电动汽车驱动与控制技术
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1.2.1 纯电动汽车

纯电动汽车(Battery Electric Vehicle,BEV)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。纯电动汽车彻底取消了传统的内燃机,以电池作为唯一能量源,通过储能装置向电机提供电能,驱动电机运转,从而推动整车行驶。图1-2展示的是特斯拉Model 3纯电动汽车,图1-3是比亚迪推出的比亚迪汉纯电动汽车。

图1-2 特斯拉Model 3

图1-3 比亚迪汉

纯电动汽车以清洁的电能作为能源,不会产生有害气体,也不会产生CO2等温室气体,基本可以实现“零排放”,是真正意义上的零污染汽车。相比于内燃机汽车,纯电动汽车结构简单,运转和传动部件少,使用维修方便,并且维修保养工作量小。驱动电机在工作过程中产生的噪声也远小于传统汽车内燃机的噪声,大大提高了汽车的乘坐舒适性。在城市工况下,汽车的行驶平均速度较低,时常处于走走停停的状态,对于传统内燃机汽车来说,这种工况下发动机效率不高,燃油消耗较大,而纯电动汽车对这种情况的适应性较好,能源效率较高。电动汽车行驶中所需电能的来源广泛,向电池充电的电力可由煤炭、天然气、水、核能、太阳能、风能、潮汐能等多种能源进行转化。纯电动汽车还可以在夜间用电低谷时向蓄电池充电,有利于电网均衡负荷,提高电力资源的利用率。此外,纯电动汽车可以通过制动能量回收技术,将制动过程中的部分机械能转化成电能存储在蓄电池中,能源利用效率较高。

从纯电动汽车的特点来看,其具有的诸多优势使它具有广阔的应用前景。但是目前纯电动汽车技术并不成熟,主要问题在于动力电池技术尚不完善。此外,由于纯电动汽车完全以电能作为能源,其对动力电池的要求远远高于混合动力电动汽车,因此要使纯电动汽车的生产形成一定的规模,必须开发更为先进的动力电池。但是当前的动力电池成本较高,单位质量储存的能量太小,无法使纯电动汽车达到理想的续驶里程。另外,动力电池的安全性等诸多问题也导致了纯电动汽车的应用无法实现大规模商业化。动力电池作为纯电动汽车的关键部件,虽然当前电池技术尚未发展成熟,但纯电动汽车完美的排放特性使它的前景被广泛看好。