電動汽車范文10篇

摘要：伴隨著綠色低碳環(huán)保理念在汽車行業(yè)的滲透，電動汽車在我國汽車行業(yè)中所占比例正在快速增加。隨著國家對電動汽車的重視，根據(jù)電動汽車充電樁的建設(shè)能夠解決電動汽車的續(xù)航問題，加強電動汽車充電樁充電技術(shù)難題的攻克顯得尤為重要。因此，本文主要對如何解決電動汽車充電樁充電技術(shù)難題進(jìn)行研究分析，旨在對當(dāng)前的電動汽車充電樁現(xiàn)狀與存在問題進(jìn)行詳細(xì)闡述，通過運用相應(yīng)的對策來解決充電技術(shù)難題，將電動汽車充電樁進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，有助于提升電動汽車充電樁的服務(wù)效率和運營成本，保障電動汽車行業(yè)健康的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電動汽車；充電樁；充電技術(shù)；解決難題

1電動汽車充電樁和充電技術(shù)的現(xiàn)狀

在當(dāng)前的電動汽車充電樁和充電技術(shù)的實際情況中，充電樁往往采用電氣控制與交易服務(wù)一體化的模式設(shè)計而成的，其硬件構(gòu)造主要運用一塊板卡集成設(shè)計。由于電氣控制與服務(wù)交易部門的連接，導(dǎo)致電動汽車充電樁電氣服務(wù)與電氣控制融合在一起，導(dǎo)致充電樁的擴展性較差，不利于系統(tǒng)集成處理，進(jìn)而不利于電動汽車的發(fā)展。因此，在當(dāng)前的電動汽車充電樁和充電技術(shù)的不利于更新和技術(shù)改造的難題，其涉及的情況主要包括兩部分：其一，擴展性，在當(dāng)前的電動車充電樁涉及中，其產(chǎn)品的擴展性較差，不方便更新和系統(tǒng)功能集成，導(dǎo)致后期的充電服務(wù)和技術(shù)難以安裝部署，造成電動車充電樁的更新和技術(shù)改造較難的問題；其二，不規(guī)范，當(dāng)前的電動車充電樁操作相對較為復(fù)雜并且不規(guī)范，例如，在當(dāng)前的電動車充電樁建設(shè)使用的往往設(shè)備與操作界面存在不統(tǒng)一性，導(dǎo)致操作流程往往不同，摒棄服務(wù)充電技術(shù)的規(guī)章不標(biāo)準(zhǔn)化，實際的操作流程往往存在不規(guī)范的現(xiàn)象。在當(dāng)前的電動車充電樁充電技術(shù)的難題現(xiàn)狀中，主要設(shè)計規(guī)范性和發(fā)展性難題。因此，實際的技術(shù)創(chuàng)新需要引進(jìn)模塊組件化，將電動車充電樁的控制與交易獨立，構(gòu)建電動車充電樁和操作用戶可以信任的網(wǎng)絡(luò)平臺提高電動車充電樁充電技術(shù)的可行性和發(fā)展性。

2電動汽車充電樁充電技術(shù)難題解決策略

2.1創(chuàng)新電動汽車充電樁設(shè)計方案。在電動汽車充電樁充電技術(shù)難題的解決策略中，通過對當(dāng)前的電動汽車充電樁的構(gòu)架進(jìn)行創(chuàng)新，運用新型信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)充電樁的交易服務(wù)和充電控制的獨立，通過建立標(biāo)準(zhǔn)化的充電樁交易和充電模式，有利于提高電動汽車的充電便捷性和安全性。（1）電動汽車充電樁構(gòu)架創(chuàng)新設(shè)計。在新型的電動汽車充電樁構(gòu)架設(shè)計中，需要改變當(dāng)前的充電控制和交易服務(wù)結(jié)合的模式。通過將充電控制與交易服務(wù)單獨設(shè)計成兩個部分，確保其中一個板塊能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車充電樁的充電服務(wù)；另一個板塊能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車充電樁的交易服務(wù)。通過分離充電技術(shù)和充電交易服務(wù)，不僅僅可以為每個板塊的更新和技術(shù)改造創(chuàng)造良好的外在條件，同樣也能夠?qū)㈦妱悠嚦潆姌兜纳a(chǎn)模式規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化。通過電動汽車充電樁的利于維護(hù)和審計，能夠有效的降低電動汽車充電樁的后期資金使用。（2）電動汽車充電樁功能設(shè)計與定義標(biāo)準(zhǔn)化。在電動汽車充電樁充電技術(shù)難題的解決策略中，需要進(jìn)行電動汽車充電樁功能設(shè)計與定義標(biāo)準(zhǔn)化。例如，充電樁的功能需要蘊含訪問控制、用戶登錄認(rèn)證、費用計算、充電數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)通信等基本功能。其中，電動汽車充電樁的認(rèn)證需要包括到多種服務(wù)功能實現(xiàn)，電氣控制涉及充電控制和電氣開關(guān)回路等功能。（3）電動汽車充電樁標(biāo)準(zhǔn)和充電服務(wù)流程。在電動汽車充電樁充電技術(shù)難題的解決策略中，需要確認(rèn)電動汽車充電樁標(biāo)準(zhǔn)和充電服務(wù)流程。在電動汽車充電樁的架構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中，需要制定規(guī)范和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來支持整個充電樁的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。利用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)認(rèn)證結(jié)算單元的充電技術(shù)規(guī)范，確保認(rèn)證交易結(jié)算和運營管理之間的互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，同樣需要保證電動汽車充電樁的認(rèn)證與監(jiān)控運營具備合法性。在認(rèn)證結(jié)單元與監(jiān)控運營進(jìn)行連接中，保證電動汽車充電樁的合法性，確保連接上能夠以隨機數(shù)形式完成鑒權(quán)認(rèn)證；在電動汽車充電樁主站隨機數(shù)的生產(chǎn)主要有監(jiān)控運營端，用于監(jiān)控運營數(shù)據(jù)的加密和電動汽車充電樁數(shù)據(jù)的解密工作。2.2加強充電技術(shù)的信息化建設(shè)。在電動汽車充電樁充電技術(shù)難題的解決策略中，需要加強充電技術(shù)的信息化建設(shè)。加強充電技術(shù)的信息化建設(shè)主要涉及到電動汽車充電樁的費用平臺建設(shè)和信息化充電技術(shù)建設(shè)，在電動汽車充電樁的硬件建設(shè)中，需要注重信息平臺硬件設(shè)施的選擇，例如，內(nèi)存處理器和網(wǎng)絡(luò)以及充電控制顯示接口。在加強充電技術(shù)的信息化建設(shè)中，需要完善模塊組件化的設(shè)計思路采用多種信息模塊化設(shè)計，確保在電動汽車充電樁的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來實現(xiàn)各個電動汽車充電樁的網(wǎng)絡(luò)連接，確保電動汽車充電樁在信息化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋下能夠?qū)崿F(xiàn)與服務(wù)系統(tǒng)的信息交叉。在內(nèi)加強的電動汽車充電樁充電技術(shù)的信息化建設(shè)，有助于電動汽車充電樁產(chǎn)品的信息化系統(tǒng)的集成，方便靈活地布置電動汽車充電樁。同樣信息化平臺的建設(shè)能夠幫助電動汽車充電樁進(jìn)行及時道德更新或者充電技術(shù)的改造，很大程度上提高了電動汽車的充電操作便捷和交易安全。2.3優(yōu)化在電動汽車充電樁充電技術(shù)的效果。在電動汽車充電樁的充電技術(shù)難題解決上，需要當(dāng)前的電動汽車充電樁的構(gòu)架進(jìn)行創(chuàng)新，運用新型信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)充電樁的交易服務(wù)和充電控制的獨立。在實際的效果中，在成本對比上：優(yōu)化后的電動汽車充電樁構(gòu)架能夠時間逐漸優(yōu)化設(shè)計，將控制與充電交易服務(wù)分離，確保每個部分不會對其他的造成影響，保證了硬件資源的合理運用和技術(shù)改造；同樣在維修成本上，改進(jìn)后的電動汽車充電樁能夠降低后期的維護(hù)工作量，方便充電技術(shù)的升級；在電動汽車用戶的體驗上，創(chuàng)新的電動汽車充電樁具備簡單的操作，不需要學(xué)習(xí)較高的技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車的充電。

摘要：動力電池系統(tǒng)是電動汽車三電系統(tǒng)中的核心部件，其性能優(yōu)劣直接影響整車的好壞。電池包的防水密封直接影響到電池系統(tǒng)的工作安全，乃至影響到電動汽車的使用安全，是電動汽車可靠行駛的重要保證。為了提高電池包的密封防水性能，對電池包的密封防水特性進(jìn)行深入分析顯得尤為重要。文章是研究一種應(yīng)用于電動汽車電池包的密封膠，對膠體的材質(zhì)、涂膠軌跡、膠的特性進(jìn)行分析，使膠體與電池箱充分結(jié)合，通過國標(biāo)要求的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測和驗證，歸納出一種合適的膠體和打膠方式。

關(guān)鍵詞：電動汽車；電池包；防水；密封膠

1概述

根據(jù)全球能源發(fā)展的布局，安全、節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)成為當(dāng)前汽車工業(yè)發(fā)展的主要趨勢，新能源汽車成為當(dāng)今汽車領(lǐng)域研究的熱點。作為汽車交通工具，電動汽車也需要具備傳統(tǒng)車所具有的一切屬性，包含安全性和使用壽命等方面的要求。電池系統(tǒng)作為三電系統(tǒng)中最重要的部件之一，是保證整車安全的屏障。國家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確表示電池包要具備防護(hù)等級IP67的要求[2]，電池包不會因為進(jìn)水而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致人員的傷亡。因此，電池包的密封防水格外重要，直接影響電池系統(tǒng)設(shè)計成功與否的關(guān)鍵。本文是研究一種應(yīng)用于電動汽車電池包的密封膠，對膠體的材質(zhì)、涂膠軌跡、膠的特性進(jìn)行分析，使膠體與電池箱充分結(jié)合，通過國標(biāo)要求的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測和驗證[1]，歸納出一種合適的膠體和打膠方式。

2電池包的密封結(jié)構(gòu)分析

電動汽車電池包的電池組電壓高達(dá)600V以上，乘用車平臺略低達(dá)到300V以上，電池箱體必須保證密封防水，防止進(jìn)水導(dǎo)致電路短路，而導(dǎo)致事故發(fā)生。電池箱體防護(hù)等級要達(dá)到IP67以上。電池包的防護(hù)等級和熱管理方式有關(guān)，目前電池包熱管理方式主要有自然冷卻、風(fēng)冷及液冷，自熱冷卻可以較好地保證密封性能，風(fēng)冷及液冷由于存在外界因素的干擾，密封性設(shè)計要求更高，風(fēng)冷是靠外置的強制風(fēng)冷來冷卻，除不能與大氣相通外，不允許在某處泄漏。液冷是靠外界的熱交換液體流動來達(dá)到加熱或者冷卻的目的。電池包的密封結(jié)構(gòu)主要由上蓋、下箱體、相關(guān)接插件和接觸密封墊所組成，此文主要闡述上蓋與下箱體之間的密封膠，是決定電池包密封效果的關(guān)鍵。

摘要：分析電動汽車換電技術(shù)國內(nèi)申請趨勢，電動汽車換電技術(shù)申請地區(qū)分布狀況，電動汽車換電技術(shù)前十申請人分布狀況，電動汽車換電技術(shù)申請人類別、數(shù)量、申請量分布狀況。

關(guān)鍵詞：電動汽車，換電站，技術(shù)分解，專利狀況分析。

0引言

電動汽車屬于新能源汽車，在資源緊缺以及環(huán)境污染嚴(yán)重的當(dāng)今社會，各國均重視新能源汽車的發(fā)展，而電動汽車技術(shù)屬于較早提出的技術(shù)。但受制于當(dāng)時社會的科學(xué)技術(shù)水平，電動汽車的使用成本較高，無法普及，經(jīng)過了多年的發(fā)展。隨著技術(shù)的成熟，電動汽車的多個難題被克服，電動汽車將逐漸替代原來的燃油動力汽車，成為發(fā)展的重點。而電動汽車的核心部件為動力電池，動力電池的容量是限制電動汽車發(fā)展的重要因素。

1電動汽車換電技術(shù)國內(nèi)申請趨勢

由電動汽車換電技術(shù)國內(nèi)申請趨勢變化圖（圖1）可以看出，我國的電動汽車換電技術(shù)的專利申請始于1990年代末期，但1997～2009年期間，申請量均不大。但從2010年開始，申請量出現(xiàn)了大幅的增加。且之后的數(shù)年均遠(yuǎn)大于2010年之前的申請量，綜合各方面的分析，其申請量的變化可能與電動汽車的發(fā)展有關(guān)，在很早的時期便提出了電動汽車這一概念，但局限于當(dāng)時的技術(shù)水平，電動汽車無法普及。而至2009年左右，電池、電機以及控制技術(shù)獲得了長足的發(fā)展，并且由于能源危機以及對于環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，促使電動汽車更加適合當(dāng)前社會的發(fā)展。通過各方面的技術(shù)的支持以及政策的鼓勵，使得電動汽車再次受到關(guān)注并獲得發(fā)展，電動汽車的電池技術(shù)以及續(xù)航問題是電動汽車的關(guān)鍵性技術(shù)，即電動汽車的發(fā)展與電動汽車的換電技術(shù)密切相關(guān)。因而呈現(xiàn)出了2009年開始的申請量大幅增長，而2016年的申請量由于大部分申請還并未公開，因而其申請量顯示較少。可以預(yù)期的是，在電動汽車商業(yè)化的當(dāng)前，其申請量也會較大。

摘要：純電動汽車的充電時間相較于傳統(tǒng)的汽油車成為了限制其全面推廣的痛點。因此，針對純電動汽車充電站和充電方式的研究一直是行業(yè)內(nèi)的研發(fā)熱點。純電動汽車的充電模式主要有整車充電模式（包括交流慢充和直流快充）、快速更換模式和無線充電模式。本文從專利申請的角度對上述各充電模式的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了整理和分析。

關(guān)鍵詞：純電動汽車；電池；充電；慢充；快充；快速更換；無線

1概述

本文基于CNPAT數(shù)據(jù)庫對純電動汽車充電技術(shù)進(jìn)行檢索，共得到相關(guān)專利申請3505件（截至撰稿日），其中，涉及交流慢充技術(shù)的專利申請為729件、直流快充技術(shù)為816件、快速更換技術(shù)225件、無線充電技術(shù)727件。在純電動汽車充電技術(shù)中的研發(fā)主流為直流快充技術(shù)，這也與用戶對縮短充電時間的需求相適應(yīng)，此外，無線充電技術(shù)的占比也較可觀，雖然目前鮮有實際應(yīng)用，但由于其充電形式的便利性使其成為了研發(fā)熱點，而快速更換技術(shù)雖然在純電動公交車領(lǐng)域已有較為成熟的應(yīng)用，但其申請量相對較低，這也與其對整車和換電裝置研發(fā)難度較大以及投資較高的因素有關(guān)。

2交流慢充

交流慢充技術(shù)的主要申請人依次為豐田、比亞迪、寶馬、國家電網(wǎng)、現(xiàn)代、北汽新能源，其中，豐田、寶馬、現(xiàn)代的主要研發(fā)領(lǐng)域為整車，國家電網(wǎng)主要涉及充電樁，北汽新能源主要涉及整車和充電樁，比亞迪主要涉及整車和電池。

當(dāng)前推廣的新能源汽車，包括燃料電池汽車、純電動汽車和插電式混合動力汽車。其中，純電動汽車因為顯著的環(huán)境效益和能源節(jié)約效益，尤其是在使用過程中無大氣污染物直接排放，所以受到國家層面的大力推動。純電動汽車主要由電機驅(qū)動系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)和電池系統(tǒng)3部分構(gòu)成。其中，電機驅(qū)動系統(tǒng)的主要部件包括電機、功率轉(zhuǎn)換器、控制器、減速器以及各種檢測傳感器等，功能是將電能直接轉(zhuǎn)換為機械能。電機驅(qū)動系統(tǒng)作為純電動車行使過程中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其驅(qū)動特性決定了主要駕駛性能指標(biāo)[1]。因此，要改善純電動汽車的行駛性能，就需研究電機驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)化方案。

1電機驅(qū)動集成裝置

純電動汽車的電機驅(qū)動系統(tǒng)中，電機將電能轉(zhuǎn)換為動能以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，而減速器與電機傳動連接，在電機和執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。目前，電機驅(qū)動系統(tǒng)的這3部分主要采用分體設(shè)計，然后由整車廠組裝成為一個整體。這種組裝形成的電機驅(qū)動裝置，整體體積一般很大，因而對空間需求也大。為使電機驅(qū)動裝置能便利地在整車機艙布置，現(xiàn)有的一種解決方案是集成關(guān)聯(lián)的電機驅(qū)動部件。如圖1所示，此新型裝置由驅(qū)動電機、控制器、減速器和連接軸等主要部件集成。在電機驅(qū)動集成裝置中，減速器位于驅(qū)動電機的第一端，且與其延伸出的輸出軸傳動連接。連接軸與減速器傳動連接，且沿驅(qū)動電機的側(cè)面向其第二端延伸。控制器位于連接軸的上方，與其連接的接線盒用于容置驅(qū)動電機的電源線和控制線[2]。減速器的連接軸沿驅(qū)動電機的側(cè)面延伸，使得整個電驅(qū)動裝置的長寬尺寸相對較少。由于連接軸的尺寸遠(yuǎn)小于電機的尺寸，且其所處位置的高度相對較低，將控制器直接設(shè)置在連接軸上方，就實現(xiàn)整體高度的降低。相比于將控制器設(shè)置于電機的上方，此電機驅(qū)動集成裝置充分利用連接軸上方的空間，做到較小體積，因而對空間需求也小。

2定子鐵芯繞組絕緣隔離部件

純電動汽車的驅(qū)動電機由定子和轉(zhuǎn)子組成，通過它們的相對旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)電能與機械能的轉(zhuǎn)換。定子由鐵芯和繞設(shè)在鐵芯上的繞組構(gòu)成，是旋轉(zhuǎn)電機的固定部分。鐵芯上通常開設(shè)有安裝槽，繞組所包含的繞組導(dǎo)線則穿設(shè)在安裝槽中。為了確保繞組與鐵芯之間以及繞組導(dǎo)線之間的電氣絕緣，安裝槽內(nèi)通常設(shè)置有絕緣隔離件。絕緣隔離件占據(jù)的槽內(nèi)空間越大，安裝槽的槽滿率越小，旋轉(zhuǎn)電機的功率密度和轉(zhuǎn)矩也會越小。為提高繞組導(dǎo)線占據(jù)安裝槽內(nèi)空間比例，現(xiàn)有的一種解決方案是減少鐵芯繞組電氣絕緣隔離件。如圖2所示，鐵芯的安裝槽中布設(shè)有多個導(dǎo)線組，多個導(dǎo)線組在安裝槽的深度方向逐個分布。傳統(tǒng)的絕緣隔離件通常由絕緣紙折彎成占據(jù)較大槽內(nèi)空間的S型或B型。此新型絕緣隔離部件則利用同一安裝槽中依次兩兩分布的繞組導(dǎo)線相位基本相同的特點，將隸屬于同一個導(dǎo)線組的兩根繞組導(dǎo)線直接接觸，避免在兩者之間設(shè)置絕緣隔離件，進(jìn)而采用絕緣折彎組件來絕緣隔離相鄰的兩個導(dǎo)線組及導(dǎo)線組與安裝槽的內(nèi)壁[3]。由于同一個導(dǎo)線組內(nèi)的兩根繞組導(dǎo)線之間無需設(shè)置絕緣隔離件，因此能減少安裝槽內(nèi)的絕緣隔離部件所占據(jù)的空間，相應(yīng)地提高繞組導(dǎo)線的布設(shè)空間，即安裝槽的槽滿率。

3并聯(lián)逆變功率模塊

摘要：如今電動汽車在市場上占比不斷提升，國家各項政策也使得電動汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。電動汽車的續(xù)航能力問題也隨之出現(xiàn)。本文介紹了三種主要的無線充電技術(shù)，分析了國內(nèi)外車企和制造商的無線充電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，概述了動態(tài)無線充電技術(shù)在電動車上的最新成果。最后分析了無線充電技術(shù)在電動汽車方面的未來發(fā)展趨勢。

1引言

2022年4月，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步釋放消費潛力促進(jìn)消費持續(xù)恢復(fù)的意見》[1]。其中的大力發(fā)展綠色消費提到提倡綠色出行，推動公共服務(wù)汽車電動化，同時支持新能源汽車快速發(fā)展。而當(dāng)今電動汽車給人們帶來的“路程困擾”是減緩其發(fā)展的一大因素。造成此問題的主要原因還是在于當(dāng)前技術(shù)階段所能制造的電池的能量密度提升緩慢，從而使電動汽車可行駛路程不高，換電技術(shù)也因價格比較昂貴而得不到普及，給消費者帶來了很大的麻煩。在以現(xiàn)有科技無法對電池能量密度進(jìn)行改進(jìn)的情況下，想要解決“里程困擾”的最好方法還是進(jìn)行間接充電模式，以此來達(dá)到解決電動汽車?yán)锍梯^短，而無線充電技術(shù)就是時代與科技高速發(fā)展下的選擇。對于汽車電池來說，充電方法一般可以劃分為直接接觸充電的形式和無線充電的形式[2]。無線充電或無線供電技術(shù)是一種以無線電波或者電磁場為載體在自由的空間中對動力電池進(jìn)行充電的技術(shù)。相較于之前廣泛使用的直接接觸技術(shù)的充電，無線充電技術(shù)不僅僅可以減少甚至省去在電源電線等直接連接裝置的費用，也可以巧妙的避免使用過程中需反復(fù)拔插電線而出現(xiàn)的磨損或觸電的情況，將自由、便捷和安全等多個特性運用到電能傳輸之中。無線充電技術(shù)具備傳輸能量時的高適應(yīng)性，高可靠性和高安全性等特點，并且不會被外在環(huán)境的變化所影響，能夠滿足如今城市高速發(fā)展當(dāng)中人們對于汽車充電時的需求。

2無線充電技術(shù)的介紹

無線充電技術(shù)依照工作原理可以將其劃分為[3]：（1）利用電磁感應(yīng)原理而制成的具備短距離大功率傳輸能力的感應(yīng)式無線充電設(shè)備；（2）在非輻射交變磁場的耦合研究基礎(chǔ)之上而研發(fā)出的中距離無線充電技術(shù)；（3）將電能轉(zhuǎn)化為以頻率約為300MHZ到300GHZ之內(nèi)的電磁波為載體，并以微波的形式發(fā)送給用電設(shè)備的接受天線，再經(jīng)后期處理（微波整流）來達(dá)到遠(yuǎn)距離無線充電的目的[4]。

2.1電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)基本原理

摘要：隨著人們生活水平的提升，汽車成為每個家庭的日常交通代步工具。汽車在運行中會排放污染物，進(jìn)而影響生態(tài)環(huán)境。在科技快速發(fā)展背景下，純電動車應(yīng)勢而生，純電動汽車在運行過程中無污染、嗓音低，耗能少，為節(jié)能減排的低碳城市發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)提供了可能，并成為未來汽車發(fā)展的主要方向。文章以新型雙電機型進(jìn)純電動汽車為切入點，先分析其節(jié)能技術(shù)，之后在討論構(gòu)型和參數(shù)配置的基礎(chǔ)上對控制策略進(jìn)行分析，并總結(jié)出雙電機構(gòu)型純電動汽車的節(jié)能潛力，以供參考。

關(guān)鍵詞：雙電機；純電動汽車；節(jié)能潛力；具體分析

在科技快速發(fā)展的背景下，汽車成為家庭常用交通工具，交通運輸也成為世界各國家能源消耗和碳排放的最大載體。世界發(fā)達(dá)國家的交通運輸能源消耗占總能源消耗的大概28%左右，而二氧化碳的排放量大概占總排放量的大概三分之一。純電動汽車以污染少、能源轉(zhuǎn)化率高、晚間充電白天運行的特點，成為新能源汽車研究的主要方向。文章主要探討新型雙電機型純電動汽車的節(jié)能潛力，以供參考。

1純電動汽車節(jié)能技術(shù)

1.1制動能源回收技術(shù)。純電動汽車的制動能量回收技術(shù)能有效提高能量的利用率，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能減排。根據(jù)純電動汽車的制動能量回收設(shè)計方案，主要分為并聯(lián)控制和串聯(lián)控制，其中串聯(lián)控制在汽車運行過程中先使用電機制動力，當(dāng)電機制動力不足時，利用液壓制動力進(jìn)行補充，相比并聯(lián)制動來說，再生能量回收率更高。為了使純電動汽車的制動能源回收能兼顧汽車的安全性、經(jīng)濟性和舒適性，可在車輛小強度運行時利用制動力進(jìn)行能量回收，在車輛大強調(diào)高速運行時對電機制動力進(jìn)行限制，目的是提高車輛運行過程中的穩(wěn)定性和安全性。另外，還可以依托電子制動力對動力分配前后進(jìn)行調(diào)整，目的是防止車輪在低附著的地面上抱死。1.2電機控制技術(shù)。電機遙控是一種驅(qū)動裝置，能通過技術(shù)調(diào)制將直流逆變?yōu)榻涣鳎M(jìn)而調(diào)整直流對電壓的利用率。電機科學(xué)的調(diào)整策略能提高電機工作效率，提高電機工作時能源的利用率，進(jìn)而減少能源消耗，是純電動汽車主要節(jié)能技術(shù)之一。對電機控制技術(shù)的研究主要有利用模糊的內(nèi)控對無刷直流電機進(jìn)行控制，以處理非線性問題；基于徑向基核函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)進(jìn)行電機控制，目的是提高控制的精度；基于向后傳播算法模糊神經(jīng)網(wǎng)的控制器，目的是實現(xiàn)對車速的精準(zhǔn)識別和跟隨；以TMS320F28035為控制中心，利用48V的低壓電機作為驅(qū)動，在提高汽車安全性的基礎(chǔ)上最大限度的提供轉(zhuǎn)矩和高能量利用率。

2新型雙電機構(gòu)型純電動汽車構(gòu)型

近年來，電動汽車因其滿足節(jié)能環(huán)保綠色出行的理念得到了快速發(fā)展，連續(xù)5年產(chǎn)銷占比全球第一。2019年12月，《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》征求意見稿提出，2025年，新能源汽車新車銷量占汽車總銷量比例達(dá)25%左右，2019年該比例為4.7%，未來6年有超5倍的增長，空間巨大，同時也說明完成的任務(wù)比較艱巨。為了促進(jìn)電動汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，影響人們購車的顧慮必須盡快消除。2018年前10月，國內(nèi)發(fā)生40起新能源汽車起火事故，鋰電池?zé)崾Э厥且l(fā)電動汽車安全事故的關(guān)鍵因素[1]，是電動汽車消費的重大顧慮[2]。

1熱失控機理

現(xiàn)有研究表明，鋰離子電池在自身因素和外部誘發(fā)的情況下，如果電池的產(chǎn)熱速度大于散熱速度，電池的溫度會逐步升高。當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值時，電池的SEI膜、正極材料、電解液發(fā)生熱分解，產(chǎn)生大量的熱量和小分子氣體如CO、HF、H2、CH4。熱量和氣體的快速積聚又加劇了材料的分解反應(yīng)，如此相互強化循環(huán)，溫度上升加速，形成熱失控。在極短的時間內(nèi)，電池內(nèi)部溫度和壓力達(dá)到極限值，電池爆炸，電解液和氣體噴出燃燒，產(chǎn)生火災(zāi)。導(dǎo)致熱失控的自身因素主要是電池材料的熱穩(wěn)定性不高，熱分解點低，外部誘發(fā)主要指散熱不良、過充過放、持續(xù)大電流沖擊、機械撞擊、環(huán)境溫度過高等。

2熱失控防控措施

從熱失控的反應(yīng)鏈可知，除了強化國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以外，可采取提高電池自身性能、杜絕誘發(fā)因素和加強散熱性能的技術(shù)措施來預(yù)防熱失控。2.1強化國家標(biāo)準(zhǔn)。新能源汽車在世界范圍內(nèi)是新生事物，在我國是新興產(chǎn)業(yè)，相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)在逐步建立和完善[3]。健全的安全標(biāo)準(zhǔn)體系是電池安全的基本保障，涵蓋電池的生產(chǎn)、測試、使用和回收環(huán)節(jié)。隨著整車性能要求的提高和電池技術(shù)的進(jìn)步，原有標(biāo)準(zhǔn)會及時修訂，新的標(biāo)準(zhǔn)會相應(yīng)推出。2.2提高電池安全性能。提高電池的安全性能包括電池生產(chǎn)和電池材料兩個方面，電池生產(chǎn)主要是保證電池的一致性，材料包括正極、負(fù)極、電解液、隔膜。2.2.1一致性要求電動汽車用動力電池的整體性能取決于電池組中性能最差的單體電池，因此，各單體電池的性能一致能最大程度確保發(fā)揮動力電池的最佳性能。動力電池的一致性包括容量一致性、內(nèi)阻一致性、電壓一致性。如果某個單體單體電池的初始容量大或者是小，那么在充電時該單體電池就很容易過充或者放電時最先過放，從而產(chǎn)生熱失控。同樣，內(nèi)阻的一致性和電壓的一致性，對動力電池安全的影響巨大。2.2.2動力電池材料性能。從動力電池安全角度來講，動力電池材料性能主要指材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性，其中尤以熱穩(wěn)定性最為突出。為防止熱失控的產(chǎn)生，研究人員通過不同方法來提高材料的熱穩(wěn)定性[4]。對于電解液，可通過添加功能添加劑、用離子液體取代有機溶劑、選擇熱穩(wěn)定性好的鋰鹽、采用聚合物電解質(zhì)的方法提高熱穩(wěn)定性。正極與電解液反應(yīng)是熱失控的主要原因，選用MgO、A12O3、ZnO、SiO2、TiO2等物質(zhì)對正極材料進(jìn)行表面包覆，可提高正極材料的安全性。中間相碳微球（MCMB）的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較層狀石墨更好。隔膜在高溫下產(chǎn)生熱縮變形會增大微孔的尺寸，更有利于鋰離子的遷移，加快熱失控進(jìn)程。可通過熱穩(wěn)定性隔膜替代，也可采用添加少量Al2O3或SiO2納米粉的隔膜，提高隔膜的熱穩(wěn)定性。2.3改善BMS性能。BMS稱為電池管理系統(tǒng)，其作用是監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度、電量，防止電池過電流、過充、過放、過溫，一旦發(fā)現(xiàn)有這些情況的發(fā)生，就會中止充電進(jìn)程，或者切斷電池對外供電，一定程度上能降低發(fā)生熱失控的幾率。但對電池內(nèi)部短路，比如枝晶、針刺引起的內(nèi)部短路，以及已經(jīng)發(fā)生的熱失控，BMS無能為力。2.4改善散熱性能熱失控反應(yīng)鏈表明，如果電池產(chǎn)熱速度低于散熱速度，則溫度的自我強化循環(huán)就建立不起來，熱失控就不會產(chǎn)生。為此，陳潔[5]等研究了基于熱管冷卻的熱防護(hù)結(jié)構(gòu)對防止熱失控的性能，整個熱防護(hù)結(jié)構(gòu)由電池組、隔熱板、熱管組、冷卻介質(zhì)組成。在兩相鄰單體電池之間放置熱管組或隔熱層，熱管組中的銅片襯于熱管和單體電池之間，以增大散熱面積，依靠熱管組中液體的相變吸熱完成冷卻作用，隔熱板置于兩相鄰單體電池之間，用于隔離相鄰單體電池之間的熱傳遞。通過優(yōu)化隔熱措施和冷卻方式可有效提高電池組工作溫度的穩(wěn)定性，阻斷熱失控傳播。該結(jié)構(gòu)對降低熱失控的發(fā)生概率有一定作用，但效果有限，且加大了電池組的體積，增加了重量。

3基于熱平衡的熱失控測控系統(tǒng)設(shè)計

一、發(fā)展規(guī)律

1.環(huán)境可承載規(guī)律。

決定汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律中環(huán)境的可承載規(guī)律也影響重大。隨著現(xiàn)在各大城市的污染逐步加深，越來越多的人開始將環(huán)境惡化的原因歸結(jié)到汽車的使用上。因此，必須找到一種低污染或零污染的交通工具，這樣才能解決實質(zhì)問題。

2.技術(shù)推進(jìn)規(guī)律。

電動汽車作為新一代的交通工具其技術(shù)組成不僅包含了原有的機械技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)和控制技術(shù)，還使用了最新的電力電子技術(shù)和信息技術(shù)等高端科技，這些技術(shù)的全面發(fā)展是推動電動汽車產(chǎn)業(yè)化的重要因素，并且為其發(fā)展打下基礎(chǔ)。

3.市場拉動規(guī)律。

這種電力電子系統(tǒng)的兩個特征是壓接技術(shù)和機械高度集成化，這兩者都是混合多動力電動汽車的里程碑技術(shù)。

2004年5月25日,紐論堡--來自于賽米控為混合動力和電動汽車開發(fā)的優(yōu)化模塊SKAITM，由于其特殊的壓接技術(shù)以及機械集成度，滿足了汽車工業(yè)的高可靠性需求。就產(chǎn)品性能而言，和以前開發(fā)的產(chǎn)品相比SKAI™模塊取得了長足的進(jìn)步。

SKAI™是一個三相逆變模塊，用于將直流電源（來自于燃料電池）轉(zhuǎn)變成交流電源（供給電機）并可附帶能量回饋電路。該系統(tǒng)含集成的DSP控制器，驅(qū)動和保護(hù)電路，直流穩(wěn)壓電容，半導(dǎo)體，絕緣體，傳感器，液體冷卻回路以及和汽車通信的CAN總線接口。

該功率電子模塊包含兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其一IGBT模塊設(shè)計有600V/1200V，500A/400A規(guī)格的輸出能力，適合50~200KW功率的電機，而第二種拓?fù)銶OSFET模塊設(shè)計有75V/100V/150V，700A/600A/500A規(guī)格的輸出能力，適合3~20KW功率的電機。

SKAI™是賽米控在其以往主要用于汽車領(lǐng)域的專利壓接技術(shù)--SKiiP®技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。事實上，得益于其SKiiP®技術(shù)，賽米控享譽電池汽車的功率電子系統(tǒng)專業(yè)供應(yīng)商的殊榮已有十余年的歷史，特別是在叉車領(lǐng)域中。這種用于所有電氣接觸和熱接觸上的壓接技術(shù)，能延長產(chǎn)品壽命并提高溫度循環(huán)能力。與焊接不同，壓接技術(shù)對沖擊、震動以及高環(huán)境溫度不敏感，并能確保熱直接擴散到散熱器。“正是這種壓接技術(shù)幫助我們在汽車工業(yè)立穩(wěn)了腳跟”，賽米控國際營銷/市場總監(jiān)PeterFrey先生說道，“它為高要求，低成本，安全第一的汽車工業(yè)提供了服務(wù)保障”。

SKiiP®技術(shù)早已使用在很多電動汽車上，如OpelZafira,BMWE1,FordThink(其前身為Pivco),FiatSeicentoElettra,DaimlerChryslerA-Class,AudiDuo,混合動力公交工程,VWPowerGolf,ChryslerEpic。除了混合動力汽車和燃料電池汽車外，SKiiP®技術(shù)在叉車、平板傳輸帶，社區(qū)汽車以及拖拉機上都得到廣泛應(yīng)用。