电动汽车范文10篇

电动汽车范文篇1

关键词：电动汽车；充电桩；充电技术；解决难题

1电动汽车充电桩和充电技术的现状

在当前的电动汽车充电桩和充电技术的实际情况中，充电桩往往采用电气控制与交易服务一体化的模式设计而成的，其硬件构造主要运用一块板卡集成设计。由于电气控制与服务交易部门的连接，导致电动汽车充电桩电气服务与电气控制融合在一起，导致充电桩的扩展性较差，不利于系统集成处理，进而不利于电动汽车的发展。因此，在当前的电动汽车充电桩和充电技术的不利于更新和技术改造的难题，其涉及的情况主要包括两部分：其一，扩展性，在当前的电动车充电桩涉及中，其产品的扩展性较差，不方便更新和系统功能集成，导致后期的充电服务和技术难以安装部署，造成电动车充电桩的更新和技术改造较难的问题；其二，不规范，当前的电动车充电桩操作相对较为复杂并且不规范，例如，在当前的电动车充电桩建设使用的往往设备与操作界面存在不统一性，导致操作流程往往不同，摒弃服务充电技术的规章不标准化，实际的操作流程往往存在不规范的现象。在当前的电动车充电桩充电技术的难题现状中，主要设计规范性和发展性难题。因此，实际的技术创新需要引进模块组件化，将电动车充电桩的控制与交易独立，构建电动车充电桩和操作用户可以信任的网络平台提高电动车充电桩充电技术的可行性和发展性。

2电动汽车充电桩充电技术难题解决策略

2.1创新电动汽车充电桩设计方案。在电动汽车充电桩充电技术难题的解决策略中，通过对当前的电动汽车充电桩的构架进行创新，运用新型信息网络技术来实现充电桩的交易服务和充电控制的独立，通过建立标准化的充电桩交易和充电模式，有利于提高电动汽车的充电便捷性和安全性。（1）电动汽车充电桩构架创新设计。在新型的电动汽车充电桩构架设计中，需要改变当前的充电控制和交易服务结合的模式。通过将充电控制与交易服务单独设计成两个部分，确保其中一个板块能够实现电动汽车充电桩的充电服务；另一个板块能够实现电动汽车充电桩的交易服务。通过分离充电技术和充电交易服务，不仅仅可以为每个板块的更新和技术改造创造良好的外在条件，同样也能够将电动汽车充电桩的生产模式规范标准化。通过电动汽车充电桩的利于维护和审计，能够有效的降低电动汽车充电桩的后期资金使用。（2）电动汽车充电桩功能设计与定义标准化。在电动汽车充电桩充电技术难题的解决策略中，需要进行电动汽车充电桩功能设计与定义标准化。例如，充电桩的功能需要蕴含访问控制、用户登录认证、费用计算、充电数据和互联网通信等基本功能。其中，电动汽车充电桩的认证需要包括到多种服务功能实现，电气控制涉及充电控制和电气开关回路等功能。（3）电动汽车充电桩标准和充电服务流程。在电动汽车充电桩充电技术难题的解决策略中，需要确认电动汽车充电桩标准和充电服务流程。在电动汽车充电桩的架构创新设计当中，需要制定规范和协议标准来支持整个充电桩的标准化发展。利用规范和标准来实现认证结算单元的充电技术规范，确保认证交易结算和运营管理之间的互联网通信协议，同样需要保证电动汽车充电桩的认证与监控运营具备合法性。在认证结单元与监控运营进行连接中，保证电动汽车充电桩的合法性，确保连接上能够以随机数形式完成鉴权认证；在电动汽车充电桩主站随机数的生产主要有监控运营端，用于监控运营数据的加密和电动汽车充电桩数据的解密工作。2.2加强充电技术的信息化建设。在电动汽车充电桩充电技术难题的解决策略中，需要加强充电技术的信息化建设。加强充电技术的信息化建设主要涉及到电动汽车充电桩的费用平台建设和信息化充电技术建设，在电动汽车充电桩的硬件建设中，需要注重信息平台硬件设施的选择，例如，内存处理器和网络以及充电控制显示接口。在加强充电技术的信息化建设中，需要完善模块组件化的设计思路采用多种信息模块化设计，确保在电动汽车充电桩的无线网络通信技术来实现各个电动汽车充电桩的网络连接，确保电动汽车充电桩在信息化的网络覆盖下能够实现与服务系统的信息交叉。在内加强的电动汽车充电桩充电技术的信息化建设，有助于电动汽车充电桩产品的信息化系统的集成，方便灵活地布置电动汽车充电桩。同样信息化平台的建设能够帮助电动汽车充电桩进行及时道德更新或者充电技术的改造，很大程度上提高了电动汽车的充电操作便捷和交易安全。2.3优化在电动汽车充电桩充电技术的效果。在电动汽车充电桩的充电技术难题解决上，需要当前的电动汽车充电桩的构架进行创新，运用新型信息网络技术来实现充电桩的交易服务和充电控制的独立。在实际的效果中，在成本对比上：优化后的电动汽车充电桩构架能够时间逐渐优化设计，将控制与充电交易服务分离，确保每个部分不会对其他的造成影响，保证了硬件资源的合理运用和技术改造；同样在维修成本上，改进后的电动汽车充电桩能够降低后期的维护工作量，方便充电技术的升级；在电动汽车用户的体验上，创新的电动汽车充电桩具备简单的操作，不需要学习较高的技术就能够实现电动汽车的充电。

3电动汽车充电桩无线充电技术的应用前景

3.1电磁感应式充电桩应用前景。在电动汽车充电桩充电技术的难题解决中，可以发展电磁感应式充电桩来帮助电动汽车的推广以及运用。在电磁感应式充电桩的应用前景中，需要构建电磁感应式充电桩，通过无线充电模式来帮助电动汽车进行充电。其基本原理为借助电磁场能够穿越非金属的物体，从而利用磁生电原理来进行。通过将电磁能转换成电能，进而将能量充电磁感应式充电桩转移到汽车，实现无线充电技术的电能传输。由于电磁感应在当前的电动汽车运用中存在较多的问题还未解决，因此，电磁感应式充电技术可以作为未来的电动汽车充电桩的充电核心技术。通过信息技术的发展，来解决当前电磁感应式充电桩在实际中存在的问题，通过其他技术的运用来保证电磁感应式充电技术帮助当前的电动汽车充电桩技术进行创新。3.2无线电波式充电桩应用前景。在电动汽车充电桩充电技术的难题解决中，可以发展无线电波式充电桩帮助在电动汽车充电桩充电技术的改造创新。在无线电波式充电桩的工作原理上，运用无线电波为电能载体，通过自由空间来实现传输能量，可以有效地提高在电动汽车充电桩的充电范围更加广阔的应用价值。无线电波式充电桩主要能够运用在电网获取电能，通过准换成无线电波的形式发散出去，利用电动汽车的接受装置实现无线电波转换为电能的形式，经过线路实现电动汽车的电池充电。当前无线电波充电桩充电技术的主要应用难点在于无线电波是呈现辐射形式，虽然发射功率较高，但是实际的传输效率往往达不到50%，因此，在当前应用无线电波式充电桩显得十分困难，但是，由于其优势所在，如果能够解决其缺点，在将来的电动汽车充电桩应用前景将变得十分广阔。

4结语

由此可见，在电动车充电桩充电技术难题的攻克中，需要创新电动汽车充电桩的设计方案，将电动车充电桩的交易服务系统和充电系统独立，利用信息网络平台的构建来实现电动车充电桩充电技术的发展，有助于电动车充电桩的系统集成，方便充电桩的灵活安装。同样创新电动车充电桩充电技术，构建电动车充电桩与用户之间规范化的充电交易模式，加强充电桩的标准化建设，有助于电动车充电桩充电技术的整体稳定和发展。在电动车充电桩充电技术的难题解决策略中，建立统一的结算模式，有助于电动车充电桩的操作便捷和交易安全，有助于提升电动汽车充电桩的服务效率和运营成本，保障电动汽车行业健康的发展。

参考文献：

[1]曾庆捷.我国电动汽车充电技术发展趋势探析[J].山西电力,2020(02):38-40.

[2]袁博.电动汽车换电模式的发展现状及趋势综述[J].汽车文摘,2020(05):23-27.

[3]高驰.换电模式能否突破电动汽车续驶里程限制？[J].汽车与配件,2020(07):66-67.

电动汽车范文篇2

关键词：电动汽车；电池包；防水；密封胶

1概述

根据全球能源发展的布局，安全、节能和环保已经成为当前汽车工业发展的主要趋势，新能源汽车成为当今汽车领域研究的热点。作为汽车交通工具，电动汽车也需要具备传统车所具有的一切属性，包含安全性和使用寿命等方面的要求。电池系统作为三电系统中最重要的部件之一，是保证整车安全的屏障。国家标准中已经明确表示电池包要具备防护等级IP67的要求[2]，电池包不会因为进水而导致安全事故的发生，进而导致人员的伤亡。因此，电池包的密封防水格外重要，直接影响电池系统设计成功与否的关键。本文是研究一种应用于电动汽车电池包的密封胶，对胶体的材质、涂胶轨迹、胶的特性进行分析，使胶体与电池箱充分结合，通过国标要求的相关测试标准进行检测和验证[1]，归纳出一种合适的胶体和打胶方式。

2电池包的密封结构分析

电动汽车电池包的电池组电压高达600V以上，乘用车平台略低达到300V以上，电池箱体必须保证密封防水，防止进水导致电路短路，而导致事故发生。电池箱体防护等级要达到IP67以上。电池包的防护等级和热管理方式有关，目前电池包热管理方式主要有自然冷却、风冷及液冷，自热冷却可以较好地保证密封性能，风冷及液冷由于存在外界因素的干扰，密封性设计要求更高，风冷是靠外置的强制风冷来冷却，除不能与大气相通外，不允许在某处泄漏。液冷是靠外界的热交换液体流动来达到加热或者冷却的目的。电池包的密封结构主要由上盖、下箱体、相关接插件和接触密封垫所组成，此文主要阐述上盖与下箱体之间的密封胶，是决定电池包密封效果的关键。

3密封胶的技术原理

此密封胶为高弹性可返修密封胶，是一种高弹性、密封性好，易返修的通用型密封胶。该类产品储存稳定，耐热温度高，固化物有良好的机械性能和耐湿热稳定性。在高温条件下成液态，一定时间后固化成型形成产品，产品的形态表面致密，内部泡孔细密均匀有优异的回弹性，其适用于电池包各种不同的密封面，易实现工业化和自动化。

4密封胶的密封结构分析

为了保证良好的密封效果，除了固定上盖和箱体的螺栓距离在50mm左右和扭力固定螺栓的限位结构特征外，上盖和箱体之间的密封面要具有一定的平面度和粗糙度。上盖与箱体之间的密封胶还应该具备如下的特性：（1）密封胶的有效密封宽度≥8mm；（2）密封胶适用于各种不规则的图形施胶，固化时间在单个工序时间内完成；（3）压缩量在70%以内，具有高回弹性和压缩可恢复率；（4）可反复拆卸的可维修性，在保证生命周期内具备5次以上的可维修拆卸性；（5）其他物理特性，如耐高低温性、耐湿热性、阻燃性等。对该密封胶的重要特性进行试验，数据如图2。通过试验得出：该密封胶在满足使用要求的前提下，具有较好的压缩性，可反复拆卸，抗老化，适用于密封面的基本要求。

5密封胶的试验论证

5.1气密及防水试验。把带有密封胶装配完成后，相关接插件用匹配插头堵住，防爆阀位置为气密检测口，依据气密检测仪进行内部充气，充气时间60s，充气总压5-6kPa，当压力达到3.5kPa左右，稳定时间60s，测试时间60s，如果测试时间内压降在25.4Pa以内，则测试通过，如图3所示。将气密测试通过的电池包完全浸入一个盛满水的池子里，保持箱子上表面再水下1m以上，保持30min，如图3所示，等时间到达后，取出电池包，打开上盖，观察箱体内是否存在水珠，若箱子完全干燥，则说明电池箱体密封达到IP67以上，若箱子内部存在进水，则说明密封不够，需要继续优化设计。5.2拆装试验。对已经经过气密试验和水试试验的样品进行搁置30min后，固定上盖和箱体的螺栓，M5螺栓扭力在4NM左右，再静置30min，重复前面的上盖拆装5次以上，然后进行沉水试验，如图4所示。5.3老化试验。对带有密封胶的电池包相关接插件堵住，留一个防爆阀作为进气口，进行气密试验，通过气密试验后，再进行沉水试验，IPX7试验通过后，将电池包置于（-40±2）℃～（85±2℃）的交变温度环境仓中，两种极端温度的转换时间小于30min（以设备实际转换能力为准），每个极端温度保持8h，单次循环总时间为17h；循环84次，总循环时间约60天。老化试验完成后，再进行沉水试验测试。如图5所示。5.4振动试验。把经过气密，沉水测试合格的完整电池包，按照GB/T31467.3-2015中振动条件相关的说明，进行振动测试，完成以后再进行沉水测试。

6结束语

纯电动汽车电池包的密封性对电池系统的安全起到关键性的作用，各个电池厂商都在寻找一种效果优良、自动化程度高和成本低廉的密封胶。电池包的密封手段也在不断摸索，不断改进和逐步创新，一个较好的密封方案，都将会推动行业的发展，为新能源事业做出一定的贡献。

参考文献：

[1]GB/T31467.3-2015.电动汽车用锂离子动力蓄电池包河系统第3部分安全性要求与测试方法[S].

电动汽车范文篇3

关键词：电动汽车，换电站，技术分解，专利状况分析。

0引言

电动汽车属于新能源汽车，在资源紧缺以及环境污染严重的当今社会，各国均重视新能源汽车的发展，而电动汽车技术属于较早提出的技术。但受制于当时社会的科学技术水平，电动汽车的使用成本较高，无法普及，经过了多年的发展。随着技术的成熟，电动汽车的多个难题被克服，电动汽车将逐渐替代原来的燃油动力汽车，成为发展的重点。而电动汽车的核心部件为动力电池，动力电池的容量是限制电动汽车发展的重要因素。

1电动汽车换电技术国内申请趋势

由电动汽车换电技术国内申请趋势变化图（图1）可以看出，我国的电动汽车换电技术的专利申请始于1990年代末期，但1997～2009年期间，申请量均不大。但从2010年开始，申请量出现了大幅的增加。且之后的数年均远大于2010年之前的申请量，综合各方面的分析，其申请量的变化可能与电动汽车的发展有关，在很早的时期便提出了电动汽车这一概念，但局限于当时的技术水平，电动汽车无法普及。而至2009年左右，电池、电机以及控制技术获得了长足的发展，并且由于能源危机以及对于环境保护的关注，促使电动汽车更加适合当前社会的发展。通过各方面的技术的支持以及政策的鼓励，使得电动汽车再次受到关注并获得发展，电动汽车的电池技术以及续航问题是电动汽车的关键性技术，即电动汽车的发展与电动汽车的换电技术密切相关。因而呈现出了2009年开始的申请量大幅增长，而2016年的申请量由于大部分申请还并未公开，因而其申请量显示较少。可以预期的是，在电动汽车商业化的当前，其申请量也会较大。

2电动汽车换电技术申请地区的分布状况

从电动汽车换电技术申请地区分布图（图2）可以看出，在专利申请的地区分布中，北京申请量最大，同时，远高于其他的省市的申请比例，通过对申请地区的进一步分析可知，北京的申请人中，国家电网、研究院以及高校的申请占据较大的比例。同时，还有一些个人及企业的申请也补充了北京的申请比例，对于济南的申请量中，进一步分析可知，其中山东电力研究院以及山东电力集团占据了其申请量的较高的比例，山东大学占据较小的比例，而其他个人或企业申请量很少，而对于河南的申请量中，进一步分析可知。其中许继电气股份有限公司的申请量占到了河南申请量的90%左右，而其他高校、个人、企业申请量均较小，而上海的申请量中，企业、电力公司以及高校申请量相对比较平均，通过对申请地区的分布以及进一步分析可以看出，各个地区的申请量的分布情况以及申请人的组成情况不尽相同。部分以科研、电网为主，部分以重点企业为主，部分以研究院或电力公司为主，构成了各地区的电动汽车换电技术的专利主体，此外，还具有39%的其他分布区域。可以看出，除了北京外，各地区的分布相对比较分散，并未形成主要的电动汽车换电的专利技术集聚区。

3电动汽车换电技术前十申请人分布状况

从电动汽车换电技术前十申请人分布图（图3）可以看出，国家电网的申请量占比远高于其他公司，其使得所在地区北京的申请量也远高于其他地区，而许继电气股份有限公司也使得河南的申请量高于其他地区，从前十的申请人分布情况可以看出，国家电网还是占据申请量的主体，其整合了电力系统的供配电以及供电相关领域，而电动汽车的换电技术离不开供配电以及电网的供电及分布情况，从而产生了国家电网为主体的申请情况，而其他研究院以及公司则大多涉及一些具体的结构配件以及算法的设计。

4电动汽车换电技术申请人类别/数量/申请量分布

从电动汽车换电技术申请人类别/数量/申请量的分布图（图4）可以看出，在总的申请量与类别划分中，企业类的申请总量最多，达231件。其次，个人申请及国家电网的申请也相对较多，但结合该分类中的申请人的数量可知，其人均占比与申请量趋势并不相同，国家电网公司作为申请人，其总量在分类中排第三，但人均申请量远高于其他类别。而企业申请量最高，但分布在103家企业中，因而该类别中人均申请数量仍较低，而个人申请总量排第二，但人均仅1.43件。从该类别下的人均申请数量可以看出，国家电网独占96篇，其涉及电动汽车换电技术涵盖的大部分技术分支，其足以形成有效的专利布局。而企业与个人中，由于人均数量较少，而且申请技术相对比较分散，难以形成有效的专利体系，仅能在部分技术分支中进行发展。高校与研究院则大部分关于电动汽车换电技术的研究以及算法类的分析，且保护范围较小，难以产生价值。

5电动汽车换电技术排名前十技术的重点技术分布

从电动汽车换电技术排名前十技术的重点技术分布图(图5)可知，其换电技术大致分布在B60L11/18（电动车辆动力装置，用车辆内部电源的电力牵引，使用初级电池、二次电池或燃料电池供电的），H02J7/00（供电或配电的电路装置或系统，用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置），B60K1/04（车辆动力装置或传动装置的布置或安装，用于动力装置蓄电器的），B60S5/06（车辆的保养、维修、修理或重装，将蓄电池安装到车辆上，或由其上拆卸下来的）以及H01M（将蓄电池安装到车辆上，或由其上拆卸下来的）这几个技术领域中，专利分类中并未具体将电动汽车换电技术放在一个技术领域中，而是通过电动汽车的动力电池与蓄电池的拆装维护等技术的结合来形成电动汽车换电技术的组合。

6结语

电动汽车的续航能力由其动力电池以及动力电池的配套设施所限制，而电动汽车充电技术由于充电速度慢，充电效果不佳等原因一直抑制着动力电池技术的发展。基于充电技术的缺陷，提出了电动汽车换电技术，采用直接更换电池的方式来进行电力的补充，以实现快速更换达到长时间续航的能力。通过对该技术的梳理总结，有助于本领域技术人员建立电动汽车换电技术的知识体系，了解换电技术的发展情况与趋势，提高专利审查的效率。

参考文献

电动汽车范文篇4

关键词：纯电动汽车；电池；充电；慢充；快充；快速更换；无线

1概述

本文基于CNPAT数据库对纯电动汽车充电技术进行检索，共得到相关专利申请3505件（截至撰稿日），其中，涉及交流慢充技术的专利申请为729件、直流快充技术为816件、快速更换技术225件、无线充电技术727件。在纯电动汽车充电技术中的研发主流为直流快充技术，这也与用户对缩短充电时间的需求相适应，此外，无线充电技术的占比也较可观，虽然目前鲜有实际应用，但由于其充电形式的便利性使其成为了研发热点，而快速更换技术虽然在纯电动公交车领域已有较为成熟的应用，但其申请量相对较低，这也与其对整车和换电装置研发难度较大以及投资较高的因素有关。

2交流慢充

交流慢充技术的主要申请人依次为丰田、比亚迪、宝马、国家电网、现代、北汽新能源，其中，丰田、宝马、现代的主要研发领域为整车，国家电网主要涉及充电桩，北汽新能源主要涉及整车和充电桩，比亚迪主要涉及整车和电池。

3直流快充

直流快充技术的主要申请人与交流慢充技术较一致，但申请量占比有所变化，依次为比亚迪、丰田、宝马、北汽新能源、国家电网、现代，可以看出各公司的研发侧重点有所不同。直流快充技术主要涉及直流充电机和充电方法，典型专利申请如表2。

4快速更换

快速更换技术的主要申请人依次为丰田、蔚来、国家电网，其中，蔚来公司为主推换电应用的纯电动车企，因此其专利布局也主要针对快速更换技术。快速更换技术主要涉及电池装卸系统和换电方法，典型专利申请如表3。

5无线充电

无线充电技术的主要申请人依次为高通、西门子、丰田、现代、国家电网，其中，高通公司是开发电子产品无线充电技术的领先公司，从其专利布局可以看出高通公司已在重点研发无线充电在汽车领域的应用。无线充电技术主要涉及无线充电系统构成和位置校正，典型专利申请如表4。

6结论

通过对纯电动汽车各充电模式的关键技术在专利申请的角度进行的梳理，发现目前纯电动汽车充电技术的研发热情较高，整车充电模式已形成了较为成熟和全面的技术链条，快速更换技术因存在成本和整车技术瓶颈发展较为缓慢，无线充电技术依托于相关技术的快速发展以及其应用的便利性或将成为纯电动汽车充电技术的主要发展趋势。通过对各项技术主要申请人的分析可知丰田公司和国家电网公司是该领域的领军企业，但在技术高度方面，丰田公司更具优势。国内企业应把握对纯电动汽车全面推广的时机攻破更新、更尖端的相关技术以占领市场先机。

参考文献

[1]张婷等.电动公交车充电模式研究综述[J].电源技术，2015，2796-2802.

[2]韩笑.纯电动公交车充电站运营规划及仿真.第五届中国智能交通年会暨第六届国际节能与新能源汽车创新发展论坛，2009，189-194.

电动汽车范文篇5

1电机驱动集成装置

纯电动汽车的电机驱动系统中，电机将电能转换为动能以产生驱动转矩，而减速器与电机传动连接，在电机和执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用。目前，电机驱动系统的这3部分主要采用分体设计，然后由整车厂组装成为一个整体。这种组装形成的电机驱动装置，整体体积一般很大，因而对空间需求也大。为使电机驱动装置能便利地在整车机舱布置，现有的一种解决方案是集成关联的电机驱动部件。如图1所示，此新型装置由驱动电机、控制器、减速器和连接轴等主要部件集成。在电机驱动集成装置中，减速器位于驱动电机的第一端，且与其延伸出的输出轴传动连接。连接轴与减速器传动连接，且沿驱动电机的侧面向其第二端延伸。控制器位于连接轴的上方，与其连接的接线盒用于容置驱动电机的电源线和控制线[2]。减速器的连接轴沿驱动电机的侧面延伸，使得整个电驱动装置的长宽尺寸相对较少。由于连接轴的尺寸远小于电机的尺寸，且其所处位置的高度相对较低，将控制器直接设置在连接轴上方，就实现整体高度的降低。相比于将控制器设置于电机的上方，此电机驱动集成装置充分利用连接轴上方的空间，做到较小体积，因而对空间需求也小。

2定子铁芯绕组绝缘隔离部件

纯电动汽车的驱动电机由定子和转子组成，通过它们的相对旋转实现电能与机械能的转换。定子由铁芯和绕设在铁芯上的绕组构成，是旋转电机的固定部分。铁芯上通常开设有安装槽，绕组所包含的绕组导线则穿设在安装槽中。为了确保绕组与铁芯之间以及绕组导线之间的电气绝缘，安装槽内通常设置有绝缘隔离件。绝缘隔离件占据的槽内空间越大，安装槽的槽满率越小，旋转电机的功率密度和转矩也会越小。为提高绕组导线占据安装槽内空间比例，现有的一种解决方案是减少铁芯绕组电气绝缘隔离件。如图2所示，铁芯的安装槽中布设有多个导线组，多个导线组在安装槽的深度方向逐个分布。传统的绝缘隔离件通常由绝缘纸折弯成占据较大槽内空间的S型或B型。此新型绝缘隔离部件则利用同一安装槽中依次两两分布的绕组导线相位基本相同的特点，将隶属于同一个导线组的两根绕组导线直接接触，避免在两者之间设置绝缘隔离件，进而采用绝缘折弯组件来绝缘隔离相邻的两个导线组及导线组与安装槽的内壁[3]。由于同一个导线组内的两根绕组导线之间无需设置绝缘隔离件，因此能减少安装槽内的绝缘隔离部件所占据的空间，相应地提高绕组导线的布设空间，即安装槽的槽满率。

3并联逆变功率模块

纯电动汽车通过逆变器将动力电池的输出端与电机的三相绕组连接，将直流输出转变为交流输出，以供电机驱动系统运行。随着大功率驱动电机的广泛应用，电机驱动系统的功率密度要求更高。若使用传统三相全桥逆变器，会受功率器件的最大允许电流限制，容易产生过流、过热等常见的失效模式。如果逆变器的一个桥臂出现故障而不能正常开闭，则整个电机驱动系统将不能工作，导致电动汽车失去动力，带来安全隐患。为降低逆变模块中使用的功率器件的功率要求，现有的一种解决方案是并联设置逆变功率模块。如图3所示，此新型电机驱动系统的第一逆变功率模块和第二逆变功率模块为硬件完全相同的逆变功率模块。两逆变功率模块的直流输入端均连接电动车的动力电池输出端，而模块的交流输出端则输出三相交流电至交流电机上对应的三相绕组[4]。第一逆变功率模块和第二逆变功率模块中的对应位置处分别设置有第一传感器和第二传感器。电机驱动系统配置互校单元，将两个传感器分别获得的信号进行相互比较以判断第一逆变功率模块和第二逆变功率模块的故障情况。任一逆变功率模块发生故障时，其对应的三相交流输出端被切断，并且另一逆变功率模块的三相交流输出端保持输出三相交流电，提供原来一半的功率输出，保障电动汽车可以持续地安全运行。

4电机驱动系统优化方案

目前，国内的纯电动汽车驱动系统仍以单电机驱动为主。鉴于纯电动汽车运行过程中的行驶工况较为复杂，包括频繁启停、快速超车、高速巡航、低速爬坡等，电动汽车只设有单独的驱动电机很难满足车辆在不同路况下的直接驱动要求。同时，由于电机输出转速及转矩不能调节，故在整个综合工况下，电机系统的效率比较低。为克服上述缺陷，纯电动汽车应设计双电机驱动系统的优化方案，提高车辆在不同行驶工况下的驱动效率，从而增加整车的续航里程。图4所示是一种双电机驱动系统，包括信号单元、整车控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、低速驱动电机及高速驱动电机。信号单元将车辆信号传送到整车控制器，整车控制器根据接收到的车辆信号来识别驾驶指令，并根据车速与阈值V1和V2的比较来确定传送至第一电机控制器及第二控制器的控制命令，其中V1<V2。当车速低于速度V1时，整车控制器通过第一电机控制器控制低速电机运行，低速驱动电机输出相应的扭矩。当车速大于V2时，整车控制器通过第二电机控制器控制高速驱动电机运行，高速驱动电机输出相应的扭矩。当车速大于V1且小于V2时，整车控制器通过第一电机控制器及第二电机控制器控制低速电机和高速电机同时运行，双电机配合输出相应的扭矩[5]。纯电动汽车现阶段使用的主要驱动电机的是异步感应电机和永磁同步电机。如表1所示，因为永磁同步电机效率高、体积小和重量轻，所以在国内纯电动汽车上较多使用。但永磁同步电机需要使用稀土永磁材料钕铁硼，而稀土资源又较为贫乏，出于降低电机成本及提高加速性能的考虑，国外纯电动汽车上较多使用异步感应电机。异步感应电机的不足主要是效率偏低以及对冷却系统和调速器的性能要求很高。通过动力分流的方式，采用前后布置两种不同电机的方案[6]，即前置永磁同步电机+后置异步感应电机，可以充分利用永磁同步电机和异步感应电机的各自特点，进一步优化双电机驱动系统，实现纯电动汽车的高性能兼长续航。如图5所示，永磁同步电机主要负责中低速的日常驾驶，而异步感应电机则主要负责提供极佳的加速性能和高速度，这是一种节省成本并提供强大动力的高效组合。永磁同步电机采用永磁体生成电机的磁场，在瞬态仍然可以保证较高的效率，同时有着更大的功率密度，因而适用于频繁启停的工况以及较小的布置空间。异步感应电机是将转子置于旋转磁场中，成本低、可靠性更高，同时稳态的效率也不错，因而适用于高速行驶的工况以及较大的布置空间[7]。采用两种不同电机共同驱动车辆，大多工况仅用单电机驱动的模式就能满足，剩余场景则采用同时双电机的大功率输入来保证。因为永磁电机需克服反拖力矩，而感应电机无需克服，所以采用永磁同步+异步感应的双电机驱动方案效率更高。结合前文所述的电驱动装置集成化、定子绕组电气绝缘精简化和逆变功率模块并联化的技术，均适用于永磁同步电机和异步感应电机，可以再进一步优化纯电动汽车双电机驱动系统。其中，电驱动部件集成技术可进一步缩减电驱动装置的整体尺寸，优化前后机舱的布置。定子绕组电气绝缘隔离件简化技术可提高安装槽的槽满率，优化绕组导线的布设空间。逆变功率模块并联技术可降低功率器件的上限要求，削减安全隐患。因此，通过集成化、精简化和并联化，永磁同步+异步感应的双电机驱动系统的成本、效率和安全性能得到进一步的提升。

5结束语

为改善纯电动汽车的性能，对国内主要纯电动汽车电机驱动系统的技术特点进行分析，并结合电机技术的主流路线，研究当前电机驱动系统的优化方案。经探讨，现阶段纯电动汽车电机驱动系统的优化方案应为，采用前置永磁同步电机+后置异步感应电机的双电机驱动，辅以电驱动装置集成化、定子绕组电气绝缘精简化和逆变功率模块并联化。

参考文献：

［1］单佳佳.浅谈电动汽车电机控制系统发展趋势［J］.科技经济导刊，2018，26（21）：113.

［2］广州小鹏汽车科技有限公司.一种电机及电驱动集成系统［P］.中国专利：207968219，2018-10-12.

［3］恒大法拉第未来智能汽车（广东）有限公司.一种旋转电机及其定子［P］.中国专利：10904783，2018-12-14.

［4］上海蔚来汽车有限公司.电动汽车的电机驱动系统［P］.中国专利：207374164，2018-05-18.

［5］张振远.电动汽车双电机级联驱动控制系统研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2018.

［6］常成.分布式驱动电动汽车双馈电机驱动系统研究［D］.长春：吉林大学，2017.

电动汽车范文篇6

1引言

2022年4月，国务院了《关于进一步释放消费潜力促进消费持续恢复的意见》[1]。其中的大力发展绿色消费提到提倡绿色出行，推动公共服务汽车电动化，同时支持新能源汽车快速发展。而当今电动汽车给人们带来的“路程困扰”是减缓其发展的一大因素。造成此问题的主要原因还是在于当前技术阶段所能制造的电池的能量密度提升缓慢，从而使电动汽车可行驶路程不高，换电技术也因价格比较昂贵而得不到普及，给消费者带来了很大的麻烦。在以现有科技无法对电池能量密度进行改进的情况下，想要解决“里程困扰”的最好方法还是进行间接充电模式，以此来达到解决电动汽车里程较短，而无线充电技术就是时代与科技高速发展下的选择。对于汽车电池来说，充电方法一般可以划分为直接接触充电的形式和无线充电的形式[2]。无线充电或无线供电技术是一种以无线电波或者电磁场为载体在自由的空间中对动力电池进行充电的技术。相较于之前广泛使用的直接接触技术的充电，无线充电技术不仅仅可以减少甚至省去在电源电线等直接连接装置的费用，也可以巧妙的避免使用过程中需反复拔插电线而出现的磨损或触电的情况，将自由、便捷和安全等多个特性运用到电能传输之中。无线充电技术具备传输能量时的高适应性，高可靠性和高安全性等特点，并且不会被外在环境的变化所影响，能够满足如今城市高速发展当中人们对于汽车充电时的需求。

2无线充电技术的介绍

无线充电技术依照工作原理可以将其划分为[3]：（1）利用电磁感应原理而制成的具备短距离大功率传输能力的感应式无线充电设备；（2）在非辐射交变磁场的耦合研究基础之上而研发出的中距离无线充电技术；（3）将电能转化为以频率约为300MHZ到300GHZ之内的电磁波为载体，并以微波的形式发送给用电设备的接受天线，再经后期处理（微波整流）来达到远距离无线充电的目的[4]。

2.1电磁感应式无线充电技术基本原理

电磁感应式无线充电技术的开发基础为电磁感应原理[5]，其运作方式为当分别在车内和车外的一、二次的变压器在距离较近的情况下是，可以实现非接触情况下传输电能的能力。其特点是该技术为目前比较成熟的无线充电方式，并且有很大的适应度。

2.2磁耦合式无线充电技术基本原理

磁耦合式无线充电技术是目前各大厂商普遍选择的无线充电技术[6]。其原理为发电厂的电能以电功率的形式在车内外的一、二次感应线圈之间，以磁场耦合的方式来进行输送。该技术最大的特点为可以以更高的频率进行能量输送。

2.3微波式无线充电技术基本原理

微波式无线充电技术与其他方式的无线充电技术相比，有更远的传输距离[8]。其原理利用的类似卫星的接受原理，将电能转化为微波，由发射端的天线发射，再由汽车内的接收端天线接受。但以目前的发展水平，微波式无线充电技术存在较高工作频率区间和对设备要求严格的特性并且系统的电能转换效率也仅为38%，所以微波技术的传输距离较长的特性在电动汽车这种传输较短的场合并不适用。

3车企发展现状

随着电子零部件性能的快速提高[9]，尤其是充电功率不断上升使得越来越的汽车制造商将无线充电纳入到自己的产品之中，并且随着集成化程度的提高，无线充电技术也在小型家用汽车当中开始运用。早在2018年，世界上第一款无线充电的量产车型就由宝马公司所制造。旗下的530eiperformance车型也成了第一批无线充电车型，共取得了一千多台的订单。在车辆靠近无线充电设备时，系统会自动打开位于底部的摄像头，方便驾驶员进行定位。该车型搭配的无线充电设备充电是可使效率达到85%并且功率达到3.2kw，可以将容量为9.4kwh的高压电池组在3.5小时充满，同时，该系统也装备了如物体探测和生物保护等功能。图1宝马无线充电系统德国大众集团为了研发全新的汽车无线充电技术，在2021年和美国田纳西大学诺斯维克分校以及橡树岭国家实验室开展了合作[10]。据了解，该新型技术的雏形为保时捷Taycan车型上的高功率无线充电技术。该合作的重点为将把原有的充电桩式有线充电改造成300KW的无线充电方式，测试表明该技术成功在10分钟内完成Taycan电池充量的80%。2021年10月，一份来自丰田的电动皮卡的部门的专利受到广泛关注，其专利的研究方向并非通常的充电设备对电动汽车进行无线充电，而是在两辆行驶的汽车当中进行电能的传输，当一辆汽车电量不足时，另一辆汽车的车主只要同意链接，即可实现无线充电，该系统未来将会和无人驾驶相匹配，做到在行驶过程中不需要人为干涉即可找到最佳的传输路线，以便达到最高的充电效率。2022年3月，沃尔沃公司也加入了名为“哥德堡绿色城区”的无线充电汽车计划[11]。其内容是在是在哥德堡市区内设置多个无线充电实验区域来配合旗下搭载40W无线充电技术的纯电XC40。据了解，该技术的充电效率已经接近市面上的50w直流有线充电桩，为11w交流有线充电桩的四倍。在国内，2020年4月23日上汽荣威了世界上第一款无线充电的纯电车型，名为荣威MarvelX。同时，上汽荣威还表明要将目前已经掌握的无线充电技术运用到别的电动车型上，达到技术成熟运用的目的。智已汽车在2021年的上海汽车展上，向大家展示了旗下的第一款纯电动智能车型——智已L7。他拥有雄厚的资金，同时在技术和市场上也有更加广阔的前景.智已L7配备了一套功率为11KW的无线充电设备，同时还搭载了自动定位和自动驾驶功能，当用户将汽车停在无线充电装置的附近时，即便用户下车，智已L7可以通过车辆自身的自动驾驶停入车位，并自行开始无线充电[12]。

4制造商发展现状

中兴截止目前，已有100多项关于无线充电的发明专利和60多项与无线充电技术及其配套技术的使用新型。其设备的功率已完全覆盖从3KW到60KW的大功率设备的需求。同时中兴新能源科技有限公司也共同推出了名为“智慧无线充电”的系统，该系统主要运用在城市行驶的公交电动汽车上。如今，使用无线充电技术来运营公交汽车线路已在全国如成都，贵阳等30多座城市相继开通。中兴新能源公司也不断朝着小型电动家用电动汽车的无线充电方面发展，早在2015年，分离式和整体式的电动汽车无线充电的系统在小型家用汽车上的设计问题就被中兴新能源公司攻克，并且与国内多家研发无线充电的厂家展开合作交流。高通制造商高通在电动汽车无线充电行业的发展也很迅速，2016年高通与一家名为BRUSA的企业开展合作。2017年，奔驰S550e便成为行业上第一款使用高通无线充电技术的车型，实现了车子一停就可以充电的模式。同时，高通也与日产Leaf、本田Accord和雷诺Fluence等多个车型在不断的进行合作并完成了测试。WiTricity2019年，WiTricity决定将halo部门的网络协议资产和一部分高端创新技术收入囊中。从市场来看，在协议达成之后，WiTricity将会拥有高通在无线充电方面的技术和超过一千五百项关于汽车无线充电的专利和对应的专利申请，如此一来，WiTricity可在大量高端技术的加持下更快地发展无线充电技术[6]。MomentumDynamics在2020年，具有标志性意义的公交车队50MKW的无线充电设备首次被MomentumDynamics运用在了美国华盛顿州韦纳奇的纯电公交汽车上。该技术为防止大功率无线充电时出现功率损耗的现象，使用了并联的方式来解决。MomentumDynamics系统中将每一块无线充电模块的功率限制在75KW以下，并且使初级电感中的电流始终位于125A以下。如果需要提高充电效率，只需把多个模块组装到一起即可满足大功率充电的同时又减轻了功率损耗。

5动态无线充电技术的最新成果

2019年，瑞士建成了世界上第一条动态无线充电公路。设计时将铜制的磁感应线圈埋在道路下方来防止司机驾驶时收到视觉影响。2020年，这条公路成功通过Electreon公司对载重40t的纯电动卡车的动态无线充电的性能测验。这也标志这这条公路成为世界上首条可以对纯电卡车和公交汽车进行动态充电的非测试性道路。这次测试的主要内容是证明了45KW的无线充电装置在30KM/h的最高速度下进行动态充电的可行性[13]。Electreon也宣布在未来会将无线充电时的功率和受电车辆的最高行驶速度不断提高，达到以125KW的功率对普通高速公路的车速进行无线充电。2021年，全球第四大汽车制造商的Stellantis建成了名为“ArenadelFuturo”的电动汽车动态无线充电的测试公路。这条公路全长1050m，在道路内部设有充电功率为1MW的无线充电设备，但是进行无线充电时仍需要特殊的接受装置。电测试公路2020年，重庆大学，江苏方天电力技术有限公司以及广西电网有限责任公司的电力科学院共同研发的无线充电装置亮相[14]。该发明将无线充电装置做成笔记本大小的形状铺设在道路上发射高频率磁场，当感应到受电车辆时，每个单独的供电装置便会启动。正因如此，该技术可以使电磁暴露降低到4μT以下。目前，该型无线充电设备已经可以实现有效充电距离为27cm并且能够以充电达到94%的效率的条件下为120KM/h的最高行驶速度的车辆进行动态无线充电。

6无线充电在电动汽车方面的发展趋势

随着无线充电技术和配套产业的不断发展[15]，无论是公共汽车还是小型的家庭用车都将会以高效率，通用性，智能化，集成化，联网化为目标去不断发展。

6.1高效率

如今，无线充电的方式有许多种，但要做到持续的高效率输电来缩短充电时间，需要对设备的散热性能和对电网的利用率进行分析和应对策略的研究。同时也需解决在动态无线充电的发展中单个输电装置的传输面积小，受电设备和输电设备对接精度较高的问题。

6.2通用性

目前试验的中的大功率无线充电道路都需配备特殊的无线充电系统，不同的无线充电系统的充电性能不完全相同，但是随着无线充电路面技术的成熟[5]，实际应用当中便会出现不同的受电设备与不同的输电设备无法相互匹配，因此无线充电发展的过程中需要注意不同系统之间的通用性。

6.3智能化

无线充电技术的智能化包括对受电设备和充电设备的智能优化[16]。如在充电时可以自动对电池进行诊断与故障排查和以及对电池电量的管理。同时无线充电电动汽车可以通过无线充电设备的定位装置进行自动驾驶和自动充电。对于公共车位，充电完毕时可以自动移出车位，给下一辆准备充电的电动汽车使用。

6.4联网化

通过车上的定位装置可以做到对交通情况的大数据分析即可为驾驶员提供最佳路线。同时结合车联网的电动汽车可以做到车与车，车与路面设施的网络连接，为汽车提供实时的路况数据，为自动驾驶提供有力条件。

7结语

无线充电技术经过了数十年的发现，目前也不断向着商业化进发。同时电动汽车的市场保有量不断上升[17]。高效率，智能化的无线充电技术也逐渐成为发展的主流[7]，也成为了自动驾驶和自动停车的必不可少的技术。随着车企和国家的不断重视，相信不久便可以看到无线充电技术的全面应用。

参考文献：

[1]宋亦芳.社区教育信息化发展的若干政策思考——基于近十年国家信息化发展政策文件的解读[J].当代继续教育，2018，（1）：20-26.

[2]王传能.电动汽车换电站优化规划研究[D].华北电力大学，2012.

[3]张晶.无线充电的电路设计与应用研究[D].武汉轻工大学，2015.

[4]郑雷.工业微波应用设备馈能系统仿真优化及功率控制系统设计[D].电子科技大学，2016.

[5]黄敏.基于电磁感应的车载无线充电系统[D].华东理工大学，2016.[3]

[6]彭穗顽.无线充电技术Qi[J].电子质量，2013（12）：55-58+70.

[7]向清琪.无线充电技术专利布局研究[D].湘潭大学，2017.

[8]刘崇凯.电动汽车无线充电技术探讨[J].科技创新导报，2015，（7）：98-99.

[9]孟庆奎.手机无线充电技术的研究[D].北京邮电大学，2012.

[10]李斌，刘畅，陈企楚，林晶怡，邓小元.电动汽车无线充电技术[J].江苏电机工

电动汽车范文篇7

关键词：双电机；纯电动汽车；节能潜力；具体分析

在科技快速发展的背景下，汽车成为家庭常用交通工具，交通运输也成为世界各国家能源消耗和碳排放的最大载体。世界发达国家的交通运输能源消耗占总能源消耗的大概28%左右，而二氧化碳的排放量大概占总排放量的大概三分之一。纯电动汽车以污染少、能源转化率高、晚间充电白天运行的特点，成为新能源汽车研究的主要方向。文章主要探讨新型双电机型纯电动汽车的节能潜力，以供参考。

1纯电动汽车节能技术

1.1制动能源回收技术。纯电动汽车的制动能量回收技术能有效提高能量的利用率，进而实现节能减排。根据纯电动汽车的制动能量回收设计方案，主要分为并联控制和串联控制，其中串联控制在汽车运行过程中先使用电机制动力，当电机制动力不足时，利用液压制动力进行补充，相比并联制动来说，再生能量回收率更高。为了使纯电动汽车的制动能源回收能兼顾汽车的安全性、经济性和舒适性，可在车辆小强度运行时利用制动力进行能量回收，在车辆大强调高速运行时对电机制动力进行限制，目的是提高车辆运行过程中的稳定性和安全性。另外，还可以依托电子制动力对动力分配前后进行调整，目的是防止车轮在低附着的地面上抱死。1.2电机控制技术。电机遥控是一种驱动装置，能通过技术调制将直流逆变为交流，进而调整直流对电压的利用率。电机科学的调整策略能提高电机工作效率，提高电机工作时能源的利用率，进而减少能源消耗，是纯电动汽车主要节能技术之一。对电机控制技术的研究主要有利用模糊的内控对无刷直流电机进行控制，以处理非线性问题；基于径向基核函数神经网进行电机控制，目的是提高控制的精度；基于向后传播算法模糊神经网的控制器，目的是实现对车速的精准识别和跟随；以TMS320F28035为控制中心，利用48V的低压电机作为驱动，在提高汽车安全性的基础上最大限度的提供转矩和高能量利用率。

2新型双电机构型纯电动汽车构型

文章探讨的新型双电机构型纯电动汽车是在原有单机纯电动汽车的基础上进行改装，目的是在保证原汽车动力的基础上提升新型双电机构型纯电动汽车的效能。改装后的双电机构型汽车在运行时能实现转矩耦合和转速耦合的双驱动模式的并用，节能潜力比较可观。2.1改造前的汽车构型及电机参数改造前的单电机汽车的构型主要是单电机带驱动桥结构（具体如图1）。电机参数是：峰值功率为90kW，额定功率是45kW，最大转矩为210N•m。改装前的单电机汽车MG的MAP如图2所示。2.2改造后的双电机型纯电动汽车动力结构改造后的双电机型纯电动汽车的动力运行是通过两个电机和两个离合器共同作用，其中电机MG2通过离合器C2与行星排的太阳轮进行连接，而电机MG1主要是通过减速结构与行星排的活动齿圈连接；其中离合器1与制动器B1主要是控制电机MG1连接的活动齿圈，并控制齿圈的闭合状态，离合器2主要通过控制电机MG1与汽车主驱动轴的连接状态，实现与汽车的主减速器的连接。

3新型双电机构型纯电动汽车的双电机参数配置

改装后的双电机型汽车的两个电机的参数配置主要是结合汽车工作模式和整车电机性能参数进行设置。结合整车的参数配置，双电机的参数要满足两个电机的联合工作区域不小于整车电机工作区域，两个电机可进行不同功率的协调划分，目的是使单独电机工作的区域与耦合工作区域分布的合理性，电机在工作时能有效提高高效率区间的能量利率效率。双电机的工作效率与其工作区域相关，工作区域又与汽车行驶过程中的工况相关。在划分双电机的工作区域时，可依托电机工作地点和车速频次的统计进行确定，在获得较高电机工作频次的基础上确定电机工作功区域与功能。

4双电机构型控制策略

改装后的双电机构型主要是通过模式识别、转矩计算和需求转矩三部分进行软件控制。（如图4所示）由于改装后的双电机构型汽车属于混合动力结构，在控制时要依托整车控制结构，对车辆的运行进行控制。车辆在不同行驶状态下，会根据满足车辆运行条件进行最佳工作模式的。切换。具体规则依托驱动原理和动力源参数制定，目的是使双电机都可在尽可能高的高效工作区域。汽车在行驶过程中，根据对加速踏板变化的识别，对车辆进行调整，对应的条件是加速踏板变化率为零时，整车处于稳态模式，否则整车处于瞬态模式。在相同踏板开度情况下，基准转矩MAP呈现上凸型时，形成的基准转矩大于呈现下凹型，此时，整车的消耗功率会增加。为了准确计算双电机构型电动汽车的节能潜力，本文所设计的属于下凹型基准转矩，那么当整车处于急加速的情况时，动力会出现不足，需要增强转矩进行补偿。转矩补偿的目的是满足车辆急加速时的运行转矩需求。车辆在运行过程中，当踏板给出一个转矩需求时，可以对双电机MG1和MG1的单独工作时的功率及MG1和MG1合作时工的工作功率进行测量，通过对不同工作模式的工作需求功率进行计算，以总结出电功率工作需求量最小状态下的工作模式。

5仿真结果

通过相关仿真模型的构建，可以对单电机工作能量消耗与双电机工作能量消耗进行对比，进而发现双电机构型节能潜力最大，比单电机节能率要高大概10%。总之，通过对双电机和单电机的工作耗能进行对比研究发现，双电机能在满足整车运行基础上能实现经济效益最大化，能突出节能效果。

参考文献：

[1]林歆悠，伍家鋆，魏申申.双电机耦合驱动电动汽车驱动模式划分与优化[J].汽车工程，2020，42（4）：424-430.

[2]邵俊博，刘耀龙，张若楠，等.发电侧电源结构对纯电动汽车节能减排的影响及优化[J].科技创新与生产力，2019（8）：43-47.

[3]刘永涛，马金秋，方海峰，等.两档式纯电动汽车制动节能策略仿真研究[J].节能技术，2019，37（1）：53-58.

[4]李心月.未来中国纯电动汽车的节能减排效益分析[J].中国战略新兴产业，2019，（6）：73.

[5]陈轶嵩，马金秋，丁振森，等.纯电动汽车动力系统全生命周期节能减排绩效评价研究[J].机械与电子，2018，36（11）：20-23.

[6]陈立新.浅析纯电动汽车安全与节能技术[J].汽车与驾驶维修（维修版），2018（4）：174.

[7]刘大鹏，陈轶嵩.纯电动汽车与混合动力汽车全生命周期节能减排对比研究[J].汽车实用技术，2018（15）：1-4.

[8]陈家城.纯电动汽车安全与节能技术研究现状[J].科技资讯，2017，15（13）：25-26，28.

电动汽车范文篇8

1.环境可承载规律。

决定汽车产业的发展规律中环境的可承载规律也影响重大。随着现在各大城市的污染逐步加深，越来越多的人开始将环境恶化的原因归结到汽车的使用上。因此，必须找到一种低污染或零污染的交通工具，这样才能解决实质问题。

2.技术推进规律。

电动汽车作为新一代的交通工具其技术组成不仅包含了原有的机械技术、驱动技术和控制技术，还使用了最新的电力电子技术和信息技术等高端科技，这些技术的全面发展是推动电动汽车产业化的重要因素，并且为其发展打下基础。

3.市场拉动规律。

每一个产业的发展都离不开产品的实际使用价值，只有产品的使用价值得到认可才能够促进产品的再生产，而产品的使用价值是需要通过销售市场来体现的，任何一个产业都会遵循这个规律。当今世界经济全球化的浪潮高涨，想要推动电动汽车的产业化发展必须要注重对其市场的培育和开发。

二、与我国国情相结合

我国的国情有着非常明显的区别于他国的特点，具体表现在:人口数量大、人均资源量小、经济增长方式以粗放型为主、市场体系尚不完善、相关法规尚不健全等。电动汽车的产业化发展要做到主动与我国的国情相结合，改变以往被动适应的固有方式，让产业和经济两方面和谐发展，以科学的发展理念为指导，依照国情制定合理的产业化途径。

1.与我国能源现状相结合。

随着近些年我国汽车保有量的迅速增长，年均石油进口量不断上升，汽车燃油消耗量逐年增加，发展电动汽车产业首先要解决能源消费结构的问题，缓解我国的能源危机，保证能源的安全稳定。

2.与我国环境现状相结合。

新时期越来越多的人已经注意到了人与自然和谐发展对人类的重要性。进行产业化的电动汽车发展过程要注重其与环境的适应能力和相互融洽程度，适应我国的环境特点，发展零排放的低能耗工程。

3.与我国汽车工业的技术水平相结合。

面对目前我国汽车技术依旧没有实现完全的自主知识产权的国情，电动汽车产业在发展之初，要牢牢把握住各国均处于发展初级阶段的情况，积极地加大研究投入，让产业化带动我国的电动汽车技术走在世界的前列，增强我国的汽车工业国际竞争力。

4.与我国汽车市场现状相结合。

近10年，我国汽车产业呈现狂飙式发展，汽车销量从2001年占全球4.3%，到2010年攀升至23.5%，成为全球第一汽车生产和消费大国。未来10年我国汽车将进入第二个高速增长期，我国将逐渐步入“汽车社会”，迎来汽车消费大众化的时代。据专家预计，至2015年国内汽车的产能将达到3800万辆，消费量将达到3000万辆，我国汽车消费将占全球汽车总消费的25%左右。这为电动汽车产业发展提供了巨大的市场需求。电动汽车产业在开始发展之初，认清我国汽车市场的现状和经济规律，充分利用汽车市场的竞争机制，减少国家政策对市场竞争的过度干预，在短期内促进电动汽车产业按照市场规律得到最快发展。

5.与我国汽车法律法规体系相结合。

因此，在实际操作中要从社会的角度出发，在维护汽车产业利益的同时努力把产业的附加影响降到最低。促进我国汽车产业相关法律体系进一步完善。从政策层面看，我国已经将新能源汽车列入战略性新兴产业，国家颁布实施的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》提出，2020年中国将构建起支撑电动汽车大规模产业化的关键零部件产业体系，这必将为促进我国整个电动汽车产业健康发展奠定坚实基础。

三、与国际电动汽车产业接轨

为了发展汽车工业常常需要通过市场来换取技术，中国市场的发展受制于别国的先进技术。因此在电动汽车产业发展之初，应当积极投入电动汽车技术的研发，争取在世界上取得超前的地位，从以下几个方面做好相应的工作。

1.以技术研发为基础。

首先，要将核心技术作为追求的主要目标和研究投入的主要方向。只有掌握了产业的核心技术才能够真正掌握产业的“命脉”，实现产业链的水平分工，给产业的进一步发展提供充足的动力。

2.注重调整汽车产业结构。

将结构调整贯穿于电动汽车产业发展的始终,在产业化发展的全过程中，要注意到产业结构的调整和优化问题，政府部门不要将注意力集中在劳动密集型和资本密集型的产业上，而是多关注高科技的核心产品和技术，通过充分的思考来指导产业的健康发展。

3.积极进行产业转移。

产业化的发展不仅需要全球的资源，更需要全球的市场。从国内外环境看，国际汽车产业呈现由汽车制造向汽车研发转移的趋势。我国作为新兴国家的代表，将从电动汽车产业研发转移中获取更多机会。我们需要适时地制定出产业发展的规律和策略，不失时机地走“引进来、走出去”的特色发展道路。

四、市场经济体制下推动电动汽车产业发展的措施

1.必须坚持“两条腿走路”的方针。

对于未来电动汽车产业的发展，必须采取一定的措施和制度，也要结合中国国情，从实际出发，必须坚持“两条腿走路，双管齐下，两手抓、两手都要硬”的方针。一方面，要以空前的热情和努力大力推动电动汽车产业发展;另一方面，高度重视传统汽车的技术进步和技术升级。

2.加快核心部件的技术研发力度，尽快掌握核心技术。

政府应以更大的力度支持电动汽车的技术开发，毫不放松地紧跟世界前沿技术，巩固己有的优势地位，加大科研的力度，走一条“吸收-引进-创新”的道路，形成国内电动汽车核心技术，防止产业发展在技术上受制于人。

3.培育国内消费市场，提高消费者成熟度。

促进电动汽车消费的关键是降低产品价格。从汽车市场看，我国已经是世界上汽车产业发展潜力最大的地区之一，目前北京、成都等5个城市的汽车保有量超过200万辆，巨大的消费潜力是我国电动汽车产业不断发展的基本保证。推广电动汽车需培育国内消费市场，电动汽车只有在消费者的广泛使用中才能不断得到改进，其社会效益也才能得到体现。

五、结语

电动汽车范文篇9

1热失控机理

现有研究表明，锂离子电池在自身因素和外部诱发的情况下，如果电池的产热速度大于散热速度，电池的温度会逐步升高。当温度升高到某一数值时，电池的SEI膜、正极材料、电解液发生热分解，产生大量的热量和小分子气体如CO、HF、H2、CH4。热量和气体的快速积聚又加剧了材料的分解反应，如此相互强化循环，温度上升加速，形成热失控。在极短的时间内，电池内部温度和压力达到极限值，电池爆炸，电解液和气体喷出燃烧，产生火灾。导致热失控的自身因素主要是电池材料的热稳定性不高，热分解点低，外部诱发主要指散热不良、过充过放、持续大电流冲击、机械撞击、环境温度过高等。

2热失控防控措施

从热失控的反应链可知，除了强化国家相关标准以外，可采取提高电池自身性能、杜绝诱发因素和加强散热性能的技术措施来预防热失控。2.1强化国家标准。新能源汽车在世界范围内是新生事物，在我国是新兴产业，相关的安全标准在逐步建立和完善[3]。健全的安全标准体系是电池安全的基本保障，涵盖电池的生产、测试、使用和回收环节。随着整车性能要求的提高和电池技术的进步，原有标准会及时修订，新的标准会相应推出。2.2提高电池安全性能。提高电池的安全性能包括电池生产和电池材料两个方面，电池生产主要是保证电池的一致性，材料包括正极、负极、电解液、隔膜。2.2.1一致性要求电动汽车用动力电池的整体性能取决于电池组中性能最差的单体电池，因此，各单体电池的性能一致能最大程度确保发挥动力电池的最佳性能。动力电池的一致性包括容量一致性、内阻一致性、电压一致性。如果某个单体单体电池的初始容量大或者是小，那么在充电时该单体电池就很容易过充或者放电时最先过放，从而产生热失控。同样，内阻的一致性和电压的一致性，对动力电池安全的影响巨大。2.2.2动力电池材料性能。从动力电池安全角度来讲，动力电池材料性能主要指材料的导电性、导热性和热稳定性，其中尤以热稳定性最为突出。为防止热失控的产生，研究人员通过不同方法来提高材料的热稳定性[4]。对于电解液，可通过添加功能添加剂、用离子液体取代有机溶剂、选择热稳定性好的锂盐、采用聚合物电解质的方法提高热稳定性。正极与电解液反应是热失控的主要原因，选用MgO、A12O3、ZnO、SiO2、TiO2等物质对正极材料进行表面包覆，可提高正极材料的安全性。中间相碳微球（MCMB）的结构稳定性较层状石墨更好。隔膜在高温下产生热缩变形会增大微孔的尺寸，更有利于锂离子的迁移，加快热失控进程。可通过热稳定性隔膜替代，也可采用添加少量Al2O3或SiO2纳米粉的隔膜，提高隔膜的热稳定性。2.3改善BMS性能。BMS称为电池管理系统，其作用是监测电池的电压、电流、温度、电量，防止电池过电流、过充、过放、过温，一旦发现有这些情况的发生，就会中止充电进程，或者切断电池对外供电，一定程度上能降低发生热失控的几率。但对电池内部短路，比如枝晶、针刺引起的内部短路，以及已经发生的热失控，BMS无能为力。2.4改善散热性能热失控反应链表明，如果电池产热速度低于散热速度，则温度的自我强化循环就建立不起来，热失控就不会产生。为此，陈洁[5]等研究了基于热管冷却的热防护结构对防止热失控的性能，整个热防护结构由电池组、隔热板、热管组、冷却介质组成。在两相邻单体电池之间放置热管组或隔热层，热管组中的铜片衬于热管和单体电池之间，以增大散热面积，依靠热管组中液体的相变吸热完成冷却作用，隔热板置于两相邻单体电池之间，用于隔离相邻单体电池之间的热传递。通过优化隔热措施和冷却方式可有效提高电池组工作温度的稳定性，阻断热失控传播。该结构对降低热失控的发生概率有一定作用，但效果有限，且加大了电池组的体积，增加了重量。

3基于热平衡的热失控测控系统设计

基于热平衡的热失控测控系统的效果取决于及时判断热失控的产生和散热能力。如能在热失控刚发生时起动散热装置，就能在相对低温点开始强力散热，增加了散热时间，加大了散热量，从而中止热失控进程。3.1热失控的早期判断皇甫趁心。[6]和羡学磊[7]等通过热失控试验发现，电池的温升速率的变化可准确反映热失控进程，是表征热失控的最佳指标。无论是针刺还是过充，热失控时电池的温升速率都是增加的。为此，可建立电池的温度监测网络，计算电池的温升速率变化，以锂电池的温升速率为依据，判断热失控的产生，为在电池爆破之前，赢得宝贵的冷却时间。测控系统设计如图1所示。图1热失控测控系统BMS温度采集单元热失控判断单元单元电磁阀单元电磁阀BMU1BMUn速率计算速率增减判断速率增减判断速率计算判断输出≥1nnn冷却泵电动汽车实际应用的动力电池，是由若干个单体电池串联组成一个电池组，再由若干电池组串联构成车用动力电池，采用BMS对动力电池进行监测保护。一般用一个电池管理单元BMU对2个电池组进行监测，一个BMS包含2个以上的BMU，监测的指标有单体电池的温度、电压等。因此，本热失控测控系统可利用随车的BMS的温度数据，经热失控判断单元计算每个单体电池的温升速率。由于BMS技术相对成熟，这样可提高测控系统的可靠性。只要任意一个BMU输出的温度的温升速度增加即速率大于零，则系统判断该电池组中发生了热失控，随即启动冷却泵，泵送冷却介质。同时，该电池组的电磁阀被接通，冷却介质被喷向该电池组，使电池组快速降温，从而中止热失控进程，避免电池爆燃事故的发生。如果几个电池组均发生了热失控，系统会使所有电池组快速降温，保证整个动力电池不发生恶性事故。3.2冷却介质和灭火剂的选用。3.2.1冷却介质的选用。车用锂电池发生热失控时会积聚巨大的热量，因此，在保证冷却液的流量足够大的同时，还应使冷却液具有良好的导热性，才能及时带走电池产生的热量，实现电池温度的下降。3.2.2灭火剂的选用。如果锂电池的热失控反应过于激烈，系统可能会出现冷却能力不足的问题，则热失控依然有发展为电池爆燃事故的可能性，所以，为保障电动汽车的安全，对热失控除了采取冷却降温措施之外，还应预设灭火装置。为此，锂电池安全保护装置需设置火焰传感器，当发现有明火时，灭火装置及时喷洒灭火剂，预防灾害的扩大。锂电池起火不同于普通的火灾，有他的特殊性，对他的灭火研究还是一个新的课题。只要锂电池热失控反应链没有被中止，实施灭火措施后电池的温度还是很高，可燃气体和电解液会不断喷出，如果此时停止冷却液的喷射，则电池会发生复燃的二次灾害。研究表明[8]，二氧化碳、ABC干粉、水成膜泡沫灭火剂通过窒息、化学抑制、隔离和部分冷却等方式可扑灭锂离子电池明火，但细水雾却不能有效灭火。原因在于，细水雾雾滴直径小，在热失控持续放热、释放可燃气体和氧气的情况下，其受热蒸发的冷却灭火和蒸汽隔绝空气的窒息灭火效果大大减弱。上述灭火剂在阻止复燃能力方面，水成膜泡沫灭火剂相对较好，灭火后出现复燃的时间最长。因此，从安全角度考虑，在传统的灭火剂种类中，细水雾不适合用于锂电池灭火，应选择水成膜灭火剂。

4总结

①基于热失控反应机理，在锂电池材料的热性能没有得到根本性改变之前，热失控是锂电池的基本属性，无法完全避免，从热平衡角度建立热失控判断及防控系统具有极大的应用价值。②锂电池的温升速率能同步明显反映热失控过程，是判断热失控的最佳指标。作为防控热失控的完整方案，在设置冷却装置的同时，还要预设灭火装置。为防止复燃，在灭火的同时，冷却装置不应停止工作。③对灭火剂的选择，在现有种类中，优先选用水成膜灭火剂。

参考文献：

[1]张少禹，董海斌，李毅，等.动力锂离子电池热失控火灾试验模型研究[J].消防科学与技术，2018，37（3）：397.

[2]张厚明，赫荣亮，周禛.我国电动汽车产业发展趋势展望及对策研究[N].中国能源报，2019-2-11（006）.

[3]王雄，鲍建勇，王新.电动汽车锂离子电池燃烧风险与控制[J].汽车文摘，2020（4）：5-6.

[4]程琦，兰倩，赵金星，等.锂离子电池热失控原因及对策研究进展[J].江汉大学学报（自然科学版），2018，46（1）：12-15.

[5]陈洁，杨灿，窦汝振，等.车用动力电池热防护与散热集成研究[J].汽车工程学报，2017，7（3）：168-174.

[6]皇甫趁心.动力锂电池火灾热失控早期探测技术及装置开发[D].福建：华侨大学，2018：1-38.

[7]羡学磊，董海斌，张少禹，等.三元锂离子动力电池热失控及火灾特性研究[J].储能科学与技术，2020，9（1）：240-247.

电动汽车范文篇10

关键词：新能源；电动汽车；混合动力汽车

未来发展的三大趋势，即“智能、环保、安全”，在其影响下，国内外正在积极的开发电动汽车及其技术。与传统汽车相比，电动汽车正越来越成为国内外研究的主要热点。

1电动汽车电机及其控制技术

1）在汽车行驶过程中电机的类型和性能比较，工作条件复杂多变，常伴有频繁的启动、加速、减速、怠速等。因此，电动汽车的驱动电机应具有高速和大速度范围，高功率密度，强过载能力。四种主要驱动电动机：直流电动机、交流电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动机。直流电机控制简单，早期广泛用于电动汽车的开发[1]。然而，当它以高速运行时，在刷子和转向装置之间产生火花，可靠性大大降低，并且使用寿命也很短。目前主要用于低速、低成本的小型电动汽车。交流电动机结构简单，易于操作，可靠性好，成本低，在大功率应用中优于直流电动机，但控制器成本太高，调速性能差。目前，欧洲和美国市场上的电动汽车有很多应用。开关磁阻电机结构简单，调速范围宽，电机响应速度快，控制灵活。然而，在实际应用中存在诸如大扭矩波动和大噪声的缺点。目前，电动汽车领域的应用范围是永磁同步电动机。其功率密度高，扭矩稳定性强，速度范围宽，运行可靠性好。2）混合制动系统建模与仿真方法。为了验证所设计的混合制动系统的有效性，考虑到应用成本和工作量等，通常建立所涉及的每个子系统的数学模型，识别驾驶员的制动意图，并在既定的控制策略下使用它。针对不同条件的仿真软件数值模拟，车辆制动性能和能量回收利用率[2]。

2混合动力电动汽车动力系统选型与分析

1）串联式。串联结构简单，比较好控制，容易开发。不过它的负荷能力受电动机的制约，因此电动机的体积就会很大，这样才能保证汽车的正常启动、爬升和它的提速性能[3]。从中国开发的试验车辆数据来看，大多数串联电动汽车都减少了排放。燃料消耗量与传统燃料汽车基本相同。爬升和提速功能差一般它们只适合近距离并且载重量小的运输用途。如何提高发动机运作效率以及如何提高车辆爬升和提速性能，是串联混合动力汽车下一步要重点研究的工作。2）并联式。并联式混合动力汽车适用于各种工况，不仅可以在市中心实现零污染，而且可以实现在郊外和传统的内燃机车辆联合完成工作，并联式与串联式相比较而言，并联式的电动机是直接驱动到驱动轴上的，所以就没有太多的动力损耗，效率也就大大提高了；电动机发动与传统发动机发动不同，它做到了扬长避短，避免了一些缺点，效率区减少了车辆燃料消耗和排放；并联控制策略采用电源维护方式，SOC控制在有效安全范围内，使电池寿命变长，波动变小，系统经济性也变得更好。由于车辆包括两个单独的驱动结构，整体车辆质量已经增加。3）混联式。虽然混合型在理论上容易实现最佳燃料消耗和低排放，但是难以掌握具体的发展。一方面，由于混合动力型需要更高功率的复合装置，行星齿轮动力复合装置的机械框架只能以固定的比例分配动力，难以满足系统更复杂的动力复合要求。另一方面，为了满足混合动力车辆在各种工况下的低排放和低油耗，必须将控制策略设计得大而复杂。目前，混合控制的控制策略普遍较差，开发难度较大。开发成本很高。高性能动力复合装置的发展，控制策略的优化和成本降低是混合动力电动汽车未来发展的重中之重[4]。4）电动轮式。驱动控制系统从传统的机械连接变为电连接，省略了传统车辆所需的一整套机械部件。该车结构简单，传动效率高，可通过现代计算机控制技术直接控制电动轮实现电子差异。速度已成为电动汽车发展的独特方向。目前，电动轮混合动力汽车存在的问题主要集中在电动机和整车的结构上，新型大功率，高密度电机的开发以及电动轮系统中各种功能部件的集成设计需要进一步深化。

3结束语

综上所述，中国在汽车领域的科技技术与发达国家比还较落后，现在主要存在高排放量和低燃油性的问题。大力发展混合动力汽车是解决城市空气污染问题的最积极有效的途径，对中国汽车工业实现飞速发展具有重大的意义。然而，目前的混合动力汽车技术并不成熟，还存在众多的弊端，需要我们做更加深入的研究和开发。本文介绍了四种不同形式的混合动力汽车结构和控制策略，希望能够极大地帮助混合动力汽车技术研究人员。

参考文献：

[1]雷汝婧.混合动力电动汽车关键技术研究[J].时代汽车，2017(6)：17-18.

[2]许约翰.试论混合动力电动汽车技术[J].电子测试，2017(11)：108+103.

[3]吴昊鹏，王雅坤.新能源汽车技术原理及关键技术研究[J].南方农机，2017，48(6)：84.