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太阳能汽车

太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。正因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡，太阳能汽车产业的发展也日益蓬勃。

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产生背景及意义

应用现状

作为驱动力

作为汽车辅助能源

优势

工作原理

太阳能汽车的构造

太阳电池方阵

电力系统

电力控制系统

电动机

太阳能汽车的历史

太阳能汽车的设计制造

太阳能阵列

太阳能光电板

太阳能汽车之旅

太阳能汽车的系统构造

发动机控制器

电力系统

驱动轮

机械系统

航行——拉力是什么

蓄电池

新型太阳能汽车亮相概述

产生背景及意义

应用现状

作为驱动力

作为汽车辅助能源

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工作原理

太阳能汽车的构造

太阳电池方阵

电力系统

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电动机

太阳能汽车的历史

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太阳能汽车之旅

太阳能汽车的系统构造

发动机控制器

电力系统

驱动轮

机械系统

航行——拉力是什么

蓄电池

新型太阳能汽车亮相

展开

概述

　　太阳能汽车 solar car

太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头，汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染，影响我们的健康。现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车，希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的，使用电动汽车会增加用电的需求，即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此，一些环保人士就提倡发展太阳能汽车，太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。

产生背景及意义

汽车用的燃料是汽油和柴油等，它们都是从石油中提炼出来的。然而，石油这种矿物燃料是不能再生的，用一点就少一点，总有一天要用完。据科学家们预计，目前世界上已探明的石油储量将于2020年左右被采尽。因此，汽车将会出现挨受“饥饿”的危险，人类将面临着能源的挑战。　　从另一方面来说，石油本身就是一种宝贵的化工原料，可以用来制造塑料、合成橡胶和合成纤维等。把石油作为燃料烧掉了，不但十分可惜，而且还污染了人类赖以生存的环境。　　解决这个难题的唯一可行办法，就是加紧开发新能源。而太阳能就是这些新开发能源中的佼佼者。

应用现状

到目前为止，太阳能在汽车上的应用技术主要有两个方面：一是作为驱动力，二是用作汽车辅助设备的能源。

1、作为驱动力

　　这一应用方式，一般采用特殊装置吸收太阳能，再转化为电能驱动汽车运行。按照应用太阳能的程度又可分为如下两种形式：

（1）太阳能作为第一驱动力驱动汽车。完全用太阳能为驱动力代替传统燃油，是几代汽车工作者的梦想。1982年澳大利亚人汉斯和帕金用玻璃纤维和铝制成了一部“静静的完成者”太阳能汽车。车顶部装有能吸收太阳能的装置，给两个电池充电，电池再给发动机提供电力。12月19曰，两人驾驶着这辆车，从澳大利亚西海岸的珀思出发，横穿澳大利亚大陆，于1983年1月7曰到达东海岸的悉尼，实现了一次伟大的创举。这种太阳能汽车与传统的汽车不论在外观还是运行原理上都有很大的不同，太阳能汽车已经没有发动机、底盘、驱动、变速箱等构件，而是由电池板、储电器和电机组成．利用贴在车体外表的太阳电池板，将太阳能直接转换成电能，再通过电能的消耗，驱动车辆行驶，车的行驶快慢只要控制输入电机的电流就可以解决。目前此类太阳车的车速最高能达到lOOkm/h以上，而无太阳光最大续行能力也在100km左右。还有一种概念上的太阳能汽车，这种汽车在车体上没有安装光伏电池板，而只是配置蓄电池，而电能全部来自专门的太阳能发电装置。优点是外观与现有车辆类似，没有"另类"的感觉，缺点是要经常到太阳能电站充电，当然续行能力也受到限制。

（2）太阳能和其它能量混合驱动汽车。太阳能辐射强度较弱，光伏电池板造价昂贵，加之蓄电池容量和天气的限制，使得完全靠太阳能驱动的汽车的实用性受到极大的限制，不利于推广。因此就出现了一种采用太阳能和其它能量混合驱动的汽车。复合能源汽车外观与传统汽车相似，只是在车表面加装了部分太阳能吸收装置，比如车顶电池板，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。这种汽车既有汽油发动机，又有电动机，汽油发动机驱动前轮，蓄电池给电动机供电驱动后轮。电动机用于低速行驶。当车速达到某一速度以后，汽油发动机起动，电动机脱离驱动轴，汽车便像普通汽车一样行驶。由于采用了混合驱动形式，带来了诸多好处。首先，因为有汽油发动机驱动，所以蓄电池不会过放电，蓄电池的容量只要满足一天使用即可，与全用蓄电池的车相比，其容量可减少一半，也减轻了车重；其次，城市中大多数车辆都处在低速行驶状态下，采用电机驱动可最大可能的降低城市局部污染。

2、作为汽车辅助能源

　　传统的小轿车，功率一般在几十千瓦左右，而太阳辐射功率至多1kW/m2，目前的光电转换效率小于30%。因此全部用太阳能驱动传统的轿车，需要几十平方米的接收面积，显然难以达到。但在传统汽车上可以用太阳能作为辅助动力，以减少常规燃料的消耗，而且现代汽车的电器化程度曰益提高，各辅助设备的耗电量也因此急剧增加。这方面的应用主要有以下几种形式：

（1）太阳能用作汽车蓄电池的辅助充电能源。在轿车上加装太阳电池后，可在车辆停止使用时，继续为电池充电，从而避免电池过度放电，节约能源。日本应庆大学设计了一款叫做Luciole（萤火虫）的概念车，它的颜色像萤火虫。这款车曾在北京展览过，车顶上贴有近一平方米的转换效率较高的光伏板，作用是辅助给12伏的电池充电，当12伏电池充满后，12伏电池又会给主电池充电。电池充满电时，这辆概念车能行驶800公里。

（2）用于驱动风扇和汽车空调等系统。汽车在阳光下停泊，由于车内空气不流通，使得车体成了收集太阳能的温室，造成车内温度升高，使车内释放大量的有害物质，从而使车内空气品质变糟。若加装太阳能装置，比如加装太阳能风扇等，则可以为车辆在停泊期间无能耗提供新风并降温，保证车辆再次上路时有良好的空气品质。　　汽车天窗的玻璃下方设置有太阳能电池，太阳能电池与设置的控制单元输入端相连接，输入端连接车辆空调系统的温度传感器，同时输入端还与蓄电池和点火器相连接。玻璃下方的太阳能电池吸收太阳能，经汽车天窗控制单元可对蓄电池进行充电，保证蓄电池的电能充足，同时延长蓄电池的使用寿命。而太阳能天窗带给消费者的最直接好处是，在夏天高温天气里，汽车在烈日下停车熄火，完全没有能源供给时，能自动调节车内温度。利用内置在天窗内部的太阳能集电板依靠阳光所产生的电力，经过控制系统来驱动鼓风机，将车厢外的冷空气导入车内，驱除车内热气，达到降温的目的。当驾驶者及乘员再打开车门及坐在座位上，不会感觉热浪袭人、闷热难耐，汽车的空调系统可以在最短时间内将车内温度降至舒适的程度。同时可以改善车内的空气状况，冬天也可以减少车内前挡风玻璃的结霜。根据资料显示，与没有通风降温的车型相比，安装了太阳能天窗的汽车驾驶室内的温度最高降低20℃。利用太阳能供电，节能降温，十分有效地减少了汽车内由热所产生的“孤岛”效应。目前国内销售的车型当中，奔驰E级，奥迪A8、A6L、A4、途锐等部分车型都已配备了太阳能天窗。

优势

　　太阳能电动车以光电代油，可节约有限的石油资源。白天，太阳电池把光能转换为电能自动存储在动力电池中，在晚间还可以利用低谷电（220V）充电。无污染，无噪音。因为不用燃油，太阳能电动车不会排放污染大气的有害气体。没有内燃机，太阳能电动车在行驶时听不到燃油汽车内燃机的轰鸣声。与燃油汽车的比较优势。实用型太阳能动力车除行驶速度远低于燃油汽车外，与燃油汽车相比，还是有诸多优势的。首先，太阳能电动车耗能少，只需采用3-4平方米的太阳电池组件便可使太阳能电动车行驶起来。燃油汽车在能量转换过程中要遵守卡诺循环的规律来作功，热效率比较低，只有1/3左右的能量消耗在推动车辆前进上，其余2/3左右的能量损失在发动机和驱动链上；而太阳能电动车的热量转换不受卡诺循环规律的限制，90%的能量用于推动车辆前进。　其次，易于驾驶。无需电子点火，只需踩踏加速踏板便可启动，利用控制器使车速变化。不需换挡、踩离合器，简化了驾驶的复杂性，避免了因操作失误而造成的事故隐患，特别适合妇女和老年人驾驶。另外，太阳能动力车采用创新前桥和转向系统，前后独立悬挂，四轮鼓式制动从时速30公里到突然刹车，刹车线不超过7.3米。由于太阳能电动车结构简单，除了定期更换蓄电池以外，基本上不需日常保养，省去了传统汽车必须经常更换机油，添加冷却水等定期保养的烦恼。小巧的车身，灵便转向，可以轻而易举的将车泊入拥挤不堪的都市停车场。　　在都市行车，为了等候交通信号灯，必须不断的停车和启动，既造成了大量的能源浪费，又加重了空气污染，使用太阳能电动车，减速停车时，可以不让电动机空转，大大提高了能源使用效率和减少了空气污染。　　再次，太阳能电动车没有内燃机、离合器、变速箱、传动轴、散热器、排气管等零部件，结构简单，制造难度降低。

工作原理

　　金焰四射的太阳，其表面是一片烈焰翻腾的火海，温度为6000℃左右。在太阳内部，温度高达两千万度以上。所以，太阳能一刻不停地发出大量的光和热，为人类送来光明和温暖，它也成了取之不尽、用之不竭的能源聚宝盆。　　将太阳光变成电能，是利用太阳能的一条重要途径。人们早在本世纪50年代就制成了第一个光电池。将光电池装在汽车上，用它将太阳光不断地变成电能，使汽车开动起来。这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。　　你看，在太阳能汽车上装有密密麻麻像蜂窝一样的装置，它就是太阳能电池板。平常我们看到的人造卫星上的铁翅膀，也是一种供卫星用电的太阳能电池板。　　太阳能电池依据所用半导体材料不同，通常分为硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等，其中最常用的是硅太阳能电池。　　硅太阳能电池有圆形的、半圆形的和长方形的等几种。在电池上有像纸一样薄的小硅片。在硅片的一面均匀地掺进一些硼，另一面掺入一些磷，并在硅片的两面装上电极，它就能将光能变成电能。　　在“利比特布利克二号太阳能汽车顶上，有一个圆弧形的太阳能电池板，板上整齐地排列着许多太阳能电池。这些太阳能电池在阳光的照射下，电极之间产生电动势，然后通过连接两个电极的导线，就会有电流输出。　　通常，硅太阳能电池能把10%～15%的太阳能转变成电能。它既使用方便，经久耐用，又很干净，不污染环境，是比较理想的一种电源。只是光电转换的比率小了一些。近年来，美国已研制成光电转换率达35%的高性能太阳能电池。澳大利亚用激光技术制成的太阳能电池，其光电转换率达24.2%，而且成本与柴油发电相当。这些都为光电池在汽车上的应用开辟了广阔的前景。　　将光电池装在汽车上，用它将太阳光不断地变成电能作为驱动汽车运动的动力,这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。太阳能汽车利用太阳能的一般方法。在阳光下，太阳能光伏电池板采集阳光，并产生人们通用的电流。这种能量被蓄电池储存并为以后旅行提供动力。或者直接提供给发动机也可以边开边蓄电。能量通过发动机控制器带动车轮运动，推动太阳能汽车前进。

太阳能汽车的构造

1、太阳电池方阵

　　太阳电池方阵是太阳能汽车的能源。方阵是由许多PV光电池板（通常有好几百个）组成。方阵类型受到太阳能汽车尺寸和部件费用等的制约。目前，主要有两种类型的光电池板：硅电池和砷化合物电池。环绕地球卫星使用的太阳电池使用的是典型的砷化合物电池，而硅电池则更为普遍的为地面基础设备所使用。一般等级的太阳能汽车通常使用硅电池板。许多独立的硅片（接近1000个）被组合，形成太阳电池方阵。依靠光伏电源供电动发动机驱动太阳能汽车。这些方阵的通常工作电压在50V~200V之间，并能提供1O00W的电力。方阵输出功率的大小受到太阳、云层的覆盖度和温度的影响。超级太阳能汽车也能使用通常类型的太阳能光电板。但更多的是使用太空级光电板。这种板很小，但是比普通的硅片电池板要昂贵得多，然而它们的使用效率非常高。　一般情况下，车子在运动时，被转换的太阳能光被直接送到发动机控制系统。但有时提供的能量要大于发动机需求的电力，那么多余的能量就会被蓄电池储存以备后用。当太阳电池方阵不能提供足够的能量来驱动发动机时，蓄电池内的被储存的备用能量将会自动补充。当然，当太阳能汽车不运动时，所有能量都将通过太阳能光伏阵列储存在蓄电池内。也可以利用一些回流的能量来推动汽车。当太阳能汽车开始减速时，换用通用的机械制动，这时发动机将变成了一个发电机，能量通过发动机控制器反向进入蓄电池内进行储存。回充到蓄电池中的能量是非常少的，但是却非常实用。

2、电力系统

3、电力控制系统

　　在太阳能汽车里最高级的组件部分就是电力系统。它们包括峰值电力监控仪、发动机控制器和数据采集系统。电力系统最基本的功能就是控制和管理整个系统中的电力。峰值电力监控仪条件电力来源于太阳能光伏阵列，光伏阵列把能量传递给另外的蓄电池用于储存或直接传递给发动机控制器用于推动发动机。当太阳能光伏阵列正在给蓄电池充电的时候，电池组电力监控仪会保护蓄电池组因过充而被损坏。电池组电力监控仪的号码数值随我们的设计而被使用在太阳能汽车里。峰值电力监控仪是由轻质材料构成，并且一般效率能达到95%以上。发动机控制器控制发动机的启动，而发动机启动信号是来自驾驶员的加速装置。对发动机控制器电力管理是通过程序来完成的。发动机的启动需要配备不同型号的发动机控制器，使用的工作效率一般超过90%。很多太阳能汽车使用精确数据检测系统来管理整个太阳能汽车的电力系统，其中包括，太阳能光伏阵列、蓄电池组、发动机控制器和发动机。在有些时候，我们需要掌控电池的电压和电流。从监控系统获得的数据常常用来判断太阳能汽车的状况，并用来解决太阳能汽车出现的问题。

4、电动机

　　在太阳能汽车里使用什么类型的发动机没有限制。大多数太阳能汽车使用的发动机是双线圈直流无刷电机，这种直流无刷电机是相当轻质的材料机器，在额定的RPM（每秒转速）达到98%的使用效率。但是它们的价格比普通有刷型交流发动机要贵一些。

太阳能汽车的历史

　　早期的太阳能汽车是在墨西哥制成的。这种汽车，外形像一辆三轮摩托车，在车顶上架有一个装太阳能电池的大棚。在阳光照射下，太阳能电池供给汽车电能，使汽车的速度达到每小时40公里，由于这辆汽车每天所获得的电能只能行40分钟，所以它还不能跑远路。　　丹麦冒险家、环保倡导者汉斯斯.索斯特洛普，他在1982年设计并建造了世界上第一台太阳能汽车，并命名为“安静的到达者”号。　　1984年9月，我国首次研制的“太阳号”太阳能汽车试验成功，并开进了北京中南海的勤政殿，向中央领导报喜。这也表明了我国在研制新型汽车方面已达到世界先进水平。　　现在世界上很多国家都在研制太阳能汽车，并进行交流和比赛。1987年11月，在澳大利亚举行了一次世界太阳能汽车拉力大赛。有7个国家的25辆太阳能汽车参加了比赛。赛程全长3200公里，几乎纵贯整个澳大利亚国土。　　在这次大赛中，美国“圣雷易莎”号太阳能赛车以44小时54分的成绩跑完全程，夺得了冠军。　　“圣雷易莎”号太阳能赛车，虽然使用的是普通的硅太阳能电池，但它的设计独特新颖，采用了像飞机一样的外形，可以利用行驶时机翼产生的升力来抵消车身的重量，而且安装了最新研制成功的超导磁性材料制成的电机，因此使这辆赛车在大赛中创造了时速100公里的最高纪录。太阳能汽车不仅节省能源，消除了燃料废气的污染，而且即使在高速行驶时噪音也很小。因此，太阳能汽车已引起人们的极大兴趣，并将在今后得到迅速的发展。

太阳能汽车的设计制造

　　太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。现就我们掌握的相关技术信息同有志于太阳能汽车研发和生产的单位或企业进行探讨。　　太阳能汽车最具魅力的部分就是车身。光滑而又具有异域风情的外观是吸引眼球的部分，太阳能汽车是由若干主体部件组成。由于没有统一的标准而使得每一辆太阳能汽车各具特色。除了车子长度的强制性要求限制外。当我们设计太阳能汽车的主体时要让阻力达到最小值。而使太阳能与阳光的接触比达到最大值，重量要尽量小而安全系数尽量达到最高。在这些方面我们得到很多理论作为支撑，如在车子的形状和尺寸上我们花费大量的时间进行试跑测试。进而测出并试图得到最佳的外形效果。一个好的太阳能汽车外形能够节省几百瓦的能量，这也是制造一辆好的太阳能汽车所必须的。　　最初的挑战就是如何制造出一个高效的太阳能汽车底盘，从而使其强度和安全度达到最佳，并且重量最小。每一公斤的重量都需要足够大的能量使得在路面上移动。这就意味着工作组力求使车子的重量减到最小。而这个关键的部位就是汽车的底盘。然而，安全是一个基本的要求，底盘必须具有严格的强度和安全系数要求。通常，有三种类型的底盘使用在太阳能汽车上。　　1、空间框架结构　　2、半单体横造或碳纤维　　3、单体横造　　一个空间框架使用一个焊接或保护管结构用于支撑装载或车体，这种车体重量轻，但不能装载。合成的外壳是可以将分离的底盘组装起来。半单体横造或碳横梁使用合成横梁和空间隔开达到支撑装载的能力，而整合就不能支撑装载并承受一个整体的腹部底盘。在太阳能汽车的顶部每段是经常分割成片状，从而能够附加到腹部盘的上面。一个单体横造的太阳能汽车的底盘使用躯体结构并用来支撑装载。这三种类型的太阳能汽车底盘都能制造出强劲而又轻量型的太阳能汽车出来。许多太阳能汽车使用我们以上提到的三种底盘结构的组合方法。在上面结构中有一个例子就是带有组合空间框架的半单体横造，可以很好的保护驾驶员。　　由于太阳能汽车中复合材料得到广泛的应用，在这里我们需要对合成材料进行定义。这种合成材料是由象三明治夹层一样结构材料构成。碳纤维、KEVLAR和玻璃纤维，是一种普通的合成建筑材料。蜂窝状和泡沫塑料是常用的合成填充材料。这些材料用环氧基树脂保护起来。组合在具有KEVLAR和碳纤维的材料里。能够获得人需要的强度材料（相当于钢的强度），但是是非常轻质的材料。

1、太阳能阵列

　　太阳能阵列是太阳能汽车的一种资源。阵列是由许多PV光电池板（通常有好几百个）组成。这些光电池板是将太阳能能量转变成电能。每一组使用太阳能光电板技术的一种来制造阵列。这些阵列类型需要符合比赛规则，受到太阳能汽车尺寸和部件的费用等的制约。　　太阳能光电池板是通过电线连接。若干个电线串并联在一起，连接光电池片从而达到蓄电池规定的电压。这里有几种方法使得太阳能光电池组合在一起。但是一个最基本的目标就是在有限的空间内能够尽可能的装上多的太阳能光电池板。太阳能光电板很脆弱并且很容易被损坏。这些光电池板保护主要来自于天气和空气压缩而出现裂口。有几种方法可以压缩光电池板，目标是增加最小的重量来保护太阳能光电池板。　　在白天里，电力是通过太阳能光电池阵列依靠天气和太阳的位置而得到能量，通过太阳能阵列自己的转换变成动力。在晴朗阳光普照的正午，一个好的太阳能汽车太阳能阵列能产生超过1000W（1.3HP）的能量。这些能量经过太阳能阵列通过发电机被使用或者被蓄电池储存以备后用。

2、太阳能光电板

　　一个太阳能光电板能将太阳能转变为电能。光子在日光下产生能量带动电子从一个半运动的金属粒子的一层转移到另一个层面，电子的运动产生了通用的电力。　　目前，主要有两种类型的光电板：硅和砷化物。在这里有几个不同的等级并且有不同的效能。环绕地球卫星是典型的使用砷化合物，而硅则更为普遍的为地球（陆地）基础设备的使用。　　一般等级的太阳能汽车通常使用陆地级硅电池板。许多独立的硅片（靠近1000个）被组合，形成太阳能阵列。依靠电动发动机驱动太阳能汽车。这些陈列的通常工作电压在50-200V，并能提供1000W的电力。能量的大小受到太阳、云层的覆盖度和温度的影响阵列的输出。　　超级太阳能汽车通常类型的太阳能光电板也能使用。但更多的是使用太空级光电板。这种板很小，但是比普通的硅片电池板要昂贵的多，然而它们的使用效率非常的高。光电池板具有很强的技术性。它们的发展和使用是随着技术的发展而发展。并有部分是用于太空旅行和卫星输送系统中。

3、太阳能汽车之旅

　　在单一用途的太阳能汽车设计和制造重量轻而能耗低的太阳能机动车----竞赛（或者是“竞技”，依靠太阳的光线）相似于方程式赛车的一种。太阳能汽车没有作为交通运输工具的要求设计。它们的座位有限（通常是一个人，也有时是两个座位），它们有很少的货舱，而且仅仅能在白天行使。我们这样做却能为我们未来技术的发展提供一个很好的机会。为今后的民用化推广奠定基础。注：在作为旅行工具美国的太阳能汽车已经挑战常规，另外太阳能汽车还有许多其他的特性。　　用工作、时间和金钱去开发一个高性能的太阳能汽车是一个伟大的创造，在这种构想后面是一个巨大无比的商机。一辆太阳能汽车的原理是相当简单的，这在后面“能量流图表”中有相关的阐述。为了使太阳光提供的能量得到最大的吸收利用，工作组使用一个设计工序来开发一个安全、可靠而有性能很高的太阳能机动车。　　用一个由计算机设计出的模型制造一个太阳能汽车。我们可以开发出一个工具，它能帮助我们学习更多关于太阳能汽车如何工作，一个太阳能汽车由哪些部件构成，并且它们有是如何被组合在一起，结果我们发现这些工作是个简单的系统。我们分析组件部分由六个基本系统构成：1、驾驶控制系统，2、电气系统，3、驱动器系统，4、机械系统，5、太阳能阵列系统，6、汽车躯体和底盘

太阳能汽车的系统构造

　　设计并制造一辆太阳能汽车可能需要花费两年以上的时间，这是一个非常庞大的项目工程。为了能够成功的投入使用，每一工作组队员都必须列一个工作计划。这个计划将随着项目的发展而不断变化。但是，它能够提供一个稳定的路线，那就是最终保持项目的顺利前进并达到最终的目标。计划开始是一个时间图表，它被用来制订项目的轮廓，从而决定花费的时间、资金以及各个阶段设计的步骤和设计流程。　　有一个很奇怪的现象，从一开始到结束有一个共同的地方就是一个计划是对整个项目的成功是非常重要的。这里包括调整目标和客观情况。实施项目之前小组开始设计，我们必须能知道我们想在什么地方什么时间进行。图纸被用到最终的太阳能汽车上面会受到目标和项目客观因素的影响。使用“头脑风暴”法能够引发很多点子。若干个最初的设计可以被考虑，在命令设计相关系统之前首先共同的目标就是汽车的形状。初始的设计会随着汽车底盘设计、机械系统设计、电气系统设计、驱动器系统设计和太阳能光伏阵列设计而发展。设计图稿通过展示决定对未来的调查，以至于最后的图案被确定时才能去除。这里需要考虑如下方面的影响因素。如：1、成本，2、效能，3、制造的可能性，4、顺应规则，5、系统的适应性，6、时间的紧迫性，7、重量负荷。　　这是从事这个项目，小组必须考虑到工厂和其他的重要因素。　　难得有一个设计能适应所有的区域。如，用一个车轴发动机设计比一个简单的减少传递要高效的多，也重要的多。但是花费也颇为昂贵。项目组必须具有对最佳替换物具有决策权。接下来的步骤就是对项目程序最佳化，并精选出最初的设计方案。这里有一个替代的过程，利用现代先进的计算机技术程序进行科学的分析。例如：一个组合性的太阳能汽车底盘需要分析使用时的压力，或者车体的外观需要一个建模的程序进行分析。比如，VSAERO，难的部分即使如何选择最终的设计方案。这就是说项目计划对一个项目的成功是如此的重要。　　在建造一辆太阳能汽车中，设计几个系统的开始仍然是图纸设计阶段，在开始设计阶段整个过程是艰辛的。解决一个个可能出现的问题是对一个系统设计具有非常大的影响。接近最后的建造阶段，测试阶段开始。在合成系统之前测试单个系统运行情况，最后对整辆太阳能汽车拼装；但是这还没有完成，这里还需要若干的时间或周期对其性能进行检测。虽然在图纸中感觉所有问题都迎刃而解，但我们仍要进行相应的测试。当所有系统拼装完毕，再次对太阳能汽车进行测试。　　最后，经过几个月的艰辛工作和时间的洗礼，每个人都对此心中有数。推出一辆太阳能汽车的时刻才真正来临，你就可以做穿越地域的旅行了。　　太阳的能量整天都照向地球。然而，能量数的变化受到时间、天气条件和地理位置的影响。这些可利用的太阳能数值被我们所知，被暴晒的太阳能的计算方法是以每秒多少瓦来计算的或W/㎡，在南美洲，在一个明朗的天气里，下午太阳能暴晒地球大约是1000W/㎡。但是在早上、晚上或者多云的天气，太阳的位置变化都会影响太阳的数值。　　小组必须知道什么时间、什么位置对太阳能汽车是最佳的。　　给出了一个在太阳能汽车利用能量流的一般方法。在阳光下，太阳能光伏电池板采集阳光，并产生人们通用的电流。这种能量被蓄电池储存并为以后旅行提供动力。或者直接提供给发动机也可以边开边蓄电。能量通过发动机控制器带动车轮运动，推动太阳能汽车前进。　　一般情况下，车子在运动时，被转换的太阳能光被直接送到发动机控制系统，但有时提供的能量要大于发动机需求的电力。那么多余的能量就会被蓄电池储存以备后用。当太阳能阵列不能提供足够的能量来驱动发动机时，这时蓄电池内的被储存的备用能量将会自动补充。当然，当太阳能汽车不运动时，所有能量将通过太阳能光伏阵列储存在蓄电池内。这里也有一种方法可以有一些回流的能量来推动汽车。当太阳能汽车开始减速时，替代通用的机械制动，发动机将变成了一个发电机，能量流向后通过发动机控制器反向进入蓄电池内进行储存。这就是我们所知道的“回授性制动装置”。能量数值回充到蓄电池中是非常少的，但是却非常实用。

1、发动机控制器

　　大多数太阳能汽车是单座而且对驾驶员来说也很少有乐趣。少数太阳能汽车也能搭乘一个乘客。驾驶员和乘客能看到前方但是很不舒适，铁夹子位置和高的温度。但是，他们却得到未来太阳能汽车驾驶的荣誉。　　太阳能汽车在普通汽车里也有一些标准未来将成立，如转向信号（前方和后方）、刹车灯、加速装置（汽油踏板）、后视镜、空调装置和通用的导航系统……然而，大多数太阳能汽车没有一个茶杯架，我们可以使用一种变相的系统为我们驾驶员或乘客装水，仅有的收音机，是驾驶员可以通过一两个公共频道与相关工作人员取得联系。当然，我们现在利用先进的技术可以让我们汽车上先进的东西都可以安装到太阳能汽车上。　　驾驶员和乘客必须保护安全，有几点：护腕安全、头盔，另外，驾驶汽车时，驾驶员更为重要的职能是注意汽车的系统安全和观察仪表是否出现的异常问题。在极少数太阳能汽车里，乘客会帮助处理太阳能汽车系统的问题，太阳能汽车跟普通的汽车具有相似的测量方法。而这些信息主要来源于太阳能汽车系统。　　驾驶员/乘客是一个小组全体成员的希望，对一个竞赛来说，小组所有成员都把目光集中在这辆太阳能汽车上，支持小组为保证太阳能汽车安全正常行驶制订战略和提供路况信息给驾驶员是必须的。

2、电力系统

　　太阳能汽车的心脏部位就是电力系统，它由蓄电池和电能组成，电力系统控制器管理全部电力的供应和收集工作。蓄电池组就相当于普通汽车的油箱。一个太阳能汽车使用蓄电池组来储存电能以便在必要时使用，太阳能汽车启动装置控制着蓄电池组，但是当太阳能汽车开动后，是通过太阳能阵列提供能量，从而再充到蓄电池组内。由于重要的原因，大量的蓄电池作为能量被使用是有限的。而且设备也还要分不同类型蓄电池，在美国太阳能挑战队蓄电池主要有如下几种：1、铅酸蓄电池，2、镍镉蓄电池，3、锂电池，4、锂聚合物电池。　　镍镉、镍氢和锂电池比普通的铅酸蓄电池远远提高蓄电能力，重量比普通电池要轻的多。但是他们很少在太阳能汽车中被广泛使用，主要是维护起来很小心，并且很昂贵。　　电池组是由几个独立的模块连接起来，并形成系统所须的电压。代表性地，我们可以使用的系统电压在84-108V，依靠它的电力系统，有时我们在太阳能汽车运动时降低系统电压。　　在太阳能汽车里最高级的组件部分就是电力系统。它们包括峰值电力监控仪、发动机控制器和数据采集系统。电力系统最基本的功能就是控制和管理整个系统中的电力。绝大部分我们在安装电力组件时去除辅架，虽然我们在安装时也有传统性的组件或者适用我们太阳能汽车的一般性组件。　　峰值电力监控仪条件电力来源于太阳能光伏阵列，光伏阵列把能量传递给另外的蓄电池用于储存或直接传递给发动机控制器用于推动发动机。当太阳能光伏阵列正在给蓄电池充电的时候，电池组电力监控仪会保护蓄电池组因过充而被损坏。电池组电力监控仪的号码数值随我们的设计而被使用在太阳能汽车里。峰值电力监控仪是非常的轻质材料构成，并且一般效率能达到95%以上。发动机控制器控制发动机的启动，而发动机启动信号是来自驾驶员的加速装置。对发动机控制器电力管理是通过程序来完成的。而这些都在我们讨论的范畴。由于发动机的启动需要配备不同型号的发动机控制器。当然我们也能够根据发动机工作原理设计图纸来买一台控制器，我们都使用多种型号的发动机控制器，并且使用的工作效率超过90%。很多太阳能汽车使用精确数据检测系统来管理整个太阳能汽车的电力系统，其中包括，太阳能光伏阵列、蓄电池组、发动机控制器和发动机。在有些时候，我们需要掌控电池的电压和电流。从监控系统获得的数据常常用来指定相关的应对策略，来解决制造太阳能汽车时出现的问题。这些有驾驶员收集到的数据在实际太阳能汽车中被运用（如无线数据通讯）

3、驱动轮

　　在太阳能汽车里使用什么类型的发动机没有限制，一般额定的是2-5HP，大多数太阳能汽车使用的发动机是双线圈交流（DC）无刷机，这种交流（DC）无刷机是相当轻质的材料机器，在额定的RPM（每秒转速）达到98%的使用效率。但是它们的价格比普通有刷型交流发动机要昂贵的多。由于在太阳能汽车里多齿轮传送装置使用很少，双线圈性发动机是常用的传送动力装置。在双线圈之间转换改变了发动机的速度频率。低速线圈为太阳能车子的启动和减速提供高的“转力距”，而高速线圈则为太阳能汽车运行提供高效率和最佳的运行效果。类似于我们所说的电力系统，大多数人不愿意购买现有的发动机，但是有些是由于客户或自己按太阳能车子的要求制造。　　在太阳能汽车里有三个基本类型的传动力方式的变化：1、单减引导式驱动，2、变频履带式驱动，3、轴式驱动。以前，一般大多数使用直接引导式驱动传送动力。发动机是通过一个链条或一个履带同一个单一的齿轮传送装置并与车论连接。如果组件定位准并小心安装的话，维护传送装置是很可靠而且容易。当整个设计全部完成使用效率应超过75%。有很少人使用变频履带式驱动传送动力给车论。齿轮比的改变引起发动机速度的增加。在低速度下引起发动机启动速率的增大。但仍能保持太阳能汽车以一个高速度高效率的行驶效果。变频履带式发动机需要精确的安装和有效精细的配置。　　自1995年以来，当有些人使用轴式驱动设计太阳能汽车时，高速度，舒适的驾驶受到人们的欢迎。一个轴式发动机去除了许多外加的传送设备。这大大提高了驾驶车辆的效率，缩减了用于驱动车论而需要的能量。轴式驱动使用低转速原因是齿轮传动装置的减少，这样会轻微的降低它的效率。但是它们仍能够达到95%的高效率运行。

4、机械系统

　　太阳能汽车中机械系统在概念里是很简单的，但是我们在设计中，应尽量减少摩擦力和重量，根据不同的路况来设计需要的强度。轻质金属如铝合金和合成金属是常用的，使重量和强度达到最大程度。针对重量和强度的比例从而制造高效率的组件。机械系统包括刹车制动、方向盘和轮胎等。美国太阳能挑战赛规则设定最低标准。机械组件必须是可见的，但是也有些太阳能汽车在设计中没有任何的标准。　　典型的太阳能汽车一般有3个或4个车轮(ASC规则规定必须至少有三个)，一般三个车轮的配置是两个前轮和一个后轮（通常是驱动轮）。四个轮子的太阳能汽车一般跟普通的机动车是一样（其中后面一个轮子是驱动轮）。另外四轮太阳能汽车的两个后轮并排靠近中央位置（类似于普通三轮机动车的配置）。　　太阳能汽车中有多档位制动被安装。太阳能车子之间由于在实际中车身与底盘的不同而各异。在太阳能汽车里大部分使用前制动档位闸的比较普遍。而且有两个A手挂档设置，这与普通的机动车很相似。具有代表性的，后退制动档类似于在摩托车的前面使用而此时用在后面。我们设计这些挂档足见是有利于太阳能汽车自由的移动和滑行从而达到最佳的效果。当然，这样设计需要进行适当的调整，从而便于组合与维护。　　在整个行驶中太阳能汽车的安全是重中之重，太阳能汽车必须有高效的刹车性能并符合标准，这是每一辆太阳能汽车所必须具备的，一般有两个独立的刹车系统。在太阳能汽车中圆盘刹车是普遍采用的一种。因为它们很适合，并有很好的制动力，有些爱好者使用机械型刹车，利用的是水力学的原理。机械刹车比水力性刹车要小而且轻，但是不需提供如此多的刹车阻力而是需要相互协调。为了达到最好的效果，刹车被设计成通过刹车操作杆自由移动，从而使刹车垫摩擦刹车表面进行刹车。　　在太阳能汽车的驾驶系统，像驾驶员制动系统变化是很大的。我们必须制造一个弧型半径，按要求用特殊方式使用。但是设计必须是很自由活泼的。专业设计的理念应是保证驾驶的可靠性和安全高效。驾驶系统必须经过精确的驾驶测试才能设计。因为任何细微的失误都可能导致无法估量的后果，进而造成轮胎爆裂。在过去的比赛中，由于自行车车轮和车胎重量轻而且很小的摩擦力，经常被使用到太阳能汽车上（滚动摩擦力小）。当支撑起整个太阳能汽车时这些车轮和车胎就出现超重情况了。从而影响太阳能汽车的驾驶和安全性能。ASC规则中明确规定不准出现太阳能汽车车轮和车胎出现超载现象。幸运的是，现在流行的太阳能汽车竞赛敦促一些轮胎生产厂家制造符合太阳能汽车的轮胎。我们使用先进的轮胎，重量轻、摩擦力强，从而提高了太阳能汽车的安全和使用效能。

5、航行——拉力是什么

　　航行工程师对物体周围的空气流进行研究发现了一个方法。一个航行的物体的研究得出在设计车身的外形时一定要尽量的使空气的阻力达到最小。空气释放出的阻力从而阻止物体移动通过。空气阻力影响了物体的外形。空气阻力产生了一个航行的拉力。如果一个物体是流线的，空气在它的周围平滑的流动并且产生的拉力很少，因此这样需要很小的能量就能移动物体。这样设计中就必须考虑“航流”。当一个物体产生很小的空气流时，需要更多的能量来推动他向前移动。　　我们的目标就是设计太阳能汽车时它具有最小的航行拉力。但仍能保持太阳能陈列有一个平滑的表面，并为驾驶员和组件提供足够舒适的空间。在一至两天的时间测试运动形状的工作就能完成。首先是建造一个平滑的模型用来测试。在风道里检测太阳能汽车通过空气流的过程。第二，就是使用一个强大的计算程序对空气流的模拟试验用计算机来控制模型汽车。　深紫色区域标明动力空气但是它是向下流动，红色区域高的动力空气向上部流动。对分离流大家都很清楚，太太阳能汽车后车轮有一点动力流出现。

6、蓄电池

　　我们生活在一个电池能量的世界，从高尔夫两轮运货车到电视设备。我们生活中对电力的需求是有限的但它却是我们的生活必需品。太阳能汽车通过太阳能光伏组件给蓄电池充电（一般可以从早上到下午一整天的时间）。高效的电力经太阳能汽车阵列通过蓄电池储存帮助我们获得最大的能量。常州作为生产制造基地，蓄电池的成熟程度已经具有相当的规模，而且随着常州电动车市场的逐渐成熟，带动蓄电池厂家研发力度。为我们太阳能汽车的蓄电池提供可靠的保证。　　蓄电池是一种最轻便的电力资源。由一个及多个太阳能光伏电板串联起来，使转变成化学能储存电力。按照同样的方式将所有光伏电板连起来，在两个光伏电池板之间流动的电流叫电极，电极通常是不同的材料，电极被分为含有电磁的材料，这种物质引导离子运动，当两个电极通过一个长的导线连接起来时，一个环行的电路就形成了。　　化学物质将化学能量转变为电能。化学物质通过反应转化成电能。这种反应就是通过原子的移动走向另一端引起电子的运动，在这时化学反应就自己产生。电极两端就形成了电压。电压端是通过化学反应产生的。在电解液内，反应产生了电流从阳极流出通过电线从阳极穿过。这样通过电线形成电压，也就是充电。当所有的化学能量都被使用后，电压就降至到零。在有电压的情况下，如果化学反应在反向运行，那就开始充电了。　　太阳能汽车的电池组电压必须达到电动发动机的电压。组合起来的电池组就形成了一个“电池包”，通过额外的能量使其达到最高峰值。当太阳被云层遮盖时就为太阳能车子提供电力。电池组通过光伏阵列补充能量。最初的蓄电池使用完后就随便给丢掉了，它们被用在手电筒、照相机、手提收音机和玩具等上面。第二种蓄电池就是可以重复充电的蓄电池，这就是我们经常说的“可充蓄电池”。在机动车上使用最多的是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池是很便宜的。相对安全而且可以重复利用。但是镍镉蓄电池现在或不久的时间将被大量的应用。在相同的重量情况下镍镉蓄电池是铅酸蓄电池的两倍效率，另外一种蓄电池能够提供强劲能量的就是锂电池，在今后蓄电池的储存能力将会更高。　综上所述，太阳能汽车在制造过程中并不复杂，如果有相关的企业和单位投入更高的热情和对未来充满信心，谁占领这片先机市场则谁就是这个市场的领头羊，他将带来的是一个产业，形成的是未来王国。　　

eg.太阳能汽车上的太阳能电池板的有效面积为8平方米,太阳光照射到电池板每平方米电池上的辐射功率为1千瓦,在晴天,电池对太阳时产生的电压为120伏,并对车上的电动机提供10安的电流，求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为多少。　120*10/8*1000=15% ，　如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车受到的牵引力为150牛并在水平面上匀速行驶时,汽车的行驶速度为多大，120*10*75%=900瓦，900/150=6米/秒。

新型太阳能汽车亮相

　　最近，加拿大男子马塞洛开着他研制的新型太阳能汽车从加拿大来到了美国洛杉矶，向人们展示他的杰作。　　安装在汽车表面的这些小型太阳能电池板可以为这辆车提供所需的能量。在阳光充足的日子里，这辆车每天可以跑成百上千公里。而且它只要6秒钟就可以将时速从0提高到50公里，而最高车速可以达到每小时112公里。　马塞洛说，他用10年时间，花了50万美元才完成了这款太阳能汽车。

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电动汽车

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。

工作原理

主要结构

电源

驱动电动机

电动机调速控制装置

传动装置

行驶装置

转向装置

制动装置

工作装置

六大分类及优缺点介绍

混合动力汽车

纯电动汽车

燃料电池汽车

氢动力汽车

燃气汽车

生物乙醇汽车

亚运城充电站

历史沿革

发展背景

主要特点

电动汽车技术

技术概述

无污染，噪声低

能源效率高，多样化

结构简单，使用维修方便

动力电源使用成本高，续驶里程短

相关逸事

专家看法

我国磷酸铁锂电池研究工作已经取得突破

锂电池大规模用于电动车还需一定时间

看好磷酸铁锂电池发展前景

国内锂电池研究存在三大问题

大力发展电动汽车将增加能源供需紧张形势

我国电动汽车发展最新政策

电动汽车商业化全景揭秘

电动汽车与能源汽车的区别

展开

工作原理

　　蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶

主要结构

　　电动汽车的组成包括：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是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。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。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

电动汽车

[1]

1、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。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。

2、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。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有"软"的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机所取代。

3、电动机调速控制装置

电动汽车充电

电动机调速控制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。　　早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管（入GTO、MOSFET、BP及IGBT等）斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。　　在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，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。

4、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。

5、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

电动汽车

的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成。

6、转向装置

　　转向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。

7、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。

8、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。

六大分类及优缺点介绍

　　电动汽车包括有：混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等

1、混合动力汽车

　　混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。　

优点：　

1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。

2、因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。　

4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。　

6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。

缺点：长距离高速行驶基本不能省油。

2、纯电动汽车

　　电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。有专家认为，对于电动车而言，目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程，与混合动力相比，电动车更需要基础设施的配套，而这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会。

优点:技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。　

缺点:目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些使用价格比汽车贵，有些价格仅为汽车的1／3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

3、燃料电池汽车

　　燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能获得。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。　　单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。　　近几年来，燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂，如戴姆勒－克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布，计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前，燃料电池轿车的样车正在进行试验，以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战，如燃料电池组的一体化，提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力，并已取得了显著的进步。　

与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点：　

1、零排放或近似零排放。　　2、减少了机油泄露带来的水污染。　　3、降低了温室气体的排放。

4、提高了燃油经济性。　　5、提高了发动机燃烧效率。　　6、运行平稳、无噪声。

4、氢动力汽车

　　氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比，氢动力汽车成本至少高出20%。中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火，并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。　　随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量在不断地呈现上升趋势，而石油等资源却捉襟见肘，另一方面，吞下大量汽油的车辆不断排放着有害气体和污染物质。最终的解决之道当然不是限制汽车工业发展，而是开放替代石油的新能源，燃料电池车的四轮快速又安静地滚过路面，辙印出新能源的名字——氢。　　几乎所有的世界汽车巨头都在研制新能源汽车。电曾经被认为是汽车的未来动力，但蓄电池漫长的充电时间和重量使得人们渐渐对它兴味索然。而目前（指2009年）的电与汽油合用的混合动力车只能暂时性地缓解能源危机，只能减少但无法摆脱对石油的依赖。这个时候，氢动力燃料电池的出现，犹如再造了一艘诺亚方舟，让人们从危机中看到无限希望。　　以氢气为汽车燃料这种说法刚出来时吓人一跳，但事实上是有根据的。氢具有很高的能量密度，释放的能量足以使汽车发动机运转，而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水，没有污染。因此，许多科学家预言，以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术，它对汽车工业的革命性意义，相当于微处理器对计算机业那样重要。

优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。

缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。

5、燃气汽车

　　燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。近年来，世界上各国政府都积极寻求解决这一难题，开始纷纷调整汽车燃料结构。燃气汽车由于其排放性能好，可调正汽车燃料结构，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。　　目前，燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流，在我国代用燃料汽车中占到90％左右。美国的目标是，到2010年，公共汽车领域有7％的汽车使用天然气，50％的出租车和班车改为专用天然气的汽车；到2010年，德国天然气汽车数量将达到10万至40万辆，加气站将由目前的180座增加到至少300座。　　业内专家指出，替代燃料的作用是减轻并最终消除由于石油供应紧张带来的各种压力以及对经济发展产生的负面影响。近期，中国仍将主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作汽车的替代燃料。汽车代用燃料能否扩大应用，取决于中国替代燃料的资源、分布、可利用情况，替代燃料生产与应用技术的成熟程度以及减少对环境污染等；替代燃料的生产规模、投资、生产成本、价格决定着其与石油燃料的竞争力；汽车生产结构与设计改进必须与燃料相适应。　　以燃气替代燃油将是中国乃至世界汽车发展的必然趋势。我国应尽快组织力量，制定出国家级燃气汽车政策。考虑到我国能源安全主要是石油的状况，发展包括燃气汽车在内的各种代用燃料汽车，已是刻不容缓的事，根据国情应该做到：

一是要限制燃气价格，使油、气价格之间保持合理的差价，如四川省、重庆市的油、气差价，即可保证燃气汽车适度发展；　　

二是鉴于加气站投资大，回收期长，政府适当给予一定补贴，在加气站售出的气价和汽车用户因用气节省的燃料费用之间，调节好利益分配；　

三是对加气站的所得税，应参照高新技术产业开发区政策，采取免二减三的税收政策；

四是将加气站用电按照特殊工业用电对待，电价从优；另外，对加气站用地，能按重大项目和环保产业对待，特事特办，不要互相推诿、扯皮，积极采用国外先进建站标准，科学确定消防安全距离，节省土地资源。

6、生物乙醇汽车

　　乙醇俗称酒精，通俗些说，使用乙醇为燃料的汽车，也可叫酒精汽车。用乙醇代替石油燃料的活动历史已经很长，无论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟，近来由于石油资源紧张，汽车能源多元化趋向加剧，乙醇汽车又提到议事日程。目前世界上已有40多个国家，不同程度应用乙醇汽车，有的已达到较大规模的推广，乙醇汽车的地位日益提升。在汽车上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全，可以降低尾气的害物的排放。　　

乙醇汽车的燃料应用方式：　

一、掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容积比例以“E”表示，如乙醇占10%，15%，则用E10，E15来表示，目前，掺烧占乙醇汽车占主要地位。

二、纯烧，即单烧乙醇，可用E100%表示，目前应用并不多，属于试行阶段；

三、变性燃料乙醇，指乙醇脱水后，再添加变性剂而生成的乙醇，这也是属于试验应用阶步；　

四、灵活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料，还可以用氢气，并随时可以切换。如福特，丰田汽车均在试验灵活燃料汽车

亚运城充电站

　　执行南方电网充电技术标准，为电动汽车提供三相充电电源。　2010年11月8日，作为南方电网节能和新能源汽车应用的示范试点，广州市首个公共电动汽车充电站在亚运城投入运行，充电站集充电服务设施和营业厅于一身，充电桩24小时提供服务，建起现场购电现场充的快捷通道，也是亚运城的“专属”营业网点。充电站执行南方电网开发的充电技术标准，为电动汽车提供三相充电电源，相比另外一种技术标准采用的单相电源，三相电源单位时间内输出电量是其三倍，充电效率高，花费的时间更短。以额定功率为21千瓦的单台交流充电桩为例，充满一辆电动轿车只需要3个小时，减少了使用电动车的时间成本。该充电站不仅充电便捷，还将在二期建设中引入便利店等便民设施。　根据“广州市节能与新能源汽车推广方案”，至2012年，广州市将推广各类节能与新能源汽车2600辆，其中纯电动汽车800辆。广州供电局计划到2015年，建成公交充电站61座、公共充电站54座、慢充充电桩80110个，涵盖该市12区县。电网企业将率先试水，引领节能绿色新潮流。

历史沿革

电动汽车生产

的车用内燃机技术还相当落后，行驶里程短，故障多，维修困难，而电动汽车却维修方便。　在欧美，电动汽车最盛期是在19世纪末。1899年法国人考门·吉纳驾驶一辆44kW双电动机为动力的后轮驱动电动汽车，创造了时速106km的记录。1900年美国制造的汽车中，电动汽车为15755辆，蒸汽机汽车1684辆，而汽油机汽车只有936辆。进入20世纪以后，由于内燃机技术的不断进步，1908年美国福特汽车公司T型车问世，以流水线生产方式大规模批量制造汽车使汽油机汽车开始普及，致使在市场竞争中蒸汽机汽车与电动汽车由于存在着技术及经济性能上的不足，使前者被无情的岁月淘汰，后者则呈萎缩状态。

发展背景

　　电池是电动汽车发展的首要关键，汽车动力电池难在 “低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要

行驶中的电动汽车

求”等三个要求上。要想在较大范围内应用电动汽车，要依靠先进的蓄电池经过10多年的筛选，现在普遍看好的氢镍电池，铁电池，锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单位重量储存能量比铅酸电池多一倍，其它性能也都优于铅酸电池。但目前价格为铅酸电池的4-5倍，正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料，成本得到大幅度降低，也有厂家采用。锂是最轻、化学特性十分活泼的金属，锂离子电池单位重量储能为铅酸电池的3倍，锂聚合物电池为4倍，而且锂资源较丰富，价格也不很贵，是很有希望的电池。我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。电动汽车其他有关的技术，近年都有巨大的进步，如：交流感应电机及其控制，稀土永磁无刷电机及其控制，电池和整车能量管理系统，智能及快速充电技术，低阻力轮胎，轻量和低风阻车身，制动能量回收等等，这些技术的进步使电动汽车日见完善和走向实用化。我国大城市的大气污染已不能忽视，汽车排放是主要污染源之一，我国已有16个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中。我国现今人均汽车是每1000人平均10辆汽车，但石油资源不足，每年已进口几千万吨石油，随着经济的发展，假如中国人均汽车持有量达到现在全球水平---每1000人有110辆汽车，我国汽车持有量将成10倍地增加，石油进口就成为大问题。因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施，而是意义重大的、长远的战略考虑。　　中国汽车驶入“无油”时代　　新能源汽车的发展方向有多种，但其中之一的氢燃料电池技术不成熟，成本昂贵，是20年之后的技术。2007年1月，汽车和动力电池专家Menahem Anderman博士在美国参议院能源与资源委员会作证时下此结论。中国也没有氢燃料电池反应所必需的铂。虽然没有公开申明，但据传国家内部决策层曾明确表示中国不适宜发展氢燃料电池汽车，只作为科研跟踪项目。　　另外就主要采用甲醇、乙醇等低成本液体燃料的技术来说，由于大量采用玉米、粮食作为原料，导致全球粮价连续上升，这也不可能成为中国的技术选择。　　还有一种燃料技术清洁柴油，即含硫量低的柴油(含硫量低于350ppm的柴油)，使用能使动力平均比汽

电动汽车

油机节约30％的能源。不过因为国内的柴油品质不佳，频繁的油荒总是从柴油开始，此外柴油得不到国家政策支持。　　从技术发展成熟程度和中国国情来看，纯电动汽车应是大力推广的发展方向，而混合动力作为大面积充电网络还没建立起来之前的过渡技术。今年中外车厂都先后推出了混和动力和纯电动汽车。比亚迪先后展示了F6DM和F3DM双模电动车和F3e纯电动车。长安与加拿大绿色电池生产商Electrovaya 合作，共同拓展加拿大新能源汽车市场，首推奔奔纯电动版。美国通用汽车公司推出了以电动为主的Chevy Volt混合动力车，Mini Cooper推出了其纯电动版。　　

电动汽车

但混合动力车动力系统复杂，成本昂贵。比亚迪F3DM有两套动力系统，其公布的动力系统成本增加了5万元，相当于每年要节省8千元的油费才能比传统汽油车经济。不过混合动力车省油有限，丰田Prius省油大致10%-20%，奇瑞A5-ISG在北京奥运试运期间公布的省油参数为10%。可以算一笔帐，假设家庭年行驶2万公里，汽油车百公里油耗7.5升，年油费9450元，混合动力车省油20%节省了1890元，无法抵消其车价成本的增加。　　混合动力的优势是保留了传统汽油汽车的使用生活方式，根据汽油机和电动机混合程度，充电次数和传统汽油汽车加油次数相当，或者不用充电。行驶距离也不受限制。　　纯电动车省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统，相比传统汽车的内燃汽油发动机动力系统，电动机和控制器的成本更低，且纯电动车能量转换效率更高。因电动车的能量来源——电，来自大型发电机组，其效率是小型汽油发动机甚至混合动力发动机所无法比拟的。纯电动汽车因此使用成本在下降。按比亚迪F3e纯电动车公布的数据，百公里行驶耗电12度，依照0.5元的电价算，百公里使用成本才6元。而其原形车F3汽油车百公里耗油7.6升，按目前6.2元的油价，成本是46.5元。相比之下，电动车的使用成本才是传统汽油汽车的八分之一。　　纯电动车的缺点是它改变了传统汽车的使用生活方式，需要每天充电。传统的汽车使用习惯是大致一到两周加一次油。而且每次出行也有几百公里的距离限制，虽然一个家庭远距离出行可能一年就这么几次。

主要特点

　　纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别（异）在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言，它由公用超快充电站。　

　纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。纯电动汽车时速快慢，和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小，车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，它们体积，比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。　　纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分，再有交流步进电机等，它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速，有采[2]用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。电机及调速控制器的选用和配制对整车档次和价位也有影响。

充电站

公用超快充电站是纯电动汽车商业化的基础设施，将它做完善到位了才能使前者畅行无忧，反之则是它的短腿，受其制约和影响，欧洲、美国电动汽之商业实践充分说明了这点。我们对此认识到了，但行动不力。另外，充电机与车载电池之电缆连接器问题必须规范，形成电池品种、电压分档、快慢（功率大小）诸要素的一致，否则纯电动汽车及公用超快充电站无法有效无法对接，这个产业目前白纸一张，待我们去开拓，但必须规划、设计成型后实施，以免徒劳，以免劳命伤财。　　纯电动汽车之四大部件及公用充电站之大型充电机，专用电缆、线缆连接器乃至计费、收费系统，这是汽车行业新的零部件，没它们将是无米之炊，没做到位、不完善则是短腿受其制约。同时与此相关的零部件制造商应以此形成产业链，共图发展。　　国家发政委“新能源汽车公告管理办法和实施细则”已于2007年11月1日施行。“城镇乡村农用（专用）电动汽车通用技术条件”也在酝酿过程中，纯电动汽车商业化在农村已经初现雏形，我们不该视而不见。　　

将来符合国际和符合市场需求的纯电动汽车必定遵守以下几项：

1、电动车辆研发制造运营必须符合国家各项相关法规。整车、零部件性能必须满足国家技术标准和各项具体要求。

2、电动车辆是以电为能源，由电动机驱动行驶的，不再产生新的污染，不再产生易燃、易爆之隐患。

3、电动车辆储能用的电池必须是无污染、环保型的。且具有耐久的寿命，具备超快充电（2-3C以上电流）的功能。车辆根据用途确定一次充电之续行里程，以此装置够用电量的电池组，充分利用公用充电站超快充电以延长续行里程。

4、电动机组应有高效率的能量转换。刹车、减速之能量的直接利用和回收，力求车辆之综合能源利用的高效率。5、根据车辆用途和行驶场合设定最高车速，且不得超过交通法规的限定值，以合理选择电动机的功率和配置电池组容量。

6、车辆驾驶操作，控制简单有效、工作可靠，确保行车安全。

7、机械、电气装置耐用少维修。车辆运营之费用低廉。

8、以目标市场需求为依据，提供实用、合适车型满足之，力求做到技术、经济、实用、功能诸方面的综合统一。将来产业化、商业化为用户所欢迎的电动汽车，必定符合以下几点特征：

准确的定位、恰当的用途、宜驶的区域、最佳的效能。合适的车型、经济的配置。可靠的性能、便当的操控。环保的电池、耐久的寿命、够用的电量、超快的充电、完善的网络、到位的服务。低廉的费用、最少的维修。

电动汽车技术

1、技术概述

　　电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池，有时则需要更多。

2、无污染，噪声低

　　电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。众所周知，内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。

3、能源效率高，多样化

　　电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。　　另一方面，电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面。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。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。

4、结构简单，使用维修方便

　　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，更重要的是电动汽车易操纵。

5、动力电源使用成本高，续驶里程短

　　目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源（电池）的寿命短，使用成本高。电池的储能量小，一次充电后行驶里程不理想，电动车的价格较贵。但从发展的角度看，随着科技的进步，投入相应的人力物力，电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短，电动汽车会逐渐普及，其价格和使用成本必然会降低。

相关逸事

　　早在19世纪后半叶的1873年，英国人罗伯特·戴维森（Robert Davidsson）制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。这比德国人戴姆勒（Gottlieb Daimler）和本茨（Karl Benz）发明汽油发动机汽车早了10年以上。　戴维森发明的电动汽车是一辆载货车，长4800mm，宽1800mm，使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。其后，从1880年开始，应用了可以充放电的二次电池。从一次电子表池发展到二次电池，这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革，由此电动汽车需求量有了很大提高。在19世纪下半叶成为交通运输的重要产品，电动汽车需求量有了很大提高。在19世纪下半叶成为交通运输的重要产品，写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。1890年法国和英伦敦的街道上行驶着电动大客车，当时的车用内燃机技术还相当落后，行驶里程短，故障多，维修困难，而电动汽车却维修方便。　　在欧美，电动汽车最盛期是在19世纪末。1899年法国人考门·吉纳驾驶一辆44kW双电动机为动力的后轮驱动电动汽车，创造了时速106km的记录。　　1900年美国制造的汽车中，电动汽车为15755辆，蒸汽机汽车1684辆，而汽油机汽车只有936辆。进入20世纪以后，由于内燃机技术的不断进步，1908年美国福特汽车公司T型车问世，以流水线生产方式大规模批量制造汽车使汽油机汽车开始普及，致使在市场竞争中蒸汽机汽车与电动汽车由于存在着技术及经济性能上的不足，使前者被无情的岁月淘汰，后者则呈萎缩状态。

专家看法

1、我国磷酸铁锂电池研究工作已经取得突破

　　北京理工大学电动车辆工程技术中心副主任林程，林程对记者说，车用锂电池的要求更高。它要求车辆在各种使用条件下，都要保障安全性，不能发生明火、爆炸等事故。最先用于电动车的是动力电池，国内在这一方面取得了很大突破，已初具产业规模。但5、6年前，装有该电池的电动车经常出现一些事故，这样的电池也就逐渐被淡化。现在，国内对锂电池的研究进步很快，特别是在电池安全性的问题上，取得了很大进展。　林程向记者介绍，锂电池主要包括锰酸锂电池和磷酸铁锂电池。目前，国内的锰酸锂电池发展已初具规模。磷酸铁锂电池由于安全性更高、寿命更长，将成为未来锂电池发展的重要方向，也是国外各汽车企业研发的重点。目前，国内对磷酸铁锂电池的研究工作进展顺利，特别是在一些专利上取得突破，这次为北京奥运会提供的客车用锂电池就是自主研发的磷酸铁锂电池。“当然与国外对锂电池的研究相比，国内的锂电池研究工作还有一定差距，但是国内对锂电池的重视程度越来越高，未来将成为研发重点。”林程对记者说。

2、锂电池大规模用于电动车还需一定时间

　　河南环宇集团锂电池产业技术副总工程师邓伦浩，河南环宇集团是一家从电池零部件到电池塑料五金及相关电池制造、设备制造、电器制造等完整产业链的企业集团，曾承担过科技部锂电池项目的研发工作。　　“目前国内锂电池的研究工作和国外相比，差距主要体现在电池的控制系统和[font color=#0000ff]电源[/font]管理系统上。”邓伦浩对记者说，现在国内对锂电池的研究处于各自开发的状态。目前，有的公司已经能够为电动汽车提供相应的锂电池配套产品，配套的锂电池一般能跑200~500公里左右。邓伦浩告诉记者，现在国内锂电池的价格太高，电源管理系统的问题还没得到很好地解决。电动汽车还面临充电的问题。目前，家里的一般线路不能为电动汽车锂电池充电，必须配一个小型的专用充电器，而且充电的时间很长，很麻烦。在国外，为了解决这一问题，一般都把充电站和加油站放在一起。现在国内的充电站还没有大规模地建立起来。　邓伦浩认为，目前国内消费者对装有锂电池的电动汽车接受起来还有难度：“一辆普通电动汽车的价格大概是同等配置汽油机车的两倍甚至更高，国内消费者还没有足够的经济实力和心理准备来接受电动汽车。”

3、看好磷酸铁锂电池发展前景

　　中国电力科学研究院工程师庄童，庄童向记者介绍，电动汽车电池的研发工作经历了从铅酸电池、镍氢电池到锂电池的发展过程，每一种电池各有利弊。　

铅酸电池出现得最早，使用的时间也最长，属于蓄电池系列。铅酸电池的安全性能最好，很少出现爆炸、着火等现象，只是储能效果不太理想。后来，人们研制出了镍氢电池，存储电能和功率的效果都比铅酸电池理想，但是由于镍氢电池在充电过程中产生的氢气容易发生爆炸，所以企业对镍氢电池处在可用可不用的状态。

到了2000年前后，人们研制成功了锂电池。锂电池存储的电能是铅酸电池的2~3倍，但是由于它含有的锂离子活跃在金属层表面，在空气中容易出现自燃、爆炸等情况，危险性更高。所以现在各国对锂电池的研发主要是控制它的安全性和稳定性。“一块锂电池大概能循环充电1000次左右，其中磷酸铁锂电池的储能效果比钴酸锂电池和锰酸锂电池的效果差一些，但是它的安全性能最好，储能比铅酸电池要高很多，所以现在磷酸铁锂电池最被看好。”庄童说。

4、国内锂电池研究存在三大问题

　　中国汽车工程学会电动汽车分会主任陈全世，　　陈全世在接受记者采访时说：“现在国家对锂电池的研究工作高度重视，‘863’计划项目中，国家共投资6600万元，全部用于锂电池的研发工作。我们与**、美国等走在锂电池研发前列的发达国家相比，中国在锂电池的制造精度、设备、标准等研发细节上存在一定差距。” 　陈全世告诉记者，目前国内锂电池研究存在三大问题。

首先是制造的一致性问题。由于在锂电池的制造工艺和设备上存在差距，使得国内锂电池的生产工艺参差不齐，制造标准还达不到一致性。电动汽车所用的锂电池都是串联或并联在一起，如果一致性问题解决不好，那么所生产的锂电池也就无法大规模应用于电动汽车。　　

其次是知识产权问题。目前国内在磷酸铁锂电池的研究上已经取得突破，但是由于美国在这方面有专利，所以虽然我们在一些环节上能够自主研发，但是在知识产权问题上，还不知如何应对。　

第三是原材料的筛选问题。现在用于锂电池生产的原材料不可能全部进口，主要还是取自国内，但是国内的原材料要通过国际认证，生产出的锂电池才能被国际认可，所以在原材料认证环节上目前还存在一些问题。

5、大力发展电动汽车将增加能源供需紧张形势

　　中国国际经济合作学会经济合作部副主任杨金贵，目前中国80%的二氧化碳排放来自燃煤，超过50%的煤炭消费用于火力发电，而同时，火力发电量占到总发电量的70%以上。加之目前我国煤炭发电平均效率只有35%，在这样的情况下，发展电动汽车，无异于增加电力消耗，同时也就意味着增加碳排放量。随着我国城镇化、工业化步伐的加快，电力资源将更为紧张。而在风能、核能发电尚在发展阶段的我国而言，大力发展电动汽车，势必将增加能源供需紧张形势，相反不利于低碳产业的发展布局。[3]　对于政府来说，在不遗余力地支持电动汽车发展、支持相关企业开发新产品的同时，更需要解决源头问题。以电动汽车为例，用煤炭替换石油的作为并不可取，电动汽车成为低碳经济时代先锋的前提是解决电力资源问题，否则，前景并不乐观。

我国电动汽车发展最新政策

　　2010年6月，财政部等多部委联合发布《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》，确定在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。《通知》明确，中央财政对试点城市私人购买、登记注册和使用的插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车给予一次性补贴。补贴标准根据动力电池组能量确定，对满足支持条件的新能源汽车，按3000元/千瓦时给予补贴。插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元，纯电动乘用车每辆最高补贴6万元。新能源车补贴以电池容量为确定补贴的唯一指标，铅酸电池完全被否定。前期的新能源车定义中包括铅酸电池的项目，而此次明确补贴的动力电池不包括铅酸电池。　虽然铅酸电池存在很多问题，但目前的部分新能源车都设置铅酸电池和新能源电池两种，铅酸电池在短期内仍有促进普及的意义，铅酸电池没有补贴将大幅减少新能源车的数量。而且作为混合动力主力的镍氢电池也将很少补贴，国产电池企业潜在收益最大。混合动力做为世界上销量最大的最成熟新能源车型，中国也应有发展的机会。但此次混合动力的产品仅0.3万元的补贴的力度较小，深度混合动力等失去发展机会。　由于多元化的新能源线路补贴会导致鼓励的重点不突出，而且国内个别企业或集团的混合动力很多都是引进国外的核心技术或产品，但毕竟这些企业和集团也花了很多冤枉钱，这样的项目不补贴就必然死亡，其项目经费没有产业化的结果比较可惜。

国家电网押宝电动汽车将大规模建设充电站，　　国家电网2010年工作会议上，作为建设智能电网的一部分，国家电网提出，要紧密跟踪电动汽车发展趋势，大规模建设电动汽车充电站。

“现在，大规模建设电动汽车充电站的时机已经成熟了。”刘心放表示，国家电网认为，无论是技术还是市场，都具备了大规模推广电动汽车充电站的条件。“充电站的技术已经完全成熟了，在市场方面，我可以用日本的例子来说明。”刘心放称，2009年，国家电网曾考察过东京的电动汽车充电站。据其介绍，当时，东京有87座电动汽车充电站以及无数的充电桩，电动汽车5小时就能充满电，跑100公里，而整个成本换算下来也就是人民币6至8元。刘心放表示，虽然，“很多日本人目前也买不起电动汽车，不过，100公里6至8元的成本，仅仅是传统汽车的十分之一，这就会产生杠杆效应，会引发电动汽车市场的快速增长”。电动汽车的高价格，一直被视为阻碍国内电动汽车普及的重要原因。一般而言，同性能电动汽车的价格，是同性能传统汽车的1.5倍。不过，在刘心放看来，影响国内电动汽车市场的关键是，政策扶持不够，“一旦政府进行强有力的补贴，电动汽车市场马上会迎来飞速增长，到时侯再建充电站就迟了”。虽然，国家电网2010年对充电站的投资还没有最终确定，但“电动汽车充电站的投资也不是很大”，刘心远称，“外面说的每个300万，并不准确。这对于国家电网来说，并不是很大的一笔投资。”[4]

电动汽车商业化全景揭秘

　　以下文章引自“杜马新能源” ，电动汽车是汽车产业的发展方向，这一点国内外的学界、业者和各国政府谁都没有怀疑过。但是，直到一年前，还没有一家权威机构能够准确地说清楚，完全商业化运营的电动汽车究竟是哪种类型？采用哪种技术路线？很显然，致力于实现电动汽车商业化运行的主要国家及所属公司，都在按照自己设计的路线向前推进。在插电式电动汽车被国际社会共同认可后，很快就发现，还有很多问题没有解决，仍然存在不同的发展方向和路线，电动汽车的全景并没有因此而清晰。在这种情况下，日本是以高效混合动力汽车和插电式纯电动汽车的研究为主，代表车型是丰田公司的普锐斯、雷克萨斯和日产公司的叶子。而美国是以增程式电动汽车为主攻方向，代表车型是通用公司的Volt。中国则是全面开花，有比亚迪的双模混合动力车型，也有多家公司正在研发的插电式纯电动汽车，还有吉利公司的超级电容汽车。究竟哪种车型、哪条技术路线可以通向完全的商业化呢？最新的研究表明，上述所有的车型和技术路线都不可能实现完全的商业化，它们无论将技术水平提高到何种地步，也必须依赖政府的补贴才能生存，因为上述所有的技术路线，都无法解决电池组在盲充情况下的循环寿命过低的问题，使电池折旧成本居高不下，不可能产生出对汽油燃料成本的竞争优势。因此，可以断定，完全商业化运行的电动汽车的“真神”还没有现身！到目前为止的所有车型，都只能以挣政府补贴为目标。　　一．电动汽车“真神”露相！那么，电动汽车的“真神”究竟应该是什么模样呢？其实欧洲和日本的公司早在5年前就描绘出来了，就是可快速更换电池的电动汽车。最早提出这种设想的欧洲和日本公司，原意是想通过快速更换电池实现能源的快速补充，但由于电池在车身内的放置必须符合配重合理的要求，不能放在前后两端，而在车身中部，只能放置在座位和底板下，在这个位置上，很难实现电池模块的快速更换，除非对车身结构进行重新设计，而这样一来，就需要更新全套模具，重建生产线，没有几亿元的投资和3年的周期是搞不出样车的。就是有了样车，还必须有完全与之吻合的出租电池并对电池质量完全负责的充电站相配套，因此，要想实现在小型电动汽车上快速更换电池，就必须进行包括充电站的技术条件和运营方式在内的系统设计，而这绝非汽车制造厂家所能完成的，更重要的是，这样一来，汽车制造厂商就只提供不装电池的裸车了，它就成了电动汽车的配角，也就很难拿到政府补贴了。这种结果是汽车巨头不愿意看到的。因此，国外公司在提出换电池的设想后根本就没有往下进行，在小型车上更换电池的方案就搁浅了，各国的大公司又回到了老路上去，各搞各的，力图在不改变营业模式的前提下，搞出能够直接替代燃油汽车的电动汽车。但可以肯定地说，目前汽车巨头所坚持的技术路线，统统是意在套取政府补贴的游戏！不采取更换电池的技术路线，注定是死路一条！得出此结论的根据是：　

1. 不更换电池，充电永远是难题。与不更换电池车型配套的充电方式有三种，一是充电站，二是可在城市小区和停车位普遍设立的刷卡式充电桩，三是任意民用电插座。民用电插座不仅涉及电费计费问题，而且充电时间长，不可能成为主流充电方式。而在停车位设立刷卡式充电桩，几乎所有的车辆都在下班后的同一时间充电，一旦电动汽车的拥有量达到一定规模，就会产生谐波，对城市电网构成破坏性影响，电网将不堪此负。而充电站对车辆的服务，必须能在短时间内完成，尽管各国都在研究快速充电的方法，也进行了快速充电的成功试验，但是，快速充电对电池的破坏作用是无法杜绝的，用牺牲电池寿命作为代价来完成快速充电是不划算的！

2. 不采用换电模式，电池寿命将大打折扣！锂离子电池生产厂家提供的数据表明：单体磷酸铁锂电池的循环寿命可以达到5000次以上，按照2000次来设定出厂标准是完全可以实现的。而超过100个单体成组后的电池模块，在人工维护的情况下，寿命只能达到1500次，如果每次充电可以行驶200公里，电池的里程寿命就可以达到30万公里。这对于电动汽车的用户来说，是完全能够接受的。但是，如果没有人工维护，采取盲充方式补给电能，电池组的循环寿命将急剧下降到200次左右，甚至会出现几十次充电就损坏的情况。这对电动汽车来说是要命的事情。因此，国内外的汽车制造厂家都试图从电池质量和电池管理入手，解决电池组的寿命问题。但是，提高电池的出厂质量和一致性并不能从根本上延长电池寿命，因为无论出厂质量和一致性再好的电池，都会在使用和充电过程中出现随机性个体差异，最终导致电池组提前损坏。而电池管理系统如果细化到对每一单体电池进行监测和控制，其造价将与电池相差无几，这就意味着本来就很昂贵的电池，又增加了一倍的成本，而且，高性能的电池管理系统本身要消耗15~20％的能量，这就意味着电池里程寿命已经损失了仅20％了，这还不算，就是安装了高性能的电池管理系统，也不可能将电池寿命提高到理想的千次以上，丰田普锐斯不超过3年10万公里的电池寿命就是最好的例证。因此可以说，虽然通过提高电池质量和优化电池管理可以有限提高电池组的寿命，但想通过这个途径使电动汽车在综合成本上具有对燃油汽车的竞争优势，是根本不可能的，这条技术路线必将永远依赖政府补贴。　　3. 由于采用不换电模式，电池寿命就无法实现理想的指标，国外汽车巨头就把主攻方向放在以电池为辅的混合动力和增程式电动汽车上，采用小电池承担辅助功能，弱化了电池的作用。但由于混合动力汽车二元切换的复杂结构，使其成本永远也降不到与燃油汽车相当的程度，而其节油性又非常有限，它绝对不可能成为电动汽车商业化的主流模式。美国通用公司推出的增程式电动汽车Volt,虽然比混合动力汽车前进了一步，由于结构较为简单，使制造成本明显低于混合动力汽车，节油效果也更好一些，其市场前景比混合动力汽车更光明一些。但是，不进行维护的电池，仍然是致命的软肋，只有配套电池的定期检测、保养、维护和电池寿命质量的保险，才有可能实现商业化。而这一切仍然需要在车辆结构上解决电池组的快速装卸问题、仍然需要保证电池寿命的租赁式运营模式与之配套。　

4. 快速更换电池对电动汽车商业化的意义远远超出了国外车企最初的设想，按照欧日跨国公司当年的设想，快速更换电池仅仅是为了实现快速补充能源，他们没有想到，这种方式是提高电池寿命的最佳途径。此外，还有一个作用是盲充模式无法抗衡的，就是：由于电池的工作是电化学反应，对电池的冲击要比机械磨损具有更大的离散性，机械磨损在不同个体间的差异非常小，作为汽车核心部件的发动机可以很容易实现绝大部分个体30万公里以上的使用寿命，而动力电池则不然。即便是平均使用寿命达到了30万公里，也仍然无法实现商业化操作。因为，超过30万公里和不足20万公里的个体都有可能达到30％，大量寿命不达标电池的车辆，将使汽车企业无法应对，价格比车身结构还贵的电池赔是赔不起的，而不赔，将名声扫地，只能惨淡退市，无异于自杀。这就是多家汽车企业的样车早已下线，吆喝了许多年也不敢向私人用户出售的根本原因。相比之下，在充电运营商用自己的电池而不是车主的电池在充电站循环使用，为车主提供服务，除了快速补电、提高电池寿命之外，无形之中带来了第三个功能：只要电池的平均寿命达标，就可以实现商业化，要比不能换电车型必须使95％以上电池寿命达标，才能实现商业化，容易一百倍！　　结论已经不言而喻：在20到30年内，在燃料电池电动汽车的时代没有到来之前，能够快速更换电池的纯电动汽车、增程式电动汽车和与之配套的电池租赁、电池维护、充电服务的运营模式，是电动汽车完全实现商业化的最佳途径——这就是电动汽车已经清晰可见的“真神”！

二、换电式电动汽车必须解决的技术和商业问题　　换电式电动汽车所依赖的基本上都是成熟技术，不存在难以突破的技术瓶颈，但要使这种技术路线实现商业化，还是有一些常规性的技术问题和运营模式问题需要配套解决。　　

1. 纯电动汽车通常采用能量密度很高、安全性很好的磷酸铁锂电池，在目前的技术条件下，还没有性能和价格上更优越的电池材料可取代磷酸铁锂，指望发明新的电池材料在成本不显著增加的前提下进一步提高能量密度，在短期内是没有希望的。在此前提下，可续驶150公里以上的纯电动小汽车，其电池箱的重量将达到200公斤以上。为了配种合理，不能将电池箱安装在车辆的前、尾两端，只能安装在车辆中部乘员座椅的下方，这就为快速更换电池出了难题。有三种可选择的方案：①如果从上往下装入电池，则需要乘员离开座位，并将座位掀开，十分不方便。②如果从下往上装入电池箱，就必须设计出十分牢固的固定系统，才能防止车辆在高速行驶和剧烈颠簸中电池箱的松动，而在一般情况下，电池箱牢固的安装和快速更换相冲突，二者只能取其一，很难找到两全的解决办法。③从侧面装入电池箱，虽然可以使牢固性和快速装卸同时实现，但需要将车身覆盖件和车架的模具全部更新，甚至生产线也需要进行伤筋动骨的大调整，没有几亿元的投资是出不了样车的，而样车并不见得可以定型。无论是鸡生蛋，还是蛋生鸡，都存在着难产问题。因此，快速装卸电池虽然只是一个常规性的技术问题，解决起来却也有相当的难度。这就是世界上至今没有一辆可快速更换电池的纯电动汽车问世的原因。

2. 燃油汽车的设计和改型，完全可以由汽车制造企业独立完成，而电动汽车要想实现快速更换电池，却必须和电池制造商、充电运营商共同探讨、磨合、协商才能完成，否则，与电池的匹配、与充电站技术手段的吻合都会出现致命的错位。因此，可以认为，快速更换电池不是一桩小事，而是相当复杂的系统工程。燃油汽车的发展，仅仅需要制造商与用户的互动，就可以获得足够的信息和资源，而电动汽车的商业化，却要求必须在汽车制造商、电池制造商、充电运营商以及用户的互动中才能找到发展的方向和技术解决方案，其多元化生态系统的复杂程度至少比燃油汽车高两个数量级。　

3. 为可更换电池的电动汽车服务，充电站的主要功能并不仅是为车辆补充能源，还要进行电池维护，这是国外车电分离方案提出者根本没有考虑的问题。加入这个功能，充电站的商业性质就发生了革命性的改变，它所能提供的服务包括了电池的寿命保证，问题是谁有这个金钢钻？谁能为用户提供电池寿命千次以上的质量保证？这是一个关系到这种商业模式成败的大问题。因此，电池维护技术就成了电动汽车车电分离技术路线最关键的核心技术。　

4. 还有一个不可回避的与技术有关的问题，就是充电成本问题。假定电池维护技术已经成熟，可以保证电池1000次以上的循环寿命，在包括电池折旧的总成本中，最大的部分电池折旧成本就能降到合理水平，每行驶100公里为20元左右。而充电时所消耗的电费基本上是个常数，对五座电动小汽车而言，每行驶100公里所消耗的电费为7-10元，是一个很低的数字。剩下的就是充电站工程和设备折旧以及管理费用、财务费用了。按照国外的设计和我国在奥运期间建的充电站，每个充电站的投资高达上亿元，使每次充电的折旧费高到毫无商业竞争力的程度。因此，必须设计出花钱少、效率高的廉价充电站，只有这样，才能让充电总成本明显低于燃油费用，使电动汽车具有对燃油汽车的竞争优势，才能实现电动汽车的商业化。　

5. 在快速更换电池的商业模式中，车主买到的是不含电池的裸车，充电站为车主提供电池租赁服务，在通常情况下，为100辆车提供服务，需要有2倍的电池用于周转，充电运营商作为电池租赁方本身将拥有全部电池的所有权，这就是充电运营商一身担起三个重担：电池租赁、充电服务、电池维护。谁能承担这个角色？汽车制造商不可能将电池的责任都揽到自己身上，电池生产厂商虽然可以承担这个角色，但在商业化运行中，只有充电运营商专业化独立运作，才能培育出高效率的团队和商业品牌，充电运营商自成一家不可避免。目前，国家电网公司已经高调宣布，要大举进军电动汽车充电站，规划在全国大中城市建立电动汽车充电站网络。但是，此充电站非彼充电站，国家电网的充电站没有考虑快速更换电池，更没有考虑电池维护，而是采用在占地面积很大的充电站中设立很多的充电桩，让车辆自助式卧充。这种方式必须以电池盲充1000次不损坏为前提，而这样的电池根本没有。因此，可以肯定，这种充电站除了作为形象工程外将毫无用处。如果国家电网不改变设计，它不可能成为电动汽车领域里的成功者。但问题又来了，没有可更换电池的车辆，怎么会有充电运营商？而没有充电运营商的参与谁敢造可更换电池的车？是鸡生蛋还是蛋生鸡的问题延伸到了商业领域。目前在河南省有一家叫做杜马新能源科技有限公司的企业正在完全按照上述模式进行商业化运作，公司在电动汽车整车安装、动力系统、电池模块方面有国际性的技术突破，目前受到同行业的高度关注，有望率先领跑电动汽车行业，大家很是支持目前拥有这种高科技技术的私营企业，与国企一较高下。

电动汽车与能源汽车的区别

　　电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。　　新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。中国市场上在售的新能源汽车都是混合动力汽车。

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混合动力汽车

分类

优势

复合动力汽车的优点

工作方式

比较

HEV

串联式动力

并联式动力

混联式动力

历史发展

具体分类

标准和现状

国内外发展现状

新标准共六章

标准公平之虑分类

优势

复合动力汽车的优点

工作方式

比较

HEV

串联式动力

并联式动力

混联式动力

历史发展

具体分类

标准和现状

国内外发展现状

新标准共六章

标准公平之虑

展开

分类

　　混合动力汽车的种类目前主要有3种。一种是以发动机为主动力，电动马达作为辅

串联混合动力电动汽车原理

助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶，利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征，在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时，用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单，只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。另外一种是，在低速时只靠电动马达驱动行驶，速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶，当速度提高时，由发动机和电动马达共同高效地分担动力，这种方式需要动力分担装置和发电机等，因此结构复杂。还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”，发动机只作为动力源，汽车只靠电动马达驱动行驶，驱动系统只是电动马达，但因为同样需要安装燃料发动机，所以也是混合动力汽车的一种。

优势

　　车载动力源有多种：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机

普锐斯混合动力汽车

组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。

复合动力汽车的优点

　1、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。

　2、因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现"零"排放。　

　4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。　

　5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。

　6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。

工作方式

　　复合动力电动汽车有两种基本的工作方式，即串联式、并联式和串并联（或称混联）式。复合动力驱动汽车的缺点是：有两套动力，再加上两套动力的管理控制系统，结构复杂，技术较难，价格较高。由于"新一代汽车伙伴合作"（ P NGV）计划的推动美国三大汽车公司对各种单元技术及其不同组织进行成百种方案的筛选、比较，认为采用复合动力是实现中级轿车百公里3升油耗的可行方案因此而受到更大的关注。经过多年研究，混合动力电动汽车已开发出一些成功的例子。

比较

　　日本丰田汽车公司1997年12月宣布将复合动力电动轿车 P rius投入小批量商业化生产，该车自重1515kg，装用顶置凸轮轴四缸，1500cc排量汽油机，最大功率42．6kW／4600r／min，带永磁无刷发电机，驱动电机亦为永磁无刷的额定功率30kW，采用氢镍电池，实现串并联控制方式，百公里油耗为4.5L，比原汽油车减少了一半， C O2排量也相应减少了一半， C O、 HC、NOX仅为现行法规允许值的10％，售价每辆216万日元（约15000美元）。美国克莱斯勒汽车公司1998年2月在底特律展出第二代道奇无畏 E SX2型复合动力电动轿车，该车装用1500cc排量直喷柴油机带发电机，采用铅酸电池，交流感应电机驱动，铝车架，复合材料车身，自重1022kg，百公里油耗降至3．4L。2000年通用，福特，戴姆勒·克莱斯勒已开发出100公里油耗已达到3升汽油或接近3升汽车的样车，只是价格仍较贵。

HEV

　　HEV（Hybrid-ElectricVehicle）—混合动力装置。混合动力就是指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式，优点在于车辆启动停止时，只靠发电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。　　混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。

串联式动力

　　串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联方式组成SHEV动力单元系统，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时，发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。

并联式动力

　　并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到巡航速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动－发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。

混联式动力

　　混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源；以电机为主的形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。该结构的优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。丰田的Prius属于以电机为主的形式。

历史发展

　　当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80％以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40％，在市区还会跌至25％，更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车（除非燃料电池技术有重大突破）。　　现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置（Hybrid-ElectricVehicel，缩写HEV）的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10％以上，废气排放可改善30％以上。

具体分类

　　混合动力源电动车按照能量合成的的形式主要分为串联式(SHEV）和并联式（PHEV）两种。　

1、串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联的方式组成SHEV的动力单元系统。负荷小时由电池驱动电动机带动车轮转动，负荷大时则由发动机带动发电机发电驱动电动机。当电动车处如启动、加速、爬坡的工况时，发动机-电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，由发动机-发电机组向电池组充电。这种串联式电动车不管在什么工况下，最终都要由电动机来驱动车轮。例如福特“新能级－2010”SHEV，其电池采用燃料电池，在城市市区行驶时全部由燃料电池驱动电动机，电动机通过减速器（变速器）和驱动桥驱动车轮，达到了“零排放”要求。当高速及爬坡时，则由发动机-电动机组和燃料电池组共同向电动机供电，驱动车轮。

2、并联式装置的发动机和电动机以机械能叠加的方式驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动－发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，因此该装置更接近传统的汽车驱动系统，得到比较广泛的应用。例如大众汽车公司的高尔夫PHEV，发动机通过离合器１带动电动－发电机，输出扭力再通过另一边离合器２驱动车辆行驶。静止启动时，电池向电动－发电机供电，此时电动－发电机就是发动机的起动机。发动机启动后，发动机一方面作为车辆单独的动力源驱动车轮，另一方面又带动电动－发电机发电向电池充电，此时与传统汽车一样。在市区行驶时，发动机关闭，离合器１脱开，离合器２接合，电池做为唯一能源向电动机供电，由电动机取代发动机驱动车轮。当电动车需要高速或高负荷时，发动机启动离合器１闭合，发动机与电动－发电机系统组成复合驱动形式，以最大功率驱动车辆。　　混合动力汽车在发达国家已经日益成熟，有些已经进入实用阶段。由于构造复杂，成本较高，在电动汽车时代到来之前，混合动力型汽车只是一种过渡产品。

标准和现状

　　混合动力车标准出台在望标准背后的博弈刚刚开始，目前，《混合动力电动汽车标准》的研究与制定，已经由中国汽车技术研究中心协助整理完毕，并通过了科技部的验收，上报主要负责国家度量衡体系的全国标准管理委员会等待批准，即将择日出台。　“混合动力车标准即将出台，这意味着混合动力车很快就能上市销售了。”中国汽车技术研究中心汽车技术情报研究所总工程师、汽车产业政策研究室主任黄永和日前告诉记者。　　混合动力电动车标准即将出台，企业界的混合动力车的量产研究，也正在如火如荼地进行。　据来自科技部的消息，近期，国家将有一笔专项的拨款发放给长安，主要用于自主品牌的混合动力车的研究。江陵将成为长安的混合动力车研究基地。　“我们的混合动力车研究是国家863计划的一部分，拨款是肯定的。”长安集团宣传部部长刘跃肯定了拨款的说法。但对具体拨款数额和混合动力车生产基地的问题，刘表示不知详情。　　政策胎动，闻风而动者不仅仅只有长安一家。　一汽集团宣传部副部长沃仲声告诉记者，“我们和丰田关于混合动力车项目的合作正在顺利进行。按照原计划，今年Prius即将投产。”今年4月份上海国际车展上，一汽红旗已经提前推出了完全自主研发的混合动力车。据了解，从制定标准的成员上来看，参与制定标准的主要包括中国汽车技术研究中心、天津清源电动车辆公司、东风电动车辆公司、一汽集团技术中心、清华大学和奇瑞汽车公司等。

国内外发展现状

　　⑴日本混合动力汽车的发展现状。从目前世界范围内的整个形势来看，日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是在发展混合动力汽车方面，日本居世界领先地位。目前，世界上能够批量产销混合动力汽车的企业，只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月，丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。到2012年时，其所有的车型将全部装上混合动力发动机。丰田汽车公司在实现混合动力系统的低能耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。

　⑵美国混合动力汽车的发展现状。美国三大汽车公司只是小批量生产、销售过纯电动汽车，而混合动力和燃料电池电动汽车目前还未能实现产业化，日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同，进行为期5年的研发工作，并于1998年在北美国际汽车展上展出了样车。在此基础上，现已推出3款混合动力概念车：通用Precept、福特Prodigy、戴-克DodgeESX3。2004年，通用汽车公司与戴-克汽车公司对外宣布双方将在开发混合动力电动汽车的技术领域携手，共同推进此项技术的发展。　　

⑶我国电动汽车的发展现状。目前我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研发，多数以混合动力电动客车为主，这种研发方向符合我国国情，有利于我国电动汽车的研究发展。一汽研发的红旗HQ3将于2006年投产；东风集团的混合动力公交车已于2005年7月完成最终产品定型样车试验并通过验收；长安集团具有完全自主知识产权的羚羊混合电动车已产出样车，其装备混合动力技术的长安CV9已经下线；奇瑞集团成立了国家节能环保汽车工程技术研究中心，将在2006年下半年重点推出第一自主品牌真正意义上的混合动力车，代号为“BSG”的混合动力车；吉利集团旗下的上海华普汽车已与同济大学汽车学院签署合作协议，预计3年内完成混合动力轿车商业化生产；深圳五洲龙汽车有限公司也表示，中国规模最大、投放车辆最多的混合动力示范运营线路即将在深圳市龙岗区开通。而广州本田更是紧跟丰田的步伐，于2006年中下旬推出国产雅阁混合动力车。上汽集团与通用签署协议，将联手开发混合动力轿车和公交客车。来自中兴汽车的消息，中兴汽车与美国在“汽车混合动力技术、转子发动机技术及飞行汽车技术”等方面有着雄厚的技术实力的梅尔莱普顿集团签订了合作意向书，正式介入“油汽混合动力技术”领域。与此同时，新能源汽车作为未来汽车的主要发展方向，国家一向给予支持和鼓励。如《汽车产业发展政策》、《“十一五”汽车产业发展规划》等政策和文件都鼓励清洁汽车、代用燃料及汽车节油技术的发展。

新标准共六章

　　黄永和透露，混合动力车整车方面标准分为六个部分，包括混合动力车定型试验规程、混合动力车动力性能试验方法、混合动力车安全要求、轻型混合动力车污染物、轻型混合动力车能量消耗和混合重型混合动力车。　其中前三项是轻型车和重型车共用标准：即“安全要求”、“动力性能试验方法”和“定型试验规程”。此外，涉及混合动力车其他方面的标准还有七项。更重要的是，所有标准只是推荐性标准，而且不涉及专利技术，除了电池、电机等特定部件和电气系统的专项技术要求外，其余的条款都是有关试验方法标准的。有专家表示，这是因为混合动力车的发展在国内甚至国际上都是初级发展阶段，远没有成熟，制定一个标准着实费力。事实也是如此。以世界公认最成熟的混合动力车丰田Prius为例，虽然它在美国上市后非常抢手，但是上周三，据CNN报道，美国政府宣布，由于发生了一连串的针对发动机的用户投诉事件，Prius因此将面临调查。美国国家高速公路安全管理委员会已经收到了33个投诉，涉及04款和05款Prius。委员会称将评估用户所投诉的问题，约75000辆Prius有可能受到影响。CNN援引美国国家高速公路安全管理委员会的报告说，在全部投诉中，85%的车主报告Prius在时速35到65英里时会发生发动机突然停转的现象，且事先没有任何警告。出现这样的问题，丰田面临召回Prius的可能性。不久前，丰田曾宣称，将准备把用于Prius的发动机用于佳美和花冠。丰田中国事务所公关部杨红坚女士告诉记者，丰田正全面协助美国道路交通安全局的调查。Prius尚且如此，中国起步更晚的混合动力车研究就更难制定强硬性标准。所以，对该标准的制定过程中也非常慎重。科技部从“八五”就开始组织混合动力汽车的研究工作，在“十五”期间则将混合动力汽车列为863重大专项。　有关标准的研究一直是其中的重点内容之一。全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会也在两年中分三次对标准进行了审查。

标准公平之虑

　　丰田在混合动力汽车研究方面居于世界绝对领先地位。2004年，丰田Prius在钓鱼台国宾馆高调登场。当时丰田宣布，一汽丰田将成为这款据称是代表最先进混合动力技术的小车唯一的一家海外生产厂家。　　丰田选择在中国生产Prius，业界普遍猜测认为，已经占尽先机的丰田，力图通过标准的推行，在中国独霸混合动力轿车的天下，是提前在中国控制标准话语权的举动。　　3月9日，长安集团总裁尹家绪告诉记者：“丰田极力推动自己的混合动力车标准，是想用他的标准代表中国的标准，但如果按照丰田的标准就要走丰田的路线。” 　　对于业界的顾虑，黄永和告诉记者，“该标准保证了公允，不会偏袒哪个企业。并不存在此前业内担心的所谓中国标准就是丰田标准的问题。” 对于没有参加混合动力标准研究的国内主要企业，汽车技术研究中心都向他们发送了有关的会议通知和资料。　而在此之前，标准草案还参考了国际标准(1SO)、联合国欧洲经济委员会法规(ECE)、欧洲标准(正N)、美国汽车工程师学会(5AE)、日本电动车协会(1EVS)等国际性、地区性和各国行业性组织的标准或规范。　　“虽然这些标准本身也不完善，有些也只是草案，但事实上，对中国标准的制定起到了很大的启发。”一位知情人士透露，在国际合作与技术交流方面，涉及日、美、欧多家企业和机构，而不仅仅是一两家公司。　　但是，这样的安排并不能让所有人感到平衡。“可以肯定的是，并不是所有企业都积极参与了此事。”该知情人士告诉记者。所以，对哪家有利，哪家吃亏都是不可知的。　该人士分析，由于不涉及专利，该标准保持中立并不难。而正因为不涉及专利，该标准也就不痛不痒，缺乏实际上的标准应该具备的强制性。“标准显得太中庸了，尽量做到谁都不得罪。因此此后的修订和修改是可以预见的。” 事实上，通用已承认自己的混合动力车大部分专利技术都买自丰田。因此发展混合动力技术，由于丰田目前是全球领先，必然具有更多的话语权。

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车载逆变器

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车载逆变器注意事项

车载逆变器参数及原理

参数：

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选购车载电源逆变器须知

常见问答简述

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常见问答

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简述

车载逆变器（电源转换器、Power Inverter ）是一种能够将 DC12V 直流电转换为和市电相同的 AC220V 交流电，供一般电器使用，是一种方便的车用电源转换器。车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎。在国外因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。中国进入WTO 后，国内市场私人交通工具越来越多，因此，车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器，会给你的生活带来很多的方便，是一种常备的车用汽车电子装具用品。通过点烟器输出的车载逆变器可以是 20W 、40W 、80W 、120W 直到150W 功率规格的。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器象在家里使用一样方便。可使用的电器有：手机、笔记本电脑、数码摄像机、照相机、照明灯、电动剃须刀、 CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救>

品牌

　　车载逆变器品牌主要有：PA车载逆变器是广州迪瓦电子科技有限公司出品该产品分别通过CE，ROHS认证。市场上美国贝尔金，国内上海NFA,上海力友车载逆变器，广州市普今电子的贝尔特牌车载逆变器等。对车载逆变器不同规格的选购，要主意配套设备的功率大小。选购车载逆变器要注意是纯正弦波车载逆变器还是修正波车载逆变器，这两者主要是按输出电流的波形来分的，价格也是不同的，纯正弦波车载逆变器属于高端，修正波车载逆变器属于低端，纯正弦波车载逆变器，应用范围更广泛。像大多数电子产品一样车载逆变器也存在转换效率问题。市场上常见的在70%-80%之间，有部分可达90%。

车载逆变器注意事项

要严格按照用户手册的规定来使用逆变器；

其次，逆变器的输出电压是220伏交流电，而这个220伏电是在一个狭小的空间并处于可移动状态，因此要格外小心。应将其放在较为安全的地方（特别要远离儿童！），以防触电。在不使用时，最好切断其输入电源。

第三，不要将逆变器置于太阳直晒或暖风机出口附近。逆变器的工作环境温度不宜超过摄氏40度。

第四，逆变器工作时会发热，因此不要在其附近或上面放置物品。

第五，逆变器怕水，不要使其淋雨或撒上水。

车载逆变器参数及原理

参数：用车上12V电转换成家用220V电压，有150W，300W，500W，1000W，1500W等，一般家用电器能用，比如车载冰箱等。

原理：

一、市场上常见款式车载逆变器产品的主要指标：

　　输入电压：DC 10V～14.5V；输出电压：AC 200V～220V±10％；输出频率：50Hz±5％；输出功率：70W ～150W；转换效率：大于85％；逆变工作频率：30kHz～50kHz。

二、常见车载逆变器产品的电路图及工作原理：

　　目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W－150W，逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。一款最常见的车载逆变器电路原理图见图1。　车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电，通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz－50kHz、220V左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将30kHz～50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。　1.车载逆变器电路工作原理　电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5－VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。　IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0℃-70℃，极限工作电源电压为7V～40V，最高工作频率为300kHz。　TL494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5 V±5％，负载能力为10mA，并通过其14脚进行输出供外部电路使用。TL494芯片还内置2只NPN功率输出管，可提供500mA的驱动能力。TL494芯片的内部电路。　电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路。上电时电容C1两端的电压由0V逐步升高，只有当C1两端电压达到5V以上时，才允许IC1内部的脉宽调制电路开始工作。当电源断电后，C1通过电阻R2放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作。　IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路，Rt为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150 Ω～300Ω范围内任选，适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度。　热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上，这样才能保证电路的过热保护功能有效。　IC1的15脚的对地电压值U是一个比较重要的参数，图1电路中U≈Vcc×R2÷ (R1+Rt+R2)V，常温下的计算值为U≈6.2V。结合图1、图2可知，正常工作情况下要求IC1的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V)，其常温下6.2V的电压值大小正好满足要求，并略留有一定的余量。　当电路工作异常，MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高，热敏电阻Rt的阻值超过约4kΩ时，IC1内部比较器1的输出将由低电平翻转为高电平，IC1的3脚也随即翻转为高电平状态，致使芯片内部的PWM 比较器、"或"门以及"或非"门的输出均发生翻转，输出级三极管VT1和三极管VT2均转为截止状态。当IC1内的两只功率输出管截止时，图1电路中的VT1、VT3将因基极为低电平而饱和导通，VT1、VT3导通后，功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态，逆变电源电路停止工作。　IC1的1脚外围电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压保护电路，稳压管VDZ1的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值，VD1、C2、R6还组成保护状态维持电路，只要发生瞬间的输入电源过压现象，保护电路就会启动并维持一段时间，以确保后级功率输出管的安全。考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小，通常将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为合适。　IC1的3脚外围电路的C3、R5是构成上电软启动时间维持以及电路保护状态维持的关键性电路，实际上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控制，其最终结果均反映在IC1的3脚电平状态上。电路上电或保护电路启动时，IC1的3脚为高电平。当IC1的3脚为高电平时，将对电容C3充电。这导致保护电路启动的诱因消失后，C3通过R5放电，因放电所需时间较长，使得电路的保护状态仍得以维持一段时间。　当IC1的3脚为高电平时，还将沿R8、VD4对电容C7进行充电，同时将电容C7两端的电压提供给IC2的4脚，使IC2的4脚保持为高电平状态。从图2的芯片内部电路可知，当4脚为高电平时，将抬高芯片内死区时间比较器同相输入端的电位，使该比较器输出保持为恒定的高电平，经"或"门、"或非"门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均截止。图1电路中的VT5和VT8处于饱和导通状态，其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态，逆变电源电路停止工作。　IC1的5脚外接电容C4(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1÷ (0.0047×4.3)kHz≈50kHz。即电路中的三极管VT1、VT2、VT3、VT4、变压器T1的工作频率均为50kHz左右，因此T1应选用高频铁氧体磁芯变压器，变压器T1的作用是将12V脉冲升压为220V的脉冲，其初级匝数为20×2，次级匝数为380。　IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1÷ (C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50Hz。　R29、R30、R27、C11、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压保护电路，当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2击穿，使IC2的4脚对地电压上升，芯片IC2内的保护电路动作，切断输出。　车载逆变器电路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗，必须加装散热片，其他器件均不需要安装散热片。当车载逆变器产品持续应用于功率较大的场合时，需在其内部加装12V小风扇以帮助散热。　

三、车载逆变器产品的维修要点：

　　由于车载逆变器电路一般都具有上电软启动功能，因此在接通电源后要等5s-30s后才会有交流220V的输出，同时LED指示灯点亮。当LED指示灯不亮时，则表明逆变电路没有工作。　当接通电源30s以上，LED指示灯还没有点亮时，则需要测量XAC输出插座处的交流电压值，若该电压值为正常的220V左右，则说明仅仅是LED指示灯部分的电路出现了故障；若经测量XAC输出插座处的交流电压值为0，则说明故障原因为逆变器前级的逆变电路没有工作，可能是芯片IC1内部的保护电路已经启动。　判断芯片IC1内部保护电路是否启动的方法是：用万用表的直流电压挡测量芯片IC1的3脚对地直流电压值，若该电压在1V以上则说明芯片内部的保护电路已经启动了，否则说明故障原因是非保护电路动作所致。　若芯片IC1的3脚对地电压值在1V以上，表明芯片内部的保护电路已启动时，需进一步用万用表的直流电压挡测试芯片IC1的15、16脚之间的直流电压，以及芯片IC1的1、2脚之间的直流电压。正常情况下，电路中芯片IC1的15脚对地直流电压应高于16脚对地直流电压，2脚对地的直流电压应高于1脚对地的直流电压，只有当这两个条件同时得到满足时，芯片IC1的3脚对地直流电压才能为正常的0V左右，逆变电路才能正常工作。若发现某测试电压不满足上述关系时，只需按相应支路去查找故障原因，即可解决问题。　

四、车载逆变器产品的主要元器件参数及代换：

　　电路中的主要器件有驱动管SS8550、KSP44，MOS功率开关管IRFZ48N、IRF740A，快恢复整流二极管HER306以及PWM 控制芯片TL494CN (或KA7500C)。　SS8550为TO-92形式封装的PNP型三极管。其引脚电极的识别方法是，当面向三极管的印字标识面时，引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极C。　SS8550的主要参数指标为：BVCBO=-40V，BVCEO=-25V，VCE(S)=-0.28V， VBE(ON)=-0.66V ，fT=200MHz，ICM=1.5A，PCM=1W，TJ= 150℃ ，hFE=85～160(B)、120～200(C)、160～300(D)。　与TO-92形式封装的SS8550相对应的表贴器件型号为S8550LT1，其封装形式为SOT-23。　SS8550为目前市场上较为常见、易购的三极管，价格也比较便宜，单只售价仅0.3元左右。　KSP44为TO-92形式封装的NPN型三极管。其引脚电极的识别方法是，当面向三极管的印字标识面时，其引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极C。　KSP44的主要参数指标为：BVCBO=500V ，BVCEO=400V，VCE(S)=0.5V ，VBE(ON)=0.75V ，ICM=300mA ，PCM=0.625W ，TJ=150℃，hFE=40～200。　KSP44为电话机中常用的高压三极管，当KSP44损坏而无法买到时，可用日光灯电路中常用的三极管KSE13001进行代换。KSE13001为FAIRCHILD公司产品，主要参数为BVCBO=400V，BVCEO=400V，ICM=100mA，PCM=0.6W，hFE=40～80。KSE13001的封装形式虽然同样为TO-92，但其引脚电极的排序却与KSP44不同，这一点在代换时要特别注意。KSE13001引脚电极的识别方法是，当面向三极管的印字标识面时，其引脚电极1为基极B、2为集电极C、3为发射极E。　IRFZ48N为TO-220形式封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管。其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极S。IRFZ48N的主要参数指标为：VDss=55V，ID=66A，Ptot=140W，TJ=175℃，RDS(ON)≤16mΩ 。　当IRFZ48N损坏无法买到时，可用封装形式和引脚电极排序完全相同的N沟道增强型MOS开关管IRF3205进行代换。IRF3205的主要参数为VDss=55V，ID=110A，RDS(ON)≤8mΩ。其市场售价仅为每只3元左右。　IRF740A为TO-220形式封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管。其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极S。　IRF740A的主要参数指标为：VDSS=400V ，ID=10A，Ptot=120W ，RDS(ON)≤550mΩ。　当IRF740A损坏无法买到时，可用封装形式和引脚电极排序完全相同的N 沟道增强型MOS 开关管IRF740B、IRF740或IRF730进行代换。IRF740、IRF740B的主要参数与IRF740A完全相同。IRF730的主要参数为VDSS=400V，ID=5.5A，RDS(ON)≤1Ω。其中IRF730的参数虽然与IRF740系列的相比略差，但对于150W以下功率的逆变器来说，其参数指标已经是绰绰有余了。　HER306为3A、600V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间Trr=100ns，可用HER307(3A、800V)或者HER308(3A、1000V)进行代换。对于150W以下功率的车载逆变器，其中的快恢复二极管HER306可以用BYV26C或者最容易购买到的FR107进行代换。BYV26C为1A、600V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间Trr=30ns；FR107为1A、1000V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间= 100ns。从器件的反向恢复时间这一参数指标考虑，代换时选用BYV26C更为合适些。　TL494CN、KA7500C为PWM控制芯片。对目前市场上的各种车载逆变器产品进行剖析可以发现，有的车载逆变器产品中使用了两只TL494CN芯片，有的是使用了两只KA7500C芯片，还有的是两种芯片各使用了一只，更为离奇的是，有的产品中居然故弄玄虚，将其中的一只TL494CN或者KA7500C芯片的标识进行了打磨，然后标上各种古怪的芯片型号，让维修人员倍感困惑。实际上只要对照芯片的外围电路一看，就知道所用的芯片必定是TL494CN或者KA7500C。　经仔细查阅、对比TL494CN、KA7500C两种芯片的原厂pdf资料，发现这两种芯片的外部引脚排列完全相同，就连其内部的电路也几乎完全相同，区别仅仅是两种芯片的内部运放输入端的基准源大小略微有点差别，对电路的功能和性能没有影响，因此这两种芯片完全可以相互替代使用，并且代换时芯片的外围电路的参数不必做任何的修改。经实际使用过程中的成功代换经验，也证实了这种代换的可行性和代换后电路工作性能的可靠性。

选购车载电源逆变器须知

　　首先要注意看规格，因为配套不同功率的电器设备需要用不同规格的逆变器，因此在选择时要先知道自己是多用在哪些电器上。不然买个40W规格的逆变器，却发现某个汽车电器用品需要100W的电源，启动都成问题了。此外购买车载逆变器，要确认逆变器的各种保护功能，因为汽车电源本身就是不稳定，逆变器没有提供保护功能的话，当电器产品界上逆变器，很容易就会使坏电器。一般来说，车载逆变器根据输出电流的波形分为两种，一种是方波转换器，一种是正弦波转换器。因为方波逆变器供电不稳定，输出的交流电流质量较差，而且其负载能力差，仅为额定负载的40-60%，有可能会损坏所使用的电器。所以samasora建议大家尽量选购纯正弦波逆变器或者修正正弦波逆变器。修正正弦波逆变器又叫作准正弦波车载逆变器，因其波形比较接近正弦波，可应用于手机、笔记本电脑、电视机、摄像机、CD机、各种充电器、车用冰箱、游戏机、影碟机等等。需要注意的是，纯正弦波逆变器和修正正弦波逆变器的价格是不一样的，纯正弦波逆变器属于高端产品，修正正弦波逆变器属于中低端产品。而修正正弦波逆变器的效率高，噪音小，售价适中，因而已经成为市场中的主流产品。最后在选购车载电源逆变器时，还要注意转换的效率问题。就像大多数的电子产品一样，车载逆变器是存在转换效率的，一般市场上常见的逆变器转换效率都在70%-80%之间。

常见问答

　　[1]问：从点烟器取电，300W逆变器，带不起一台台式电脑

　　答：不建议你从点烟器取电带大于120W以上的电器,点烟器直能承受10A左右的电流大概100W,因为电瓶到点烟器有2米左右的电线相连接，而且电瓶负极接汽车的外壳搭铁，损耗了太多的电压及电流。逆变器检测到不能维持它启动工作的电压和电流时拒绝了启动,逆变器的最好工作电压在11-13V。

解决办法1：

　　1、加粗电瓶正极到电烟器的电线，

　　2、电瓶负极要用电线连接到点烟器，

　　3、因为考虑到电瓶到点烟器的连接电线有2M长，选择2.5平方或更粗的电线连接

解决办法2：

　　用逆变器原配的电瓶连接夹子线直接连接到汽车电瓶的正负极上，就可以启动300W以内的电器

　　问：把逆变器插到汽车点烟器上，蜂鸣器报警，或是带上负载报警，

　　答：有几个原因：

　　1、汽车线路老化，

　　2、点烟器到电瓶的线接触不良

　　3、点烟器到电瓶的线接电线太细

　　4、点烟器上的触点有氧化层，接触不良，

　　5、点烟器到电瓶的电线都比较细，带不了很大的负载

　　6、不建议从点烟器取电带120W以上的电器

　　问:500W的逆变器我用20A/H的电瓶带不动200W以上的电器

　　答:是的,20A/H的电瓶充其量也只能带200W以下的电器,如果要带500W以下的电器,请选择60A以上的电瓶,安时越大带负载的时间越长。