現(xiàn)代汽車安全技術(shù)-5章電動汽車安全技術(shù)

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1、第5章電動汽車的安全技術(shù)主講：朱明高級技師、經(jīng)濟師,工程師高級技能專業(yè)教師汽車維修工高級考評員5．1電動汽車概述5．1．1電動汽車的發(fā)展概述1831年法拉第研制成功世界上第一臺旋轉(zhuǎn)直流電機。1834年蘇格蘭人ThomasDavenport研制成功不可充電蓄電池電動三輪車。1859年法國人GastonPlante發(fā)明可充電鉛酸蓄電池。，1881年法國工程師GustaveTrouve研制成功世界上第一輛可充電鉛酸蓄電池電動三輪機動車(也有人認為1873年英國人RobertDavishen研制成功第一輛電動機動車)。1882年英

2、國W．E．Ayrton和John．Perry兩位教授組裝成功世界上第二輛電動機動車。1886年，F(xiàn)rankSprague設(shè)計生產(chǎn)了有軌電車。從此，電動汽車變得流行起來，并且在當(dāng)時車輛運輸中起著很重要的作用。美國1900年銷售的4200輛汽車中有38％是電動汽車，22％是燃油汽車，40％是蒸汽機汽車。1912早期電動汽車發(fā)展到鼎盛，僅美國電動汽車即達3．4萬輛。1915年美國電動汽車的產(chǎn)量達5000輛。電動汽車歷史在20世紀早期，電動汽車在美國的銷售量曾大于燃油汽車。通用汽車的第一輛電動汽車可以追溯到1912年。但當(dāng)時只有少

3、數(shù)電動汽車每次充電后可以行駛超過50英里，并且人們要花一天時間給它們充電。重視電動汽車的研制和開發(fā)各汽車大國十分重視電動汽車的研制和開發(fā)，不僅注入巨額資金，而且給予特殊的政策優(yōu)惠。如美國，購買1輛電動汽車可從聯(lián)邦政府獲得10％(不超過4000美元)的補貼，從地方政府獲得5000美元的補貼。法國2000年投人15億法郎發(fā)展電動汽車10萬輛，政府成立部級協(xié)調(diào)小組，總理和部長帶頭坐電動汽車上班。規(guī)定每生產(chǎn)1輛電動汽車，電力公司要補貼生產(chǎn)廠家1萬法郎，行政機關(guān)和地方團體每新購1輛電動汽車，由環(huán)保和能源控制署補貼8千法郎，私人購買電

4、動汽車可獲得政府補貼5000法郎。在公司服務(wù)的電動汽車，減免各種地方稅收。英國規(guī)定電動汽車免繳牌照費和養(yǎng)路費，夜間充電減免2／3電費。電動汽車與燃油汽車的能源消費比較電動汽車優(yōu)點與缺點(1)優(yōu)點①利用電池里儲存的電能行駛,因此行駛過程完全不排出氣體。②振動和噪音很小,是一種很安靜的車輛。③減速時能回收能量,因而效率高。④由于利用電能,不一定必須依靠石油。電動汽車優(yōu)點與缺點(2)缺點①行駛距離短且載重量少等,用途受到限制。②當(dāng)今由于產(chǎn)量少、電池價格高等原因,ＥＶ價格也高。③充電需耗費時間(充電時間4～8小時)。由此可見ＥＶ雖

5、然與內(nèi)燃機汽車(簡稱ＩＣＥＶ)相比對環(huán)境等方面有優(yōu)越的一面,但是在價格與使用方便等方面仍存在問題。然而考慮到環(huán)境以及能源問題,它應(yīng)被看作能夠?qū)ι鐣鞒鲐暙I的一種車輛。5．1．2電動汽車的結(jié)構(gòu)電動汽車是指純電動汽車、混合動力(電動)汽車和燃料電池電動汽車的總稱。1.純電動汽車指由電動機驅(qū)動的汽車。電動機的驅(qū)動電能來源于車載可充電蓄電池或其他易攜帶能源儲存的裝置。2.混合動力(電動)汽車，能夠至少從下述兩類車載儲存的能量中獲得動力的汽車：①可消耗的燃料；②可再充電能／能量儲存裝置，包括串聯(lián)式混合動力(電動)汽車、并聯(lián)式混合動力

6、(電動)汽車、混聯(lián)式混合動力(電動)汽車。3.燃料電池電動汽車，以燃料電池為電源的電動汽車。電動汽車具有的特點電動汽車與傳統(tǒng)汽車一樣也是由動力裝置、底盤、車身和電器設(shè)備等四個部分組成。電動汽車具有以下獨特的特點：1.電動汽車的能量主要通過柔性的電線而不是通過剛性聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)軸傳遞的；2.電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置不同(如獨立的四輪驅(qū)動系統(tǒng)和輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng))會使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)區(qū)別很大；3.采用不同的電動機、不同類型的儲能裝置會影響到電動汽車的質(zhì)量、尺寸和形狀。電動汽車系統(tǒng)電動汽車系統(tǒng)可分為三個子系統(tǒng)，即電力驅(qū)動子系統(tǒng)、主能源子系統(tǒng)和輔

7、助控制子系統(tǒng)。電力驅(qū)動子系統(tǒng)又由電控單元、功率轉(zhuǎn)換器、電動機、機械傳動裝置和驅(qū)動車輪組成；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；輔助控制子系統(tǒng)具有動力轉(zhuǎn)向、溫度控制和輔助動力供給等功能。現(xiàn)代電動汽車很多采用三相交流感應(yīng)電動機，相應(yīng)的功率轉(zhuǎn)換器采用脈寬調(diào)制逆變器，機械變速傳動系統(tǒng)一般采用固定速比的減速器與差速器，典型結(jié)構(gòu)如圖5—1。電動汽車系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)如圖5—1。電動汽車系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)如圖5—1。在圖中，雙線表示機械連接，粗線表示電氣連接；細線表示控制信號連接，線上的箭頭表示電功率和控制信號流動的方向。根據(jù)從制動踏

8、板和加速踏板輸人的信號，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，從而調(diào)節(jié)電動機和電源之間的功率流。當(dāng)電動汽車制動時，再生制動的能源被電源吸收，此時功率流的方向要反向。能量管理系統(tǒng)和電控系統(tǒng)一起控制再生制動及其能量的回收，能量管理系統(tǒng)和充電器一起控制充電并監(jiān)測電源使用情況。輔助動力供