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一、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。

1、电动车技术特点

●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。

●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。

●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。

●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。

2、电动车基本结构

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。

2.1. 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，许多新型电池也在发展中。这些电源（电池）主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。

2.2. 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。

2.3. 电动机调速控制装置

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、BTR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。

2.4. 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。

2.5. 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。它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成。

2.6. 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。

2.7. 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。

2.8. 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。

3、电动汽车的技术内容包括：

●驱动电池技术：镍氢电池，镍镉电池，铅酸电池，钠硫电池，锂离子电池、燃料电池等，应具有比功率和比能量高，能满足动力性和续驶里程的要求：充电时间短、充电动循环多，以方便使用和保证寿命。

●电机技术：主要有四种电机：直流电机、永磁电机、开关磁阻电机、交流感应电机。要求重量轻、效率高、可靠性好。

●驱动系统控制与集成技术：多采用单片机和功率器件配合作为控制系统，功率器件主要使用IGBT（绝缘栅双极晶体管）。

●电池监视与管理系统技术

●充电系统技术

●电动汽车整车布置及匹配技术

二、现状及国内外发展趋势

二十世纪九十年代以来，国外将电动汽车技术的重点放在关键的电池技术研究上，美国三大汽车公司投资26亿美元，进行合作研究，美国电池制造商联合进行的USABC项目也把目标指向电动汽车用的电池。 目前电池技术的现状与电动汽车的实用要求还有相当距离，使电动汽车在动力性能、续驶里程、制造成本和可靠性等方面无法和常规汽车相比。电动汽车的前景基本上取决于电池技术的突破。近年来镍氢、锂、燃料等类电池被相对看好，投入大量资金进行研究，铅酸、镍镉等传统电池的改进工作也在进行。

国家科委、计委在"八五" 、"九五"期间组织了电动汽车的攻关课题，最近又把电动汽车项目列入"十五"规划，国内大型汽车企业、高等院校、研究单位对电动汽车的研究也持积极的态度，通过改装电动汽车，进行了多轮试制，力争在"十五"结束时达到电动汽车的产业化。

三、"十五"目标及主要研究内容

①目标：解决关键技术，完成可实用的电动汽车的开发，并实现产业化。

②主要研究内容：电动汽车的总体设计；先进的电池技术；电动机及控制驱动系统；整车监控与管理系统、使用环境与配套技术等。

这个是从网上摘抄的，你可以试着组合一下你的文章．

作为传统汽车向纯电动汽车的过渡产品，混合动力汽车受到越来越多的关注，尤其是转换效率很高的混合动力系统。本文以科力远混合动力系统(CHS)为基础，CHS属于单模复合功率分流系统，采用行星排结构，可以实现发动机的转速与车速解耦，在大范围内优化发动机工作点，使发动机工作在经济区间内。论文的主要研究内容包括如下。

本文首先研究调查混合动力汽车的发展现状，调研国内外混合动力的主流构型，分析各个构型的特点，并分析梳理了混合动力的汽车的四类控制策略。

然后引入机械点的概念，深入对比分析了输入功率分流、输出功率分流和复合功率分流三种基本功率分流构型。再提出本文由两个单行星排组成的CHS混合动力系统构型，研究了它各个模式的特点和运用范围。针对CHS混合动力的构型，从稳态工况和瞬态工况两个方面说明CHS混合动力系统的节油原理。在此基础上，提出CHS混合动力系统基于规则的控制策略。

最后运用MATLAB/Simulink和LMS/AMESim建立了CHS混合动力系统多物理领域联合仿真模型。对CHS混合动力系统的动力性与经济性进行仿真研究，验证联合仿真模型的准确性和提出的基于规则的控制策略的有效性。

仿真结果与试验结果表明，本文提出的CHS混合动力系统具有良好的综合性能，设计的基于规则的控制策略有效可靠。

自第一辆汽车出现至今已有一百多年的历史，汽车产业已经成为许多国家的支柱型产业。在美国、日本、德国等汽车工业发达的国家，汽车产业占其国内GDP的比例均超过10%，全球汽车工业呈现稳步增长趋势。我国汽车产业的发展已经有60多年的历史，汽车工业总产值占我国GDP比重逐年提升。近年来，我国汽车工业迅猛发展，截止2017年3月，我国汽车保有量超过两亿，对我国的经济发展做出重要贡献。汽车工业的发展不但极大的推动了社会经济的发展，也为我们的日常生活提供了极大的便利。但是，随着汽车行业的发展和用户需求的不断增加，由此带来的环境与能源问题也越来越突出。为了应对全球变暖和能源短缺等一系列国际性难题，欧美日等国都大力支持与发展新能源汽车。为提高我国汽车工业的国际竞争力，我国于2016年1月1日起正式实施《乘用车燃料消耗量第四阶段标准》，乘用车平均燃料消耗量逐年下降，在2020年，需要降到5.0L/100km，对应CO2排放120g/km。

新能源汽车通过使用清洁能源或者新型动力总成，可以有效的降低油耗，减少排放[1]。主要分为三类：燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle）、纯电动汽车（Electric Vehicle）、混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle）。燃料电池汽车[2]的突出优点是零排放或者接近零排放，运行平稳、无噪声。但是燃料电池生产和储存成本高，氢气的运输及储存的安全问题，使得燃料电池汽车无法大规模推广，目前还处于早期发展阶段，短期内无法实现产业化。纯电动汽车[3]以电池为动力源，可以实现零排放，是我国汽车发展的最终目标。然而，受限于电池技术、充电设施等一系列问题，纯电动汽车发展缓慢，短期内无法完全取代传统汽车。混合动力汽车[4]作为由传统汽车到纯电动汽车的过渡产品，受到越来越多的重视。混合动力汽车保留了内燃机，同时增加了电池和电机。不但结合了传统汽车和纯电动汽车的优点，还可以满足用户对整车动力性、经济性和续驶里程等多方面的要求。在现有技术下，是最容易实现产业化，并能大幅降低排放的新能源汽车。

1.1.2 课题研究意义

混合动力汽车传动系统的核心部件是混合动力变速箱 [5]。其结构形式多种多样，对应的控制策略也是千差万别。本文结合某企业开发的单模复合功率分流系统，提出一种新型CHS混合动力系统方案。针对CHS混合动力系统，为了开发设计出合适的控制策略，需要深入分析其结构原理，主要工作模式。在此基础上，研究分析它的节油原理，此外，为突显CHS混合动力系统的结构优越性，需要进行对标分析。开发一个基于CHS混合动力系统的控制策略，对配置该系统的混合动力汽车的动力性、经济性进行优化提升具有重要意义。

同时，为了深入了解CHS混合动力系统的动力响应、综合油耗等精确信息，必须对这种复杂油电耦合系统进行建模和仿真。此外，为适合当前不同用户对这种新型混合动力技术应用的需要，可以进行基于CHS基础构型的延伸开发，以扩大市场应用范围。为此，有必要对CHS混合动力系统的各种变形设计进行参数化和精细化建模，并通过工况仿真找到产品样机的设计缺陷，从而提出相应的解决方案，为产品研发提供技术支持。

为了提高建模与仿真效率、减少人为计算错误和缩短CHS混合动力系统及其延伸产品的研制周期，开发一个基于CHS混合动力变速箱多物理领域耦合的仿真平台，对配置CHS混合动力车辆的动力性与经济性进行设计优化、能耗仿真、热平衡分析、以及主要零部件的疲劳耐久性计算等工作的开展具有重要意义。

1.2 混合动力汽车结构与控制策略研究现状

混合动力系统的分类方法多种多样[6]，按照电机功率占比可以分为轻混、中混和强混系统；按照电机的位置可以分为P0、P1、P2、P3、P4系统；按照能量流动方向可以分为串联、并联和混联系统。

控制策略的研究是混合动力汽车的核心研发内容之一，对于混合动力汽车，控制策略的主要可以分为四类：基于实时优化策略；基于全局优化策略；基于规则的控制策略；智能控制策略。

1.2.1 混合动力汽车结构国外研究现状

在能源问题与环境问题的双重压力下，混合动力技术研发成为各国新能源汽车发展的重点。与中国相比，混合动力汽车在国外起步更早，日本、美国及欧洲等国家早已步入产业化阶段，市场销量也呈逐渐上升趋势。最具代表的是丰田THS（Toyota Hybrid system）混合动力系统及通用AHS（Advanced Hybrid system ）混合动力系统。

自1997年第一代普锐斯（Prius）上市以来，丰田普锐斯系统已经发展到第四代，截止2017年1月底。搭载丰田普锐斯混合动力系统的汽车销量已经突破1000万辆。普锐斯第一代的结构简图如图1-1所示。

丰田普锐斯混合动力系统是最早也是最具代表性的功率分流式混合动力系统，基于此有关能量管理控制、系统优化控制、系统结构优化等方面，在国内外已有大量研究[7,8]。