常州机电职业技术学院毕业论文
技为先导，行业产业和地方强势跟进，我国新能源汽车战略性新兴产业呈现快速发展的趋势。
“十二五”计划对发展电动汽车的规划：在由中国汽车工业协会与世界汽车组织共同举办的全球汽车界领袖盛会“2011OICA中国论坛”上，张志宏指出，发展电动汽车是中国汽车工业应对能源环境、保持可持续发展的最佳途径，是中国培育战略新兴产业的重要选择。根据各大汽车公司发布的产品计划，未来两年将有更多的电动汽车产品推向市场。“到目前为止，25个试点城市共推广各类节能汽车超过一万辆，累计运行里程超过2.5万公里，已建成充电站51座，换电站9座，充电桩2000多个，基本满足现有示范车辆运行的需要，标志着中国电动汽车科研研发与财税政策相结合向产业化迈出关键的一步。”
汽车为人类社会带来了很大的便利，已成为人类杜会日常生活不可或缺的交通工具。但是，在全球汽车工业迅猛发展的同时也带来了两个极其严重的负面效应：一是石油能源危机；二是环境污染加剧。汽车工业的发展受到了能源、环境等因素的严峻考验与挑战。各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车是解决能源危机和环境污染两大难题的最佳途径。但是由于目前阶段充电站建设的限制，纯电动汽车受到续驶里程的制约，难以得到市场的认可。国家鼓励发展电动汽车，而增程式电动汽车是电动汽车的重要研究方向之一。
1.4国外现状
电动汽车的历史可以追溯到20世纪初。甚至在内燃机驱动的汽车发明后的一段时间里，电动汽车仍然十分流行。但是随着汽油的降价和启动电机发明，内燃机驱动的汽车统治了交通运输市场近100年。随着近年来的能源危机和越来越严格的排放法规要求，电动汽车再次成为研究的热点。
在美国、日本、欧洲等发达国家，电动汽车已开始进入实用化阶段。由于高新技术发展的推动和政府对汽车排放越来越苛刻的要求，各大汽车公司投入了大量的人力、物力和财力用于电动汽车开发，不断推出自己的新产品。
美国：1991年美国3大汽车公司签定协议，台作研究电动汽车用先进电池，成立先进电池联合体，同年7月美国电力研究院参加了美国先进电池联合体。1992年美国电力研究院、克莱斯勒公司与南加州爱迪生公司共同开发50辆电动货车。统计数据表明，美国1995年有190家电动汽车生产企业，共有电动汽车2000多辆。
到2040年，美国电动汽车保有量有望达到2.5亿辆。 届时美国轻型车耗油量将减少75%，
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基本摆脱对进口石油的依赖。争取到2020年，全美拥有电动汽车1400万辆，近1/4的轻型车为纯电动汽车或插入式混合动力汽车。
日本：日本政府一直很重视电动汽车的发展，很早就对电动汽车的发展做出了具体的布置和计划。1991年通产省制定了“第3届电动汽车普及计划”，用于推动电动汽车的普及与应用。东京电力公司1988年联合日本电池公司共同开发“Iza”电动汽车，体现了当时最新技术水平：空载量1573kg，装有288V镍镉电池，4台直流无刷电机，输出功率为100kW，最高车速176km/h，每次充电后可以40km/h行驶548km。日产公司研制成功薄而轻的镍镉电池，用一组超薄电极配以高浓度溶液，散热性能好、质量轻、充电时问短，6min可充至40％的额定容量，15min完全充满。该电池己在日产公司的未来型电动车(FEV)上使用，该车一次充电后，能以72km/h的速度行驶160km。1976～1991年日本犬发公司生产各种电动车辆6253辆，成为拥有电动面包车生产线的唯一厂家，1993年已生产和销售1300辆电动面包车。目前，日产汽车公司约在全国设置了200座充电站，三菱汽车公司约在全国700家店铺设置
了充电器，两家公司已经达成协议，电动汽车可共享设在全国各地的900座充电设备，到2020年，政府计划设置5000处充电设施。
欧洲：法国的标致一雪铁龙与雷诺2大汽车公司一直在积极研制电动汽车，1990年J-5和C-25电动货车投入生产，1995年标致106和雪铁龙AX电动车投入生产。1972年德国欧宝公司开始研制电动汽车，1981年与ABB公司合作改装电动轿车。20世纪80年代初期奔驰生产电动大客车。奔驰公司1997年9月，在法兰克福汽车展览会上推出一款燃料电涟电动汽车，该车在奔驰A级轿车基础上改装而成，装有燃料转换装置，可使用甲醇为燃料。1990年意大利菲亚特汽车公司开始生产电动汽车，满载质量为133kg，车速为70km/h，行驶里程为100km。英国匡际汽车设计公司(IAO)从1979年开始研制电动汽车。1991年克罗德里蓄电池公司投资建立电动汽车生产集团，研制成MOL C3型混合驱动电动汽车，行程130km。其他国家和地区如瑞士、瑞典、丹麦、奥地利、捷克、匈牙利、俄罗斯、澳大利亚、墨西哥等都已开展和研制电动汽车。2009年8月19日，德国政府颁布了《国家电动汽车发展计划》，目标是到2020年使德国拥有100万辆电动汽车。以色列Project Better Place公司将在全国范围内建立一个拥有50万个充电站的巨型充电网络。以色列希望通过推广电动汽车，到2020年削减至少25％的石油进口量。
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2电动汽车动力系统设计方案
2.1电动汽车概论
2.1.1增程式电动汽车的定义
增程式电动汽车(Extended Range Electric Vehicle)是一种特殊的电动汽车，蓄电池和内燃机作为驱动装置的动力源，分割了用电与用油的时间。电能是驱动增程式电动汽车的主要能源，汽油则是它的备用能源，只有当蓄电池电能不足时，内燃机才开始工作为驱动装置提供驱动力，驱动车辆继续行驶，增加汽车行驶里程，使其能够到达可以充电或加油的地点，不会出现抛锚现象，这也是“增程式电动汽车”(Extended Range Electric Vehicle)名称的由来。
2.1.2增程式电动汽车的工作原理
当蓄电池有足够电量时，增程式电动汽车驱动系统的动力全部来源于蓄电池，在一定的行驶距离范围内，增程式电动汽车的行驶完全依靠蓄电池提供时动力来完成，实现“零油耗、零排放”，相当于使用纯电动汽车。而在超出一定行驶距离、蓄电池的能量耗尽的情况下，内燃机就自动接通为增程式电动汽车驱动组件提供动力，延长它的行驶里程，从而使车辆能够到达充电站或加油站。增程式电动汽车的蓄电池和动力推进系统经过精准的设置，可以使车辆在由蓄电池提供足够的电能的时候，不需要发动机进行工作来产生额外的动力。在由蓄电池驱动车辆时，可以保证车辆顺利实现加速、最高时速以及爬坡等各种性能；当由内燃机提供动力时，增程式电动汽车能够满足基本的车辆行驶要求。 2.1.3增程式电动汽车的工作特点
增程式电动汽车主要由蓄电池驱动，具备纯电动汽车的低噪声、零排放、综合利用能源、行驶成本低等特点。有的电动汽车工作在纯电动模式下，如比亚迪e6是比亚迪最新自主研发的纯电动汽车，具备环保、节能、安全和良好的动力，续驶里程可以达到400 km，为同类车型之冠。但是，如果它在行驶途中蓄电池电能突然耗尽，驾驶者将对此束手无策。而增程式电动汽车有汽油作为备用能源，不依赖于专业的充电站，驾驶者可以安心从容地驾驶。
有的混合动力电动汽车以弱混合的模式工作，如奇瑞A5 BSG(Belt Driven Starter Generator)是一款具备怠速停机和启动功能(STOP—START)的弱混合动力汽车。当汽车遇到
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红灯或堵车时，发动机暂停工作；当车辆识别到驾驶员有起步意图时，系统通过BSG系统快速地启动发动机，消除了发动机在怠速工作时的油耗、排放和噪声。可见弱混合动力汽车正常行驶时相当于普通燃油汽车，而增程式电动汽车在蓄电池有足够电能的时候行驶相当于纯电动汽车。相比之下，增程式电动汽车具有更好的环保效果。
有的混合动力电动汽车以强混合的模式工作，如丰田普锐斯在怠速时自动停止内燃机，减少能量浪费；在需要最大功率输出时内燃机和电动机同时出力，一方面满足了最大功率输出，另一方面避免了内燃机进入高转速、高污染、低效率的区间工作；在需要较小功率输出时，内燃机可以给蓄电池充电；在平缓制动时，通过控制系统也可以给蓄电池充电。总之这种混合动力工作模式能使内燃机始终工作在高效区，使1.5L的发动机达到2.0L发动机的动力特性，而能耗和污染很低，当然这是以高昂的成本为代价的。
与上述强混合模式的混合动力电动汽车相比，增程式电动汽车结构简单，主要由蓄电池驱动，加上一个小型内燃机，其造价要低得多。
2.2电动汽车动力系统设计方案
2.2.1电动汽车的基本结构
与燃油汽车相比，电动汽车的结构特点是灵活的，这种灵活性源于电动汽车具有以下几个独特的特点：首先，电动汽车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转轴传递的，因此，电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性；其次，电动汽车驱动系统的布置不同（如独立的四轮驱动系统和轮毂电动机驱动系统等）会使系统结构区别很大，采用不同类型的电动机（如直流电动机和交流电动机）会影响到电动汽车的质量、尺寸和形状；不同类型的储能装置（如蓄电池和燃料电池）也会影响电动汽车的质量、尺寸及形状。另外，不同的补充能源装置具有不同的硬件和机构，例如蓄电池可通过感应式和接触式的充电机充电，或者采用替换蓄电池的方式，将替换下来的蓄电池再进行集中充电。
如图5所示，电动汽车系统可分为3个子系统，即电力驱动子系统、主能源子系统和辅助控制子系统。其中，电力驱动子系统又由电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和驱动车轮组成；主能源子系统由主电源、电能管理系统和充电系统构成；辅助控制子系统具有动力转向、温度控制和辅助动力供给等功能。根据制动踏板和加速踏板输入的信号，电子控制器发出相应的控制指令来控制功率转换器的功率装置的通断，功率转换器的功能是调节电动机和电源之间的功率流。当电动汽车制动时，再生制动的动能被电源吸
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收，此时功率流的方向要反向。能量管理系统和电控系统一起控制再生制动及其能量的回收，能量管理系统和充电系统一同控制充电并监测电源的使用情况。辅助动力源供给电动汽车辅助系统不同等级电压并提供必要的动力，它主要给动力转向、空调、制动及其它辅助装置提供动力。除了从制动踏板和加速踏板给电动汽车输入信号外，转向盘也是一个很重要的输入信号，动力转向系统根据转向盘的角位置来决定汽车灵活地转向。
现代电动汽车很多采用三相交流感应电动机，相应的功率转换器采用脉宽调制逆变器，机械变速传动系统一般采用固定速比的减速器或变速器与差速器。镍氢电池也是被电动汽车广泛采用的一种典型的动力能源，相应的能源补充系统就是充电器。
现代电动汽车很多采用三相交流感应电动机，相应的功率转换器采用脉宽调制逆变器，
图2 电动汽车基本结构
现代电动汽车很多采用三相交流感应电动机，相应的功率转换器采用脉宽调制逆变器，机械变速传动系统一般采用固定速比的减速器或变速器与差速器。典型的结构组成如图2所示。镍氢电池也是被电动汽车广泛采用的一种典型的动力能源，相应的能源补充系统就是充电器。
电动汽车具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势。但由于目前蓄电池储能有限，纯电动汽车存在一次充电后续驶里程短的问题。
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