关于电动汽车的调查报告_电动汽车调查报告

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关于电动汽车的调查报告

汽车的发展给人类生活提供了方便，但同时也加剧了全球环境的污染。电动汽车无疑是解决这个问题有效方法。80 年代以来，电动汽车的研制热潮在全世界范围内兴起，现在正在逐步由样车试制向小批量商业化生产的方向发展。近期作为十二五计划的资金分配时期，国内的各家单位都在拼命的申报项目，争取国家资金支持。其中最大的一个热点就是电动车技术领域的研究项目。在当今中国，电动车的研究项目可谓是遍地开花，有当年大跃进的一番景象。

【关键词】电动 汽车 发展 技术

电动汽车的发展有赖于技术的进步，尤其是进一步提高动力系统的性能，降低其成本。我国由于科研经费不足，电动汽车方面还有很多工作要做。在任何系统实施之前，对系统进行可行性论证都是必不可少的，只有准确的描述了实时系统的行为，才能严格的论证系统的可行性。因此建立系统模型对其行为进行全面准确的描述是非常重要的。建立数学模型并利用计算机对实际情况进行仿真分析，不仅便于灵活的调整设计方案，优化设计参数，而且可以降低科研费用，缩短开发周期。作为前期工作我们有必要对电动汽车的控制系统和性能进 行仿真研究。

一、电动汽车发展的必要性

从汽车发展的历史来看电动汽车其实比燃油汽车还要早诞生几年，但受电池和驱动控制技术的局限,其发展却远远落后于燃油汽车。电动汽车是以电池为动力的汽车，与燃油汽车有显著的区别。汽车虽给国民经济带来了发展给人类带来了方便，但也给人类带来了巨大的灾害，42%的环境污染是来源于燃油汽车的排放，80%的城市噪声是由交通工具产生的，当今世界石油储量日趋减少，而燃油汽车是消耗石油的大户！因而当今汽车工业发展势必寻求低噪声、零排放、综合利用能源的方向。

有鉴于此，本世纪六七十年代，电动汽车开始复苏。现在随着电力电子、控制、材料等技术的发展在世界各国激发了研究、开发、应用电动汽车的热潮，可以预见电动汽车 将是 21 世纪的重要交通工具。电动汽车具有舒适干净、噪声低、不污染环境、操作简单可靠及使用费用低等优点，被称为绿色汽车。电动汽车技术则提供了对大气污染问题的一种解决方法，它不产生尾气排放，运行时几乎不产生污染，是一种真正意义上的零污染汽车。唯一使电动汽车产生污染的是为电动汽车提供能量、需要不断充电的蓄电池。而蓄电池的废弃物则主要以无机物为主是有形的和易于收集的，人们利用现有的成熟技术可以对其进行处理。

二、电动车发展现状

国外的发展状况，德、日、法、美这几个汽车工业发达国家，到目前为止都已研制出实用的电动汽车，其中包括大客车、轿车、摩托车等。美国几大主要汽车制造商已广泛深入的开展了电动车的研究。其中通用汽车公司是电动汽车行业的领导者。通用与美国能源部合作，用MH-Ni电池取代铅蓄电池，使电动车一次充电行使距离达到160km，他们计划在2004年开始生产燃料电池的电动汽车。1991年美国三大汽车公司签定协议，合作研究电动汽车用先进电池，成立先进电池联合体。同年7月美国电力研究院参加了美国先进电池联合体，10月布什总统批准了2.26亿美元拨款资助此项研究。福特汽车公司投资1.5亿英磅开发电动汽车，1993年研制成功，现已生产81辆，分赴美国各地进行试运行，采用480个钠硫单元电池，取代原来的铅酸蓄电池。通用汽车公司1990年在洛杉矶展出“冲击”电动骄车，1994年生产50辆。1991年1月美国电力研究院，1995年美国电力研究院、克莱斯勒公司与南加州爱迪生公司共同开发50辆电动货车。1995年3月统计数据，美国现有190家电动汽车生产企业，共有电动汽车2000多辆。

我国电动汽车发展状况。本世纪 40 年代重庆进行过电动汽车的研究与试验，条件所限未能实现。1958 年研制工作半途而废，在 1962 年上海公用事业研究所进行蓄电池微型汽车研究，制成 SWD-S2 电动汽车。满载量为 968Kg，电机功率为 2.5KW，蓄电池比能量为 23.8Wh/kg。行驶车速达到 28.4km/h。一次充电持续行程为 82.8km，实际运行了几千公里。电池循环寿命达 110 次，当时该车每百公里耗电费为 1.95 元，蓄电池折旧费为 8.6 元。当时汽油车每公里汽油消耗费为 3.65 元，由于蓄电池技术没过关，寿命太短，不得不终止。在 70 年代，研究锌空气电池与钠硫电池没有取得实质性进展，80 年代在北京、天津、上海、洛阳、武汉、杭州、珠海等地研制电动汽车，12 月成立了中国电工技术学会电动车辆研究会，组织了多次学术交流，起了一定推动作用。

三、电动汽车的控制技术

电动汽车的驱动系统的控制方案取决于电动汽车的所要求的动力性能，因此采用何种调速控制技术是十分重要的。众所周知控制系统采用开环控制有很多不利的方面。高性能的电动汽车应采用闭环控制并使用先进的控制算法。最近几年发展起来的许多新的控制技术，如自适应控制、模糊控制、神经网络和专家系统等技术，都已应用到各种控制中。这些技术会在电动汽车中得到广泛的应用。更应注意到的是微机、微处理器、数字信号处理器、微控制器和专用集成电路芯片的不断发展与应用，对电动汽车驱动控制系统正产生积极而深远的影响。他们能够快速完成复杂的控制算法，实时的实现最优控制方案，增加驱动系统控制的灵活性和使用的可靠性。电动汽车的PID控制技术。研究被控对象动态特性的目的是配置合适的控制系统，以满足被控对象在运动过程中的要求。控制系统在运动过程中有两种状态，一是稳态，另一种是动态。评价控制系统的品质既要评价其被调量的精确性，又要看系统的稳定性和调整时间的敏捷性，既稳定、精确、快速三性。比例调节的显著特点是有差调节，即在负荷扰动下的调节过程结束后，被调量不可能与设定值准确相等，他们一定有残差。积分调节的特点是无差调节。对同一控制对象，采用积分调节时其调节进程总比采用比例调节缓慢，表现在振动频率比较低。结合以上两种方法可以得到很好的控制效果。

电动汽车的智能控制。智能控制系统的本质是模仿人的智能，即宏观结构上和行为上对人控制器进行模拟，在人参与的控制，经验丰富的操作者不是依据数学模型，而是根据积累的经验和知识进行在线推理确定或变换控制策略，而这些经验和知识反映系统运行状态所有的动态特征信息简单的智能控制系统是有被控对象和仿人控制器组成的负反馈闭环控制系统，借助计算机按照人的意志和愿望实现对生产过程的控制。最简单的智能控制器包括知识库和推理机。由此可见，智能控制完全模仿人的经验知识对系统实施控制，他完全可以不了解对象的数学模型仅凭人的知识和经验借助计算机来实现对生产过程的自动控制，通常称这种自动控制系统为智能控制系统。

电动汽车的自适应控制系统。自适应控制控制的研究对象是具有不确定性的系统，这里所谓的不确定性是指被控对象及其环境的数学模型不是完全确定的，其中包含一些未知的因素和随机因素。任何一个实际系统都具有不同程度的不确定性，这些不确定性有时表现在系统内部有时表现在系统外部，这些扰动通常是不可测的，他们可能是确定性的，也可能是随机的。此外，还有一些量测的噪声从不同的测量反馈回路进入系统。如何综合适当的控制，使得某一指定的性能指标达到并保持最优或近似最优，这就是自适应控制所要解决的问题。自适应控制系统可能存在两种不同的情况。一种是系统本身数学模型不确定，另一种被控对象数学模型不确定。自适应控制所依据的数学模型由于先验知识较少，需要在系统的运行过程中去提取有关模型的信息，使模型逐渐完善。神经网络和模糊控制是发展比较快的控制方法。这些控制方式在汽车上都有很好的运用，而且达到了较为理想的控制效果。

总结：电动汽车已成为汽车发展的一个方向，它以无污染、低噪声获得人们的青睐。但电动汽车的研制要求有很大的投入，而解决这个问题的较好的方法就是仿真，通过仿真可以了解到设计上的缺陷，以达到优化设计、降低实验成本的目的。电动车的潮流无疑给世界汽车工业的竞争格局中提供了一次彻底重新洗牌的机会。无论是对美、日、德等传统列强，还是中国这样的新兴力量，所面临的都是机遇和挑战并存。中国的电动车技术热潮代表着中国希望借此契机弯道超车的强烈愿望。