電動汽車工作原理[共22頁]

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1、電動汽車工作原理 作者：Marshall Brain （本文為博聞網(wǎng)版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載必須注明出處。） 本文包括： 1. 1. 引言 2. 2. 電動汽車的馬達(dá)以及其他裝置 3. 3. 改裝電動汽車 4. 4. 了解更多信息 5. 5. 閱讀所有代用燃料類文章 電動汽車總是出現(xiàn)在各類新聞中。人們對電動汽車的興趣不減，有以下幾個原因： · 電動汽車產(chǎn)生的污染比汽油動力車要少，因此從環(huán)保方面考慮，電動汽車是汽油動力車的一種合適的替代方案（特別是在城市中）。 · 任何有關(guān)混合動力車的新聞報導(dǎo)通

2、常也會談?wù)摰诫妱悠嚒? · 由燃料電池提供動力的車是電動汽車，而燃料電池現(xiàn)已在新聞中受到了廣泛的關(guān)注。 典型電動汽車的功率為50千瓦的控制器 在本文中，您將通過廠商生產(chǎn)和自己動手改造兩個方面了解電動汽車。您還將了解一個針對初中和高中學(xué)生的創(chuàng)新計劃，該計劃讓各個學(xué)生團(tuán)隊來制作電動汽車并進(jìn)行比賽。 電動汽車是一種由電動馬達(dá)而不是汽油發(fā)動機(jī)提供動力的汽車。消聲器、催化轉(zhuǎn)化器、排氣管和油箱一起拆下。 從外觀上看，您可能完全不知道汽車是電動的。大多數(shù)情況下，電動汽車都是由汽油動力車改裝過來的，因此在這種情況下很難分辨出來。駕駛電動汽車時，通常唯一能夠讓您認(rèn)清這輛車的真實面目

3、的方法是：電動汽車開起來幾乎是無聲的。 在發(fā)動機(jī)罩的下面，汽油車和電動汽車之間存在許多差異： · 汽油發(fā)動機(jī)已被電動馬達(dá)替換。 · 電動馬達(dá)從控制器獲取動力。 · 控制器從一組可充電的蓄電池獲取動力。 汽油發(fā)動機(jī)及其油管、排氣管、冷卻管和進(jìn)氣歧管看起來就像一個管道工程。 而電動汽車完全是一個布線工程。 為了對電動汽車的一般工作原理有個認(rèn)識，先讓我們看一下典型的電動汽車，以了解其構(gòu)造。下面顯示的是供我們本次討論的電動汽車： 這是一輛典型的電動汽車，車身貼了一些特別漂亮的貼紙（請參見電動汽車挑戰(zhàn)賽，了解這一針對中學(xué)生的比賽）。 這

4、輛電動汽車是從一輛普通的1994 Geo Prism汽油動力車改裝過來的。以下是將該汽車變成一輛電動汽車所做的改裝： · 將汽油發(fā)動機(jī)連同 · 將離合器總成拆下?，F(xiàn)有手動變速器保留在原位，并固定在二擋。 · 通過一個固定板使用螺栓將新的交流電動馬達(dá)固定到變速器上。 · 增裝一個電動控制器以控制交流馬達(dá)。 50千瓦的控制器可以輸入300伏的直流電并輸出240伏的交流電（三相）。標(biāo)有“U.S. Electricar”的盒子即為控制器。 · 在汽車底板上安裝蓄電池底座。 · 在蓄電池底座中放入五十個12伏的鉛酸

5、蓄電池（分為兩組，每組25個鉛酸蓄電池，可以產(chǎn)成300伏的直流電）。 · 為以前從發(fā)動機(jī)獲取動力的各個裝置增裝電動馬達(dá)來提供動力：水泵、動力轉(zhuǎn)向泵和空調(diào)。 · 為動力制動器增裝真空泵（在汽車裝有發(fā)動機(jī)的情況下，動力制動器會使用發(fā)動機(jī)真空）。 真空泵位于中間居左的位置。 · 手動變速器的換擋桿用一個偽裝成自動變速器換擋桿的開關(guān)替換，以控制前進(jìn)和倒退。 自動變速器換擋桿用于選擇前進(jìn)和倒退。它包含一個小開關(guān)，用于向控制器發(fā)送信號。 · 增裝了一個小的電熱水器以提供熱能。 熱水器 · 增裝了充電器，以便能夠?qū)π铍姵?/p>

6、進(jìn)行充電。實際上，這輛獨特的汽車具有兩套充電系統(tǒng)：一套系統(tǒng)連接通常的120或240伏的壁裝電源插座，另一套系統(tǒng)連接Magna-Charge感應(yīng)充電板。 120/240伏的充電系統(tǒng) Magna-Charge感應(yīng)板充電系統(tǒng) · 燃油表替換成了電壓表。 電動汽車中的“燃油表”既是一個簡單的電壓表，又是一個比較復(fù)雜的計算機(jī)，用于跟蹤進(jìn)出蓄電池組的電流。 汽車的任何其他設(shè)備保持不變。當(dāng)您進(jìn)入汽車后，將車鑰匙插入點火裝置中，并將其旋轉(zhuǎn)到“on”位置，即可發(fā)動汽車。將換擋桿推入到“D”（行進(jìn)）位置，踩下加速踏板即可開動汽車。汽車的表現(xiàn)和普通的汽油車很相似。以下是一些有

7、趣的統(tǒng)計數(shù)據(jù)： · 這輛汽車可以行駛80公里。 · 將時速從0提高到96公里/小時大概需要15秒鐘。 · 在汽車行駛了80公里之后，需要對汽車充電約12千瓦時。 · 蓄電池的重量大約為500公斤。 · 蓄電池的壽命為三到四年。 若要比較汽油車和電動汽車每公里的行駛成本，可以參照下面的示例。美國北卡羅萊納州現(xiàn)在的電費約為8美分/千瓦時（如果您采用分時段計帳方式并在晚上進(jìn)行充電的話，則電費約為4美分/千瓦時）。這就意味著，電動汽車每充滿一次電需要花費1美元（如果采用分時段計帳方式，則需花費50美分）。因此，電動汽車每公里的行

8、駛成本為1.2美分或0.6美分（如果采用分時段計帳方式）。如果汽油的價格為0.26美元/升，并且汽車使用1升汽油可以行駛10公里，則汽油車每公里的行駛成本為2.6美分。 顯而易見，電動汽車每公里的“燃油”成本比汽油車的要低得多。而且，對于許多人來說，80公里的行駛范圍也不具有局限性，城市或郊區(qū)的普通居民每天的行車距離很少超過50或60公里。 不過，為了保證絕對公平，我們也應(yīng)考慮到蓄電池的更換成本。如燃料電池中所述，蓄電池目前是電動汽車的一個薄弱環(huán)節(jié)。更換這輛電動汽車的蓄電池需要花費約2,000美元。蓄電池將可以供汽車行駛大約32,000公里，即每公里要花費大約6美分?，F(xiàn)在，您就知道為什

9、么燃料電池如此讓人興奮了——燃料電池解決了蓄電池問題。有關(guān)燃料電池的更多詳細(xì)信息將在本文后面的內(nèi)容中討論。 電動汽車的核心部分由以下幾個部件組成： · 電動馬達(dá) · 馬達(dá)的控制器 · 蓄電池 連接蓄電池與直流馬達(dá)的是一個簡單的直流控制器。如果駕駛員將油門踏板踩到底，則此控制器會將來自蓄電池的全部96伏電壓傳送到馬達(dá)。如果駕駛員將腳從油門上移開，則此控制器不會向馬達(dá)傳送電壓。對于這二者之間的任何設(shè)置，控制器每秒鐘會將96伏電壓“切掉”幾千次以獲得介于0和96伏之間的平均電壓。 控制器從蓄電池獲取電力并將其傳送給馬達(dá)。油門踏板與一對電位計（

10、可變電阻器）相連，這些電位計會發(fā)出信號以告知控制器其認(rèn)為可能傳送的電力。控制器可以不傳送電力（當(dāng)停止汽車時）、傳送全部電力（當(dāng)駕駛員將油門踏板踩到底時）或介于這二者之間的任何電力級別。 當(dāng)您打開發(fā)動機(jī)罩時，首先映入眼簾的就是控制器，如下圖所示： 標(biāo)有“U.S. Electricar”的盒子就是這輛電動汽車的電壓為300伏、功率為50千瓦的控制器。 在這輛汽車中，控制器將從電池組獲取300伏的直流電。它會將獲取的直流電轉(zhuǎn)換為最多240伏的交流電（三相）以發(fā)送給馬達(dá)?？刂破魍ㄟ^使用非常大的晶體管來做到這一點，晶體管可以快速打開或關(guān)閉蓄電池電壓以生成正弦波。 當(dāng)您踩下油門踏板時，踏

11、板的纜線會連接到這兩個電位計： 電位計與油門踏板相連并向控制器發(fā)送信號。 來自電位計的信號將告知控制器向電動汽車的馬達(dá)傳送的電力數(shù)。為了安全起見，電動汽車中安裝了兩個電位計。控制器將讀取這兩個電位計并確保二者的信號相同。如果二者的信號不同，則控制器不會運行。這樣安排是為了預(yù)防一個電位計在全滿位置失效的情況發(fā)生。 粗的電纜（左側(cè)）用于連接蓄電池組和控制器。中間是一個非常大的閉合開關(guān)。右側(cè)的一束小的電線用于傳送由蓄電池之間的電位計提供的信號，并為用于保持蓄電池處于冷卻和通風(fēng)狀態(tài)的風(fēng)扇提供電力。 連接控制器輸入和輸出端的粗大電線 控制器在直流電電動汽車中的作用很容易理解

12、。讓我們假定蓄電池組包含12個電壓為12伏的蓄電池，并用串聯(lián)的方式連接在一起以產(chǎn)生144伏的電壓?？刂破鲗⒔邮?44伏的直流電，并通過可控方式將其傳送給馬達(dá)。 最簡單的直流控制器應(yīng)是通過電線連接油門踏板的大的閉合開關(guān)。當(dāng)您踩下油門踏板時，此開關(guān)將打開；而當(dāng)您松開油門踏板時，此開關(guān)將關(guān)閉。作為一名駕駛員，為了保持給定的車速，您必須踩下和松開油門以脈沖的方式打開和關(guān)閉馬達(dá)。 顯然，雖然這種開關(guān)方法可行，但是對于駕駛來說是痛苦的，因此控制器將為您調(diào)制脈沖。控制器會從電位計讀取油門踏板的設(shè)置并相應(yīng)地調(diào)整電力。讓我們來談?wù)撘幌聦⒂烷T踩下一半的情況?？刂破鲿碾娢挥嬜x取到此設(shè)置，并快速打開和關(guān)閉供

13、給馬達(dá)的電力，以便馬達(dá)一半時間處于打開狀態(tài)，另一半時間處于關(guān)閉狀態(tài)。如果您將油門踏板踩下四分之一，則控制器會使電力脈沖輸出，以便馬達(dá)在25%的時間處于打開狀態(tài)，75%的時間處于關(guān)閉狀態(tài)。 大多數(shù)控制器脈沖輸出電力的頻率超過15,000次/秒，目的在于使脈動保持在人類聽覺的范圍之外。脈沖電流會導(dǎo)致馬達(dá)外殼按該頻率振動，因此當(dāng)脈沖頻率高于15,000次/秒時，控制器和馬達(dá)對于人的耳朵來說是無聲的。 交流控制器連接到交流馬達(dá)。通過使用六組電力晶體管，控制器可以接收300伏的直流電并會生成240伏的交流電（三相）。有關(guān)三相電力的討論，請參見電力網(wǎng)的工作原理。此外，控制器還額外提供了一個用于

14、蓄電池的充電系統(tǒng)，以及一個用于對12伏附件蓄電池進(jìn)行充電的直流到直流轉(zhuǎn)換器。 在交流控制器中，這項工作會更復(fù)雜一點，但思路是一樣?？刂破鲿扇蝹握也?，并通過從蓄電池獲取直流電壓，然后以脈沖方式打開和關(guān)閉此電壓來做到這一點。在交流控制器中，還需要每秒將電壓的極性反轉(zhuǎn)60次。因此，實際上您需要在交流控制器中使用六組晶體管，而只需在直流控制器中使用一組晶體管。在交流控制器中，對于每一相，您需要一組晶體管來脈沖輸出電壓，并需要另一組晶體管來反轉(zhuǎn)極性。由于您對三相要重復(fù)三次操作，因此共需要六組晶體管。 電動汽車中使用的大多數(shù)直流控制器來自電力叉車行業(yè)。上圖所示的Hughes交流控制器與GM

15、/Saturn EV-1電動汽車中使用的交流控制器類型相同。該控制器最多可以向馬達(dá)傳送50,000瓦電力。 電動汽車可以使用交流馬達(dá)或直流馬達(dá)： · 如果馬達(dá)是直流馬達(dá)，則可以在96和192伏之間的任何電壓下運行。電動汽車中使用的許多直流馬達(dá)來自于電動叉車行業(yè)。 · 如果馬達(dá)是交流馬達(dá)，則可能是在240伏交流電（由300伏的電池組提供）下運行的三相交流馬達(dá)。 安裝直流馬達(dá)將更加簡單且花費更低。典型的馬達(dá)功率介于20,000瓦到30,000瓦之間。典型的控制器的功率介于40,000瓦到60,000瓦之間（例如，96伏的控制器最大可以傳送400或600安的電流）

16、。直流馬達(dá)具有在短時間內(nèi)過度使用的良好特性（最大系數(shù)為10:1）。也就是說，功率為20,000瓦的馬達(dá)將可以在短時間內(nèi)接收100,000瓦的功率，并傳送其額定功率5倍的功率。這對于突然加速很有用。唯一的限制是馬達(dá)內(nèi)的熱量聚積。過度使用馬達(dá)會導(dǎo)致馬達(dá)不斷升溫，導(dǎo)致燒毀。 交流電安裝允許使用幾乎所有工業(yè)三相交流馬達(dá)，從而使您可以更容易地查找具有特定尺寸、形狀或額定功率的馬達(dá)。交流馬達(dá)和控制器通常具有再生功能。在制動過程中，馬達(dá)會變成一個發(fā)電機(jī)并將電力傳送回蓄電池。 就當(dāng)今而言，蓄電池是所有電動汽車中的一個薄弱環(huán)節(jié)。對于當(dāng)前鉛酸蓄電池技術(shù)，至少存在六個明顯的問題： · 重量大（

17、一個典型的鉛酸蓄電池組的重量不低于454千克）。 · 體積大（我們在此查看的電動汽車具有50個鉛酸蓄電池，每個鉛酸蓄電池的尺寸約為15cm x 20cm x 15cm）。 · 容量有限（典型的鉛酸蓄電池組可以容納12到15千瓦時的電量，僅可以供電動汽車行駛75公里左右）。 · 充電速度慢（要將典型的鉛酸蓄電池組充滿，需要的充電時間介于4到10小時之間，具體取決于蓄電池技術(shù)和充電器）。 · 使用壽命短（三到四年，大約200個完全充電/放電周期）。 · 價格貴（樣車中展示的鉛酸蓄電池組的價格約為2,000美元）。 您可以將鉛

18、酸蓄電池更換為NiMH蓄電池。這樣，電動汽車的行駛范圍將增加一倍，且NiMH蓄電池的壽命為10年（數(shù)千次充電/放電周期），但是現(xiàn)今NiMH蓄電池的成本是鉛酸蓄電池的10到15倍。換句話說，NiMH蓄電池組現(xiàn)今的成本將為20,000到30,000美元而不是2,000美元。當(dāng)先進(jìn)的蓄電池成為主流時，其價格將下跌，因此在幾年之后，NiMH 蓄電池組和鋰離子蓄電池組的價格將可以與鉛酸蓄電池組的價格競爭。 由此可見，電動汽車到時會有一個美好的未來。 當(dāng)您審視與蓄電池相關(guān)的問題時，會對汽油產(chǎn)生一個不同的觀點。9升的汽油的燃油里程與鉛酸蓄電池充電一次后驅(qū)動電動汽車行使的里程相當(dāng)，但是，這些汽油只有大約7

19、千克，成本只有3.00美元而且只用30秒就可以加注到油箱內(nèi)，而鉛酸蓄電池重達(dá)454千克，成本高達(dá)2,000美元且充電需要花費四個小時。 有關(guān)蓄電池技術(shù)的問題說明了為什么如今燃料電池如此讓人興奮。與蓄電池相比，燃料電池體積更小，重量更輕且可以即時充電。當(dāng)由純氫提供動力時，燃料電池不會產(chǎn)生任何與汽油相關(guān)的環(huán)境問題。將來的汽車很有可能是通過燃料電池獲取電力的電動汽車。不過，在便宜、可靠的燃料電池可以驅(qū)動電動汽車之前，仍有許多課題需要研究和開發(fā)。 幾乎任何電動汽車上都還帶有另一個車載蓄電池。此蓄電池是每輛汽車都具有的常規(guī)12伏鉛酸蓄電池。這個12伏鉛酸蓄電池用于為各種附件提供電力，如前車燈、收

20、音機(jī)、風(fēng)扇、計算機(jī)、安全氣囊、雨刷、電動車窗以及車內(nèi)的各種儀表。由于所有這些設(shè)備都可以直接使用且標(biāo)準(zhǔn)電壓都是12伏，因此從經(jīng)濟(jì)的角度來看，電動汽車使用這些設(shè)備很合理。 因此，電動汽車可以使用常規(guī)的12伏鉛酸蓄電池為所有這些附件供電。要對鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，電動汽車需要一個直流到直流的轉(zhuǎn)換器。此轉(zhuǎn)換器從主蓄電池組獲取直流電（例如，300伏的直流電）并將其轉(zhuǎn)換為12伏以便對附件蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)電動汽車開動時，附件從直流到直流的轉(zhuǎn)換器獲取電力。當(dāng)汽車停止時，附件將從12伏的蓄電池獲取電力，與在任何汽油動力車中一樣。 一般情況下，直流到直流的轉(zhuǎn)換器是位于發(fā)動機(jī)罩下的一個單獨的盒子，但有時這個

21、盒子會內(nèi)置在控制器內(nèi)。 任何使用蓄電池的電動汽車都需要一個充電系統(tǒng)以便對蓄電池進(jìn)行充電。充電系統(tǒng)有兩個用途： · 以蓄電池允許的最大速度將電量蓄入到蓄電池中 · 在充電過程中監(jiān)控蓄電池并避免損壞蓄電池 充電電流 當(dāng)鉛酸蓄電池的充電狀態(tài)處于較低水平時，幾乎所有的充電電流都會被化學(xué)反應(yīng)吸收。一旦充電狀態(tài)達(dá)到某個程度（約80%的蓄電池容量），越來越多的能量會用于加熱和電解水。 產(chǎn)生的電解液冒泡現(xiàn)象被通俗地稱作“沸騰”。 為了讓充電系統(tǒng)將沸騰現(xiàn)象減少到最低程度，在最后的 20%的充電過程中必須切斷充電電流。 最先進(jìn)的充電系統(tǒng)可以監(jiān)控蓄電池的電壓、當(dāng)前電流和蓄電

22、池的溫度以便將充電時間降到最少。充電器將盡可能多地發(fā)送電流，而不會過多地升高蓄電池的溫度。不太先進(jìn)的充電器只能監(jiān)控電壓或電流量，以一般蓄電池的普遍特性作為標(biāo)準(zhǔn)來控制充電時間和溫度。類似于這類充電器的充電器最初使用最大電流充電，在充電量達(dá)到蓄電池容量的80%之后，會將電流減小到某個預(yù)置級別來充滿最后的20%的容量，以避免蓄電池出現(xiàn)過熱。 Jon Mauney的電動汽車實際上具有兩套不同的充電系統(tǒng)。一套系統(tǒng)通過普通的電源插座來接收120伏或240伏的電量。另一套系統(tǒng)是在GM/Saturn EV-1汽車中普遍使用的Magna-Charge感應(yīng)充電系統(tǒng)。讓我們來分別了解一下這兩套系統(tǒng)。 普通的

23、家用充電系統(tǒng)的優(yōu)點是使用方便，只要能夠找到插座，就可以進(jìn)行充電。但是其缺點在于充電時間。 普通的家用120伏插座通常帶有一個15安的斷路開關(guān)，這表示汽車每小時可以吸收的最大電量約為1,500瓦（即1.5千瓦時）。由于Jon的汽車中的蓄電池組通常需要12到15千瓦時才能充滿，因此使用此技術(shù)為汽車充電10到12個小時才能給車輛充滿電。 通過使用240伏電路（如電吹風(fēng)使用的插座），汽車可以接收240伏的電壓（電流為30安）或每小時接收6.6千瓦時的電量。這種安排可以顯著加快充電速度，四到五個小時之后即可為蓄電池組充滿電。 在Jon的汽車中，加油管口已拆下并替換為充電插頭。只需將連有耐用的

24、延長線的插頭插入墻上插座，即可開始充電。 打開加油口蓋，即可看見充電插頭。 插頭的特寫鏡頭 Jon Mauney 供圖 在任何地方都可通過連接充電插頭進(jìn)行充電。 在這輛汽車中，充電器內(nèi)置在控制器中。在大多數(shù)自造汽車中，充電器可以是發(fā)動機(jī)罩下方的一個單獨的盒子，甚至可以是一個與汽車分離的單獨裝置。 Magna-Charge系統(tǒng)由兩部分組成： · 安裝在房屋墻上的充電站 Jon Mauney 供圖 · 汽車行李箱中的充電系統(tǒng) 充電站通過房屋的電路板與240伏、40安的電路直連。 充電系統(tǒng)通過使用此感應(yīng)板向汽車傳送電力

25、： Jon Mauney 供圖 此感應(yīng)板可以插入到隱藏在汽車牌照后的插槽中。 Jon Mauney 供圖 感應(yīng)板相當(dāng)于半個變壓器。變壓器的另一半安放在汽車內(nèi)位于牌照后的插槽附近的位置。當(dāng)您插入感應(yīng)板時，它會與插槽形成一個完整的變壓器，并將電力傳送給汽車。 感應(yīng)系統(tǒng)的一個優(yōu)點在于沒有任何暴露的電觸點。您可以觸摸感應(yīng)板或?qū)⒏袘?yīng)板放入水坑中都不會有任何危險。感應(yīng)系統(tǒng)的另外一個優(yōu)點是可以非常迅速地將大量電流傳送到汽車，因為充電站直連到專用的240伏電路。 還有一種由福特汽車和其他汽車廠商采用的、具有競爭力的大功率充電插頭，通常稱作“Avcon插頭”。該插頭使用雙面銅制觸點來

26、代替感應(yīng)板，并采用一種精巧的機(jī)械互連方式，使這些觸點在插頭與汽車上的插座連接之前一直處于保護(hù)狀態(tài)。該插頭同時還提供了GFCI保護(hù)，可以確保在任何天氣下的使用安全。Jon Mauney指出： 充電過程的一個重要特點是“均衡”。電動汽車具有一組蓄電池（約為10到25個模組，每個模組包含三到六個電池）。這些蓄電池高度匹配，但不完全相同。因此，它們在容量和內(nèi)部電阻上存在輕微的差異。組中的所有蓄電池必須釋放出相同的電流（電流法則），而性能較弱的蓄電池必須“更加努力工作”以產(chǎn)生此電流，因此這些蓄電池在行車結(jié)束時的充電狀態(tài)會稍微低一些。因此，性能較弱的蓄電池需要充更多的電，才能回到滿電狀態(tài)。 由于蓄

27、電池是串聯(lián)的，因此它們獲取的充電量是相同的，這樣會導(dǎo)致性能較弱的蓄電池比以前更弱（相對而言）。隨著時間的過去，這會導(dǎo)致蓄電池組中一個蓄電池比其他蓄電池先損壞。根據(jù)最薄弱環(huán)節(jié)效應(yīng)，這意味著這個蓄電池將決定了汽車的行駛里程，并降低了汽車的可用性。 針對這個問題的常見解決方法是“均衡充電”。您可以對蓄電池稍微過度充電以確保將性能最弱的電池充滿電。其中的訣竅在于，通過過度充電保持蓄電池的電量均衡，而又不損壞性能最強(qiáng)的蓄電池。還有一些更加復(fù)雜的解決方法，包括掃描蓄電池、測量單個蓄電池的電壓以及向性能最弱的模組發(fā)送額外的充電電流。 電動汽車工作原理 作者：Marshall Brain （本

28、文為博聞網(wǎng)版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載必須注明出處。） 本文包括： 1. 1. 引言 2. 2. 電動汽車的馬達(dá)以及其他裝置 3. 3. 改裝電動汽車 4. 4. 了解更多信息 5. 5. 閱讀所有代用燃料類文章 如今，公路上行駛的大多數(shù)電動汽車都是“自造”改裝汽車。電動汽車愛好者在自家的后院和車庫內(nèi)將現(xiàn)有的汽油動力車改裝成電動汽車。有許多網(wǎng)站都在談?wù)撨@種現(xiàn)象，并告訴您如何改裝、從何處購買汽車元件等。 典型的改裝需要用到一個直流控制器和一個直流馬達(dá)。改裝人員將決定系統(tǒng)的工作電壓，通常是介于96-192伏之間的任何電壓。最終使

29、用的電壓將決定汽車所需的蓄電池數(shù)量、汽車使用的馬達(dá)和控制器的類別。家庭改裝中使用的最常見的馬達(dá)和控制器來自于電動叉車行業(yè)。 改裝人員通常都會有一輛用作改裝平臺的“供體汽車”。供體汽車幾乎總是一輛要改裝成電動汽車的常規(guī)汽油動力車。大多數(shù)供體汽車都有一個手動變速器。 對于蓄電池技術(shù)，改裝人員將有許多選擇。大多數(shù)家庭改裝使用的是鉛酸蓄電池，也有一些其他的選擇： · 海上用深循環(huán)鉛酸蓄電池（在任何地方都可以買到這種蓄電池，如沃爾瑪超市。） · 高爾夫球具推車用蓄電池 · 高性能密封蓄電池 蓄電池可以包含流動的、膠質(zhì)的或AGM（吸附式玻璃纖維棉）電解

30、液。包含流動的電解液的蓄電池成本最低，不過其峰值電量也最少。 一旦決定使用什么樣的馬達(dá)、控制器和蓄電池，就可以開始進(jìn)行改裝了。下面是改裝步驟： 1. 從供體汽車上拆下發(fā)動機(jī)、油箱、排氣系統(tǒng)、離合器和散熱器（可選）。一些控制器帶有水冷卻晶體管，而一些控制器則帶有風(fēng)冷卻晶體管。 2. 將固定板安裝到變速器上，并安裝馬達(dá)。馬達(dá)通常需要定制的安裝支架。 3. 一般情況下，電動馬達(dá)需要一個減速齒輪以獲得最大功效。制作減速齒輪的最簡單方法是將現(xiàn)有手動變速器固定在一檔或二檔上。這樣就可以省去制作定制的減速齒輪的負(fù)擔(dān)，因為減速齒輪的價格一般太貴。 4. 安裝控制器。 5. 找到放置所有

31、蓄電池的空間并制作支架以便可以牢固放置蓄電池。安裝蓄電池。密封蓄電池的優(yōu)點在于可以在任意旋轉(zhuǎn)側(cè)放，適合于各種角落和槽口。 6. 使用#00規(guī)格的電焊線將蓄電池和馬達(dá)連接到控制器。 7. 如果汽車帶有助力轉(zhuǎn)向，則需要為助力轉(zhuǎn)向泵安裝一個電動馬達(dá)并連接好電線。 8. 如果汽車帶有空調(diào)，則需要為交流壓縮機(jī)安裝一個電動馬達(dá)并連接好電線。 9. 安裝一個用于加熱的小型電熱水器并將其放入到現(xiàn)有的加熱器內(nèi)核中，或使用小型陶制電暖器。 10. 如果汽車帶有助力制動器，則安裝一個真空泵以開動制動助力器。 11. 安裝充電系統(tǒng)。 12. 安裝一個直流到直流的轉(zhuǎn)換器以便為附件蓄電池供電。

32、 13. 安裝某種可用于檢測蓄電池組的充電狀態(tài)的電壓表。此電壓表將代替燃油表。 14. 安裝電位計，將其與油門踏板連接在一起，并連接到控制器。 15. 大多數(shù)使用直流馬達(dá)的自造電動汽車將會使用手動變速器中內(nèi)置的倒檔。帶有高級控制器的交流電動機(jī)可以直接反向運行電動機(jī)，并且只需要一個用于向控制器發(fā)送倒車信號的簡單開關(guān)。根據(jù)改裝情況，您可能需要安裝某種倒車開關(guān)，并用電線將其連接到控制器。 16. 安裝一個大的繼電器（也稱作接觸器），此繼電器可以接通和斷開汽車的蓄電池組與控制器的連接。當(dāng)您要駕駛汽車時，就是通過這個繼電器啟動汽車的。您需要一個可以承載幾百安電流并可以斷開96伏到300伏

33、直流電而不產(chǎn)生電弧的繼電器。 17. 重新為點火開關(guān)布線，以便它可以打開所有新的設(shè)備（包括接觸器）。 安裝完所有設(shè)備并進(jìn)行檢測之后，新的電動汽車就可以上路了！ 典型的改裝（如果全部使用新元件）的成本在5,000到10,000美元之間（不包括供體汽車的成本或人工成本）。詳細(xì)的成本如下所示： · 蓄電池——1000-2000美元 · 馬達(dá)——1000-2000美元 · 控制器——1000-2000美元 · 固定板——500-1000美元 · 其他（馬達(dá)、配線、開關(guān)等）——500-1000美元 電動汽車挑戰(zhàn)賽 電

34、動汽車挑戰(zhàn)賽 (www.evchallenge.org) 在美國是一項針對中學(xué)生的創(chuàng)新教育計劃，該計劃的主題是制作電動汽車： · 初中學(xué)生制作太陽能汽車模型并進(jìn)行競賽。 · 高中學(xué)生將全尺寸的汽油動力車改裝成電動汽車。這是一個完整的改裝項目，如本文的上一節(jié)所述。學(xué)生將學(xué)習(xí)一年的電子技術(shù)知識，然后聚集在一起進(jìn)行為期兩天的最終角逐。除了制作電動汽車之外，學(xué)生還會在汽車越野比賽（速度和敏捷）和場地活動、汽車設(shè)計、口頭陳述、故障排除、網(wǎng)站設(shè)計和社區(qū)活動參與等方面進(jìn)行比賽。 電動汽車挑戰(zhàn)賽的大部分資金由企業(yè)贊助商和政府組織提供，其中包括Advanced Energy Co

35、rporation、CPandL/Progress Energy、Duke Power、Dominion Virginia Power、NC Energy Office、北卡羅萊納州自然與環(huán)境資源部和美國環(huán)保署。 Jon Mauney（本文的開頭已對他的汽車進(jìn)行了詳細(xì)描述）任職于電動汽車挑戰(zhàn)賽指導(dǎo)委員會。據(jù)Jon所說，CPandL最初在北卡羅來納州啟動了這項電動汽車挑戰(zhàn)賽計劃。隨后，這項計劃推廣到了南卡羅來納州、佛羅里達(dá)州、弗吉尼亞州、西弗吉尼亞州和喬治亞州，現(xiàn)在正向全美國推廣。如今已有成千上萬的學(xué)生參加了電動汽車挑戰(zhàn)賽。 如果您或您的學(xué)校想要了解有關(guān)電動汽車挑戰(zhàn)賽計劃的更多信息，請訪

36、問 www.evchallenge.org。 有關(guān)電動汽車及相關(guān)主題的更多信息，請查看下一頁上的鏈接。 電動汽車工作原理 作者：Marshall Brain （本文為博聞網(wǎng)版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載必須注明出處。） 本文包括： 1. 1. 引言 2. 2. 電動汽車的馬達(dá)以及其他裝置 3. 3. 改裝電動汽車 4. 4. 了解更多信息 5. 5. 閱讀所有代用燃料類文章 博聞網(wǎng)相關(guān)文章 · 混合動力車探秘 · 汽油相關(guān)知識 · 電動機(jī)工作原理 · 太陽能電池工作原理 更多精彩鏈接 · Citicar description · The Electric Auto Association · Electro Automotive · Jerry's Electric Car Conversion · The GM EV1 - perhaps the best-known electric car