论新能源电动汽车的原理及其发展.docx

汽车文化结课论文论文题目：车辆 班级： 13级车辆一班专业： 车辆工程姓名： 尤浩森学号： 130102146序号： 106 2014年 11 月 22 日成绩评定表平时论文内容总成绩摘要参考文献字数当代电动汽车的发展1摘要：随着经济的飞速发展，我国在成为世界生产大国的同时，不断增加的能源消耗和环境污染也居身世界前列。2011年中国能源消耗总量为34.8亿吨标准煤，比2010年增长7%。这意味着去年能源消费总量比去年增长了2.3亿吨标准煤，是四年来能源消费增量最多的一年。其中汽车消耗的能源也占有一定的比重。同时，汽车尾气带来的污染也是一个难以解决的问题，根据国家环保中心检测；2010年汽车尾气排放量占空气污染源的64。如果仍然采用传统的内燃机技术发展汽车工业将会给我国乃至世界的能源与环境造成巨大的压力。汽车是人们正常生活工作中不可替代的工具，然而伴随着巨大的能源消耗和空气污染，汽车产业将会面临巨大的挑战-能源消耗过大，效率过低从而导致供不应求，尾气排放超标破坏环境的严峻形势。这便要求我们从各种弊端中找到解决方案：既然不能控制汽车的生产制造与使用，不妨从能源利用效率，能源质量的角度来解决这些棘手的问题。其实，各个发达国家早就在向这个方面进军攻克，寻找解决汽车带来的巨大能源消耗，空气污染问题，这就是我们通常所说的新能源问题。现如今较为热门的研究方向主要有氢能源，太阳能，核能和电能。目前稍有成就的当属电能，如今电动汽车在部分地区已经投入生产并应用于实际中，不得不说是一个汽车能源的巨大的飞跃。在此之前的汽车能源主要是石油类不可再生能源或者混有乙醇等的混合动力型能源，在能源的利用效率方面属于比较低级的层次，在巨大消耗的同时又带来了不容忽视的浪费，能源危机进一步恶化。本文将从一个当代大学生的角度，对电动汽车的起源，原理，发展情形，作用影响和前景展望五大方面做主要阐述。1关键词：电动汽车的来源；主要原理；发展情形；作用影响，前景。1.Abstract：Withtherapiddevelopmentoftheeconomy,theworldslargestproduceroftheever-increasingenergyconsumptionandenvironmentalpollutionalsoranksitselfintheworld.Chinastotalenergyconsumptionin2011was3.48billiontonsofstandardcoal,anincreaseof7%over2010.Thismeansthatthetotalenergyconsumptionlastyearthanlastyear,anincreaseof230milliontonsofstandardcoal,theenergyconsumptionincrementuptofouryears.Whichalsoaccountforacertainproportionofvehicleenergyconsumption.Atthesametime,automobileexhaustpollutionisadifficultproblemtosolve,accordingtotheStateEnvironmentalProtectionCenterdetection;2010automobileexhaustemissionsaccountedfor64%ofthesourcesofairpollution.Ifyouarestillusingthetraditionalinternalcombustionenginetechnologydevelopmentoftheautomotiveindustrywillbetoexertenormouspressureonenergyandtheenvironmentofourcountryandtheworldasawhole.Thecarisanirreplaceabletoolforpeoplesnormallifeandwork,however,accompaniedbyhugeenergyconsumptionandairpollution,theautomobileindustrywillfaceahugechallenge-excessiveenergyconsumption,efficiencyistoolowresultinginshortsupply,exhaustemissionsexceedingThegrimsituationofthedamagetotheenvironment.Thisrequiresustofindsolutionsfromavarietyofdrawbacks:SinceIcannotcontrolthemanufacturinganduseofthecar,maywishtoresolvethesethornyissuesfromtheperspectiveofenergyefficiency,energyquality.Infact,variousdevelopedcountrieslongmarchtoovercome,lookingtosolvecarsbringenormousenergyconsumption,airpollutionproblems,andthisiswhatweusuallyrefertothenewenergyproblems.Nowmorepopularresearchdirectionofhydrogenenergy,solarenergy,nuclearenergyandelectricity.Slightlyachievementsundoubtedlyenergy,andnowelectricvehiclesinsomeareashasbeenputintoproductionandappliedinpractice,havetosayisahugeleapofautomotiveenergy.Thecarbeforeenergyispetroleum basednonrenewableenergy,oramixtureofethanolandotherhybridenergybelongingtothelowerlevelsofenergyefficiency,cannotbeignoredandbroughtinhugeconsumptionwhilewasting,furtherdeteriorationoftheenergycrisis.Thisarticleisfromapointofviewofcontemporarycollegestudents,theoriginoftheelectriccar,theprinciple,thedevelopmentofthecase,theroleofimpactandoutlookinfiveessentialareasmainlyelaboratedKeyWords：Origin；Theory；Development；InfluenceandFuture2.1电动汽车的由来电动汽车的历史并不比内燃机汽车短，它也是最古老的汽车之一；若提及全世界上的第一部汽车，大家的共同印象都认为是奔驰在1886年打造的PatentMotorwagen，但实际上电动车的发展历史更加悠久，早在1830年苏格兰发明家RobertAnderson便成功将电动马达装在一部马车上，后来1842年并与ThomasDavenport合作，打造出第一部以电池为动力的电动汽车，自此开创了电动车的历史。2.2新能源电动汽车原理从新能源电动汽车的名字我们就可以看出新能源电动汽车与传统的汽车不同这处在于新能源电动这五个字，也就说是新能源电动汽车的动力来源不是传统的柴油各汽油而是新型能源电能。新能源电动汽的组成可以分为：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成：、电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。有别于老式的电网电车，新能源电动汽车电源主要是高能蓄电池，这样新能源电动汽车行车范围就不会局限于电车电网，也不用担心电网停电，这就使的新能源电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。.驱动电动机驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。三相异步交流电动机相比其它的类型的电动机的优势：制造工艺相对简单成熟、制造成本相对低、输出功率大、稳定性好、维护成本较低。我所在的实习单位采用的是自家生产的三相异步交流电机。.电机控制器该装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制驱动电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。.传动装置电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。.行驶装置行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成.转向装置专项装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力，通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。.制动装置电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。.工作装置工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成3.3新能源电动汽车的优点(1)污染少、噪音小由于新能源电动汽车用的是电能所以新能源电动可以做到零排放，传统的内燃机会排放在量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮等有害气体。电动机的噪音要比内燃机的噪音小非常多。 (2)能源效率高，来源多样化新能源电动汽车的能源利用效率已超过汽油机汽车，首先电动机的能源转换率一般都90%以上这是内燃机不能比的，还有特别是在城市运行时，汽车走走停停，行驶速度不高，内燃机大多数时间都在处于低档状态，而低档是也是单位路程最耗油的。新能源电动汽车停止时不消耗电量，在制动过程中，电动机还可以自动转化为发电机，实现减速制动时能量的回收利用另一方面，新能源电动汽车的应用可有效地减少对石油这种不可再生资源的依赖。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化而来，这些来源都是资源充足的或是可再生的资源，除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。(3)结构简单，使用维修方便新能源电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护.(4)操作简单新能源电动汽车由于采用的电动机，电动机一个特点是内燃机不可比的就是可以负载零速起动，这个特点使的特别是在城市运行时，汽车走走停停，行驶速度不高的时候不用像内燃机那怕熄火情况。而并采用电动机可以去掉变速箱通过电机控制器控电动机的无级变速4.发展情形从世界范围来看，我国电动汽车的研制与国外发达国家几乎站在同一起跑线上。九五期间，科技部将电动汽车项目列入国家重大科技产业工程项目，投入近1亿元。国内汽车公司、大学和研究机构即开始研制电动汽车，并逐步掌握了整车集成、控制系统集成等关键技术。至2001年初，已推出纯电动轿车、混合动力轿车、混合动力客车、燃料电池电动客车。十五期间，国家863计划设立电动汽车专项，国家和地方政府直接划拨以及国有企业投入的资金总额约30亿元。目前，已经有上百家企业、高校和研究所列入项目研发单位行列，如三大汽车集团、长安汽车公司、奇瑞汽车公司，以及电机、电池企业。至2002年，随着电动汽车重大专项的实施，已形成了多家产学研结合、金融机构介入的专业研发生产电动汽车的新型股份制企业，包括东风电动车辆股份公司、天津清源电动车辆有限公司、上海燃料电池汽车动力系统有限公司、北京时光科技有限公司、奇瑞电动汽车股份有限公司、大连新源动力股份有限公司、北京清华新能源汽车工程中心等。目前，整车方面已初步形成产品开发的系统配套、管理机制和团队组合，纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车样车均已实现，关键零部件、燃料电池发动机已形成系统，高功率镍氢电池、锂离子电池性能有了较大提高，多能源控制系统初步形成。5.对经济的影响随着车用能源日趋紧张及价格上涨的局面，迫使汽车研究和制造业开始加大对汽车新能源的研究和开发力度。由于电动能源具有突出的优势，使得电动汽车的开发和研究成为各国开发绿色汽车的主流。虽然电动汽车在刚开始投入是价格高行程短技术不成熟，在大批生产前经济效益很低，但是随着技术的发展和人们环保意识的深入，以电动汽车为代表的先进技术汽车以其良好的性能必将成为国际汽车工业发展的潮流。6：前景电动汽车行业高歌猛进背后藏隐忧。随着油价的不断上涨，电动汽车这一新鲜事物正逐渐走入寻常百姓家。近日，为鼓励我国电动汽车等行业发展，国家政府出台加快发展节能与新能源汽车产业的实施意见（以下简称意见），对电动汽车等行业给予一系列的政策支持。这一行业尽管发展迅猛，但是也暗藏不少隐忧。意见指出，我国是一个汽车生产和消费大国，根据加快发展节能与新能源汽车产业的实施意见对于电动汽车的发展，不少业内人士也持乐观态度。有行业内部人士指出，由于我国电动汽车行业发展较晚，目前整个行业依然处于起步阶段，但发展速度很快，年均增长速度达到了50%至100%，发展潜力很大。与西方发达国家电动汽车行业相比，中国尽管在技术上有一定差距，但双方技术水平仍然在一个起跑线上，随着传统汽车产业的相关厂家大规模进入电动汽车领域，整个行业在35年后初步实现产业化是可以预期的。尽管电动汽车行业发展很快，但业内人士也清醒地认识到这一行业的诸多不足。省汽车行业协会常务副会长兼秘书长魏学勤表示，目前国内纯电动汽车市场发展还不太好，在安全性、可靠性方面还存在差距，而且电动汽车价格高、充电站太少，最主要的问题是市场商业模式没有完全建立起来。据了解，目前在市场推广方面，混合动力汽车更具优势。在节能和新能源汽车发展上，尽管国务院发布的节能与新能源汽车产业发展规划(20122020年)确定了“纯电驱动”技术路线，但也要求现阶段将普及混合动力汽车。相对于纯电动汽车，混合动力汽车目前已具备全面推广的条件，车企也有加速推出产品的势头。在近日中汽协组织召开的一个混合动力汽车技术及推广研讨会上，来自一汽、上汽、东风、长安和广汽等国内骨干企业，以及丰田、本田和上海通用等外资及合资企业，提供了10款13辆混合动力汽车供与会者试驾。据了解，目前一汽、长安、上汽等国内企业已做好了混合动力汽车产品的准备。广汽乘用车已经确定，年底将向市场投放首批200辆混合动力版传祺。不过，由于丰田汽车等国外厂家在混合动力汽车技术方面优势明显，令很多业内人士对于国产电动汽车的发展前景十分忧心。对此，魏学勤表示，我国汽车品牌很多，但是不断增多的是合资品牌，自主品牌却在不断减少，这主要是因为我国对自主品牌的支持力度还不够大。以丰田为例，因其混合动力汽车生产技术已经比较成熟，因此大力推广混合动力汽车，这代表了跨国公司