导语：在电动汽车论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了一篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1电动汽车的电池管理系统
电动汽车的电池管理一直是电动汽车关键技术中的一大难题。电池管理系统（batterymanagementsystem，缩写BMS），主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、使用安全性、电池电量估算困难等。为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，BMS主要用于对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、显示报警，充放电模式选择等，并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互，保障电动汽车高效、可靠、安全运行。
2电池管理系统存在的问题
在电动汽车普及的进程中，电动汽车的电池充电管理是重要的一个环节。在硬件方面要求电池管理系统和充电机之间单独使用一路CAN总线，该CAN总线独立于动力系统控制之外。而现有的电池管理系统只有两路CAN接口，其中一路用于电池管理系统内部通讯，另一路用于和动力系统控制通讯，没有多余的CAN接口和充电机之间通讯，需要制定解决方案，包括电池管理控制箱结构、BMS系统硬件和充电机之间的硬件连接信号、电气配线等电池管理系统硬件的更改；而在软件方面，则要进行充电机与电池管理系统间通信协议的开发，包括与道路车辆控制系统的通信网络兼容，通信协议的物理层、数据链路层、数据帧格式遵循的规定；充电机和BMS对电压、电流和温度等参数的监测与设置等。
3电池管理系统的改进设计
3.1BMS系统硬件实现
3.2BMS系统上位机软件实现
PC机通过CAN总线与下位机进行通讯。下位机的采集模块所采集上来的电压、电流、温度数据等上传给上位机，上位机对采集上来的数据进行保存、处理及显示。（1）上位机软件数据存储模块：由于电池组数据量比较大，监控数据的记录采用占用空间比较小的二进制流进行存储。XML提供了更强有力的数据存储和分析能力，而且XML极其简单，XML的简单使其易于在任何应用程序中读写数据。（2）上位机软件通讯模块：上位机与下位机之间采用CAN通讯，协议采用CAN协议2.0B扩展帧格式；通讯速率为100Kbps；物理层匹配电阻120Ω。上位机呼叫BMS并下发命令，BMS收到命令后返回响应信息。PC等待500ms后如尚未接收到BMS响应或接收响应信息错误，则认为本次通信过程失败。
4结语
电池管理系统的改进设计已在电池厂商、充电机厂商和电动汽车生产厂商中得到应用，当前研发的电池管理系统都已具有多路CAN接口（最少3个），充电机与电池管理系统通信协议已按统一标准进行了设计与测试，解决了电动汽车的充电问题，能够推进电动汽车的普及进程。
作者：王刃峰单位：黑龙江农业工程职业学院
1故障诊断仪系统结构与功能
1.1结构
图1示出电动汽车用手持式故障诊断仪的系统架构图。由图1可以看出，该诊断仪的系统架构及工作方式为：手持式故障诊断仪通过CAN总线读取电动汽车ECU单元中的故障码，现场维修人员可以选择是否将该故障码通过无线网络发送给远程故障诊断服务器。如果选择不发送，现场人员则根据故障码对现场的故障进行诊断排查，故障排除后清除ECU单元中的故障码，如果选择远程故障诊断，现场维修人员需等待远程故障诊断服务器返回给现场维修人员的维修意见，从而指导现场人员的工作。
1.2功能
1.2.1本地和远程诊断功能
该诊断仪读取电动汽车ECU单元中的故障码，现场维修人员通过故障诊断仪的显示屏幕读取故障码，通过该故障码确定故障的部位或故障级别，对故障进行检查排除。同时将该故障码及故障处理方式通过无线网络远程发送给远程故障诊断服务器，用于指导其它远程故障诊断，同时清除ECU单元中的故障码。如果现场维修人员读取的故障码不能进行故障排除，可将该故障码上传至远程故障诊断服务器，远程故障诊断服务器将诊断数据库中对应于该故障码的诊断信息反馈给现场人员，现场人员通过该信息进行故障诊断。
1.2.2本地和远程标定功能
本地和远程标定功能类似于本地和远程故障诊断功能，当现场维修人员对一些参数进行标定时，可以通过手持式故障诊断仪的标定功能对电动汽车进行现场标定，如果对一些标定参数不能确定，可以请求远程故障诊断服务器进行远程标定协助。
2硬件系统架构
可以看出，该诊断仪的硬件电路设计，主要包括CPU控制与外围电路设计、CAN网络接口电路设计、可靠性保障电路设计及电源电路设计等。
手持式故障诊断仪通过电源电路给整车设备供电，并通过CAN网络接口读取ECU单元的故障码，该故障码可以通过USB接口进行存储，也可以通过无线通信模块发送给故障诊断服务器。
3软件系统架构
基于无线通信的电动汽车用手持式故障诊断仪的软件系统架构，包括手持式故障诊断仪与远程故障诊断服务器软件架构两部分。
可以看出，该诊断仪软件架构包括：读取和清除故障码、诊断数据库和软件升级等。其中软件和诊断数据库升级以及请求远程标定功能均需在无线通信功能使用的情况下才可以使用，否则该手持式故障诊断仪仅仅是由现场使用人员操作的一款诊断设备。
远程故障诊断服务器的软件系统为了配合手持式故障诊断仪的使用，主要包括：远程故障诊断、远程标定、手持式故障诊断仪诊断数据库升级、软件升级以及自身的数据库升级与更新。
软件系统的总流程，如图4所示。通过图4可以看出，该软件有诊断、升级及标定模式3种。这3种模式是互斥的关系，现场人员需根据具体情况对功能进行选择。
4结论
作者:于兰李志平辛明华周能辉单位:天津清源电动车辆有限责任公司
1驱动系统参数匹配
驱动系统是纯电动汽车的核心，其基本特性参数的选配必须满足整车动力性能要求。通过计算，合理选择动力系统各部件的参数，并将其进行有效匹配，才能设计出高性能的纯电动汽车。
1.1电机最大功率计算
为满足纯电动汽车整车性能，通过3种方法计算电机最大功率Pnmax，即:根据汽车最高车速确定的功率即额定功率Pne;爬坡度确定的功率Pna;加速性能确定的功率Pnc。根据整车设计参数，可计算出上述3个功率值，取其中最大者作为电机最大功率选取参考值，即Pnmax≥maxPne，Pna，P[]nc。根据表1、2所给出的参数，由以上公式(1)—(3)，计算求得Pne为22.64kW，在坡度为20°，以35km/h的车速爬大坡时，Pna为55.66kW，同时求得Pnc为45.78kW。因此，取Pna的值作为电机最大功率选取的参考值。
1.2电机功率与转矩选择
电机在工作时，其性能分为连续工作性能和短时工作性能。电机的额定值决定了其连续工作特性，短时工作特性是电机过载一定倍数之后的转矩功率特性。在电机转速与转矩选择时，通常以纯电动汽车的常规车速来确定电机的额定转速(电机通常运行的转速)，再通过电机的额定功率和额定转速求出电机的额定转矩。
1.3电池组参数设计
动力电池是纯电动汽车唯一的动力源，其携带的总电量是整车动力性和续驶里程的基本保证。电池组的总电量与电池单体的容量和组合形式有关，而动力电池的单体电压和组合形式又直接决定了其为电机提供总电压的大小。动力电池参数匹配主要包括电池类型的选择、电池组电压和容量的选择。根据纯电动汽车对目标性能的要求，综合考虑整车所需的动力电池总电量、动力电池单体类型以及其组合形式后，计算确定动力电池单体数量。
2底盘系统设计
在纯电动汽车底盘系统中，动力系统需要重新架构，因此总布置方案改变较大。目前，电动汽车底盘设计主要运用2种方式，即:根据设计需求，在传统车平台基础上进行局部改制;开发“电动化、模块化、智能化、集成化”全新理念的底盘系统。本文采用的方式是基于原有车型平台进行局部改制。底盘系统中，大部分子系统的工作原理没有发生变化，改制后需对底盘及整车进行重新总布置，重新计算轴荷分配对悬架系统性能造成的影响，然后对悬架系统做出相应调整。
2.1电机、减速器布置
2.2前后舱元件布置
如上所述，将电机、减速器布置在原发动机前舱位置，同时DC/DC、电机控制器、空调压缩机等相应电气装置均布置在前舱。可利用各元件的外形尺寸将各元件简化为长方体模型进行布置，从车辆前舱上方往下俯视，如图5所示。原车的后舱容积约为0.43m3，将车载充电器、电源管理器、配电箱、直流空气开关布置在后排座椅背后，并且设计拱形支架，使其不影响备胎的放置，布置示意图如图7所示。同时，可设计一个大盖板，将这几个器件盖住，以达到从后面看车内美观的效果，后舱电器盖板采用塑料件制成，以减轻整车质量。
2.3动力电池布置
3车身设计
3.1更改因素
3.2结构设计
根据以上设计需求，从车身底部右后边向上斜看改进后的车身地板结构如图12所示，其侧面剖视示意图如图13所示。图13中的台阶面从左至右依次表示:后排座椅安装面、后排座椅脚地板及前排座椅安装面、前排座椅脚地板。车身地板与电池包安装梁通过车身焊装构成车身的一部分，而中央通道盖板在整车装配线束后，再通过螺钉或螺栓固定在地板上，用于构成线束的通过空间。本例中由于车身地板在电池包的基础上进行了抬高和展平，使得后排座椅的H点与脚地板的垂直距离减小，从原车的400mm以上减少至250mm左右，但是仍然符合一般乘用车布置设计要求。座椅下方安装板展平后，重新设计了小的安装支架结构，使得坐垫底座轻微改动。本设计在适当的地方加强了车身地板设计刚度，以满足整车碰撞法规要求和承载要求。综上所述，前后舱、动力电池包及与车身地板之间的布置关系如图14所示。
4整车性能
5结束语
纯电动汽车在能源利用率、减少排放污染、降低噪声方面所具备的显著优势，对目前能源危机、环境污染问题均可起到有效缓解作用。本文针对基于传统汽车平台的纯电动汽车改制进行了重新设计，各总成布置合理，将选配的数据导入matlab程序获得了相应的车辆性能曲线。结果显示，所有性能数据能够满足本文所提出的整车目标性能要求，将为该纯电动汽车下一步整车优化提供有效参考。
作者：何勇彭忆强王子江王海单位：西华大学交通与汽车工程学院四川汽车工业股份有限公司新能源汽车研究院
一、旧技术体系的不适应性
二、新技术体系探讨
三、总结
总之，既然欠缺远途行驶能力是源于十九世纪的现行电动汽车技术架构的系统性缺陷，那么基于现有电池技术构建新的、技术可行经济合算的、涵盖电力供应和电源及驱动系统的电动汽车技术架构，或许是化解电动汽车诸多难题的有效路径。
作者:庄森禹茜单位:郑州大学
一、发展规律
1.环境可承载规律。
决定汽车产业的发展规律中环境的可承载规律也影响重大。随着现在各大城市的污染逐步加深，越来越多的人开始将环境恶化的原因归结到汽车的使用上。因此，必须找到一种低污染或零污染的交通工具，这样才能解决实质问题。
2.技术推进规律。
电动汽车作为新一代的交通工具其技术组成不仅包含了原有的机械技术、驱动技术和控制技术，还使用了最新的电力电子技术和信息技术等高端科技，这些技术的全面发展是推动电动汽车产业化的重要因素，并且为其发展打下基础。
3.市场拉动规律。
每一个产业的发展都离不开产品的实际使用价值，只有产品的使用价值得到认可才能够促进产品的再生产，而产品的使用价值是需要通过销售市场来体现的，任何一个产业都会遵循这个规律。当今世界经济全球化的浪潮高涨，想要推动电动汽车的产业化发展必须要注重对其市场的培育和开发。
二、与我国国情相结合
1.与我国能源现状相结合。
随着近些年我国汽车保有量的迅速增长，年均石油进口量不断上升，汽车燃油消耗量逐年增加，发展电动汽车产业首先要解决能源消费结构的问题，缓解我国的能源危机，保证能源的安全稳定。
2.与我国环境现状相结合。
新时期越来越多的人已经注意到了人与自然和谐发展对人类的重要性。进行产业化的电动汽车发展过程要注重其与环境的适应能力和相互融洽程度，适应我国的环境特点，发展零排放的低能耗工程。
3.与我国汽车工业的技术水平相结合。
面对目前我国汽车技术依旧没有实现完全的自主知识产权的国情，电动汽车产业在发展之初，要牢牢把握住各国均处于发展初级阶段的情况，积极地加大研究投入，让产业化带动我国的电动汽车技术走在世界的前列，增强我国的汽车工业国际竞争力。
4.与我国汽车市场现状相结合。
近10年，我国汽车产业呈现狂飙式发展，汽车销量从2001年占全球4.3%，到2010年攀升至23.5%，成为全球第一汽车生产和消费大国。未来10年我国汽车将进入第二个高速增长期，我国将逐渐步入“汽车社会”，迎来汽车消费大众化的时代。据专家预计，至2015年国内汽车的产能将达到3800万辆，消费量将达到3000万辆，我国汽车消费将占全球汽车总消费的25%左右。这为电动汽车产业发展提供了巨大的市场需求。电动汽车产业在开始发展之初，认清我国汽车市场的现状和经济规律，充分利用汽车市场的竞争机制，减少国家政策对市场竞争的过度干预，在短期内促进电动汽车产业按照市场规律得到最快发展。
5.与我国汽车法律法规体系相结合。
三、与国际电动汽车产业接轨
为了发展汽车工业常常需要通过市场来换取技术，中国市场的发展受制于别国的先进技术。因此在电动汽车产业发展之初，应当积极投入电动汽车技术的研发，争取在世界上取得超前的地位，从以下几个方面做好相应的工作。
1.以技术研发为基础。
首先，要将核心技术作为追求的主要目标和研究投入的主要方向。只有掌握了产业的核心技术才能够真正掌握产业的“命脉”，实现产业链的水平分工，给产业的进一步发展提供充足的动力。
2.注重调整汽车产业结构。
3.积极进行产业转移。
产业化的发展不仅需要全球的资源，更需要全球的市场。从国内外环境看，国际汽车产业呈现由汽车制造向汽车研发转移的趋势。我国作为新兴国家的代表，将从电动汽车产业研发转移中获取更多机会。我们需要适时地制定出产业发展的规律和策略，不失时机地走“引进来、走出去”的特色发展道路。
四、市场经济体制下推动电动汽车产业发展的措施
1.必须坚持“两条腿走路”的方针。
对于未来电动汽车产业的发展，必须采取一定的措施和制度，也要结合中国国情，从实际出发，必须坚持“两条腿走路，双管齐下，两手抓、两手都要硬”的方针。一方面，要以空前的热情和努力大力推动电动汽车产业发展;另一方面，高度重视传统汽车的技术进步和技术升级。
2.加快核心部件的技术研发力度，尽快掌握核心技术。
政府应以更大的力度支持电动汽车的技术开发，毫不放松地紧跟世界前沿技术，巩固己有的优势地位，加大科研的力度，走一条“吸收-引进-创新”的道路，形成国内电动汽车核心技术，防止产业发展在技术上受制于人。
3.培育国内消费市场，提高消费者成熟度。
促进电动汽车消费的关键是降低产品价格。从汽车市场看，我国已经是世界上汽车产业发展潜力最大的地区之一，目前北京、成都等5个城市的汽车保有量超过200万辆，巨大的消费潜力是我国电动汽车产业不断发展的基本保证。推广电动汽车需培育国内消费市场，电动汽车只有在消费者的广泛使用中才能不断得到改进，其社会效益也才能得到体现。
五、结语
纵观电动汽车行业的发展，电动汽车的发展已不单单是在汽车行业内部的经济发展，而是上升到了国家战略高度，它的发展也将带来一场低碳环保的技术革命和创新。所以我们应该合理应用各方面的推动力量，最大限度的发挥国家政策和市场的巨大推动力，不断的革新电动汽车技术，满足市场的新需求，优化产业的资源合理利用，促进电动汽车产业良性发展。
作者：干波单位：西南财经大学
摘要：
介绍研制的电动汽车热泵空调系统及其配用的双工作腔滑片压缩机的性能，依据测试样式机的试验结果分析了转速对该空调系统制冷量、输入功率及COP等性能的影响。若轿车顶盖全部布满太阳电池，所产生的电能约为225W，可以使空调系统的制冷量增加8%左右，同时还能降低汽车空调冷负荷的峰值。
关键词：汽车空调；热泵；太阳能
0引言
我国也制定了电动汽车的研究与开发计划，并正在逐步实施。本课题组对电动汽车配套的空调系统进行研制，开悄磁直流无刷电机直接驱动旋转压缩机的电动汽车热泵空调系统，本文介绍该系统及对其所进行的试验研究。
将太阳电池布满整个车顶可以起到两个作用；一是给电动汽车空调系统提供部分能量，使其取自车载蓄电装置的动力减少；二是可将电动汽车所需冷量的峰值减少40%[5]，从而使空调系统取自蓄电装置的动力进一步减少。根据Sekurit公司太阳能盖板的产品介绍，20组100mm×100mm单晶硅电太阳电池在完全曝晒时可产生25W的电能，对于小型轿车有1.81m2（19.5ft2）车顶面积[6]，这个空间安装的光电池在完全曝晒时能产生大约225W的电能。这种方案非常适合电动汽车使用，因为它在不加大车载蓄电装置容量的条件下，使电动车的有效行驶距离增加。本文也对太阳电池在电动汽车空调系统中的应用进行探讨。
1电动汽车热泵空调系统
电动汽车热泵空调系统的工作原理如图1所示，压缩机由直流无刷电机通过皮带驱动，空调系统的制热/制冷运行方式由四通换向阀转换，实线箭头表示制冷运行方式，这时向车室内吹冷气，使车内降温冷却；虚线箭头表示制热运行方式，这时向车内吹热风使车内升温加热或对挡风玻璃除雾/霜。通过感受车室温度，逆变器调制电动机电源的脉冲宽度来控制压缩机转速的大小，从而改变空调系统的冷（热）量大小，以满足各种环境条件下车室的舒适性及除雾/霜要求。从原理上讲，该系统与普通的热泵空调并无区别，但由于该空调系统是用于电动汽车这一特殊场合，该系统所用的主要部件都有其特殊性。为此，我们配套开发了双工作腔滑片压缩机，专门制作直流无刷电动机和逆变器控制系统。
1.压缩机2.驱动电机3.逆变器4.车室温度传感器
5.平行流换热器（车外单元）6.四通换向阀7.轴流风阀
8.膨胀阀9.平等流换热器（车内单元）10.离心风扇
11.制热工作方式12.制冷式方式
图1电动汽车热泵空调系统
Fig.1Heatpumpairconditioningsystemforelectricvehicle
专门研制的双工作腔滑片压缩机的结构原理如图2所示，圆形转子同心地安装在扁圆形气缸内，五个滑片置于转子上开设的槽中并能来回滑动，原动机驱动转子转动时，滑片靠离心力被甩出，紧贴在气缸内表面上，在气缸内腔分隔成若干个随转子转角变化其容积的小空间（称为基元），随着转子转动，基元容积的大小周期性变化，从而完成了气体的吸入、压缩、排出等工作过程。该压缩机具有以下特点：
1.气缸2.转子3.滑片4.吸气口5.排气阀
图2双工作腔滑片压缩机
Fig.2Schematicviewofvanecompressorwithdouble-actingchambers
1)结构简单，零部件少，加工与装配容易实现。
2)运转平稳。由于无偏心转动零部件，动力平衡性能好，尤其在高转速运动时振动和噪声很小。
3)起动冲击小。滑片在起动时逐步伸出，静摩擦转矩小，因而起动转矩缓慢上升，减少了起动冲击。
4)效率高。由于没有吸气阀，余隙容积小且余隙膨胀不直接影响吸气基元，因而使吸气损失减少，容积效率提高。
5)体积小，重量轻，便于狭窄空间安装，因而比较适合汽车空调使用。
6)压缩机每转完成两次吸、排气，输气量大且脉动性小。
表1列出了所研制双工作腔滑片压缩机的主要尺寸，图3为它与电装（Denso）公司容量相同的汽车空调用涡旋压缩机制COP[4]比较，从图中可以看出：转速低于2500r/min时，涡旋压缩机的COP低于双工作腔滑片压缩机，这主要是由于涡旋压缩机的内泄漏间隙比较长，低转速时其内泄漏量较大的缘故；转速高于2500r/min时，涡旋压缩机的COP则高于双工作腔滑片压缩机，但高出的幅度并不很大，这主要是因为双工作腔滑片压缩机随转速的升高摩擦功率增加比较快的缘故。考虑到其它因素：如加工简单、高转速下的振动和噪声很小、起动冲击小等，双工作腔滑片压缩机是适合电动汽车空调系统使用的压缩机。涡旋压缩机虽然也有优良的性能，但对加工和装配等的要求都比较高，国产设备还不能完全满足其技术要求。
2试验装置与测试条件
研制的电动汽车热泵空调样机在按照国际标准建造的全自动汽车空调系统试验装置上进行了测试，主测采用蒸发器侧进出口空气焓差法，辅测采用冷凝器侧液体制冷剂流量计法。测试时，主辅测制冷量偏差应小于5%，并以主测数据为准。试验方法及数据处理均依据中国汽车行业标准QC/T72.1-93《汽车空调制冷装置性能要求》和QC/T72.2-93《汽车空调制冷装置试验方法》，所有测试所用仪表均符合QC/T72.2-93的规定。
由于压缩机由直流电机直接驱动电机的转速就可连续改变压缩机的转速，厂商的测试工况，试验中压缩机转速分别1000、2000及3000r/min；工质采用条件为：蒸发器侧干球温度（27±0.5）（19.5±0.5）℃,冷凝器侧干球温度（35±0.5）℃。样机的试验结果整理成如图4～6所示的性能曲线，这些曲线未计入太阳电池所产生的能量。
图6示出了空调系统的COP随转速的变化，从图中可以看出；转速较低（＜1500r/min时，COP随转速的增加有较快地增长，当转速增长到一定程度（＞2000r/min）后，COP随转速增加而定不变，这说明低转速时，转速的增加可使压的密封效果得到很大改善，致使制冷量速度较快，高转速时，压缩机的内泄漏再增加转速已使密封效果改善不大，所以长速度趋于稳定，而压缩机制输入功却一直比较稳定速度的增长。
作者研制的电动汽车空调系统与目前正在使用的燃油汽车空调系统（用斜盘压缩机）的性能比较如图6所示。电动汽车空调系统的COP在转速较低时（＜1500r/min）略低于燃油汽车空调系统，而在高转速时（＞2000r/min）却明显于燃油汽车空调系统。这主要由于斜盘压缩机工作腔的密封性能较好且几乎不受转速的影响，而滑片压缩机的工作腔密封性能受转速的影响较大，转速升高可以明显改善其工作腔密封性能。压缩机由独立电机驱动后，其转速不再受汽车动力机的影响，可以恒定在较高的转速下运转。因此带双工作腔滑片压缩机的热泵空调系统的性能优于现有的燃油汽车空调系统，能够满足电动汽车空调的。
4太阳能的应用
将电动汽车整个车顶布满太阳电池，所产生的电能使电动汽车空调系统制冷量增加的情况见表电能使电动汽车空调系统制冷量增加的情况见表2。表2中制冷量增加量是用光电池产生的电能乘以各转速下空调系统COP所得的结果，相对增加量为制冷量增加量与不利用太阳能时空调系统制冷量的比值。从表中可以看出，利用太阳能可使空调系统制冷量增加200W以上，且转速较高时的增幅较大，这是由于空调系统低转速时的COP较低、高转速时势COP较高的缘故；制冷量的相对增加量为6%～27%，且COP越低（对应的转速也低），增加的效果越明显。电动汽车空调系统采用独立电动机驱动后，压缩机转速不再受怠速的影响，可以稳定COP较高的转速（约为2500r/min）下工作，这时，可以增加制冷量350W以上，相对增加量约为8%，大家知道，汽车在太阳下曝晒时空调系统的冷负荷最大，当车顶布满光电池后，这时不仅能最大限度地产生电能，而且可以有效地阻止太阳辐射热通过车顶进入车室内，使保持车室舒适所需的冷量大幅度降低，从而使空调系统消耗蓄电装置的电能降低。总之，利用太阳能可以有效地减少空调系统取自车载蓄电装置的动力，增加电动汽车的有效行驶距离。
5发展展望
车载蓄电池提供的直流电是电动汽车唯一的动力源且很有限，辅助设备消耗的电力减少了电动汽车的行驶蹁，开发高效的电动汽车空调系统乃是电动汽车在商业上能够被接受的关键一步。压缩机和电动机做成共用主轴的封闭结构后不仅能大幅度提高效率，而且还可以杜绝制冷剂的泄漏、安装更加灵活；直流电驱动又使压缩机采用封闭结构成为可能，因此，高效节能将决定电动汽车空调未来的发展，采用封闭压缩机是未来电动汽车空调不可逆转的趋势。我国目前作为汽车空调的制冷工质，发达国家已于1996年1月1日全部采用对臭氧层安全的R-134a，但R-134a的温室效应系数较大，在不久的将来还可能会被更符合环保要求的制冷工质所取代，不管制冷工质如何变化，电动汽车空调必须符合环保要求的这一发展趋势将不会改变。采用人工智能技术开发先进的传感-控制系统，使创造的车室环境更加符合人体皮肤的感觉，进一步提高舒适性，也是电动汽车空调未来的发展方向。随着太阳电池效率提高和成本降低，其在电动汽车空调系统中的应用会成为可能，并且会逐步得到普及。
6结论
从以上分析可以看出，作者面向电动汽车开发的热泵空调系统具有良好的性能，适合电动汽车使用。分析样机试验结果得出以下结论：
1)空调系统的制冷量/制热量、输入功率随转速增加基本呈线性增长关系；空调系统的COP在转速较低时随转速增加有较快的增长，而在转速较高时，则受转速的影响较小。
2)所开发的双工作腔滑片压缩机，低转速时的COP高于容量相同的涡旋压缩机，而高转速时的COP低于涡旋压缩机，但所低出的幅度并不很大。综合考虑性能、加工及安装等因素，双工作腔滑片压缩机是比较适合电动汽车空调系统使用的压缩机。
3)与目前使用的燃油汽车空调系统相比，电动汽车空调系统的低速性能略差，但它却具有较好的高速性能。
4)若轿车顶盖全部布满太阳电池，所产生的电能约为225W，可以使空调系统的制冷量增加8%左右，同时还能降低汽车空调冷负荷的峰值。
致谢：广东省电动汽车实验专门为本项目研制驱动电机,并指导电控系统的设计；试验得到广州豪华汽车空调器有限公司质检科的支持和配合，在此一并致谢。
摘要：电动汽车的驱动电机运行在再生发电状态时，既可以提供制动力，又可以给电池充电回收车体动能，从而延长电动车续驶里程。对制动模式进行了分类，并详细探讨了中轻度刹车时制动能量回收的机制和影响因素。提出了制动能量回收的最优控制策略，给出了仿真模型及结果，最后基于仿真模型及XL型纯电动车对控制算法的效果进行了评价。
关键词：制动能量回收电动汽车镍氢电池Simulink模型
制动能量回收问题对于提高EV的能量利用率具有重要意义。电动汽车采用电制动时，驱动电机运行在发电状态，将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电，对延长电动汽车的行驶距离是至关重要的。国外有关研究表明，在存在较频繁的制动与起动的城市工况运行条件下，有效地回收制动能量，可使电动汽车的行驶距离延长百分之十到百分之三十。
目前国内关于制动能量回收的研究还处在初级阶段。制动能量回收要综合考虑汽车动力学特性、电机发电特性、电池安全保证与充电特性等多方面的问题。研制一种既具有实际效用、又符合司机操作习惯的系统是有一定难度的。本文对上述问题作了一些积极的探索，并得出了一些有益的结论。
1制动模式
电动汽车制动可分为以下三种模式，对不同情况应采用不同的控制策略。
1.1急刹车
急刹车对应于制动加速度大于2m／s2的过程。出于安全性方面的考虑，急刹车应以机械为主，电刹车同时作用。在急刹车时，可根据初始速度的不同，由车上ABS控制提供相应的机械制动力。
1.2中轻度刹车
中轻度刹车对应于汽车在正常工况下的制动过程，可分为减速过程与停止过程。电刹车负责减速过程，停止过程由机械刹车完成。两种刹车的切换点由电机发电特性确定。
1.3汽车长下坡时的刹车
由于电动汽车主要工作在城市工况下，所以本文将研究重点放在中轻度电刹车上。
2制动能量回收的约束条件
实用的能量回收系统应满足以下要求：
(1)满足刹车的安全要求，符合驾驶员的刹车习惯。
刹车过程中，对安全的要求是第一位的。需要找到电刹车和机械刹车的最佳覆盖区间，在确保安全的前提下，尽可能多地回收能量。具有能量回收系统的电动汽车的刹车过程应尽可能地与传统的刹车过程近似，这将保证在实际应用中，系统有吸引力，可以为大众所接受。
（2）考虑驱动电机的发电工作特性和输出能力。
电动汽车中常用的是永磁直流电机或感应异步电机，应针对不同的电机的发电效率特性，采取相应的控制手段。
（3）确保电池组在充电过程中的安全，防止过充。
由以上分析可得能量回收的约束条件：
（1）根据电池放电深度的不同，电池可接受的最大充电电流。
（3）能量回收停止时电机的转速及与此相对应的充电电流值。
3制动能量回收控制算法
3．1制动过程分析
经推导可得，一次刹车回收能量E＝K1K2K3（ΔW－FfS）。
3．2控制算法
镍氢电池（100Ah）在常温以0．5C放电时，电池单体电压变化范围为12～15V，但电池主要工作于平台段，即12．2～13V。为讨论问题方便，认为电池单体端电压为12．5V，总电压等于300V。据此假设，计算所得的充电电流误差不超过6％。
电机在不同的转速与转矩运行时，实测的效率曲线类似指数函数。为了处理方便，可将效率曲线分三段线性拟合成如下函数（拟合误差不超过5％，其中n为电机瞬时转速）：
与此相对应，可将制动过程分成三个阶段：
取制动转矩为60Nm，即F0＝1860N，K＝20，可得t1＝2．62s，平均加速度约为－1．29m／s2。计算可知，充电电流I单调减小，IMax＝It＝0＝75．75A。
4仿真模型及结果
驱动力合力：Ft＝Ff＋Fj＋Fi＋Fw
其中,Ft为作用于车轮上的驱动力合力，Ff为滚动摩擦力，Fj为加速阻力，Fi为坡度阻力，Fw为空气阻力。在城市工况下，Fi和Fw可忽略。
其中，车体质量为M，瞬时车速为V，制动初始车速为V0，电制动结束时车速为V1，充电电流为I，电池端电压为U。其它符号含义与前相同。
在Simulink环境下建立仿真模型，可得电机转速曲线如图1所示，充电电流曲线如图2所示，回收能量曲线如图3所示。
5制动能量回收控制算法功效的评价
以初始速度为60km／h的电制动典型过程为例，经仿真计算可得，回收能量占车体总动能的65．4％，其余的34．6％为机械刹车和电刹车过程中的损耗。以我国轿车25循环工况为例，考虑到摩擦阻力及各部分效率的问题，回收能量占总耗能的23．3％。
实验证明，本文提出的制动能量回收控制策略是简洁有效的。在典型城市工况下，配备能量回收系统的XL型纯电动轿车运行可靠，可以延长续驶里程10％以上。
锂电池由于比能量高，也是EV常用的动力源。实验证明国内研制的锂电池瞬时（20s）充电电流上限可达1C，对常用的80Ah锂电池而言，其最大充电电流为80A左右。但是出于安全方面的考虑，如果把制动能量回收系统用于锂电池系统，需要严格的限流措施或将电刹车与机械刹车同时作用。
制动能量回收的另一种情况是汽车下长缓坡。我国规定城市道路坡度不超过8％，在此条件下，如果EV下坡速度为30km／h（n＝2200r／min，效率＝0．847），则制动充电电流为37．6A，对镍氢电池来说不到0．4C，可以安全地持续充电。
尽管本课题针对纯电动车，但由于混合动力车与纯电动车的能量回收规律相似，因此以上讨论同样适用于各种混合动力车，主要区别在于电池放电倍率大小不同。
这种电力电子系统的两个特征是压接技术和机械高度集成化，这两者都是混合多动力电动汽车的里程碑技术。
2004年5月25日,纽论堡--来自于赛米控为混合动力和电动汽车开发的优化模块SKAITM，由于其特殊的压接技术以及机械集成度，满足了汽车工业的高可靠性需求。就产品性能而言，和以前开发的产品相比SKAI模块取得了长足的进步。
SKAI是一个三相逆变模块，用于将直流电源（来自于燃料电池）转变成交流电源（供给电机）并可附带能量回馈电路。该系统含集成的DSP控制器，驱动和保护电路，直流稳压电容，半导体，绝缘体，传感器，液体冷却回路以及和汽车通信的CAN总线接口。
该功率电子模块包含两种拓扑结构。其一IGBT模块设计有600V/1200V，500A/400A规格的输出能力，适合50~200KW功率的电机，而第二种拓扑MOSFET模块设计有75V/100V/150V，700A/600A/500A规格的输出能力，适合3~20KW功率的电机。
SKAI是赛米控在其以往主要用于汽车领域的专利压接技术--SKiiP?技术的基础上发展起来的。事实上，得益于其SKiiP?技术，赛米控享誉电池汽车的功率电子系统专业供应商的殊荣已有十余年的历史，特别是在叉车领域中。这种用于所有电气接触和热接触上的压接技术，能延长产品寿命并提高温度循环能力。与焊接不同，压接技术对冲击、震动以及高环境温度不敏感，并能确保热直接扩散到散热器。“正是这种压接技术帮助我们在汽车工业立稳了脚跟”，赛米控国际营销/市场总监PeterFrey先生说道，“它为高要求，低成本，安全第一的汽车工业提供了服务保障”。
SKiiP?技术早已使用在很多电动汽车上，如OpelZafira,BMWE1,FordThink(其前身为Pivco),FiatSeicentoElettra,DaimlerChryslerA-Class,AudiDuo,混合动力公交工程,VWPowerGolf,ChryslerEpic。除了混合动力汽车和燃料电池汽车外，SKiiP?技术在叉车、平板传输带，社区汽车以及拖拉机上都得到广泛应用。
就赛米控产品策略的背景，PeterFrey先生表示：“对我们而言，如今内燃机最具潜能的替代品就是混合动力电动汽车和氢燃料电池汽车。这种想法事实上在19世纪就业已存在,出而非新近才出现。“燃料电池电动引擎不产生有害的排放物，噪音低，能量利用效率高。如此多的优点使得我们在该领域进行研究和开发的时候始终保持着昂扬的激情。”
本文作者：曹建华高大威宣智渊魏解元单位：清华大学汽车工程系
前言
1车用锰酸锂电池寿命试验的介绍
1.1电池寿命试验研究平台电池使用寿命试验研究平台包括电池试验台、主控计算机系统和动力电池等，如图1所示。研究对象为某型号车用锰酸锂电池组，其主要参数见表1。电池组中各单体电池排列顺序见图2。电池试验台是美国Arbin公司生产的专业电池测试仪器，该仪器可对电池以恒流、恒压或者恒功率等手段充放电，并可进行工况测试。电池运行时的各种数据由电池管理系统采集，通过CAN总线和主控计算机实现通信，以监控试验状况，并记录数据。
1.2电池寿命的试验方法
1.2.2试验方法工况循环试验共进行了5000个循环的测试，每个循环时长5min。每1000个循环之后进行1次电池全容量充放电，测量电池的容量。测量电池容量时参照汽车行业标准《电动汽车用锂离子蓄电池(QC/T743—2006)》，测定电池容量的流程见图4(电压判断标准是平均单体电池电压达到极值，I3=5.33A)。
2锂离子电池寿命的初步评估
3温度和单体电池的一致性对电池寿命的影响
3.1温度对电池寿命的影响电池在工作时会伴随着电极和电解液的分解，锂离子也会在电极上沉积形成氧化物，这些反应导致了电池容量的减小。而温度和反应速率存在如下关系［9］。式中:K为电极衰减反应速率，mol/s;Ea为反应的活化能，kJ/mol;R为气体常数，R=8.31451J/kmol;T为温度，K;B为频率因子，A/(mols)。可见温度对于电池寿命有很重要的影响，表3为单体电池最高温度和容量衰减率之间的关系。从表3可知，在试验的不同阶段，控制试验中的单体电池最高温度略有差别，则电池的容量衰减率也不一样。随着单体最高温度的升高。容量衰减率也呈上升趋势。
4电池寿命强化试验
5结论
摘要：电动汽车是最具发展潜力的新能源汽车，以电力为驱动，有着噪声低、低排放、效率高等特点，应用前景广阔。本文围绕新能源电动汽车对其电池技术进行了讨论。
关键词：电动汽车；比能量；可靠性；锂离子电池
由于传统内燃机汽车所造成的环境和能源问题愈加突出，汽车行业发展受阻。目前我国科研机构和汽车制造企业都加大了对新能源电动汽车的研发力度，以期解决现存电动汽车电池技术难题。
1新能源电动车电池技术
根据能源供给类型的不同，电动汽车可分为纯电动车、混合电动车和燃料电池电动车，且这三种电动车电池技术均面临着技术难题，较难量产推广。电池技术是影响新能源电动车推广和广泛应用的重要因素，所以迫切需要解决电池的容量和能源补充问题。
2新能源电动车电池技术对比
（4）锂离子电池。锂离子电池主要包括正极（锂离子金属氧化物LiMO2构成）、负极（焦炭或石墨C构成）和有机溶液（溶有锂盐）。充放电反应方程：LiMO2+nCLi1-xMO2+LixCn。锂离子电池的性能要优于前两种电池性能，有着体积小、寿命长和自放率低的优点，锂离子电池并不存在传统蓄电池出现的“记忆效应”，该电池无污染，所以该种电池一直被看好，是最具有实用价值的电动车电池。但锂离子电池在快速放电性能、价格、过放电保护方面有着不足之处。而大容量、高功率的锂离子电池在安全方面有着一定能够隐患，使其大规模推广受到限制，现在主要被用于容量较小、功率较低的电动汽车的应用中。目前各国汽车生产商都在重点研究锂离子电池技术，主要围绕如何降低电池成本，实现快速便捷放电，确保大容量的电池安全性为研究重点。
3锂离子电池技术
（1）锂离子电池材料技术。该种电池正负极材料体系很丰富。用于动力电池的NCM三元层状正极材料，其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的应用比较成熟，而拥有较高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2已被批量应用。近几年铝掺杂的锂镍钴氧电池将被用于驱动电动汽车，与锰酸锂混合也可用于制造车用动力电池。磷酸铁锂电池生产已满足客车和专用车辆的应用。用于负极的材料石墨、硬/软碳和合金负极材料，其中石墨应用最为广泛，无定形硬碳或软碳与石墨混合已经逐渐被应用。钛酸锂负极材料倍率性和循环性佳，但比能量低、成本高，适用于大电流充电。将纳米硅或硅氧化物作为负极材料已有小批量应用，但还需研究出解决因锂嵌入硅后造成的体积膨胀导致使电池循环寿命减少问题的方法。锂离子电池电解液中六氟磷酸锂及其它新型锂盐、溶剂提纯、电解液配制、功能添加剂技术不断进步，而如何提高电池工作电压，如何改善电池高低温性能是现在研究方向，目前安全型离子液体电解液以及固体电解质均在研制中。聚烯烃微孔膜是现如今锂离子电池隔膜销售中的主要产品，而耐高温、高电压隔膜将会是未来的主要发展方向。
（2）单体电池技术。单体电池形状主要有圆柱、方形金属壳（铝/钢）和方形软包散装，而车用电池组容量大、电池数量多、管理系统复杂。目前圆柱电池技术并不能满足车用电池需求；方形电池电芯制作方式较多（正极包膜叠片、卷绕+叠片、叠片+卷绕等），制作出的电池容量大，适用于软极片电池（磷酸铁锂和三元材料的电池）。叠片式电池在各材料体系中均适用，可靠性高，与卷饶电池相比寿命较长，例如日产Leaf纯电动汽车、Volt插电式混合动力汽车电池均采用叠片式。软包电池电芯的制作则与方形金属壳电池类似。总体来看，我国单体电池生产正在由半自动向着全自动大规模制造迈进。
（3）电池系统技术。我国动力电池系统产品存在功能简单、数据采集可靠性较弱，SOE估算精度、热管理、均衡、安全管理等有待提升，而核心元器件则差距大。电池系统应从结构设计优化与材料选型两个方面入手结构抗振、抗冲击以及轻量化集成优化设计进行研究，并从故障诊断预测、热安全监测预警和防控三个方面进行关键技术的开展。
综上所述，对于新能源电动汽车来说镍氢电池性能要优于铅酸蓄电池，燃料电池和锂离子电池比与镍氢电池相比性能性能更佳，但都有着各自难以突破的技术难题。基于锂离子电池各项性能和目前技术研究程度，不久的将来锂离子电池会被广泛应用于纯电动汽车。
作者：姬超单位：山东中实易通集团有限公司
摘要：随着国家经济水平与科技水平的不断提升，纯电动汽车技术正在不断成熟和发展，逐渐步入产业化进程。目前汽车故障诊断技术探索大多数是针对传统发动机汽车而进行的，对于纯电动汽车的故障诊断研究少之又少。我国与国际上汽车故障诊断水平先进的国家来说，仍处在起步阶段，因此对于纯电动汽车的故障诊断发展需要不懈的努力。对纯电动汽车的常见故障进行了阐述，并探索了故障诊断思路。
关键词：纯电动汽车；故障诊断；思路
1纯电动汽车系统构造分析
2纯电动汽车常见故障诊断思路分析
2.1纯电动汽车绝缘故障的诊断和查找
2.2纯电动汽车高压电故障诊断和安全管理
2.3纯电动汽车电驱动故障诊断分析
以往的故障诊断系统是利用一套整车管理控制器局域网络实现通讯的，而整车控制器局域网络中通常会设置很多控制单元，于是就比较容易导致总线荷载过高，系统即时反应速度缓慢，故障分析数据难以获得快速的反应。本文针对该问题构思了一种独立的故障分析控制器局域网络，这种网络的特征是能够在整车控制器局域网络中获得数据，但是没有传送数据的能力。通过加工后的故障数据是应用故障诊断结构传送至独立的故障诊断控制器局域网络中的，继而通过故障诊断控制器局域网络传送到每个控制器，这种方式不但能够提升故障反应速率，还能够防止多个控制器局域网的互相扰动。在纯电动汽车的电驱动故障诊断系统中，整车控制器与电动机控制器把电压、电流、热度等数据以文字形式发送到故障诊断系统，故障诊断系统依据诊断规范分辨其是否为故障后，再以文字的形式传送出去。电驱动系统包含了驱动电路与电动机自身。该文中的电动机使用的是效率明显的永磁同步电机。
驱动系统包括了控制电路、驱动维护系统、电力供给系统和传感系统等。电驱动系统的故障一般出在控制器方面与电机自身方面。对于纯电动汽车电驱动故障诊断分析方法通常有两种，一种是自测试手段、另一种是在线诊断方法。直流母线系统线路中的电容是一种能够在自测时期处在非静态输出的零件，在自测试的结束阶段应当对母线电容进行充电，在充电环节里电容的接入电流和电压都是非静态的参数，应用这个特征能够实现电容故障的检查。在线诊断方法通常包括IGBT模块开路故障在线检测、电机绕组匝间短路故障在线诊断与位置传感器偏转误差故障的在线诊断。该方法具备工程实用性高、诊断迅速的优势。
3结语
电子信息技术在汽车领域的使用让车辆故障测试和诊断变得更加繁复，以往的经典修理手段已经难以满足实际需求，所以汽车故障诊断系统和专门的诊断设施的开发有着十分巨大的发展空间，故障诊断技术正在渐渐朝着自动化的方向发展。国内已经有部分研发机构对纯电动汽车故障诊断技术进行研究，并且获得了比较乐观的成绩。尽管目前纯电动汽车的故障诊断系统仍旧处在起步阶段，然而随着科技水平的持续提升，相信故障诊断系统必定会越来越完善。
作者：白彩盛单位：甘肃金城理工中等专业学校
摘要:
关键词:
纯电动汽车;复合电源;模糊控制;联合仿真
1复合电源的结构
2模糊控制策略模型
3整车模型的搭建
4仿真结果与分析
在纯电动汽车的基础上，借助Cruise软件搭建了带有复合电源模块的整车模型。详细介绍了通过联合仿真的方法将Simulink里搭建的策略模块加入到整车模型中的步骤。其他用户可以根据类似方法开发自定义策略和车型。提出超级电容与双向DC/DC并联再与电池串联的复合电源结构。用模糊控制工具箱设计对于复合电源功率分配的模糊控制器，搭建整车复合电源控制策略模块，使得超级电容充分发挥了提供瞬时功率的作用，避免了蓄电池过充和过放，提高了复合电源系统的循环使用寿命。此设计方案和仿真结果对于纯电动汽车复合电源系统的研究具有一定的参考价值。
作者:周美兰胡玲玲张宇单位:哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨职业技术学院电气工程学院
大规模电动汽车入网参与电网调度需要在某一区域设置一个机构，作为电力公司调度部门和电动汽车的中介。针对机构对所管辖电动汽车的控制，首先，以1天为1个周期把电动汽车可能被控制的区域分为办公区、居住区和超市购物区。然后，机构根据各电动汽车状态信息把各区域的电动汽车分为充电集群和放电集群。之后，机构根据可调度容量、可调度时长、电动汽车车主违约度制定评价体系对集群内电动汽车在每个时段的充电或放电的顺序进行排队。最后，在保证电动汽车车主行驶和电池安全约束的情况下，对电动汽车进行充放电调度，使机构充放电尽可能满足电力公司调度部门的调度计划。
电动汽车;机构;分区;充放电集群;评价体系;充放电顺序
1机构的控制结构
2充放电集群的划分机构
本文针对机构对所管辖的电动汽车充放电控制进行了研究，首先机构把电动汽车调度区域分为办公区、居住区、超市购物区，然后机构根据电动汽车车主上传的电动汽车状态信息，把各区的电动汽车分为充电集群、放电集群，之后针对电动汽车在某时段充放电顺序问题，提出并建立了基于可调度容量、可调度时长、车主违约度的电动汽车优先级综合评价体系，确定充放电顺序。最后根据调度计划及充放电约束条件确定每辆电动汽车充放电情况。由于存在调度偏差和车主违约的可能，所以机构在设计过程中应具备一定常备储能设备。
作者:李文华范新涛孔梅娟单位:河北工业大学电气工程学院
【摘要】
【关键词】
环保；充电桩；市场；服务营销
1.环保电动汽车充电桩简介
1.1输入模块电网供电：通过电力网直接供电。风力供电：通过风力带动发电机运转，产生直流电，储存在电池中，也可通过逆变器逆变成交流电直接供电。太阳能供电：通过太阳光经过太阳能电池板产生直流电，储存在电池中，也可通过逆变器逆变成交流电直接供电。
1.2输出模块直流/交流电，根据充电桩的类型输出相应电压类型。
1.3刷卡计费系统刷卡登陆，启动充电系统，选择充电类型及充电金额等。
1.4充电模块通过充电电路，变压器，逆变器等相应电力电子器件，输出安全的，快速的，稳定的充电参数。
1.5安全模块保护电路，防止过充，线路短路等等安全性问题，保护充电桩及汽车的安全。
1.7充电枪与汽车充电接触的接口，目前已出台国标统一标准。
2.环保电动汽车充电桩的产品竞争优势
（1）由传统的电能供应，变成由风光能互补发电系统和电能结合供电；
（2）具有通用性，具有多种充电接口；
（3）具有普适性，适合目前市面上的大部分电动车。
3.环保电动汽车充电桩市场需求分析
4.环保电动汽车充电桩服务营销策略
4.1确保电能运行稳定现今的电动汽车充电桩市场，产品同质化现象明显。据此，从产品中提升经济效益具有很大难度，产品应该在保障产品质量的基础上，努力完善产品服务，进而扩大产品销售范围，以期更大的经济效益。首先，应该做到不断完善电力网络，太阳能与风能极易受环境因素的影响而导致诸多不稳定因素，应该考虑合理适配电力网，进而保证电能的优质与稳定。
电动汽车充电设施是七大新兴产业领域里很重要的一个方面，而此前由于电动汽车规模较小，充电设施建设投资巨大，投资短期效益不明显，因此充电设施建设速度较慢，现在则进入到一个很好发展时期。与传统电动汽车充电桩相比，环保电动汽车充电桩具有能源利用效率高和环境污染少（或无污染）的特点。就宏观来看电动汽车充电设备市场将会具有强烈的竞争，国内一些大型的国企对这个市场已经虎视眈眈，并且也做了相当的准备。环保电动汽车充电桩应利用强大的市场空间进入这个领域，推广服务营销，实现物联网效应占领一定范围内的市场。
作者：阮玉洁单位：上海海洋大学
本文对基于空气动力学的电动汽车造型设计进行了讨论，对电动汽车的发展和普及起到一定的促进作用。
关键词：
电动汽车；造型设计；空气动力学
1电动汽车车身造型特点
电动汽车是未来汽车发展的主要方向之一，目前，电动汽车的发展才刚刚起步，而电动汽车车身造型的设计师大部分参与过传统汽车造型的设计工作。因此，汽车造型的特点及发展趋势，将会对电动汽车造型发展的趋势产生极大的影响，但是电动汽车由于本身结构特点的限制，与传统汽车的特点存在一定的差异，这些特点对于电动汽车的造型设计非常重要，下面进行了详细的分析［1］。
1．1结构和空间布局不同
相对于传统汽车，电动汽车在结构方面的最大差异是驱动方式的差异，传统汽车依靠汽油机和柴油机燃烧花式燃料产生能量，然后通过离合器、变速器以及传动装置传递能量，实现汽车的行驶，而电动汽车则依靠电池进行能量的储存和供给，通过将电池储存的能量传递给电机，实现对汽车的驱动。因此，电动汽车上减少了体积庞大的机械师传统系统，而由体积更小的电动机取代传统汽车发动机占据的空间。因此，相对于传统汽车来说，电动汽车的前悬距离大大缩短，前围到挡风玻璃的车头部分也有一定的缩短，车身比例更加协调，同时能够省略传统汽车进气格栅结构，只需对前悬结构进行包覆为设计师留下了更大的创作空间。
1．2集成化
集成化是电动汽车技术发展的主要方向之一，通过线控技术的应用能够使电动汽车底盘传动系统的结构极大简化，提高电动汽车的空间利用效率，底盘平整度提高，也为电动汽车的造型设计留下了更大的自由度。线控电子技术还能实现对电动汽车各种电子系统的电子控制，通过设计出类似软件接口的扩展插口，即可实现车身与底盘的连接，减少传统机械控制系统对空间的占用，同时还使车身与底盘的设计融合度提高，实现两者的模块化拼接，提高车身造型设计的自由度。
1．3智能化
智能化同样也是未来电动汽车发展的主要方向之一，从家喻户晓的EBD、ESP等，再到逐渐普及的智能泊车系统、只能制动系统等，在提高汽车安全性方面发挥了重要作用［2］。电动汽车智能化的持续发展，将不断降低交通事故发生的概率。现在的汽车造型设计中，包含了大量被动的安全性设计，包括前后防撞钢梁以及车身前后端预留的缓冲区域等。而随着智能行车系统的发展，这些被动安全设计可以逐渐减少，这对车身的整体造型必然会产生较大程度的影响，也为电动汽车的造型设计提供了更大的发挥空间。
2电动汽车的空气动力学设计
对电动汽车来说，良好的空气动力学性能能够提高电动汽车的操控性能和谐有效果，并且能够使电动汽车获得更好的续航能力，因此，电动汽车的空气动力学设计非常重要。
2．1电动汽车空气动力学设计原则
虽然电动汽车的造型在未来必然会呈现出多样化的发展趋势，但是从空气动力学的角度来看，仍然需要遵循以下几方面的原则：1）车身的简洁性，这一原则主要是要求减少车身表面的凸起物、减少不必要的进气口，确保车身的整体性，避免凸起物和进气口增加空气阻力，保证气流通过车身受到的阻力尽量要小。2）流线型车身，该原则是要求气流在流过车身时，尽量避免出现分离现象，图1给出的大众XL1概念车就属于典型的流线型外观。
2．2电动汽车空气动力学设计
针对电动汽车造型的空气动力学设计，需要注意以下几个方面的问题：
1）车头高度设计。电动汽车车头的高度将会直接影响到整车的启动阻力系数CD。通常，车身启动阻力系数与车头高度成正比。对于传统汽车来说，由于发动机舱内部结构的特殊性，车头高度必然会达到一定的值，而电动汽车由于省略了发动机舱，因此，车头高度能够得到降低，对于降低车身的气动阻力系数具有作用，也为车头设计提供了更大的空间。
2）车身尾部造型设计。汽车尾部造型与空气的流动关系非常复杂，通常很难对各种尾部造型的优劣进行准确的评价。从理论分析来看，小斜背的造型具有更低的气动阻力系数。因此，在进行电动汽车尾部造型设计时，首先把握好大方向的基础设计，然后经过复杂的工程分析之后，再对最初的设计方案进行不断优化。
4）前后扰流器设计。扰流器包括前后扰流器两个部分。由于电动汽车自身结构特点，其造型的设计更为灵活多变，扰流器的设计应该结合电动汽车的整车造型风格能够设计，同时这种风格应该以追求良好的空气动力学性能为主要目标。但是在实际设计时，尾翼与车身表面的高度参数非常重要，同时尾翼的高度也可能影响整车造型风格。通常情况下，利用尾翼与汽车表面的高度和尾翼弦长之比来描述，当这一比值大于1时，升力系数达到最小值，且不再继续变化。现代汽车的唯一更多的是与侧后围高度结合到一起，其作用不会过度凸显出来。
空气动力学设计在未来电动汽车造型设计中占据着至关重要的地位，其设计水平将会直接影响到电动汽车的操作性能和节油性能。本文结合对电动汽车造型特点的分析，提出了基于空气动力学的电动汽车造型设计原则，并从多个方面提出了电动汽车空气动力设计需要重点注意的内容，通过本文的讨论，希望能够对进一步提高电动汽车造型设计水平，对电动汽车的发展和推广起到一定的促进作用。
作者：单承标单位：中国第一汽车股份有限公司青岛汽车研究所
在十八大“推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展”精神的指引下，发展节能环保、新能源等新兴产业，已成为各地新一轮经济发展的重大战略。作为新中国汽车工业的摇篮，汽车工业是吉林省的支柱性产业，从长远来看，寻找石油的替代品，发展电动汽车不仅是节能环保的必然选择，也是吉林省汽车产业的发展趋势。发展电动汽车不仅对吉林省转变经济发展方式，建立现代产业体系，具有十分重要的现实意义，同时也能带动国内汽车市场的整体跃升。
电动汽车；产业发展；战略
1吉林省电动汽车产业发展现状
2吉林省电动汽车产业发展存在的问题
虽然吉林省电动汽车行业目前发展得如火如荼，并取得了阶段性的成果，但应该清醒地看到该行业目前尚存在以下问题：
2.1研究的单位、企业较少，缺乏协作，信息交流不畅
目前，整车厂和零部件厂商发展电动汽车由于合作主体与技术路线的不同，可能形成若干个不同的新能源汽车产业联盟，以及相应的新能源汽车标准。各个联盟之间应该能够通过竞争与交流，实现技术水平和研发实力的全面提升，拉动产业升级。吉林省在汽车零部件配套企业方面，涉足电动汽车动力系统的企业很少，支持力度不足。国内主要新能源汽车动力系统生产企业均分布在江浙、广东和北京等地区，吉林省在这方面处于明显弱势，在吉林省新能源汽车战略规划中仅有辽源雷天从事锂电池的研发和生产，并且与一汽的合作仅限于电动客车领域。本地的电动汽车动力系统配套企业不完备的问题将影响新能源汽车的整车研发进程，也将成为吉林省发展新能源汽车的一大瓶颈。
2.2研发起点较低，与国内外尚有差距，并且存在重复研究，现有资源没有合理配置和使用从汽车企业来看，除一汽集团外，省内绝大部分企业不具备自主开发能力。从产品来看，自主品牌产品尚在培育之中；零部件企业的配套产品开发仍依赖主机厂或购买国外技术，开发手段落后，周期较长，技术人员比重较低。在国内对新能源汽车的研发中，包括吉林大学汽车工程学院在内的长春本地研究机构，实际上被排除在国内第一集团军之外，上海和北京的一些研究机构抢占了足够的先机，在经费支持、人才准备方面，吉林省内的研究机构与京沪两地相比，还有较大差距。
2.3跨行政区划的产学研合作较少目前，跨行政区划的产学研合作项目还很少。实际上，东北三省及上海和广州等企业、高校和科研机构各具优势，但高校与高校，科研机构与科研机构，企业与企业，科研院所与企业，高校与企业，科研院所与企业之间也都有较强的互补性，存在较大的跨区划的产学研合作空间。
3吉林省电动汽车产业发展的对策建议
3.1完善吉林省电动汽车产业创新机制科技创新必须以企业为主体，目前吉林省企业由于投入不足和人才紧缺等原因"导致以企业为主体的创新体系尚未完全形成"在以往的产学研合作中企业基本处于被动接受成果的地位。成功的实践证明"建立以企业为主导的新型产学研联盟"学科链结合产业链"通过全方位的战略合作能够有力提升企业自主创新能力。
3.2制定发展电动汽车产业的总体规划由于缺乏发展电动汽车产业的总体规划，目前对发展电动汽车产业感兴趣的企业和研发机构很多，致使研发方向、资金投向分散，导致有限资源没有发挥最大效率，政府的引导和协调作用没有完全发挥出来,因此，应尽快制定电动汽车产业发展的总体规划，促进吉林省电动汽车产业的发展。
3.3建立吉林省电动汽车产业产学研合作机制电动汽车是高新技术的集中载体，具有研发投入大，技术含量高等特点，因此，依靠强强联合形成聚合能量，分摊研发成本并提高该项技术上的竞争优势，已成为新能源汽车发展的一个新趋势。吉林省汽车产业的生存和发展除了企业自身的发展壮大，更应注意产、学、研间的有效结合，建立产学研合作机制，通过生产企业、大学、科研院所在社会范围内依照各自的优势建立的，以共赢为目的的一种合作关系，最终形成基础研究或理论研究（学）、应用与开发研究（研）、商品化与产业化（产）的一体化，使产业系统、教育系统和科研系统相互融合的有机整体，实现优势互补，共赢的格局。此外，需要政府出台相应的扶持和优惠政策。只有这样，才能给电动汽车产业营造出一个良好的发展和应用氛围，才能发挥出电动汽车应有的作用。
作者：孔繁娟单位：吉林工商学院
1电动汽车充放电模型
电动汽车商通过对所辖范围内居民区、充电站以及充电桩所接入电动汽车进行充放电调度控制。所有车辆统一安排在最后一次行驶结束后和次日出行前进行充放电。商根据所管辖车辆的行驶需求，通过制定报价策略，决定次日各时刻电动汽车的充放电功率，并满足次日车辆的电量需求。其充放电约束条件如下：1）电动汽车充放电功率约束。电动汽车的充放电功率主要受到车载电池以及充电设备所允许的电压电流限制。2）电动汽车蓄电池充放电等式约束。电动汽车蓄电池t时刻荷电状态与t＋1时刻荷电状态关系式。
2电动汽车商电力市场报价模型
笔者所提模型考虑电动汽车用户侧和市场出清2个不同层面的优化问题，既要使电动汽车充放电用电效益最大、成本最小，同时也要考虑市场出清电价交易机制。下层优化模型以电动汽车用电效益最大化目的，并考虑其各个商管辖内电动汽车的行驶特性，以及各物理特性约束条件。上层优化模型主要为市场出清模型，电动汽车用户根据自身用电情况，向所属商申报次日电量需求。电动汽车商通过把每时段接入系统的电动汽车用户申报电量信息进行统计，并预测每时刻各发电商报价水平，以及各竞争对手报价，从而决定自身的报价策略。市场出清机制根据各方所报价格决定各参与者电量（发电量和用电量）。商根据市场竞价获得的用电量，从而优化所管辖区内电动汽车的充放电功率。该文主要考虑发电侧与电动汽车商竞价，不考虑其他可控负荷参与市场竞价。
3原对偶内点算法
原对偶内点算法是基于对数障碍函数法，由于原对偶内点算法的提出，故对数障碍函数法被重新用来求解线性规划问题。原对偶内点算法在数学上描述。
4数据仿真分析
4．2发电商数据参数考虑到电动汽车行驶特性，电动汽车一般在夜间交由商进行充放电控制。因此，笔者将报价策略周期设置为中午12∶00至次日中午12∶00，调度周期以小时（h）为单位。假设在该电力市场中有3个常规机组发电商与1个风电发电商，其发电机组Pmint，k＝0，Pmint，k＝50MW。根据PJM公司公布发电商报价数据，选取3个发电商各时段平均报价数据［18］为预测发电商报价，如图1所示。风电不参与市场竞价，各时段风电出力预测采用文献［19］数据。
5结语
随着电动汽车的广泛投入使用，如何有序控制以及整合系统中分散的电动汽车参与市场竞价，将成为未来电力市场发展一个值得研究的问题。基于电力市场竞价框架，笔者提出了电动汽车商参与市场竞价的双层优化模型，上层以社会效益最大化为目标，下层以电动汽车充放电效益最大为目标。通过KKT条件将双层优化模型转化为单层优化模型，为了能快速求解，采用非线性互补函数将非线性不等式约束转化为等式约束，并通过原对偶内点算法求解模型。最后，通过含电动汽车商参与竞价的电力市场竞价机制，对所提模型进行仿真分析，验证了该文所提模型的有效性和可行性，为电动汽车参与市场竞价提供了理论基础。
作者：杨亚雄杨洪明张俊单位：长沙理工大学智能电网运行与控制湖南省重点实验室
1电动汽车控制系统中矢量控制技术
2控制器硬件电路设计
3控制系统软件设计
控制系统软件设计采用基于空间磁场定向控制策略，即在速度控制器采用H∞鲁棒标准控制问题的混合灵敏度设计算法，系统q轴、d轴电流环采用PI控制器。利用TMS320F2812强大的实时算术运算能力，对异步电机的速度、转矩进行实时控制。系统控制软件先完成系统的初始化工作，包括DSP的内核初始化，模数转换（ADC）子模块的初始化，以及PWM输出子模块的初始化和数字输入输出（DIO）子模块的初始化。系统初始化完成后进入等待定时器周期中断循环状态。控制软件主程序如图3所示。图3控制器主程序流程图主回路的电压、电流和车辆的驱动、制动指令经滤波电路输入到DSP中，在定时器周期中断服务子程序中，首先对这些信号进A/D转换和数字滤波，在控制系统对车辆的运行状态做出判断后，运行相应的控制算法，并用控制量，即IGBT的占空比设置相应的PWM模块及PWM引脚的输出。中断处理模块程序流程图如图4所示。
4实验结果
以7.5KW电动汽车用交流异步电机为控制对象，其最大功率15KW、额定电压72V、额定扭矩为32N.m、最大转速为5600rpm、效率95%，根据异步电机的技术指标得到在MTS-II电机测试台架上的测试结果如表1，电机及其控制器外特性曲线如图5。将给定目标车速cV、方向盘转角信号、刹车信号、电机转速检测信号、蓄电池电压、电容储能状态等进行A/D转换的信号输入到上述设计的驱动控制系统中，相应交流电机侧得的技术参数如电压为72V、输入功率为6.6KW，转矩得到11.9N.m、转速为4609rpm、输出功率为5.7KW、均低于额定值。根据实验结果表明，电动汽车异步电机驱动控制器具有较好的系统稳定运行性能，较快的转速响应速度、达到预期的设计效果。
选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素，因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求，并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。本文从选择合适的交流选择异步电机，设计基于矢量控制的变频调速系统，采用H∞鲁棒标准控制问题的混合灵敏度设计算法，解决复杂系统在不确定条件下维持系统可靠性和稳定性；采用的新型的PWM调制方式——空间电压矢量（SVPWM）脉宽调制原理与实现直-交PWM电流源型异步电机变频器控制器，提高了能量的利用效率；同时采用电子差速控制技术，解决电动汽车发展瓶颈中的电机及其控制系统中需要协调控制电机差速，实现倒退，转弯等功能。通过以上技术应用与传统PID控制器相比，非线性方法具有更好的控制效果，改善了电动车运行的稳定性和可靠性，而且在制动过程中可以回收更多的能量，提高了整车的能量利用效率，并且再生能源方便地回馈到电动汽车的蓄电池中，实现了能量回收。
作者：黄英殷军单位：江苏省光伏风电控制工程技术研发中心苏州经贸职业技术学院苏州秉立电动汽车科技有限公司
镇江市发展电动汽车产业拟采取相应措施宜基于上述SWOT分析得出的战略定位，重点针对其劣势与机遇，充分发挥政府、大学及科研院所、企业、科技中介等机构主体协同联动效应，合理配置技术、人力、资金、公共服务、基础设施等科技资源，形成政务、商务、研发，科技服务等“组合拳”，大力推动镇江科技电动汽车产业取得长足进展。
1.完善新能源电动汽车技术创新研发体系
2.加强新能源汽车发展各项政策扶持力度
3.形成促进新能源汽车推广应用长效机制
4.推进人才培育引进与金融支撑
作者：凌峰朱冬林范灵单位：镇江市高等专科学校南京理工大学经济管理学院镇江市高等专科学校
《宁夏电力杂志》2014年第六期
1电动汽车的能耗成本
电动汽车的能耗成本主要包括建设成本、运营成本及电池折旧成本[1]（电池由国家电网公司提供，但电池的折旧费用要摊到能耗成本之中）。在这里我们以单个换电站作为研究对象，假定电动汽车数量很多，换电站满负荷运营，计算出换电站的最大服务能力即能提供的最大能源补给的公里数，用以摊薄建设成本和运营成本。
1.4电动汽车换电成本将电动汽车能耗成本作为其换电成本，以上计算结果如表2所示。从表2可以看到，大客车的换电成本价格为5.25元/km，其中电池折旧所占比重最大。乘用车的换电成本价格为0.6元/km。
2电动汽车换电定价建议
2.2换电定价选择天然气车辆作为主要的竞争对手，电动汽车换电价格与天然气车辆的能耗成本价格挂钩，按约90%的比列收取。参考文献[2]的做法，根据实际情况，建议宁夏地区电动汽车换电价格如表4所示。电动公交车换电价格为0.8元/km。主要是争夺公交市场，虽然价格持平，但通过宣传电动汽车绿色无污染可以具备一定的竞争优势。普通电动大客车换电价格为1.25元/km。小型乘用车的换电价格为0.225元/km，都比天然气价格略低，以增加市场竞争力，吸引用户。
3效果和意义
（1）电动汽车换电定价建议已面向社会进行了意见征求：银川市公交公司对这个换电定价较为认可，在行驶成本基本相同的情况下，考虑到电动汽车环保、节能的优越性，愿意尝试使用电动公交车。银川地区的私家车主和出租车司机也表示，该换电定价比较具有吸引力。所以定价建议具有一定的市场可行性。（2）目前宁夏回族自治区经济和信息化委员会正在编写“‘十二五’期间宁夏电动汽车发展规划”，电动汽车换电定价建议可为其制定提供参考，对尽快实现规划目标有积极的促进作用。（3）电动汽车换电定价建议有助于实现电动汽车充换电站网络的市场化运营。
（1）电动汽车换电定价建议是通过调查、分析市场情况，综合考虑了宁夏地区交通车辆不同的能耗方式，论证了电动汽车换电服务网络的市场定位后提出的。（2）电动汽车换电定价建议具有可行性。虽然电动汽车换电服务的运营前期需取得政府补助，但随着电动汽车达到一定规模后，电池技术的不断进步，换电能耗成本将下降，预期5～7年后，电动汽车充换电价格可以不依靠政府补助参与市场竞争。（3）石油、天然气是不可再生能源，随着储量的下降，价格会越来越高，且以其为燃料的车辆还会产生环境污染问题。而电动汽车在节能环保、无污染零排放方面具有无可比拟的优势。所以电动汽车必将取代汽、柴油及天然气车辆，是未来交通工具的必然选择。