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對化石燃料成本上升及其資源枯竭的擔(dān)憂日益加劇。新的綠色汽車技術(shù)正在被創(chuàng)造，包括混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和全電動(dòng)汽車。本文討論了全電動(dòng)汽車。

單擊此處訪問本文的前一部分。

全世界的人們都在擔(dān)心碳?xì)浠衔镞\(yùn)輸如何污染空氣。國際能源署表示，到2030年，交通運(yùn)輸將使用2.98億噸石油當(dāng)量的生物燃料。該行業(yè)使用了世界49%的石油，到2038年，世界石油似乎將耗盡。根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)局的數(shù)據(jù)，29%的溫室氣體排放（CO2、NO2、CO、NO）來自運(yùn)輸中燃燒化石燃料。

歐盟和其他組織的研究表明，運(yùn)輸業(yè)的二氧化碳排放量約占總二氧化碳排放量的28%。其中70%以上的排放來自道路運(yùn)輸。輕型商用車占59%，中型和重型商用卡車占23%，飛機(jī)和直升機(jī)占9%，船只占3%，火車占2%，其他占4%。

一電池電動(dòng)汽車的最新趨勢

許多汽車制造商正在努力生產(chǎn)新型電動(dòng)汽車：

l通用汽車公司計(jì)劃在2023年前轉(zhuǎn)向全電動(dòng)汽車。

l未來，福特將提供七款電動(dòng)插電式混合動(dòng)力車，可以定制。

l馬自達(dá)、電裝和豐田都在合作開發(fā)電動(dòng)汽車技術(shù)。

l雷諾、日產(chǎn)和三菱都在研發(fā)電動(dòng)汽車，他們希望到2023年有12輛電動(dòng)汽車上市。

l到2030年，大眾集團(tuán)旗下?lián)碛袏W迪和保時(shí)捷品牌的300輛汽車的電動(dòng)版和混合動(dòng)力版將上市。

在過去的幾十年里，人們對混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）和全電動(dòng)汽車（FEV）的能源管理策略進(jìn)行了大量研究。但由于汽車技術(shù)越來越好，新的想法也在不斷增加，HEV和FEV的能源管理系統(tǒng)（EMS）是一個(gè)不斷變化的領(lǐng)域，并將在未來許多年繼續(xù)獲得新的想法。

然而，最近自動(dòng)駕駛汽車使用的快速進(jìn)步、動(dòng)力總成部件和計(jì)算方法的新興進(jìn)步極大地增加了EMS性能改進(jìn)的前景。車對車、車對基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)連接車輛是目前正在評估用于可再生能源充電系統(tǒng)的一些新通信技術(shù)。為了進(jìn)一步提高駕駛效率和燃油經(jīng)濟(jì)性，必須挖掘其潛力。

二全電動(dòng)汽車

目前，F(xiàn)EV擁有七種不同類型的功率傳輸拓?fù)?，每種拓?fù)淙鐖D所示。1。盡管如此，這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中只有三種常用于汽車工業(yè)領(lǐng)域。為了方便起見，表1顯示了各種混合儲(chǔ)能系統(tǒng)（HESS）的相對配置。

圖1。超電容器（UC）和電池的各種可能配置

表1混合儲(chǔ)能系統(tǒng)各種配置對比

全電動(dòng)汽車根據(jù)其使用的能源類型分為兩類，可以是燃料電池，也可以是電池。第三，基于光伏的汽車最近吸引了研究人員的大量興趣，他們正在尋找提高可再生資源利用效率的方法，這些可再生資源在自然界中儲(chǔ)量豐富。

1） 基于電池的FEV

在這種燃油效率高的車輛中，主要來源的高能含量由電池提供。為了創(chuàng)建混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，電池與另一種高密度功率設(shè)備配對，如超級電容器，也稱為超級電容器（UC）。在一些圈子里，它也被稱為雙層電容器。電池的能量密度遠(yuǎn)高于超級電容器，但電池的功率密度要低得多。因此，HESS存儲(chǔ)足夠的能量以滿足突然的動(dòng)力需求，從而達(dá)到所需的車輛性能水平。

1）基于電池的FEV

在這種省油的車輛中，主要能源的高能量含量是由電池提供的。為了創(chuàng)建混合能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，電池與另一個(gè)高密度功率設(shè)備配對，如超級電容器，也被稱為超級電容器（UC）。在一些圈子里，它也被稱為雙電層電容器。電池的能量密度比超級電容器高得多，但電池的功率密度卻低得多。因此，HESS存儲(chǔ)足夠的能量，以滿足突然的電力需求，以達(dá)到所需的車輛性能水平。

2) 基于燃料電池的FEV

該FEV以FC為主要源，實(shí)現(xiàn)了H2和O2的發(fā)電。FC的比能量和功率與汽油相當(dāng)，但它們并不相同。由于發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，燃料電池有一個(gè)延遲的反應(yīng)，這意味著它是不理想的處理頻繁變化的負(fù)荷。作為這一問題的解決方案，它已經(jīng)與UC和電池技術(shù)相結(jié)合?；贔C的FEVS的配置如圖2所示。

圖2所示?；贔C的FEV。

3）基于PV的燃油經(jīng)濟(jì)性車輛

以太陽能為基礎(chǔ)的FEV，也被稱為pv-fev，其架構(gòu)非常類似于即插即用混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(Hev)的架構(gòu)，除了一個(gè)額外的光伏(Pv)面板，它為白天的電池充電提供電流。此外，利用最大功率點(diǎn)跟蹤控制算法，從光伏電池板中提取出最大功率?；赑V的FEV的配置如圖3所示。

圖3所示?；赑V的FEV結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有的具有多個(gè)動(dòng)力源的電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力系統(tǒng)給系統(tǒng)提供了很大的設(shè)計(jì)空間，并使控制算法更加復(fù)雜。EMS優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)通常與動(dòng)力總成拓?fù)涞募嫌嘘P(guān)，而工藝和部件的尺寸被視為優(yōu)化約束。新一代綠色汽車的增長將取決于他們對動(dòng)力的管理。

l 隨著汽車技術(shù)的改進(jìn)和新概念的融入，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和純電動(dòng)汽車的能源管理系統(tǒng)在未來幾年內(nèi)將繼續(xù)發(fā)生變化。

l全電動(dòng)汽車目前有七種不同的動(dòng)力傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然而，其中只有三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)經(jīng)常用于汽車工業(yè)部門。

l 根據(jù)他們使用的電源的種類，燃料電池或電池為基礎(chǔ)的電動(dòng)車輛是兩個(gè)類別。最近，太陽能，供電的光伏為基礎(chǔ)的汽車，使用可再生資源已經(jīng)開發(fā)。

l電池的能量密度大大高于基于電池的全電動(dòng)汽車中的超級電容器，存儲(chǔ)足夠的能量來滿足意外的電力需求，以實(shí)現(xiàn)車輛性能的適當(dāng)水平。

l 在基于燃料電池的全電動(dòng)汽車中，H2和O2被用來發(fā)電。由于發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，燃料電池需要一段時(shí)間才能做出反應(yīng)。這意味著對于經(jīng)常變化的負(fù)載來說，它們不是最佳選擇。

L一種額外的光伏電池板，為白天的電池充電提供電流，將太陽能全電動(dòng)汽車與插入式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車區(qū)分開來。