电动汽车的概念原理和工程哲学
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发表时间:2015-08-26 23:08来源:汽车航空航天工程网址:http://jcaae.com

 

宝马I3/I8电动汽车

 一、概念

尽管电动汽车在世纪前就已经存在,但是现代电动汽车是一台全新的机器,它完全不同于传统的电动汽车,它不仅仅是运输车辆,而且是一台全新的电气设备。现代电动汽车的概念可归纳为以下几点:

l  电动汽车是以电驱动为基础的机动车辆,电驱动由电动机、功率转换器以及电源组成,它有自己独特的特点;

l  对现代社会而言,电动汽车不仅是一辆车,而且是实现清洁、高效道路运输的一个全新的系统;

l  电动汽车系统是一个便于和现代交通网络结合的智能系统;

l  电动汽车的设计是工程和艺术的结合;

l  必须重新定义电动汽车的工作条件和工况循环;

l  必须对用户对于电动汽车的期望进行调研,这样就能对用户进行适当的有关电动汽车知识的教育。

电动汽车的系统结构完全不同于燃油车,就像石英电子表的结构完全不同于上发条的机械表一样,简而言之,这两种车辆的外观非常相似,但它们的工作原理是完全不同的。电动汽车结构系统由机械子系统、电力和电子子系统以及信息子系统组成。机械子系统由底盘和车身、驱动装置、变速器以及电源箱体组成,与之相关的因素包括道路特性、防撞性、汽车的内部空间、装配时间、适用性以及价格。电力电子子系统由动力网、电动机、控制器和能源系统组成,与之相关的因素有安全、规则、标准、效率、可靠性、质量以及价格。信息系统用于处理驾驶员的意愿,并监控汽车的运行、电源、电动机、控制器和充电器的状态,相关的因素有通讯网络、数据处理的算法以及和通讯相关的故障诊断和充电控制。


二、工程哲学

工程学集中了科学、技术和管理方面的知识来有效而经济地解决实际问题,并且通过经常询问“如何做?”以及“为何这样做?”这样的问题来寻求最好的解决方法并强调团队合作。电动汽车是门涉及多学科的工程问题,发展电动汽车,必须有来自不同领域的专家,如电气工程师、电子工程师、机械工程师、化学工程师以及汽车工程师聚集一堂,共同参与,在下列主要领域实现系统的整合:车身设计、电驱动、电源、电源的补充以及能量管理。

电动汽车的工程哲学在本质上是把汽车工程和电气工程结合在一起,因此,要在可接受的价格基础上得到好的电动汽车性能必须首先考虑系统的整合和优化。由于电动汽车的驱动特性与燃油汽车的发动机驱动有着本质的不同,对电动汽车工程而言,它需要一种全新的设计方法。能使电动汽车与燃油汽车相竞争的关键是先进的电源和智能化的能量管理系统。当然,能否使电动汽车市场化的决定性因素是其总体价格。

现代电动汽车工程的主要问题,是要将汽车工程、电气、电子工程以及化学工程领域中最新的技术发展结合到电动汽车的设计中来,找到适合于电动汽车的独特的设计方法和制造技术,实现电动汽车能量的最优化利用。电动汽车开发中要考虑的具体问题列举如下:

 了解车辆使用的市场和环境;

 决定电动汽车的设计哲学;

 决定使用电动汽车所需的基础设施,以及序电池的回收设施;

 决定整个系统的结构——纯电动汽车、混合车和燃料电池车的结构;

 设计底盘和车身;

 决定能量方式,采用发电方式或储存方式,纯电动式或混合式;

 决定驱动系统,包括电动机、转换器和变速器的类型,单电动机和多电动机驱动,有齿轮减速或无齿轮减速器及其安装方式、混合车中的内燃机系统等等;

 根据电动汽车的行驶要求,决定电驱动的技术条件和能源的容量、电流和电压。美国联邦城市循环工况与高速公路循环工况对力矩一速度特性的要求完全不同;

 采用智能化的能量管理系统;

 分析各个子系统之间的相互作用,以及对安全和成本的影响;

 根据选定的驾驶模式和工作条件优化电动机驱动的效率;

 通过计算机仿真优化整个系统。


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银河在欧洲国家称为 Milk Way,即牛奶色的道路;在中国古代叫做天河、河汉、银汉、星汉。指的都是夜空中的一条淡淡发光的白练,看上去好像是天空中的一条大河。

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