电动轿车技能论文

一、旧技能体系的不适应性

轿车开展的历史标明，上个世纪前三十年从前兴盛一时的电动轿车与燃油轿车的市场方位产生了反转，燃油轿车后发先至成为欧美发达国家千万家庭的宠儿，电动轿车则沦为在特定封闭区域使用的专用工具。导致这一反转的原因与当今电动轿车遇到的困难并无二致。近百年来，电动轿车技能尽管在电池、电机、电控等各个方面都有长足的开展，其底子技能架构却无大的改变。在此期间燃油轿车不只自身技能日臻完美，与其相配套的道路、停车场、加油站等服务设施也日益完备。今日，正像“轿车社会”、“轿车文明”等学术用语所蕴含的那样，轿车（首要是燃油轿车）不只现已成为现代社会的日子必需品，也被赋予了丰富的文明内在。在此背景下假如无视电动轿车现存的诸多不便，奢求人们放弃燃油轿车改用电动轿车就等于要他放弃原有的日子习惯和价值观念，无异于让人弃用智能手机改用固定电话，让人弃液晶电视而改用黑白电视，其难度可想而知。因此，在开展电动轿车现已确立为国家战略的当下，从头谋定开展道路和开展战略应该成为燃眉之急。在我国这样一个轿车遍及率不及美国的十分之一、三分之二的新车出售给初次购车者的开展中大国，电动轿车或许只需面向家庭的首辆车，也就是说能满意跨区域长途行进需求才有出路。已然源于十九世纪的现行电动轿车技能架构无法满意这种需求，何不回到原点从零开端进行顶层规划，发明一个新的技能体系。

二、新技能体系探讨

在续航旅程短、充电时间长这两个妨碍电动轿车长途行进的关键障碍中，续航旅程尽管受电池技能约束难以比肩燃油轿车，但续航150公里～200公里还不难完成。这个间隔相当于在高速公路上驶过三四个服务区或大多数人日常行进两三天的旅程，只需电力耗尽时快速得到供应，驾驭电动轿车500公里一日往返、1000公里朝发夕至亦非难事。如此，快速电力供应就成为问题的焦点。已然沿袭先开发出电动轿车而后为其配套电力供应体系的传统开展战略不能解决问题，那么运用一下逆向思维，先规划一个满意需求且容易完成的电力供应体系，然后再开发适应这一电力供应体系的电动轿车会怎样。出现总理所讲的“颠覆性技能”也未可知。说到快速电力供应，首要需求界定电力供应的快与慢。多年来，人们现已习惯于燃油轿车加油所需的数分钟时间，电动轿车的快速电力供应选用这一规范顺理成章。从物理学原理来看，现存的三种电动轿车电力供应办法中，快速充电相对来讲挨近这个规范但也需数倍于加油耗时的30分钟（80%），普通充电所需的数小时可说是天壤之别，只需换电办法符合规范。有报道说特斯拉换电站一分半钟能够完成一次换电操作。自从从前的明星换电运营商BetterPlace破产以来，支撑换电的观念似乎现已销声匿迹。但是，已然特斯拉又开端换电了，作业看来尚存回旋余地。多数专家认为BetterPlace的换电办法一是换电站建造运营本钱高，二是电池不能在多种车型间通用，使其最终走向破产。BetterPlace的失败阐明它的换电计划和商业模式行不通，但是假如据此断定换电办法行不通特斯拉首要不会认同。达成一个既定目标历来都不止有一种办法，能否成功在于能否寻找到技能可行、经济合算的解决计划，将问题简略化的最有用手法莫过于“分化”。例如古代印刷书籍选用雕版印刷技能，一页印版雕成册页的内容布局、字的形状、大小无法更改，一部书的雕版需求具有高超技艺的雕刻工匠耗费大量时日，因而书籍贵重。活字印刷技能遍及之后，一套字模能够重复用来铸造铅字，而后随意排成印版，字模和铅字的通用性保证了印刷本钱的低廉。假如说快速电力供应是电动轿车的必然选择，BetterPlace失败的首要原因是没有完成电池通用化，而将雕版上的字符分化为一个个铅字能够破解通用化难题，那么何不尝试一下将电动轿车的大箱电池组分化，代之以多个（比如说十个2kWh的）参照电动自行车锂电池规范的小箱电池。以小箱电池为基础能够构建一个简略的快速电力供应体系。只需电池体积和重量都合适人力搬动，而且借用电动自行车锂电池合适快速装拆的装置结构，换电作业就能够选用纯人工办法。从人工换电出发，继而将换电站的充电功用剥离出去，剩余的数个收纳电池的专用周转货架和两三个操作人员就能构成一个典型的简约换电站。接下来要做的是，将从各个换电站剥离出来的充电服务汇集到一个大型的储能电站，充分使用夜间电网的低谷电力为电池充电。最后用货运车辆在换电站与储能电站之间往返穿梭，为各个换电站运来充溢的电池并带走放空的电池。在这样一个相似WI-FI无线局域网架构的电力供应体系中，假如说换电站比如WI-FI热门、储能电站比如无线路由器、货运车辆比如无线电波，一个个规范电池比如“无线电波”所带着的数字信号，那么电动轿车就相当于移动终端。能够预见，流转的产品从电转化为规范电池、消费者支付满电电池和空电电池之间的差价，上述电力供应体系各个利益相关方都能获得显而易见的经济收益。第一个受益者是电动轿车的购买者，不为电池付费却能够尽情享用别人提供的电，自然也就无需关心电池的价格寿数几何。电池制造者则不再因百来个“鸡肋”般的订单而苦恼，能够日复一日地出产同样的电池。电动轿车制造者不再为选用多大的电池而绞尽脑汁，能够按自己的喜好灵敏规划续航旅程，只需考虑怎么将所需个数的电池塞进车里。城市的办理者不用再为从哪里挤出充换电站的建造用地、为怎么压榨小区物业放行充电桩装置、为可能到来的配电网增容改造而苦恼，只需将电动轿车的基础设施建造交给电力供应体系的运营者就万事大吉。电力供应体系的运营者的收益则更大。先是从“先有鸡还是先有蛋”的无休止口水官司中脱身，不说“鸡”也不说“蛋”，转而建造一个相当于自然界中“野生原鸡”进化方位的储能电站，先收成着电网峰谷电价差的利益，跟着电动轿车拥有量的添加逐步转身为充电工厂，等到流转中规范电池寿数期降临梯级使用自然而然地产生，充电工厂再一次转化为储能电站。其次电力供应体系运营者不用烦恼换电站怎么“建”只需谋划“搁”在哪里，只需能腾出几十平米的场地，加油站、公共停车场、居民小区、工厂商场都能够参加换电站的行列。

不只如此，这些换电站的数量、换电站的地点和容量能够随时依据形势的开展恣意调整。长远看，不只这样的储能电站很容易与风力光伏电站相融合，假如将规范电池看作一个大的“充电宝”其应用领域乃至能够包括日常日子、出产的方方面面。有了电力供应体系和合适人工换电的小箱规范电池，接下来的课题就是能否将这些规范电池用于电动轿车的电源体系。其关键在于处理好三个问题：一是电池的装置方位，二是电池固定牢靠便于快速替换装置结构，三是电池与电机之间的电气衔接联系。关于选用一个大箱电池的电动轿车而言，考虑到车内空间和车辆重心、轴荷，其装置方位大多使用座椅下的空间装置在车辆下部中心方位。当选用多数个规范电池时，装置方位不只能够在前后座椅下面还能够在引擎仓或许行李箱的边角处散布装置，规划者的选择自由度大大提高。若说电池装置结构，QB/T4428-2012《电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸》所定电池外壳滑槽及配对的装置滑道是现成可用的，既装置牢靠又便利插拔。至于电池与电机间的电气衔接联系则需求多些文字加以阐明。电动轿车以数个小箱规范电池为电源，除掉上面所述种种以外还可为解决高电压触电危险、简化整车电池办理体系、简化电池热办理等电池相关问题发明时机。一般的电动轿车为在约束过大电流的条件下保证驱动电机的输出功率，单个大箱电池的作业电压多在300V以上。将电压分化给十个小箱规范电池，每个规范电池的电压就低于40V，处于安全电压范围内。假如不将这些电池串联一同而是别离经逆变器接入驱动电机，高电压的坏处就能够彻底根除。驱动电机能够相应地将定子绕组分化为十个分绕组，作业时各个分绕组产生的磁通势相叠加与原绕组相当。各个规范电池别离接入驱动电机还能够带来一个优点，电池均衡的目标不再是整个电源体系而转化为各个规范电池，所涉单体电池数量仅为全体电池的十分之一。更有意义的是，十个规范电池别离经逆变器接入具有十个分绕组的驱动电机，其成效相当于用十个小电机一起承当电动轿车的驱动。从理论上讲能够别离操控每个分绕组参加或许不参加驱动，利于电动轿车应对多种复杂工况。尤其是在电动轿车起步或许加速时确保全部分绕组参加驱动按捺大电流冲击，巡航行进时操控各个分绕组逐次停歇便利相应的小电池散热，当某个分绕组或许为其供电的规范电池产生毛病时其他分绕组继续作业就能防止电动轿车突然失速。

三、总结

总之，已然短缺远途行进才能是源于十九世纪的现行电动轿车技能架构的体系性缺点，那么根据现有电池技能构建新的、技能可行经济合算的、包括电力供应和电源及驱动体系的电动轿车技能架构，或许是化解电动轿车诸多难题的有用路径。