方法，適應(yīng)駕駛員的操作習(xí)慣，使操作簡(jiǎn)單化和規(guī)范化。②在EV控制系統(tǒng)中，采用全自動(dòng)或半自動(dòng)的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，達(dá)到安全、可靠、節(jié)能、環(huán)保和靈活的目的。③提高電池的比能量和比功率，實(shí)現(xiàn)電池的高能化。④采用高效率的電流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和高效率的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，提高電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。⑤采用流線型車身，降低EV的迎風(fēng)面積和空氣阻力系數(shù)。采用輕金屬材料、高強(qiáng)度復(fù)合材料和新型EV專用的車身和底盤結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)車身和底盤的輕量化。減輕EV的整備質(zhì)量。采用低滾動(dòng)阻力的輪胎，降低EV行駛阻力。⑥回收再生制動(dòng)能量，延長(zhǎng)EV的行駛里程，提高EV的節(jié)能。降低空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗。美國(guó)通用汽車公司EV—l電動(dòng)轎車EV-1型電動(dòng)轎車的整備質(zhì)量1350kg，動(dòng)力電池組的質(zhì)量533kg。最高車速為128km／h，0～96km／h加速時(shí)間為9s，使用85%的電池組電量時(shí)，EPA城市循環(huán)行駛里程112km，高速公路行駛可達(dá)144km?？梢曰厥赵偕苿?dòng)能量，是效率高、動(dòng)力性能好的“零污染”電動(dòng)轎車。在行駛過程中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)加速踏板行程產(chǎn)生響應(yīng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)EV-1行駛速度，不需要換檔，速度變化過程平穩(wěn)。

EV-1型電動(dòng)轎車的技術(shù)性能項(xiàng)目單位EV-1項(xiàng)目單位EV—I尺寸參數(shù)總長(zhǎng)mm4309電動(dòng)機(jī)性能參數(shù)類型三相交流寬度mm1766最大功率kW100高度mm1281最高轉(zhuǎn)速R/min15000軸距mm2512最高車速km／h128輪距前輪mm1470空氣阻力系數(shù)0.19后輪mm1244續(xù)駛里程km鉛酸電池88一152質(zhì)量參數(shù)乘員數(shù)人5續(xù)駛里程km鎳氫電池120一200整備質(zhì)量kg鉛酸電池1400充電器輸入電壓V220整備質(zhì)量kg鎳—?dú)潆姵?320充電程度%O—100電池組類型鉛酸電池或充電時(shí)間h鉛酸電池5.5-6鎳-氫電池充電時(shí)間h鎳氫電池6—8動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力電池組充電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)操縱裝置控制系統(tǒng)(1)動(dòng)力電池組EV一1采用Delco公司免維護(hù)調(diào)壓閥式密封鉛酸電池組，用氣體再化合技術(shù)保證免維護(hù)功能。用吸附玻璃墊層吸附溢出的電解液，從而保證電解液不會(huì)溢出到電池殼外面。帶火焰消除器的單向壓力閥允許氣體逸出等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電池的免維護(hù)。另外，EV-1還可以采用“通用一噢旺尼克”公司的鎳—?dú)鋭?dòng)力電池，比能量70W·h／kg，能量密度160W·h／L。在50%放電深度時(shí)比功率220W／kg，80%放電深度時(shí)比功率200W／kg，一次充電后續(xù)駛里程達(dá)到265km。動(dòng)力電池組管理模塊的分流器模塊檢測(cè)動(dòng)力電池組的電流，控制動(dòng)力電池組的充電、放電的全過程。動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)和冷卻通風(fēng)系統(tǒng)模塊，對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行熱管理，對(duì)電線保護(hù)套松動(dòng)、動(dòng)力電池組的電壓和溫度，進(jìn)行測(cè)量和控制，保證車載電源系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，以優(yōu)化動(dòng)力電池組的性能和延長(zhǎng)壽命。自我檢測(cè)和自我保護(hù)系統(tǒng)模塊，將動(dòng)力電池組的技術(shù)狀況的信息，隨時(shí)反饋到中央控制器中，并由中央控制器作出相應(yīng)的處理。(2)充電器用智能控制模塊控制隨車感應(yīng)式耦合充電系統(tǒng)，采用可分式絕緣變壓器產(chǎn)生磁場(chǎng)，因此能夠在全天候的條件下對(duì)EV-1動(dòng)力電池組進(jìn)行充電，目前所采用的磁感應(yīng)式(Madne—Charge)6.6kW充電系統(tǒng)，充電時(shí)間約2—3h。新開發(fā)的50kW快速充電系統(tǒng)，充電時(shí)間縮短到10～15min，就可以達(dá)到80%的電量，電量可供EV-1行駛90—100km。EV-1制動(dòng)時(shí)，回收再生制動(dòng)的能量向動(dòng)力電池組充電，全部過程都是由中央控制器管理。（3）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在EV-1中，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制模塊，控制Delco推進(jìn)系統(tǒng)公司供應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為液體冷卻式交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，有寬廣的調(diào)速范圍和優(yōu)異的轉(zhuǎn)速特性，最大功率為100kW，最高轉(zhuǎn)速1600r／min，并具有優(yōu)越的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)矩特性。Delco的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采取機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、主減速器驅(qū)動(dòng)橋的輕質(zhì)鋁差速器和半軸等，組合成整體，一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分緊湊，通用性好。輕質(zhì)鋁合金制造的差速器，既輕巧又堅(jiān)固，車橋的駐車鎖止器能夠保證EV-1在駐車時(shí)的可靠鎖止。Delco的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的液體冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，提高了傳動(dòng)性能和傳動(dòng)效率，性能更好，壽命更長(zhǎng)。Delco的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)轉(zhuǎn)，有效地回收再生制動(dòng)時(shí)的能量。所有的電氣連接都是全天候的，能夠適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)周邊和罩內(nèi)嚴(yán)酷的環(huán)境條件。一體化Delco驅(qū)動(dòng)單元裝有由Delco的110型“動(dòng)力電子系統(tǒng)”控制的軸端編碼器、嚙合模式開關(guān)、油壓開關(guān)、溫度傳感器等監(jiān)控系統(tǒng)，保證了驅(qū)動(dòng)單元的平穩(wěn)性和可靠性。（4）操縱裝置EV-1電動(dòng)轎車控制系統(tǒng)的操縱裝置有加速踏板、制動(dòng)踏板等操縱裝置，加速踏板、制動(dòng)踏板的機(jī)械位移量，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸入Delco公司制造的混合動(dòng)力模塊中。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)即產(chǎn)生“油門響應(yīng)”，不需要換檔，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。符合汽車駕駛員的操作習(xí)慣。5)控制系統(tǒng)750A—混合動(dòng)力控制模塊110型動(dòng)力電子系統(tǒng)模塊750A—混合動(dòng)力控制模塊EV-1采用Delco的750A混合動(dòng)力控制模塊作為控制單元技術(shù)裝備，由于具有750A強(qiáng)大的額定電流，在大功率的條件下不需要再并聯(lián)功率模塊。750A混合動(dòng)力控制模塊的微處理器采用可再編程存儲(chǔ)器，具有轉(zhuǎn)矩控制、巡航控制、電子限速、加速踏板標(biāo)定、過電壓／不足電壓限值、診斷和自我檢測(cè)等多種功能。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)一裝置在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)箱體內(nèi)，采用冷卻系統(tǒng)冷卻以保證工作的可靠性。110型動(dòng)力電子系統(tǒng)模塊對(duì)整個(gè)車輛的動(dòng)力進(jìn)行控制，110系統(tǒng)可以在動(dòng)力電池的額定直流電壓為270—350V之間正常地工作，推薦在充電時(shí)最高電壓不超過430V，在再生制動(dòng)能量回收時(shí)電壓不超過405V在110型“動(dòng)力電子系統(tǒng)”中，逆變器是采用專門設(shè)計(jì)的、裝于EV-1的行李箱內(nèi)、特殊環(huán)境條件下的絕緣柵雙極750A的大功率管，可提供110kW，輸出電流為400A的電流。逆變器以正弦波輸出，能在0—600Hz范圍內(nèi)進(jìn)行精確控制，控制交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到16000r／min。實(shí)現(xiàn)即時(shí)加速踏板響應(yīng)并實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，使EV-1的最高車速達(dá)到128km／h，并且起動(dòng)平穩(wěn)，有優(yōu)良的加速性能和爬坡性能。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)還能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行，在制動(dòng)時(shí)能夠轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)發(fā)電，回收再生制動(dòng)的能量，增加續(xù)駛里程。不論在驅(qū)動(dòng)模式和再生制動(dòng)模式的工況下，都能實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的高效率的控制，由于再生制動(dòng)能量的回收，可以增加EV-1的續(xù)駛里程接近總續(xù)駛里程的1／5～1／4。110型動(dòng)力電子系統(tǒng)帶有可再編程存儲(chǔ)器和微機(jī)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)駕駛員通過對(duì)操縱裝置的輸入量，進(jìn)入110型動(dòng)力電子系統(tǒng)，經(jīng)過微機(jī)控制系統(tǒng)處理，并通過輸出接口輸送到各個(gè)控制模塊中去，對(duì)整車進(jìn)行綜合控制。通過不伺的控制模塊來控制加速踏板的標(biāo)定，電子限速，巡航控制，力矩控制，力矩指令濾波，過電壓和不足電壓的限值，診斷和自我檢測(cè)等多種功能。(3)DC／DC轉(zhuǎn)換器和低壓電池組在EV-1中110型動(dòng)力電子系統(tǒng)中的輔助功