国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示
第３０卷第ｌ期北京工业大学学报Ｖ０１３０№ｌ２００４年３月ＪＯＵＲＮＡＬｏＦＢＥｕＩＮＧＵＮⅣＥＲｓｒＩＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬｏＧＹＭａＬ２００４
国外电动汽车发展现状及对
我国电动汽车发展的启示
李佩珩１，易翔翔２，侯福深３
（１．北京工业大学环境与能源工程学院，北京１０００２２；２．北方交通大学电器工程学院。北京１０００４４
３．中国汽车技术研究中心，北京１０００５５）
？
摘要：针对汽车尾气污染和石油资源过度消耗所引发的环境与能源问题，参考国外电动汽车发展经验，系统
介绍了国外电动汽车开发概况、开发普及战略、政策措施，并从财税政策，基础设施建设、投资融资体制等９个方
面提出了我国发展电动汽车的激励政策框架．
关键词：电动汽车；能源；尾气
中国分类号：ｘ７３４２文献裹示码：Ａ文章编号：０２５４—００３７（２００４）Ｏ卜００４９—０６
面对燃油汽车尾气排放造成的污染及对石油资源的过度消耗所引发的环境与能源问题，电动汽车（包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车）以其良好的环保、节能特性，已经成为国际汽车工业发展的潮流和“热点”之一．目前，世界上许多国家的政府和几乎所有著名的汽车制造厂商及众多科研机构都在致力于电动汽车的研究开发与推广应用．关注国际电动汽车发展状况，规划我国电动汽车产业发展，减轻我国能源和环境压力，已经成为一项现实和紧迫的工作．
１电动汽车的概念及主要特征
电动汽车一般指纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车．通常的汽油汽车、柴油机汽车被定义为传统汽车，以压缩天然气（ｃＮＧ）、液化石油气（ｕ，Ｇ）、甲醇、乙醇、氢气等为燃料的内燃机汽车被称为代用燃料汽车．
电动汽车的社会经济效益特征主要体现在以下３个方面．
①节省能量．电动汽车与传统汽车比较有节省能量和防止地球变暖的特征．近年来，出于环保的考虑，人们大力推广应用天然气汽车和甲醇汽车，虽然使用这类燃料，内燃机排出气体中硫的成分极少，但与电动汽车在节省能源性能方面比较，天然气汽车和甲醇汽车并不具备优势．
②减轻大气污染．电动汽车没有尾气污染，如果只考虑发电所产生的排气污染，且都采用石油进行比较，也比通常的内燃机汽车更加洁净．特别是在大都市，对发电厂进行防止大气污染的治理，其治理成本及效果都优于对内燃机汽车的治理．燃气混合动力电动汽车由于使用的燃料中不含硫，与传统汽车比较排气也很清洁．电动汽车排放的二氧化碳大大低于传统汽车，可以改善地球环境问题，减少由于二氧化碳造成地球温暖化问题．另外，现代医学研究证明，传统车辆排放出的氮氧化物和颗粒物（ＰＭ）对人群的危害极大，是造成呼吸道疾病和癌症的主要原因．电动汽车可以改善由于这两种朽染物造成的危害，改善市民的生活环境和健康．
③减低对石油依赖程度．传统汽车是石油资源的主要消耗者．因石油资源濒临枯竭，各国都在寻求
收稿日期：２００３．０８．１４．
作者简介：李佩珩（１９４５一），女，江苏新沂人，副教授
５０北京工业大学学报２００４年
石油以外的替代燃料，并对该种燃料进行必要的评价，以求得到安全、洁净的能源，维持经济社会的持续、有效的发展．由于电动汽车所需的能源——电能可以从多种渠道获得，大力发展电动汽车对于调整能源使用结构，保障一个国家的能源安全与经济安全同样具有十分积极的作用．
２国外电动汽车开发概况
美国、法国，德国、日本等工业发达国家在本国政府、汽车生产厂商和能源部门等方面以及科研机构的积极参与下，对电动汽车的研制开发已经取得了显著成绩，在电动汽车的车速、续驶里程、加速性能、车用蓄电池、基础设施等方面都有较大的进步“１．与电动汽车领域相关的技术进步有力地推动了电动汽车的发展，使电动汽车的开发和使用成为可能．
２．１纯电动汽车
截止到１９９８年底，全世界已有９个大型汽车厂１０种纯电动汽车投人小规模生产，其基本情况见表１
裹１国外ｌＯ种纯电动车的基本情况
Ｔａｂ．１Ｂ心ｃ出吨ｏｆ蜘ｋｉｎｄｓｏｆｅｌｅｃ打ｉｃｖｅｈｉｃｋｓａｂｒｏ“
２．２混合动力汽车
混合动力汽车…可以根据不同工况选择不同的动力源或它们的组合组成混合动力系统．近年来混合动力汽车的发展在技术上已趋成熟．
在发展轻型混合动力车的过程中，日本各大汽车公司走在了最前面”】．１９９７年丰田汽车公司率先在日本汽车市场推出它的混合动力车，本田汽车公司也分别于１９９９年和２００２年推出了混合动力车ｈｌｓｉｇｈｌ和ａｖｉｃ，丰田汽车公司则于２０００年开始销售混合动力车Ｐｄｌｌｓ．目前，这３款车的燃油经济性分别达到了每百ｈＩｌ耗油３．７３Ｌ、４．０９Ｌ和４．２０Ｌ．和美国汽车市场其他类似的汽油车相比，这３款车的燃油经济性分别提高了１８５％、４０％，１１０％．除在本国市场销售外，日本已经向美国和欧洲市场销售．美国主要汽车制造商关于混合动力汽车的开发工作一直在持续进行．美国通用汽车公司２０００年研制出Ｐｒｅｃｅｐｔ混合动力汽车，公司预计在２００５年推出混合动力车ｓａｍｍｖｕＥ（小型的越野型汽车），２００６年推出混合动力车ｃｈｃｖｒｏｌｅｔＥｑ试ｎｏｘ（轿车），２００７年推出混合动力车ｃｈｅｖｍＩｅｔＭａｌｉｂｕ（中型轿车）；此外，通用汽车公司还将混合动力技术扩展到了轻型卡车领域，预计在２００７年推出２款轻型混合动力卡车ＧＭｃｓｉｅｎａ和ｃｈｅｖｍｌｅｔｓｉｌｖｅｍｄｏ；福特汽车公司则计划在２００５年推出混合动力车Ｅｓｃａｐｅ（小型的越野型汽车）；戴姆勒一克莱斯勒汽车公司也预计在２００６年分别推出混合动力车Ｄ０ｄｇｅＲａｍ（轻型卡车）和Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓ＿ｃｌａｓｓ旺ｖ（大型轿车）；凌志汽车公司也计划２００５年销售Ｒｘ型越野型混合动力车．欧洲主要汽车制造商也在积极进行混合动力汽车的开发与研究工作，但思路有所不同，主要是以大巴为主．他们认为混合动力汽车的应用市场主要在公共交通领域．
第１期李佩珩等：国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示
２．３燃料电池汽车
燃料电池汽车以氢氧燃烧产生的能量作为汽车动力，被公认为是汽车能源结构调整的最终解决方案，目前各大汽车公司纷纷投入力量，致力于燃料电池汽车的开发和试验运行，并已取得了许多技术上的突破．在一些发达国家已有不同类型的燃料电池汽车投入试验示范运行．但由于成本高、制造难度大，预期在２０１０年以后才可能有批量生产．
３国外电动汽车的开发和普及战略与政策措施
为了促进电动汽车的发展，有关国家分别制定了一系列政策措施…５１以加快电动汽车的研发和应用，如对电动汽车购买者的优惠政策，对燃油汽车使用者的限制政策等，对电动汽车需求的扩大起到了一定的促进作用，对研制单位的科研经费投入和优惠政策也促进了电动汽车技术的快速发展．
３．１日本电动汽车的开发和普及战略与政策措施
３．１．１日本电动汽车普及概况及目标
日本的资源贫乏，能源的供给大部分依靠海外，且主要是石油．各领域都在寻求更好的对策以便应对能源问题．
日本的能源消费中，运输部门大约占２５％（１９９７年），其中５０％以上是用于汽车的．也就是说，电动汽车的引进和促进，对日本能源状况的改善可以说是非常重要的．我国目前的情况和日本相似，随着汽车保有量的增长，形势会更加严峻．
日本近几年开始致力于推广电动汽车的普及应用，与前几年比较，规模有了一定程度的提高；可是，电动汽车还未达到消费者认可的全面普及的价格要求，与传统型汽车比较，纯电动汽车的价格是其３～１０倍、混合动力汽车是１．３～２倍，燃料电池汽车价格更高．一般消费者认为这种价格还不适合家庭购买．国家应当采取购买时补助的办法等促进消费（实际上日本政府已经采取了相应的措施）．
３．１．２日本实施严格限制Ｎ嘎和ＰＭ的法案
ＮＱ和ＰＭ在大都市的危害极大，为此，日本在２００１年６月修订了４汽车Ｎｎ、ＰＭ法案１，法案要求消费者和企业使用ＮＱ和ＰＭ排放相对较少的车辆；在特定地区实施更加严格的柴油机车辆排放Ｎ魄和ＰＭ的限值，对不符合该要求的车辆从２００３年１０月１日以后不予上牌注册，以及对于不能满足该要求的在用车辆按照年限要求不予年检和发放年检证．并允许地方制定更加严格的要求限制此类车辆的运行．对这种车辆的牌照也实施标识管理．
３．１．３对达标车辆给予税收、财政上的优惠政策
在。限制汽车的ＮＱ和ＰＭ的法案”的实施地域内（２００３—２００９年），对不符合汽车分类规则要求的卡车和客车，如果报废、变换车种类型或更换成符合要求车型的，给予减税的优惠．日本政策投资银行、中小企业金融公库、国民生活金融公库等给予融资，贷款的优惠．
３．１．４对电动汽车给予补贴等经济上的扶持
１９９６年，通产省制定了电动汽车购买鼓励政策，电动汽车协会负责实施．该政策规定，电动汽车的购买者和租赁企业将受到相当于电动汽车与普通燃油汽车价格之差５０％的补贴；自１９９８年开始，由环境厅提供给当地政府和私人企业另一项购买津贴，补贴额达到了车辆的５０％和２５％．
３．２羹豳电动汽车的开发和普及战略与政繁措施
３．２．１制定相关强制性法规
美国政府为了推动电动汽车的开发应用““１，不断制定有关法规，其中既包括强制性的电动汽车采购，也包括严格的尾气排放控制．
１９９２年８月美国加州颁布了。零排放”的汽车法规‘”，规定从１９９８年开始，所有汽车厂无污染汽车的
北京工业大学学报２００４年５２
产量应占总产量的２％，２００３年达到５％，２００５年达到１０％；１９９２年ｌＯ月美国国会通过能源政策法，规定联邦政府和州政府必须购买一定数量的清洁燃料汽车，而且购买数量要逐年增加．此法同时规定私人拥有和营运５０辆汽车以上者，必须购买一定数最的清洁燃料汽车，并授权能源部在有必要的情况下，可以强制要求私人公司和地方政府购买这些车辆．
３．２２对电动汽车的研发和购买给予财政上的支持
１９９２年政府资助２．６亿美元，支持通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司积极从事电动汽车的开发；设立联邦政府车队购车专项款，专门用来购买电动汽车和其他代用燃料汽车；凡购买电动汽车的顾客，可以获得区、州和联邦的退税优惠．例如：在纽约州，购买电动汽车时可享受１０％、最多达５０００美元的退税优惠，２００３年，顾客可从联邦政府获得车款的７．５％的退税优惠；电动汽车、蓄电池及充电免付商业税，或减税４％～１９％；对市政机构或公共企业购置电动汽车给予财政资助或经行政命令迫其购置等．
３．３其他国家发展电动汽车的激励政策示例
德国政府积极倡导电动汽车．早在１９９４年德国技术研究部就对电动汽车开发补助了１．５亿马克．以后进一步对在吕根岛的新一代电动汽车试验进行了补助．对电动汽车给予超价补贴、低息贷款及减税等优惠．
欧洲委员会（Ｅｃ）在１９９６年通过一项战略，计划在２０１０年前将汽车排放从当前水平下降６０％～７０％．为了完成这项战略计划，Ｅｃ制订了轿车排放标准，１９９７年制订客车及载重车的排放标准（燃料种类不同、车型不同所规定的排放标准也随之不同）．２０００年新的机动车排放控制标准执行欧洲３号标准，２００５年执行欧洲４号标准．表２列出欧洲３号（２０００）和欧洲４号（２００５）排放标准对不同污染物质允许排放量．
衰２欧洲３号（２０帅）、欧洲４号（２呻ｓ）排放标准
Ｔａｂ．２Ｅｍ硎ｏｎｃｏｎ打ｏｌＲ哪ｌ＿伽ｎｓ０ｆＥｕｒｏⅡ１０呻０）蛐ｄＥｕｒｏＩｖ（２０哟
法国电力公司以３００欧元（包括增值税）的统一费用，为电动汽车的所有购买者在车辆经常停泊的地方安装了常规１６Ａ，２２０Ｖ充电站网络．调整交通规则，有的市政厅对电动或低污染的车辆停靠采取优惠政策．在法国的尼斯、巴黎以及许多邻近的城镇，电动汽车可以免费停靠．
荷兰、中国香港地区政府为了推动清洁汽车的普及使用规定提高汽油税．德国规定对超标排放汽车实行重罚．英国对电动汽车免交牌照税、养路费，夜间充电只收１，３电费等．
４对我国发展电动汽车的启示
４．１发展电动汽车的社会意义及环境效益
在我国发展电动汽车具有重要意义”““１．电动汽车的发展可以改善城市大气环境质量．电动汽车是零排放或超低排放车辆，是解决机动车排放的根本性措施，它的开发和推广应用，为从根本上改善城市大气环境质量提供了一条有效的途径．另外，可以调整我国能源利用结构．汽车是我国相对短缺的石油资源的主要消耗者之一，发展电动汽车，可以平衡利用多种形式的能源资源，较大幅度地提高能源利用效率，对于调整我国的能源使用结构，保障未来国家的能源安全具有十分重要的作用．最后，发展电动汽车可以带动汽车工业实现跨越式发展．中国加入、Ⅵ＇ｏ后，国内企业将面对开放市场和经济全球化的压力和冲击，中国汽车工业更是面临严峻挑战．通过技术创新和组织管理创新，以高新技术带动传统汽车工
第ｌ期李佩珩等：国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示５３业，在新一代汽车技术上取得突破，完全可能使汽车工业跨越产业发展过程中的某些阶段，在电动汽车产品上与国外开展竞争．
４．２发展电动汽车的激励政策框架
发展电动汽车的社会环境效益显著，但在发展初期其直接经济效益不够明显．在发展初期，必须要有配套的政策支持”…．参考国外经验，当前有必要从以下几个方面考虑建立我国发展电动汽车的激励政策框架：
１）制定合理、有效的财税优惠政策
为了推动电动汽车的研究开发及推广应用，政府应制定相应的财政、税收方面的优惠政策，鼓励和扶持电动汽车的发展ｍ．
２）政府出面组织、鼓励建设电动汽车基础设施
充电站等电动汽车应用的基础设施的建设和布点规划应纳入政府城市总体规划；同时给予充电站运营企业以税收、峰谷电价等方面的优惠政策．
３）研究建立合理的投融资体制
针对如何解决发展电动汽车产业所需资金的问题，建议政府允许多种资本进入电动汽车产业．可建立一些环保性的基金或专项的促进电动汽车发展的基金会，同时还可以充分利用银行的专项贷款．
４）研究开征汽车排放污染治理税的可能性
开征汽车排放污染治理税，对于促进汽车技术进步，鼓励电动汽车发展，改善城市大气环境状况，具有重要意义．
５）研究制定分阶段车辆燃油消耗限值标准或法规
车辆燃油消耗水平与其环境和能源效益直接密切相关．应积极借鉴学习美国、欧洲和日本等国家地区的经验，研究制定适合现有条件的车辆燃油消耗限值标准或法规，并逐步实施．
６）制定更加严格的分阶段排放限制法规
在开发推广电动汽车的同时，应对传统燃油汽车的排放进行更加严格的限制．可结合欧美排放法规，分阶段提高排放控制水平，争取与国际排放控制水平接轨．
７）研究制定并逐步强制实施不同用途的车辆中电动汽车保有比率的规划和法规
针对城市的出租汽车、公交汽车、大型货运车辆、部分专用汽车和特种领域用车，制定不同阶段的电动汽车保有比率的要求，并强制实施．
８）逐步建立与国际接轨的标准体系
标准化是以科学技术和实践经验为基础，应用简化、统一、协调、优选的原则，把科研成果和先进技术转化为标准，并加以实施．标准化是推动电动汽车工业发展和技术进步不可缺少的方面，是发展电动汽车的重要技术保障．
９）进行广泛科普宣传，利用舆论进行正确引导
发展电动汽车是一项利国利民的绿色工程，应利用各种媒介（电视、网络、报纸、讲座等）广泛进行科普教育，使人们认识到发展电动汽车能够改善城市环境，调整能源结构，使全社会都能增强环保意识，支持电动汽车的发展．
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国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示
作者：李佩珩， 易翔翔， 侯福深
作者单位：李佩珩(北京工业大学,环境与能源工程学院,北京,100022)， 易翔翔(北方交通大学,电器工程学院,北京,100044)， 侯福深(中国汽车技术研究中心,北京,100055)
刊名：
北京工业大学学报
英文刊名：JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
年，卷(期)：2004，30(1)
被引用次数：4次
参考文献(9条)
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2.学位论文毛六平混合电动汽车的智能控制方法研究2006
混合电动汽车是一种新型环保车辆。它由发动机和电机混合提供动力，通过优化控制发动机和电机的能量分配，使发动机一直工作在高效区内，实现减少油耗和降低排放的目的。混合电动汽车对电池容量的要求不高，不需要另建配套设施，容易实现产业化。因此，混合电动汽车及其控制成为当前汽车工业的热门研究课题之一。本文紧密围绕湖南省“十五”科技计划重大专项“混合电动轻型越野车攻关项目”(项目计划编号：02GKY1003)，结合中德国际合作项目“多能源电动汽车的智能控制系统”(项目计划编号：CHN01-602)，重点研究混合电动汽车中的智能控制方法，以提升混合电动汽车的整体性能。论文的主要研究内容包括：
(1)确定了所设计的CFA6470HEV型混合电动汽车的总体设计方案与目标。CFA6470HEV是一种能适用于多种复杂路况的轻型越野车，总体的设计目标是采用四缸发动机加电机驱动的方式，来实现六缸发动机车辆的性能，然而油耗却要求比普通四缸燃油车低30％以上，排放至少在欧洲Ⅱ号排放标准的基础上再下降30％。以此设计目标为前提，论文给出了CFA6470HEV型混合动力电动汽车的总体设计方案。对驱动结构选型、部件选型及布局、控制方案等进行了详细的设计，分析和研究了整车各功能部件的信号量，建立了整车信息流图，并设计了基于CAN总线的整车控制网络。
(2)能源总成控制技术是混合电动汽车中的核心技术，直接影响到混合电动汽车的动力性能和环保性能。论文设计了一种混合电动汽车能源总成智能控制系统，介绍了其工作原理，研究了其能源分配策略。该能源分配策略能根据司机命令(扭矩需求)、电池电量和车辆行驶情况，针对系统的四种控制状态：启停控制状态、充电控制状态、助力控制状态和能量回收控制状态，通过合理分配发动机、驱动电机、启动电机的出力，优化能量的分配和储存，实现提高汽车动力和降低排放的目的。为了延长电池的使用寿命，论文在能源总成控制的设计中，提出了一种基于模糊能量分配策略的充电控制方法，来提高电池的使用效率。对于所设计的能源总成智能控制方法，论文采用TMS320LF2407A型DSP具体实现控制系统的软、硬件。
(3)为了提高混合电动汽车中电机驱动系统的控制性能，论文对其智能控制方法进行了研究。首先介绍了电机的直接转矩控制方法；然后，提出了一种智能直接转矩控制方法，该方法采用自组织学习算法的小波神经网络定子电阻估计器，来弥补电机低速运转时定子电阻变化给直接转矩控制系统带来的不利影响。(4)为了实现对混合电动汽车中发动机输出扭矩进行有效的控制，论文采用电子节气门来控制发动机可燃混合气的流量，从而控制发动机扭矩的控制方案。针对目前国内绝大部分汽车采用传统的机械式节气门的现状，论文通过在传统节气门门阀上加装控制电机及传动机构的方式研制了一种新型电子节气门，并对其智能控制方法进行了研究。分别提出了电子节气门的模糊高斯基函数神经网络控制和模糊小波神经网络控制方法。这两种模糊神经网络控制器通过神经网络来实现模糊推理，并利用神经网络的自学习功能来达到在线调整模糊控制规则和模糊隶属函数的目的，可以使电子节气门的控制性能达到最优。
(5)为了验证所提出的混合电动汽车智能控制方法的性能，论文运用AVLCRUISE汽车模拟仿真软件，根据整车各部件实际参数，建立了CFA6470HEV整车的仿真模型，进行了欧洲ECER15路况和日本1015路况下的仿真实验测试。测试结果表明：CFA6470HEV的动力性能、油耗和排放达到了预期的设计目标，验证了论文所提出的混合动力电动汽车智能控制方法的有效性。
3.期刊论文冉振亚.曹文明.杨超.赵树恩.庞迪燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统仿真-重庆大学学报
（自然科学版）2004,27(10)
采用燃料电池/蓄电池作为电动汽车动力系统的开发与研究是国外电动汽车动力系统研究的新方向.结合对电动汽车动力系统研究进行的一些探讨,对燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统进行了建模.并采用与focus汽车同样的底盘和车身,用30 kW质子交换膜燃料电池为主动力源,以铅酸蓄电池为辅助动力源.在Advisor平台上实现了对该虚拟样车的仿真,而且以欧洲NEDC循环工况进行了仿真实验,结果表明该虚拟样车完全满足设计和性能要求.
4.学位论文南金瑞电动汽车多能源动力总成控制系统与控制策略研究2003
电动汽车的无(低)污染优点,使其成为了当代汽车发展的主要方向,被列入了中国"十五"863计划中,对电动汽车共性关键技术进行开发和研究具有非
一个重要研究内容.论文以设计开发电动汽车多能源动力总成控制系统为中心,围绕电动汽车多能源动力总成控制系统展开理论仿真研究和工程实现.论文以电池&超级电容电动汽车为研究对象,采用从局部到整体的方法简化出了电动汽车直线行驶动力学模型,提出了速度约束控制策略和动力电池工作电流约束控制策略.初步建立了多能源动力总成控制系统软硬件平台,已经可以通过CAN总线进行信息采集和驾驶信息显示.论文将电动汽车网络系统划分为三部分,动力系统网络段制定了内部总线通信协议,参照SAEJ1939制定了CAN通信的数据帧格式,开发出了与J1939进行通信的接口站点,并提出了具体的实施方法.论文建立了具有多能源动力总成控制系统的电动汽车仿真模型,在市区和市郊循环工况下进行了仿真研究.仿真结果表明:装超级电容器后,在相同条件下车辆的动力性能得到了提高,采用速度控制策略和电流约束控制策略各有优点,采用综合控制策略可以兼顾两种控制策略的优点,提高车辆的行驶动力性，避免动力电池过电流充放电.论文在仿真的基础上，对未装电容和装了超级电容器在市区和市郊循环工况下的平均比能耗进行了计算.计算表明在市区循环加上超级电容后，平均能耗明显降低了，而在市郊循环条件下，加上超级电容后，平均能耗没有得到降低.通过对电动低地板公交客车场地试验，验证了仿真得出的部分结论，同时通过真实的CAN总线实际通信也验证了基于CAN总线的多能源动力总成控制系统.最后，对论文进行了总结以及进一步需要开展的研究工作.
5.期刊论文叶敏.孔德刚.曹秉刚.Ye Min.Kong Degang.Cao Binggang基于CAN总线的电动汽车能源管理系统-计
算机测量与控制2010,18(6)
为保证电动汽车电子控制系统间通信的实时性、可靠性和互操作性,提出基于CAN总线的电动汽车能源管理系统;以AT89C52芯片为核心构建了能源管理系统的基本结构框架和总体功能方案;设计了CAN总线多功能集中器及其相应程序,使能源管理系统可以通过CAN/USB转接口和上位机(PC)通信,也可通过CAN总线与运动控制器相互传输数据,实现数据信息共享,并可动态显示能源节点状态;电池电压监控实验验证了能源管理系统的有效性和可行性,FUDS工况和整车实验验证了其稳定性和可靠性.
6.学位论文夏建军燃料电池电动汽车多能源匹配与自适应控制研究2007
能源短缺和环境污染是当今世界的两大突出问题，发展电动汽车是解决这两大问题的重要途径之一。燃料电池以其高能量转化效率、零排放、低噪声等优点成为驱动电动汽车的首选能源，同时动力系统的要求和燃料电池的特性都决定了配置辅助能源与燃料电池构成多能源动力系统的必要性。本文以研发燃料电池电动汽车为背景，以多能源动力系统为研究对象，开展车载多能源自适应匹配控制的研究，主要研究内容如下：
详细分析了适用于驱动电动汽车的各种辅助能源系统的特性，讨论了燃料电池电动汽车动力系统的各种拓扑结构，在此基础上提出了一种燃料电池电动汽车多能源自适应匹配方案。
在比较分析各种功率变换器主电路拓扑结构的基础上，采用双向半桥非隔离方案设计了能量管理单元的功率主电路，并按照整车动力系统的性能要求计算了电路参数。以DSP为核心设计了能量管理单元的控制电路、通信接口电路及IGBT的驱动和保护电路。
在深入研究燃料电池、辅助能源性能特点的基础上，分析了燃料电池电动汽车的运行模式，根据多能源动力系统能量匹配控制的目标和原则，提出了一种功率实时自适应跟随控制算法，实现了电电混合动力系统的能量匹配。
针对双向功率变换主电路分时工作两种模式下，输出端负载非线性和参数时变性的特点，利用多模态控制思想，设计了一种包含Bang Bang控制一神经网络PID的复合控制器。在大偏差模态下利用Bang Bang控制提高系统动态响应速度，在中小偏差模态下利用BP神经网络对非线性对象较强的逼近能力及自学习能力，结合PID控制器良好的跟踪性能和快速响应特性，设计了基于BP神经网络的动力系统输出电压和辅助能源电流的PID调节器。
7.期刊论文白琳.刘金霞.BAI Lin.LIU Jin-xia电动汽车IC自助能源补充系统设计与研究-自动化技术与应用
2008,27(4)
文章重点讨论了电动汽车IC自助能源补充系统的设计.为体现真正意义的自助,将整个系统的设计基于IC卡的使用和管理技术,软件管理系统使用vb 和 access进行开发,笔者重点描述其中数据库的设计.在该系统的管理下,能源补充站作为电动汽车的基础设施,可以实现快速方便的充电过程,为电动汽车市场普及创造了条件.
8.学位论文陈正龙混合电动汽车能源总成控制器及驱动电机的矢量控制研究2007
随着环境污染的加剧和石油资源的枯竭，相对于传统的燃油汽车来说，混合电动汽车 (Hybrid Electric Vehicles)由于其具有更好的燃油经济性和更低的排放正受到越来越广泛的关注。本文的整个研究工作是紧密围绕国家“985”工程二期建设项目“汽车先进制造技术科技创新平台”中“基于CVT的混合动力汽车电控技术”展开的。
混合电动汽车由内燃机和和电机共同驱动，其驱动系统的选型对于混合电动汽车的性能十分关键。论文在分析了各种驱动系统特点的基础上，结合驱动系统的选型策略，选定单轴并联式结构为本项目的最佳选型方案。
能源总成控制系统是混合电动汽车的核心部件，其作用是为了协调控制发动机与电机的出力，使两者均工作在高效区，从而提高整车的燃油经济性并降低排放。论文在分析了混合电动汽车能源总成控制系统的功能需求的基础上，选定采用DSP作为能源总成控制系统的CPU，设计了基于TMS320F2812的能源总成控制系统的硬件平台，并对其各模块的硬件电路进行了详细的设计，同时也简要介绍了能源总成控制系统的软件系统及整车控制策略。
驱动电机及其控制技术是混合电动汽车的关键技术之一。感应电机具有鲁棒性好、免维护、价格低等特点，因此本文选择采用感应电机作为本项目的驱动电机。为了实现混合电动汽车驱动电机的高性能控制，本文基于矢量控制的思想，建立了感应电机的数学模型，在此模型的基础上，提出了一种基于模糊逻辑的感应电机磁场定向控制策略，并利用Matlab/Simulink对该控制策略进行了仿真，仿真结果表明采用该控制方法，电机的稳态和动态性能均要优于传统的PI控制方法。精确知道感应电机的参数尤其是感应电机的转子时间常数对于高性能的矢量控制算法十分关键。针对感应电机转子时间常数的变化，论文还提出了一种基于模糊逻辑的转子时间常数自适应矢量控制策略，并设计了该控制系统的结构。
9.期刊论文余群明.王耀南.钟勇多能源电动汽车中的Fuzzy控制策略及仿真-计算机仿真2004,21(9)
多能源电动汽车的能量存储系统由锌空电池、镍氢电池和超大电容三种能量存储元件组成.锌空电池为负载提供基本能量.镍氢电池工作在中级能量区,并回收下坡和刹车过程中的能量.超大电容工作在尖峰负载区,为大加速度过程提供能量,在短时间内可以实现能量回收.该文在多能源电动汽车的模型基础上,针对能量管理系统(EMS)提出了一种模糊控制策略.EMS模糊控制策略的输入包括所需功率、镍氢电池的SOC和超大电容的SOC,模糊控制策略的输出包括三个能量存储元件的分配功率因子,每个输入和输出有不同的模糊量.仿真结果表明:模糊控制策略比简单查表控制策略在续驶里程、燃料经济性和效率等方面均有所改善.
10.学位论文曹文明燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统匹配的研究2004
本文就以下方面的问题开展了研究工作:首先,在总结相关资料的基础上,提出了燃料电池/蓄电池双能源电动汽车性能指标的确定方法,进行了燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力总成的选型、参数选择.其次,对仿真应用软件ADVISOR进行了研究,在ADVISOR的基础上针对国内产品的特点进行了改进,使它能够适合对燃料电池/蓄电池双能源电动汽车进行仿真.第三,对燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力控制系统进行了研究,就采用两种不同控制策略下不同的驱动模式进行了分析.最后,结合以上研究的内容,应用改进后的仿真软件对该双能源电动汽车进行了仿真.
引证文献(4条)
1.尹真.卢刚.李声晋混合动力汽车用无刷直流电机控制系统设计[期刊论文]-测控技术 2009(6)
2.周有为电动汽车驱动系统的实现与优化及速度估计方法研究[学位论文]硕士 2006
3.王锋波电动汽车异步电动机模糊矢量控制研究[学位论文]硕士 2005
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