外文翻译 - 电动、混合动力和燃料电池汽车展望.doc

1、机电工程学院毕业设计外文资料翻译设计题目: GD6342微型客车设计制动系设计 译文题目: 电动、混合动力和燃料电池展望 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 正文：外文资料译文 附 件：外文资料原文 指导教师评语： 签名： 年 月 日34正文：外文资料译文陈清泉( 香港大学 电机电子工程学系，香港 薄扶林道，中国)电动、混合动力和燃料电池汽车展望 摘 要： 由于汽车排放和燃油经济性的法规越来越严格，因此电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车引起了汽车 制造企业、政府和用户的关注。本文综述电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的技术发展水平，焦距其技术特 点和产业化路线。归纳电动汽车、混合

2、动力汽车和燃料电池汽车的基本特点。提出应用工程哲学指导研究和开发的 重要性。分析动力系统的各类结构及其功能。揭示能量管理的挑战、整车宏观控制和子系统局部控制的功能和关系、 以及建议可才用的适当控制模型。由于电动汽车产业是革命性的产业，因此必须采用综合系统的创新，做到三好，即 好的产品、好的基础设施和好的商业模式。关键词： 电动汽车(EV)；混合电动汽车（HEV）；燃料电池汽车（FCV）中图分类号： U46; U469.72 简介 本文提供的电池驱动的电动汽车现状的概述（BEV）、混合动力电动汽车（HEV）和燃料电池电动汽车（FCV）1-8对他们的技术特点和商业模式入手对纯电动汽车的特点研究，混

3、合动力汽车和燃料电池汽车。由于电动汽车技术是汽车技术与电气技术的融合，系统集成和优化方法是必不可少的，包括其基础设施和商业模式的电动汽车系统的总体设计应遵循适当的工程理念。动力系统是电动汽车的心脏；因此本文分析建筑与各种动力系统的功能。能源管理是实现燃油经济性和降低排放的关键，因此本文探讨了能源管理的挑战，探讨了全球控制与局部控制的功能和相互作用，并提出了相应的控制模型的可能类型。 推广电动汽车的成功依赖于良好的产品，良好的基础设施和良好的商业模式的可用性，以及与智能电网和信息通信技术（通信技术）的电动汽车的整合。我们的目标是逐步实现四个零：零排放，零汽油，零交通事故和零交通拥堵。1.概述1.

4、1纯电动汽车混合动力汽车和燃料电池汽车的特点 自1973，石油危机，世界开始关注石油供应和消费的平衡。化石燃料资源量有限，但石油需求量已显著增加。交通部门是最大的能源部门。它在最近几十年中石油消费量的增长率最高。这种增长在很大程度上来自新的需求，为个人使用的车辆，采用传统内燃机。 一些环境问题，如温室效应、酸沉降、大气污染等，直接关系到车辆的排放。由于能源危机，加剧了世界一部分的紧张局势。 因此，政府机构和组织制定了更严格的燃料消耗和排放标准。电池驱动的电动汽车（电动车）看起来像是理想的解决方案来应对能源危机和全球变暖，因为他们有零油耗和零排放的现场。然而，高初始成本、续驶里程短，充电时间长，

5、造成车辆只适用于某些应用提供良好的基础设施，除非如电池租赁和交换，慢充充电和快速充电的组合中，以及与智能电网的整合。 混合动力电动汽车（HEV）的开发是为了克服冰车辆和电动车的缺点。混合动力电动汽车将传统的推进系统与电储能系统和一台电机（电磁）结合起来。它有一个更长的距离比纯。与传统的内燃机相比，它显示了改进的燃油经济性。如果车辆停下来，冰可以停下来。电驱动系统能优化冰的效率，从而降低油耗和排放。在制动和下坡行驶过程中，可以回收动能。一定范围内的静音操作的零排放是可能的，混合动力汽车是电动模式驱动。这工作范围可能是如果电池可以通过连接插头电源充电的扩展，如电网。这种混合动力汽车（PHEV）称为

6、塞。此外，主板上的EMS的混合动力汽车提供更大的灵活性和可控性对车辆的控制，如防抱死制动（ABS）和车辆稳定性控制（VSC），从而提供改进的性能。虽然混合动力汽车可以满足公路运输对能源危机和环境污染的挑战，它仍然是很难被公众广泛接受。汽车买家存在的三大障碍：第一个是他们的高购买价格；二是可靠性和在汽车商店缺乏相关维修的电工；第三个是缺乏高性能的电动汽车，可以抵抗高电压，高电流开关引起的电磁干扰等。 燃料电池汽车（燃料电池汽车）使用燃料电池从空气和氢气发电。电是用来驱动车辆或存储在能量存储装置，如电池或超级电容器。它们只会放出水蒸气，它们有可能有很高的效率。与燃料电池汽车的主要问题是：首先，高价

7、格和现场总线控制系统的生命周期问题；其次，氢的板载存储需要的能量密度的提高；再次，氢分布和加油基础设施需要建设 9 。1.2工程用的电动汽车，混合动力汽车和燃料电池汽车 从总体上讲，电动汽车的工程本质上是汽车工程与电气工程的结合。因此，系统集成和优化的主要考虑，以实现良好的电动汽车的性能，以负担得起的成本。由于电力推进的特点是从根本上不同于发动机的推进，一种新的设计方法是电动汽车工程必不可少的。此外，先进的能源和智能能源管理是使电动汽车提升竞争力关键因素。当然，整体成本效率是电动汽车市场化的基本因素。 现代电动汽车的设计方法应该包括从汽车工程的艺术状态的技术，电气和电子工程，化学工程，应采用独

8、特的设计，特别适合于电动汽车，并应制定特殊的制造技术，特别适用于电动汽车。应尽力优化电动汽车的能量利用率。表1显示了电动汽车的特性比较，混合动力汽车和燃料电池汽车。汽车安全与能源电动汽车的特点表1，混合动力汽车和燃料电池汽车车辆类型纯电动车混合动力汽车燃料电池汽车推动力l 电动马达驱动l 电动马达驱动l 内燃机l 电动马达驱动能量储存系统（ESS）l 电池 l 超级电容器l 电池 l 超级电容器l 发电机组 l 燃料电池l 充电电池/超级 电容提高功率密度能源和基础设施l 电动充电设施l 加油站l 电动充电设施l 氢l 氢生产和运输基础设施特点l 零排放l 高能源效率l 原油的独立性l 相对较

9、短的范围 内l 高初始成本l 商业上可用l 非常低的排放量l 高燃油经济性l 长期驾驶l 依赖于原油l 成本比内燃机高l 商业上可用l 零或超低排放l 高能源效率l 原油的独立性l 高成本l 正在发展主要问题l 电池和电池管理l 充电设施l 多能源控制，优化和管理l 电池的尺寸和管理l 燃料电池成本，循环寿命和可靠性l 氢基础设施 电动汽车工程的理念是汽车工程与电气工程，包括电机、电力电子转换器、控制器、电池或其他储能装置和能源管理系统的联姻。婚姻意味着新娘和新郎已充分了解性格的伙伴，能够应付和谐相处和最好的执行以达到所需的性能在最大的能源效率和最低的排放。混合动力汽车的工程理念是112。这意

10、味着从发动机推进和电机推进一体化中获得的附加价值，充分利用电气、电子和控制技术的优势和灵活性，不仅提高了能源效率和减少排放，而且也变得更加智能化、驾驶舒适性和安全性。就像骡子是马和驴的杂交，骡子具有马和驴的最好的DNA，因此更强大的耐力。在混合动力汽车中，主要的关键技术是控制算法和能量管理的优化。燃料电池汽车的工程哲学是汽车工程的集成、电气工程和燃料电池工程。由于燃料电池是一种与汽油和电池有很大区别的新能源装置，每一次的努力都应该保证燃料电池的整体系统是高效、可靠、最合理、最合理的成本。其它高功率密度器件如锂离子电池或超级电容器可用于与燃料电池相结合，提高车辆的启动性能。电力推进系统和燃料电池

11、系统必须应付得很好，达到所需的性能在最大的能源效率和最低的排放。总之，工程哲学的核心是系统集成和优化。综合系统设计原则可以归纳为以下六个原则 10 ：1） 辩论，定义、修改要达到的目的目标系统存在交付能力。一个要求声明必须如何进行测试。要求重新约束技术与 预算。 2）整体思维 整体比部分的总和还多，而每一部分都是整体的一部分。 3）有创新 高瞻远瞩 4）遵循纪律处分程序 分裂与征服，结合与统治。 5）顾及人民 犯错是人；人体工程学；伦理与信任 6）管理项目及关系 所有与个人，个人与整体。2.结构与动力雪地车是由燃料和冰推。电动车的电池和电机驱动。混合动力汽车的动力系统相结合，推动两。冰提供了混

12、合动力车辆的驾驶范围扩展，而电机（EM）的再生能源在制动和储存多余的能量从冰上滑行过程中提高效率和燃油经济性。根据如何两动力系统是集成的，一般来说，有三种基本结构的混合动力汽车，即：串联，并联混合动力和串并联混合型 11-13 。在这些不同的架构，一系列平行的混合动力车与行星齿轮（图1）有一个“最大”的架构，可以最大限度地优化。因此，这一体系结构被选择作为我们的讨论和比较的基础，和其他架构来自这个基本架构方案。在这些架构中，电池是用球棒，由燃料的燃料箱，通过逆变器的电压源逆变器，通过电磁电机，由冰和经分别传动的内燃机。黑线平均电耦合和橙色线平均机械耦合。值得注意的是，传输是一种离散变速箱离合器

13、，无级变速器（CVT）或固定减速齿轮。串并联成混合动力电动汽车。在一个串并联混合动力汽车，行星齿轮（图1）是用 7，14 。电机1（EM1）与传动轴（反）连接到行星齿圈（R），而冰是分别连接到载体（C）和EM2是连接太阳轮（S）的。由于直流（直流）总线和行星齿轮，一系列并联混合动力可以作为一个系列混合或并联混合分别。由于行星齿轮，冰速度是速度和速度的EM1和EM2。EM1速度是车辆的速度成正比。在一个给定的车速（或给定的EM1，EM2速度）的速度可以调节，以调整冰速度。冰可以工作在最佳区域的EM2控制。尽管具有串联和并联混合动力电动汽车的这些特点，两机和行星齿轮装置是必要的，使传动系统有些复杂

14、和昂贵的。此外，该架构的控制是相当复杂的。这种建筑（图2）是以这样一种方式来描述的，以推断出其他经典建筑。2.1串联式混合动力电动汽车从这串并联混合式结构，如果去掉EM1和冰之间的联系，获得了一系列的混合动力汽车。在这一系列混合动力车（图3），能量节点之间的电源和传输是发生在直流母线。串联式混合动力汽车，内燃机机械输出是先转换成电能使用EM2。转换电力或电池充电或可以绕过电池驱动轮通过EM1和传输。由于内燃机与驱动轮之间的解耦关系，它具有一定的灵活性，用于定位的内燃机发生器。由于同样的原因，发动机可以在它的非常狭窄的最佳区域独立从车辆的速度。由于一个单一的扭矩源控制简单（EM1）的传输。由于转

15、矩转速特性的电机传动固有的高性能，多级齿轮传动和离合器是不必要的。然而，这样的级联结构导致一个相对低的效率和三台机器（内燃机，电机和发电机）是必需的。另一个缺点是，所有这些推进装置需要为最大持续功率的大小，使系列混合动力电动汽车昂贵。另一方面，当它只需要服务，如短行程通勤工作和购物，一个较低的额定值对应的冰发电机组可以采用。最近，EVT（电子变速器）已经取代行星齿轮。极值理论是一种具有两个机械端口和一个电气端口机电能量变换器（由两个电机和逆变器） 15 。EVT 16-18，可以考虑作为一个组合的两个感应电机：EM1、EM2 EM2定子旋转，和EM2转子与转子的EM1。为了降低系统的重量和尺寸，