纯电动汽车发展探析

【摘要】纯电动汽车应用技术作为当今汽车行业高新技术发展的必然趋势，它涉及车辆工程、电机驱动技术、控制技术、电池技术等领域的核心技术，在石油资源面临枯竭，环境保护态势日趋严峻的紧迫需求下，电动汽车的发展业已成为全球的共识从而成为当前相关领域的研究热点。

【关键词】电动汽车；发展；探析

中图分类号：U46

文献标识码：A

文章编号：1006-0278（2015）02-039-01

一、电动汽车的国外发展现状

近二十多年来，西方工业发达国家把电动汽车的研究开发看是作解决环境问题和能源问题的一种有效手段。美国政府动员全美所有科研机构进行电动汽车的研究，在1991年，美国通用汽车公司、福特汽车公司、克莱斯勒汽车公司共同协议，成立了先进电池联合体，共同研发新一代电动汽车所需要的高性能电池。法国政府推出PREDIT1112002/2006计划，并给购买EV的用户提供5000法郎的补贴，德国政府同9个主要公司签订了一份理解备忘录，为创建一个清洁能源城市而结成同盟。英国、意大利等欧洲国家都在开展电动汽车的研发工作，而日本政府更是特别重视电动汽车的研究和开发，1998年日本东京电力公司联合日本电池公司，共同开发了ZAO牌电动汽车，该电动汽车采用了高新技术，使其具有当时EV的世界最高水平。

二、发展电动汽车目前存在的主要问题

目前电动汽车存在的主要问题是初始成本高和行驶里程不理想。为解决行驶里程问题，现在正在开发一些先进的电池，如镍氢电池，锌空气燃料电池、铿离子电池和磷酸铁铝电池。因为普通铅酸电池的比能量和能量密度比燃油低得多，所以应用于电动汽车的各种先进电池的开发目前正处于加速发展的时期。为了降低电动汽车的成本，人们现在正努力改善电动汽车的各个子系统，比如电动机、功率转换器、电子控制器、能量管理系统、充电器、电池以及其它辅助设施，同时对电动汽车整车进行综合和优化设计。

三、电动汽车的关键技术

电动汽车的关键技术包括汽车技术、电气技术、电子技术、信息技术和化学技术等。尽管电源技术至关重要，但电力驱动、能量管理系统和系统的优化也同样重要，事实上，所有这些领域技术上的整合才是电动汽车技术成功的关键。

（一）电机驱动控制技术

电机驱动系统是电动汽车的心脏。它的任务是在驾驶员的控制下，高效率地将蓄电池的电能转化为车轮上的动能，或者将车辆上的动能反馈到蓄电池中。其中电子差速的实现、防抱死系统（ABS）的控制、车辆的稳定性运行、再生能量的回收都是通过电子系统控制实现的。

（二）能源系统

能源系统是电动汽车的血液，它的体积、重量和技术参数，决定了电动汽车的行驶性能。目前推广电动汽车的主要障碍是一次充电的续驶里程不足和初始成本较高，而电动汽车的能源系统正是导致这些问题的主要原因。在目前以及可以预见的将来，能源系统是电动汽车实现市场化的瓶颈效应所在。在电动汽车应用中，它对电源系统提出的技术要求如下：高的比能量和能量密度、高的比功率和功率密度、快速充电和深放电的能力、寿命长、白放电率小、充电效率高、安全性好且成本低廉、免维修、对环境无污染，可回收性好。

（三）能量管理系统

智能化的能量管理系统的基本功能有：提供能够改善行驶里程的最佳驾驶模式、根据驾驶员选定的驾驶模式预测电动汽车的行驶里程、在再生制动时，合理地调度再生能量、根据蓄电池的充放电状态以及它的历史条件决定其充电模式、根据车辆的行驶气候条件，调整其控制方式、根据外部光照条件，白动调整电动汽车的灯光照明强度。

（四）系统优化

电动汽车系统是一个涉及多学科技术的复杂系统，电动汽车的性能受多学科相关因素的影响，通过系统优化来改进电动汽车的性能和降低车辆的成本，不同的子系统之间有许多协定，系统优化应在系统级进行，对于首选的系统标准通常要用迭代法。在系统水平上的仿真和电动汽车的优化应考虑以下关键问题：

（1）电动汽车的各子系统之间的相互作用会影响整车的性能，为此应分析和考虑这些相互作用；

（2）模型的精确性通常应充分体现物理模型的实际复杂性，但常与其可用性相矛盾，因而应综合考虑模型的精确、复杂度、可用性以及分析计算时间等因素；

（3）在设计电动汽车时，通常系统的电压会引起一些相互矛盾的问题，优化系统时应在系统级水平上综合考虑以下问题：蓄电池的外特性，驱动电动机的电压和额定电流，加速性能、续驶里程以及安全性能等；

（4）采用多能源系统提高电动汽车的续驶里程时，应根据整车性能和价格来优化相应能源的混合比；

（5）由于传动比对整车和操纵性影响很大，而电动汽车通常采用固定减速比，因此，应通过驱动力平衡图并采用迭代优化法来确定最优减速比。

四、结论

电动汽车技术性和经济性的综合评价是电动汽车改善整车性能，提高市场竞争力的重要保证，合理的评价标准更能体现用户的使用要求，为整车系统优化提供方向。为了提出合理的评价标准，从整车的技术性、经济性测试方案出发，考虑电动汽车的动力特点及运行机理，着重分析其能耗特性，为提出经济性评价方案提供理论基础。

参考文献：

[1]曹秉刚中国电动汽车技术新进展[J]西安交通大学学报，2007（1）.

[2]万钢中国电动汽车的现状和发展[J]中国环保产业，2003（2）

[3]郭建龙.电动汽车驱动用电机的选择[J].汽车电器，2007（1）.

[4]王立国.纯电动客车动力总成控制策略研究[D].吉林大学，2009

[5]陈清泉，孙立清.电动车的现状与发展趋势[J].科技导报，2005（1）