電動汽車結構及工作原理

汽車是現代社會的重要交通工具，為人們提供了便捷、 舒適的出行服務， 然而傳統燃油車輛在使用過程中產生了大量的有害廢氣，並加劇了對不可再生石油資源的依賴隨著汽車擁有量逐年增加， 汽車廢氣排放及對石油資源的過度消耗所引發的環境、能源問題日益嚴重。 控制汽車廢氣污染及石油的替代能源已成為亟待解決的課題。因此近幾十年來， 世界各國政一直努力致力於研究開發和推廣使用各種低排放或零排放汽車， 以解決空氣污染問題。為了經濟的可持續發展， 保護人類的居住的環境和緩解能源供給。 電動汽車應運而生， 電動汽車具有良好的環保性能和有多種能源為動力的顯著特點，既可以保護環境， 又可以緩解能源的短缺並能調整能源的結構， 保障能源的安全。

電動車是以電力作為能源、 由電動機驅動的機動車輛， 電動車是典型的零排放車， 是目前最具開發潛力的綠色交通工具。 電動車的現狀是: 由於電池的限制和成本過高， 使得電動汽車無法量產和應用。而電動腳踏車由於成本低， 得以迅猛發展。 研究低成本高效電池和社會充電系統是今後電動汽車的發展趨勢。

有人錯誤地認為電動車只是將空氣污染從市區搬到了發電廠，實際上， 電力的來源可以是多樣化的， 不僅可用石油、 煤炭、 核能,還可利用自然界的可再生能量: 像水能、 太陽能、 潮汐能、 風能、 地熱能、 生物能等， 都可以高效地轉化為電能。 即使電動汽車利用石油資源， 通過「電能——電動機——車輪」 的能量轉換和利用效率， 也要比通過「石油——內燃機——變速器——車輪」 的能量轉換和利用率要高 1 倍左右。 將發電廠的污染都考慮在內，電動車也比燃油汽車造成的空氣污染少得多， 全球低碳經濟下， 電動車有很大優勢。 在都市行車時， 為了等候交通燈， 必須不斷地停車和起動， 這既造成了大量的能源浪費，又增加了業已十分嚴重的空氣污染。 而對電動車， 遇到剎車減速或下坡行駛時， 可以通過電子控制器將車輛的行車動能「再生」 地轉化為電能並貯存於蓄電池之中。 電動車的起動速度相當快，在遇到紅燈停車時， 還可以不必讓電機空轉， 大大提高能源的使用效率; 重新起動， 也不會產生大量的廢氣， 可以減少空氣污染。與燃油汽車相比， 由於電動機的運行噪音通常比燃油發動機小得多， 電動車的運行基本上是寧靜的。 而在大都市， 汽車噪音已經成文一種嚴重的污染而危害到人們的身心健康。傳統燃油汽車的傳能方式為剛性的物理齒輪傳動裝置， 而電動車的傳能方式為電導線， 這就使電動車的布局結構能夠更加自由化， 結構簡單， 維修容易， 使用壽命長，並可直接利用電子技術進行傳動、顯示和控制， 風阻係數大大減少， 還易於實現自動控制， 安全性也優於內燃機汽車。 真正使電動車量產的動力在其經濟性上。 目前電動車的百公里耗電 12 度左右，以目前的電價花費 10 元左右。 傳統 1.6 排量燃油汽車的百公里油耗 7 升左右， 目前的油價大約花費 50 元左右。 電動汽車的使用成本只是燃油汽車的 20%左右。

蓄電池電動車是由動力蓄電池向電動機供電從而驅動汽車行駛，是目前運用最廣泛的電動車， 其結構主要由動力蓄電池(車載電源) 、控制器、 接觸器、 控制電路、 附加電路、 DC/DC、 DC/AC、電動機、 變速器、 附加電器、 車身等組成。

蓄電池電動車是由多個動力蓄電池串聯組成的電池組為電動車供電， 電池組一般是 36V~400V 的直流電源， 為了便於向一些低壓用電設備供電， 動力電池組還有DC/DC 轉換器。動力電池組採用並聯或者串聯的方式進行組合， 在 EV(電動汽車)上佔據很大一部分有效的裝載空間，在布置上有相當的難度， 通常有「集中」布置和「分散」布置兩種形式。

控制器是電動車大腦， 它控制著電池電量的輸出、 電動機的轉速、 轉向、 過載保護、 能量反饋等等， 目前使用的控制器分為兩大類: 直流控制器和交流控制器。直流控制器使用比較廣泛的是串勵電機控制器和他勵電機控制器， 在使用方面也都有各自的優勢。 目前交流控制器現在技術上也有了很大的提高，比如變頻調速， 但是由於成本高所以在使用範圍上受到了很大限制。 電動機是整個電動車的動力輸出部分， 就像汽車的發動機。 現在電動車上使用的電動機以直流電動機為主流，交流電動機目前在電動車上還沒有得到廣泛應用。直流電機在電動車上應用最廣泛的主要有串勵電機和他勵電機。 交流電動機的使用還是以三相交流非同步電動機為主。

電動汽車的工作原理 電動汽車的工作原理: 蓄電池——電流——電力調節器——電動機——動力傳動系統——驅動汽車行駛。

電動汽車的能量主要是通過柔性的電線而不是通過剛性聯軸器和轉軸傳遞的，因此， 電動汽車各部件的布置具有很大的靈活性; 其次， 電動汽車驅動系統的布置不同(如獨立的四輪驅動系統和輪轂電機驅動系統等)會使系統結構區別很大， 採用不同類型的電機(如直流電機和交流電機)會影響到電動汽車的質量、 尺寸和形狀;不同類型的儲能裝置(如蓄電池和燃料電池)也會影響電動汽車的質量、 尺寸及形狀。另外， 不同的補充能源裝置具有不同的硬體和機構，例如蓄電池可通過感應式和接觸式的充電機充電， 或者採用替換蓄電池的方式， 將替換下來的蓄電池再進行集中充電。

駕駛者通過加速或制動踏板發出信號， 電子控制器發出相應的控制信號， 以控制功率轉換器的開關。 功率轉換器的作用是調節電動機和能量源之間的能量流動。能量回饋是因為電動汽車控制能量的再生，通過能量轉換器由能量源吸收。 多數的電動汽車電池、 超級電容和飛輪都能夠吸收再生制動能量。 能量控制單元與電子控制器一起控制可再生制動的能量， 實現系統能量流的優化。能量控制單元與能量單元一起控制並監控能源的使用情況。 輔助動力供給系統向電動汽車的所有輔助裝置提供所需的不同電壓等級的電源。

發展新能源汽車，是實現交通能源轉型的根本途徑和現實需求，也是為了搶佔未來汽車技術制高點。不僅電網公司計劃在全國範圍內大規模建充電站，意欲取石油巨頭而代之，成為國內的能源霸主。新能源產業鏈上的各個環節也都啟動起來，欲發掘這一「金礦」。而政府主管部門也推波助瀾，正在籌劃加大新能源汽車的購車補貼優惠，儘管業內對於新能源汽車前景有著各種看法，但汽車業已無可爭議駛上了新能源汽車快車道。

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