电动汽车介绍

电动汽车介绍

电动车的发展是汽车发展的必然趋势。国家“863”计划选定纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车作为电动汽车发展的三条主线。下表是三种车的对比。

驱动系统能源系统能源来源特点

完全零排放，不依赖石油，但一次充电行驶里纯电动电机蓄电池电网程短，充电时间长，需要充电设施。日前已小汽车批量生产销售。

汽油行驶里程长，可以不要公共充电设施，行驶过混合动力电机蓄电池柴油程仍有废气排放，但很低。依赖石油，成本适汽车发动机发动机电网中。已批量生产销售。

氢气

燃料电池甲醇行驶里程长，能量效率高，不依赖石油，无废电机燃料电池汽车汽油气排放或超低排放，但成本高。仍处于开发中。

乙醇

长远来看，纯电动车和燃料电池车是最具希望的产品，在未来将占据主导地位。由于技术和成本的原因，这两种产品目前还不具备实用化的条件。混合动力汽车介于传统汽车和未来汽车之间，是一种承前启后的、在经济和技术方面都趋于成熟的产品。在未来性汽车尚难突破瓶颈的时候，各国争先恐后地推出各种形式的混合动力车证明了其存在的现实价值。

权威人士预测，在以后的10-20年时间里，内燃发动机汽车的市场分额将逐步减少，纯电动汽车和混合动力汽车将与之三分天下。其发展趋势如下图所示。

初步的市场调查表明，在欧洲大多数用户在燃油汽车、混合动力汽车和纯电动汽车中，更愿意选择混合动力汽车，这与专家估计完全一致。

1、纯电动汽车

蓄电池控制器电机驱动轴

电能

机械能

图1 纯电动车原理图

纯电动汽车主要由蓄电池、电动/发电机等部件组成。蓄电池向电动机提供电能来驱动汽车。在制动或减速时，电机做为发电机来回收能量。

2、混合动力汽车

2.1、串联式混合动力电动汽车

整流/发电机发动机逆变器

蓄电池控制器电动机驱动轴

电能

机械能

图2 串联式混合动力电动汽车原理图

串联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、驱动电机和蓄电池组等部件组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。

2.2、并联式混合动力电动汽车

蓄电池控制器电动机驱动轴

离合器

发动机电能

机械能

图3 并联式混合动力电动汽车原理图

并联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电/电动机和蓄电池组等部件组成。并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机做为动力源，也可以同时使用电动机和发动机做为动力源来驱动汽车。

2.3、混联式混合动力电动汽车

发动机

行星齿电动机驱动轴轮机构

整流/发电机蓄电池变流器

电能

机械能

图4 丰田Prius混联式混合动力电动汽车原理图

混联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、电动机、行星齿轮机构和蓄电池组等部件组成。丰田Prius所采用的混合驱动方式，它将发动机、发电机和电动机通过一个行星齿轮装置连接起来。动力从发动机输出到与其相连的行星架，行星架将一部分转矩传送到发电机，另一部分传送到电动机并输出到驱动轴。此时车辆并不是串联式或者并联式，而是介于串联和并联之间，充分利用两种驱动方式的优点。

3、燃料电池汽车

驱动轴燃料电池控制系统电动机燃料箱

电池组

电能

机械能

图5 燃料电池车原理图

燃料电池汽车主要由燃料箱、燃料电池发动机、蓄电池和电动机等部件组成。氢/氧燃料电池的产物只有水，属于零排放或接近零排放汽车。燃料电池的效率随输出功率变化的特性比内燃机更适合于汽车的实际运行。