电动汽车原理

1、.：.；电动汽车总是出如今各类新闻中。人们对电动汽车的兴趣不减，有以下几个缘由： 电动汽车产生的污染比 HYPERLINK auto.bowenwang/gasoline.htm 汽油动力车要少，因此从环保方面思索，电动汽车是汽油动力车的一种适宜的替代方案特别是在城市中。 任何有关 HYPERLINK auto.bowenwang/hybrid-car.htm 混合动力车的新闻报导通常也会议论到电动汽车。 由燃料电池提供动力的车是电动汽车，而燃料电池现已在新闻中遭到了广泛的关注。 典型电动汽车的功率为50千瓦的控制器在本文中，您将经过厂商消费和本人动手改造两个方面了解电动汽车。您还将了解一个针

2、对初中和高中学生的 HYPERLINK auto.bowenwang/electric-car2.htm 创新方案，该方案让各个学生团队来制造电动汽车并进展竞赛。 电动汽车是一种由 HYPERLINK auto.bowenwang/motor.htm 电动马达而不是 HYPERLINK auto.bowenwang/engine.htm 汽油发动机提供动力的汽车。 HYPERLINK auto.bowenwang/muffler.htm 消声器、 HYPERLINK auto.bowenwang/catalytic-converter.htm 催化转化器、排气管和油箱一同拆下。从外观上看，您能

3、够完全不知道汽车是电动的。大多数情况下，电动汽车都是由汽油动力车改装过来的，因此在这种情况下很难分辨出来。驾驶电动汽车时，通常独一可以让您认清这辆车的真实面目的方法是：电动汽车开起来几乎是无声的。 在发动机罩的下面，汽油车和电动汽车之间存在许多差别： 汽油发动机已被电动马达交换。 电动马达从控制器获取动力。 控制器从一组可充电的蓄电池获取动力。 汽油发动机及其油管、排气管、冷却管和进气歧管看起来就像一个管道工程。 而电动汽车完全是一个布线工程。 为了对电动汽车的普通任务原理有个认识，先让我们看一下典型的电动汽车，以了解其构造。下面显示的是供我们本次讨论的电动汽车： 这是一辆典型的电动汽车，车身

4、贴了一些特别美丽的贴纸请参见 HYPERLINK auto.bowenwang/electric-car2.htm 电动汽车挑战赛，了解这一针对中学生的竞赛。这辆电动汽车是从一辆普通的1994 Geo Prism汽油动力车改装过来的。以下是将该汽车变成一辆电动汽车所做的改装： 将汽油发动机连同 将 HYPERLINK auto.bowenwang/clutch.htm 离合器总成拆下。现有 HYPERLINK auto.bowenwang/transmission.htm 手动变速器保管在原位，并固定在二挡。 经过一个固定板运用螺栓将新的交流电动马达固定到变速器上。 增装一个电动控制器以控制交

5、流马达。 50千瓦的控制器可以输入300伏的直流电并输出240伏的交流电三相。标有“U.S. Electricar的盒子即为控制器。在汽车底板上安装蓄电池底座。 在蓄电池底座中放入五十个12伏的铅酸蓄电池分为两组，每组25个铅酸蓄电池，可以产成300伏的直流电。 为以前从发动机获取动力的各个安装增装电动马达来提供动力：水泵、 HYPERLINK auto.bowenwang/steering4.htm 动力转向泵和空调。 为 HYPERLINK auto.bowenwang/power-brake.htm 动力制动器增装真空泵在汽车装有发动机的情况下，动力制动器会运用发动机真空。 真空泵位于中

6、间居左的位置。手动变速器的换挡杆用一个伪装成 HYPERLINK auto.bowenwang/automatic-transmission.htm 自动变速器换挡杆的开关交换，以控制前进和倒退。 自动变速器换挡杆用于选择前进和倒退。它包含一个小开关，用于向控制器发送信号。增装了一个小的 HYPERLINK auto.bowenwang/water-heater.htm 电热水器以提供热能。 热水器增装了充电器，以便可以对 HYPERLINK auto.bowenwang/battery.htm 蓄电池进展充电。实践上，这辆独特的汽车具有两套充电系统：一套系统衔接通常的120或240伏的壁装电

7、源插座，另一套系统衔接Magna-Charge感应充电板。 120/240伏的充电系统Magna-Charge感应板充电系统 HYPERLINK auto.bowenwang/fuel-gauge.htm 燃油表交换成了电压表。 电动汽车中的“燃油表既是一个简单的电压表，又是一个比较复杂的计算机，用于跟踪进出蓄电池组的电流。汽车的任何其他设备坚持不变。当您进入汽车后，将车钥匙插入点火安装中，并将其旋转到“on位置，即可发动汽车。将换挡杆推入到“D行进位置，踩下加速踏板即可开动汽车。汽车的表现和普通的汽油车很类似。以下是一些有趣的统计数据： 这辆汽车可以行驶80公里。 将时速从0提高到96公里/

8、小时大约需求15秒钟。 在汽车行驶了80公里之后，需求对汽车充电约12千瓦时。 蓄电池的分量大约为500公斤。 蓄电池的寿命为三到四年。 假设要比较汽油车和电动汽车每公里的行驶本钱，可以参照下面的例如。美国北卡罗莱纳州如今的电费约为8美分/千瓦时假设您采用分时段计帐方式并在晚上进展充电的话，那么电费约为4美分/千瓦时。这就意味着，电动汽车每充溢一次电需求破费1美圆假设采用分时段计帐方式，那么需破费50美分。因此，电动汽车每公里的行驶本钱为1.2美分或0.6美分假设采用分时段计帐方式。假设汽油的价钱为0.26美圆/升，并且汽车运用1升汽油可以行驶10公里，那么汽油车每公里的行驶本钱为2.6美分。

9、 显而易见，电动汽车每公里的“燃油本钱比 HYPERLINK auto.bowenwang/gasoline.htm 汽油车的要低得多。而且，对于许多人来说，80公里的行驶范围也不具有局限性，城市或郊区的普通居民每天的行车间隔 很少超越50或60公里。 不过，为了保证绝对公平，我们也应思索到蓄电池的改换本钱。如燃料电池中所述，蓄电池目前是电动汽车的一个薄弱环节。改换这辆电动汽车的蓄电池需求破费约2,000美圆。蓄电池将可以供汽车行驶大约32,000公里，即每公里要破费大约6美分。如今，您就知道为什么燃料电池如此让人兴奋了燃料电池处理了蓄电池问题。有关燃料电池的更多详细信息将在本文后面的内容中讨

10、论。 电动汽车的中心部分由以下几个部件组成： HYPERLINK auto.bowenwang/motor.htm 电动马达 马达的控制器 蓄电池 衔接蓄电池与直流马达的是一个简单的直流控制器。假设驾驶员将油门踏板踩究竟，那么此控制器会未蓄电池的全部96伏电压传送到马达。假设驾驶员将脚从油门上移开，那么此控制器不会向马达传送电压。对于这二者之间的任何设置，控制器每秒钟会将96伏电压“切掉几千次以获得介于0和96伏之间的平均电压。 控制器从 HYPERLINK auto.bowenwang/battery.htm 蓄电池获取电力并将其传送给 HYPERLINK auto.bowenwang/mo

11、tor.htm 马达。油门踏板与一对电位计可变电阻器相连，这些电位计会发出信号以告知控制器其以为能够传送的电力。控制器可以不传送电力当停顿汽车时、传送全部电力当驾驶员将油门踏板踩究竟时或介于这二者之间的任何电力级别。 当您翻开发动机罩时，首先映入眼帘的就是控制器，如以下图所示： 标有“U.S. Electricar的盒子就是这辆电动汽车的电压为300伏、功率为50千瓦的控制器。在这辆汽车中，控制器将从电池组获取300伏的直流电。它会将获取的直流电转换为最多240伏的交流电三相以发送给马达。控制器经过运用非常大的晶体管来做到这一点，晶体管可以快速翻开或封锁蓄电池电压以生成正弦波。 当您踩下油门踏

12、板时，踏板的缆线会衔接到这两个电位计： 电位计与油门踏板相连并向控制器发送信号。电位计的信号将告知控制器向电动汽车的马达传送的电力数。为了平安起见，电动汽车中安装了两个电位计。控制器将读取这两个电位计并确保二者的信号一样。假设二者的信号不同，那么控制器不会运转。这样安排是为了预防一个电位计在全满位置失效的情况发生。 粗的电缆左侧用于衔接蓄电池组和控制器。中间是一个非常大的闭合开关。右侧的一束小的电线用于传送由蓄电池之间的电位计提供的信号，并为用于坚持蓄电池处于冷却和通风形状的风扇提供电力。衔接控制器输入和输出端的粗大电线控制器在直流电电动汽车中的作用很容易了解。让我们假定蓄电池组包含12个电压

13、为12伏的蓄电池，并用串联的方式衔接在一同以产生144伏的电压。控制器将接纳144伏的直流电，并经过可控方式将其传送给马达。 最简单的直流控制器应是经过电线衔接油门踏板的大的闭合开关。当您踩下油门踏板时，此开关将翻开；而当您松开油门踏板时，此开关将封锁。作为一名驾驶员，为了坚持给定的车速，您必需踩下和松开油门以脉冲的方式翻开和封锁马达。 显然，虽然这种开关方法可行，但是对于驾驶来说是苦楚的，因此控制器将为您调制脉冲。控制器会从电位计读取油门踏板的设置并相应地调整电力。让我们来议论一下将油门踩下一半的情况。控制器会从电位计读取到此设置，并快速翻开和封锁供应马达的电力，以便马达一半时间处于翻开形状

14、，另一半时间处于封锁形状。假设您将油门踏板踩下四分之一，那么控制器会使电力脉冲输出，以便马达在25%的时间处于翻开形状，75%的时间处于封锁形状。 大多数控制器脉冲输出电力的频率超越15,000次/秒，目的在于使脉动坚持在人类听觉的范围之外。脉冲电流会导致马达外壳按该频率振动，因此当脉冲频率高于15,000次/秒时，控制器和马达对于人的耳朵来说是无声的。 交流控制器衔接到交流马达。经过运用六组电力晶体管，控制器可以接纳300伏的直流电并会生成240伏的交流电三相。有关三相电力的讨论，请参见 HYPERLINK auto.bowenwang/power.htm 电力网的任务原理。此外，控制器还额外提供了一个用于蓄电池的充电系统，以及一个用于对12伏附件蓄电池进展充电的直流到直流转换器。 在交流控制器中，这项任务会更复杂一点，但思绪是一样。控制器会生成三段伪正弦波，并经过从蓄电池获取直流电压，然后以脉冲方式翻开和封锁此电压来做到这一点。在交流控制器