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电动汽车的发展和新技术


无线充电系统
• 无线充电技术源于无线电力输送技术,利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传 输电能,线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振,实现电能高效传输的技术。 • 不过无线充电技术还不很完善,问题的关键点就是能源损失太大和磁电感应转换的 效率较低。另外,还有大功率无线充电技术的 远距离传输和电磁对环境的辐射影响等因素还 没有得到充分的解决。 丰田首席工程师小木
永磁异步电动机对于永磁同步电动机对比
1.
4.电力驱动系统综合控制研究开发 • 实现电动车各种驱动方案的关键技术是各驱动轮电机的调速控制 和行驶系统的控制。因此,首先必须建立准确适用的数学模型和控 制模型,设计快速有效的控制算法,然后再开发以微处理机为核心 的控制单元
5.智能化的能量管理系统研究与开发
3.车用动力蓄电池
• 目前主要限制电动汽车发展的是车用动力蓄电池,其比能量、比功率、 循环使用寿命低和成本高。因蓄电池的性能决定了电动汽车的性能指 标,能量密度决定电动汽车一次充电续驶里程,功率密度决定电动汽车 的加速性能和最高车速 • 作为电动汽车蓄电池的有很多种,如铅酸、镍镉、镍氢、钠硫、锂离子及飞轮电池和燃料电池等,其中最有前景的是镍氢、钠硫、锂离子及飞 轮电池和燃料电池
曾聪表示,丰田正在 研发无线充电系统, 全新普锐斯有望不用 接线就能充电。但他 未对无线充电技术作 出详细说明,仅表示 在停车位下方埋入感 应线圈,自动给车辆 无线充电,方法类似 手机的Qi无线充电, 只是体积变大了。
多功能液晶显示屏
• 我们见过很多汽车内部先进的人机 交互界面,而特斯拉号称其坐拥的 是"世界上最先进的用户交互界面"。 特斯拉Model S车内中控台以及仪 表盘配备的大尺寸液晶显示屏相信 能让每一个人过目不忘。中控台上 的液晶显示屏尺寸为17英寸,几乎 比苹果iPad 9.7英寸显示屏大了近 一倍。最为重要的是,这一显示屏 集成了车辆行驶模式调节(舒适、 正常、运动)、车辆灯光、车辆用 电状况、以及导航、音乐、电话等 功能于一体,并可实现分屏显示。 此外,仪表盘中的显示屏同样集成 导航功能。这块显示屏幕更导入显 示适配器大厂NVIDIA Tegra显卡
2. 高功率密度驱动电机研究与开发
• 电动车辆的驱动电机属于特种电机,要使电动汽车有良好的使用 性能, 驱动电机应具有宽的调速范围及高的转速,足够大的启动扭 矩,体积小、质量轻、效率高且有动态制动强和能量回馈的性能 • 现在使用的一般都是交流电动机、永磁电动机或开关磁阻电动机, 电动汽车所用的电动机正在向大功率、高转速、高效率和小型化 方向发 展
由马车改装成的电动车 伦敦电动出租汽车公司1897年生产的电动出租车
2. 上世纪70年代石油危机对优越性能内燃机的冲击
• 第四次中东战争爆发,石油输出国组织的阿拉伯成员国当年12月宣布收汇石油 标价权,并将其击沉原油价格从每桶3.011美元提高到10.651美元,是油价猛然 上涨了两倍多,从而触发了第二次世界大战之后最严重的全球经济危机。
碳纤维材料
• 碳纤维是一种力学性能优异的新材 料,它的比重不到钢的1/4,碳纤 维树脂复合材料抗拉强度一般都在 3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗 拉弹性模量为23000~43000Mpa也 高于钢。但碳纤维材料也只是沿纤 维轴方向表现出很高的强度,其耐 冲击性却较差,容易损伤,所以在 制造成为结构组件时,往往利用其 耐拉质轻的优势而避免去做承受侧 面冲击的部分。
电动汽车的发展和新技术
1. 发展的几个重大转折 2. 电动汽车的新技术 3. 电动汽车的分析
车辆二班
一.电动车发展的重大转折: 1.一百余年前电池和电机的发展比内燃机成熟,石油还未普 及 1. 1834年ThomasDavenport制造了一辆电动三轮车,它由一组不可充电的干电池驱动,只能
行驶一小段距离。 2. 第一辆以可充电池为动力的电动汽车于1881年在法国巴黎出现,它是法国工程师 GustaveTrouve装配的以铅酸电池为动力的三轮车。
三.分析
目前缺点
• 维修难度大,维修成本高 • 电池使用效率低 • 电池损坏多 • 基础设施投入大
后视镜改为摄像头
因为去掉后视镜,可以让车辆减 少不少空气阻力,架设在前车窗两 边的后视镜拓宽了车的前部区域。 看起来不大的两块镜片,在实际中 却会增加3%-6%的空气阻力。去掉它 们会减少的阻力,相当于将车顶降 低半英寸。降阻节能,对一辆电动 车来说有多重要,就不必赘言了。
采用摄像头还能带来更丰富的功能,比如,360度全景无死角视野和夜景模式,都是那块镜片做不到的。把屏幕架在 司机视线上方,也能让司机不用大范围转移视线,就能看到车侧和车后发生了什么。更重要的是,使用摄像头技术 更换了传统光学设备,会给特斯拉的电动车带来更大的想象空间。
• 如果说电机驱动 系统是电动车的 心脏,则智能化的 能量管理系统无 疑就是电动车的 大脑。能量管理 系统担负着维持 电动车所有的蓄 电池组件工作处 于最佳状态;采集 车辆的各个子系 统的运行数据,进 行监控和诊断;控 制充电方式和提 供剩余能量显示 等职责。
6.新技术
• 特斯拉电池技术
特斯拉被誉为汽车界的"苹果","疯子般"的造成理念 让其在汽车界所向披靡,如今已成为炙手可热的新一 代明星。而其成功的关键就是令众多车企都头疼的电 池技术,谁解决了电动汽车电池及充电问题,谁将是 汽车界下一个霸主,显然,特斯拉做到了这一点。 特斯拉被誉为汽车界的 "苹果","疯子般"的 从第一代Roadster 生产之初,特斯拉已经确定了一条 与众多车企不同的电池组装路线,并从Roadster延续至 如今下线的Model S,还将继续运用到未来的Model X生 产上--这就是俗称18650的小体积柱形锂离子电池 18650是一种电池型号,18650已经被广泛应用在笔记 本电脑、强光手电、头灯、随身电源及移动医疗设备 等可充电用电设备上 18650的生产工艺已经十分成熟,生产规模也有足够 保证。因此,这种电池不仅具备安全性高、稳定性强、 质量轻和容量大等特点,造价也相对低廉,被特斯拉 的工程师"慧眼相中",成为控制电动汽车成本的关键部 分 由于体积较小,生产电动汽车电池组需要将大量 18650连接在一起。因此特斯拉model s的底盘内安放了 7000余枚常规锂电池,而正负极排放的次序方法也大 有讲究,特斯拉将自有知识产权的电源管理技术视为 商业机密。
3. 能源问题外的环境保护问题成为重大课题
• 随着机动车总量的飞速增长而日益严重的汽车尾气污染。在北京、上海、 广州等大城市,机动车已成为排放一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等污 染物的第一大污染源。 • 对人体的健康损害非常严重——刺激呼吸道,使呼吸系统的免疫力下降, 导致暴露人群慢性气管炎、支气管炎及呼吸困难的发病率升高、肺功能下 降等一系列症状。尾气中所含的强致癌物质——苯类物质,会引发肺癌、 甲状腺癌等。
二.电动汽车开发技术 1.系统总体机电一体化匹配设计及 车身技术:
电动汽车由于车身质量、空间和能 源的矛盾,因此在设计时必须考虑采 用轻质材料以减轻整车的质量。在 充分利用空间的情况下,尽可能增大 车厢内部乘员空间,最大限度地降低 空气阻力系数和滚动阻力系数,以求 减小行驶阻力,利用机电一体化匹配 设计,求得整车结构参数达到最优化。
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