電動(dòng)汽車發(fā)展背后的動(dòng)力空前高漲,消費(fèi)者的濃厚興趣促使大大小小的原始設(shè)備制造商將其汽車轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車。但是隨著雜七雜八的來(lái)臨,造成了很多混亂。
各種車型之間有什么區(qū)別?這些車輛如何充電,需要充電才能行駛多遠(yuǎn)?車輛類型如何影響架構(gòu)決策?這里是要領(lǐng)。
車輛類型
電動(dòng)汽車(EV)的全球市場(chǎng)在整個(gè)汽車市場(chǎng)中只占很小的一部分,但是這種趨勢(shì)有望迅速改變。據(jù)波士頓咨詢集團(tuán)(Boston Consulting Group)稱,電動(dòng)汽車的全球市場(chǎng)份額從2019年的8%增長(zhǎng)至2020年的12%-該公司預(yù)計(jì),到2026年,電動(dòng)汽車將占所有輕型汽車銷量的一半以上。
電動(dòng)汽車實(shí)際上是一個(gè)概括性術(shù)語(yǔ)。實(shí)際上,有幾種類型的電動(dòng)汽車。所有人都至少在部分工作中使用電力,但是在相似之處結(jié)束的地方幾乎都是這樣。如今,有四種主要類型,此處根據(jù)對(duì)電池電量的依賴程度列出:
輕度混合動(dòng)力汽車Mild hybrid electric vehicle:MHEVs通過(guò)使用適度的48V電池和電動(dòng)機(jī)來(lái)提高其汽油行駛里程,從而提高其內(nèi)燃機(jī)(ICE)的效率。與混合動(dòng)力汽車不同,MHEV并非僅靠電力運(yùn)行,盡管在制動(dòng),滑行和停止過(guò)程中可以關(guān)閉ICE。另外,即使在ICE關(guān)閉的情況下,電動(dòng)機(jī)也可以為非必要的功能提供動(dòng)力,例如空調(diào)或座椅加熱器。
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車Hybrid electric vehicle:混合動(dòng)力汽車是最常見(jiàn)的混合動(dòng)力類型,并且使用時(shí)間也最長(zhǎng)。混合動(dòng)力汽車有兩個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器:基于燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)和帶有更大電池的電動(dòng)機(jī)。汽車起步時(shí),首先要在電力下滾動(dòng)。然后,一旦車輛達(dá)到速度,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)便會(huì)啟動(dòng)。車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)確定何時(shí)應(yīng)使用電力或汽油。另外,用戶請(qǐng)勿插入HEV。通過(guò)稱為“再生制動(dòng)”的過(guò)程,每當(dāng)駕駛員觸摸制動(dòng)器時(shí),汽車的電池就會(huì)獲得少量充電。豐田普銳斯是最著名的混合動(dòng)力汽車。
插電式混合動(dòng)力汽車Plug-in hybrid electric vehicle:插電式混合動(dòng)力汽車將電池式電動(dòng)汽車(如下所述,BEV)和混合動(dòng)力汽車之間的差異進(jìn)行了劃分。像BEV一樣,PHEV帶有通過(guò)外部插頭充電的電動(dòng)機(jī)。與混合動(dòng)力汽車一樣,它們也有基于燃料的ICE。與混合動(dòng)力汽車的最大區(qū)別是,由于混合動(dòng)力汽車具有更大的電池容量和從電網(wǎng)充電的能力,因此僅依靠電動(dòng)就可以行駛相當(dāng)長(zhǎng)的距離-大約20到30英里。PHEV的示例包括Toyota Corolla和RAV4,Volvo XC40和BMW3-Series的變體。
電池電動(dòng)車Battery electric vehicle:BEV完全由電力驅(qū)動(dòng),這意味著B(niǎo)EV沒(méi)有ICE,沒(méi)有燃料箱和沒(méi)有排氣管。取而代之的是,它具有一個(gè)或多個(gè)由更大的車載電池供電的電動(dòng)機(jī)。用戶通過(guò)外部插座為電池充電。電動(dòng)汽車目前以幾種形式存在,包括汽車,公共汽車,摩托車和踏板車,甚至是船。全球銷量最高的電動(dòng)汽車包括特斯拉Model 3和Model Y,上汽通用五菱宏光Mini,日產(chǎn)Note,大眾ID.3和雷諾Zoe。
第五類存在,但仍主要在進(jìn)行中:燃料電池電動(dòng)汽車。FCEV使用電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行,但有所不同–它使用氫而不是電能充電,并產(chǎn)生自己的電能。
架構(gòu)如何變化
從這些類型的電動(dòng)汽車中的一種轉(zhuǎn)移到另一種類型的電動(dòng)汽車涉及一些架構(gòu)差異。
最明顯的是電池容量,以千瓦時(shí)(kWh)為單位。由于MHEV中的電動(dòng)機(jī)僅輔助燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),因此其電池電量可能在1 kWh或更小。混合動(dòng)力汽車的電池必須提供足夠的功率才能使車輛短暫運(yùn)行,因此可能高達(dá)8 kWh,而插電式混合動(dòng)力汽車可能只有15 kWh的電池才能僅靠更遠(yuǎn)的功率行駛。
完整的BEV中的電池必須一直為車輛中的所有部件供電,因此典型的BEV容量范圍從約40 kWh至80kWh,盡管現(xiàn)在有一些使用200 kWh的電池出現(xiàn)了。
從HEV轉(zhuǎn)向PHEV時(shí),最大的體系結(jié)構(gòu)變化是。這就是外部電力(可能是來(lái)自電網(wǎng),也可能是來(lái)自車主家中的電源插座)進(jìn)入車輛的關(guān)鍵點(diǎn)。從插座接收交流電(AC)意味著車輛必須具有一個(gè)入口,通向車載充電器,該車載充電器將電能轉(zhuǎn)換為直流(DC)以為電池充電。當(dāng)電池為車輛中的設(shè)備供電時(shí),電源保持為直流電,但需要逆變器轉(zhuǎn)換為交流電才能為電動(dòng)機(jī)供電。
PHEV總是有一個(gè)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可以回落,并且電池更小,因此常規(guī)充電可能足以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行充電。插電式混合動(dòng)力車
對(duì)于BEV,此方法可能需要一天以上的時(shí)間才能為大容量電池充滿電,因此許多BEV所有者選擇在自己的房屋中安裝壁掛式EV充電器和/或使用公共充電站,包括快速充電站,可能會(huì)在一小時(shí)內(nèi)給BEV充電。
因此,當(dāng)從PHEV轉(zhuǎn)向BEV時(shí),這種充電速度的變化成為驅(qū)動(dòng)架構(gòu)決策的考慮因素。雖然BEV移除了所有ICE組件,從而降低了復(fù)雜性,但對(duì)更快充電的要求意味著增加了DC充電功能。
高速充電意味著更高的功率。ICE車輛使用12伏電池,而B(niǎo)EV電池通常提供350伏,有些OEM甚至高達(dá)800伏。更高的功率需要更大,更堅(jiān)固的電纜和連接器,以實(shí)現(xiàn)更快的充電速度。
必須降低不同組件的電壓,尤其是在12V或更低電壓下運(yùn)行的電子設(shè)備,但是總的來(lái)說(shuō),這是一種節(jié)省能源的有效方法。OEM發(fā)現(xiàn),通過(guò)將48V用于空調(diào)或主動(dòng)懸架系統(tǒng)等高功率組件,然后降低電子設(shè)備的電壓,即使是輕度混合動(dòng)力車也可以實(shí)現(xiàn)效率。使用48V還可以無(wú)縫地在啟動(dòng)和停止時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。
所有這些部件-電池,轉(zhuǎn)換器,逆變器,電線和連接器-都增加了重量和復(fù)雜性,但是OEM可以通過(guò)考慮周全的方法來(lái)降低這種復(fù)雜性。
選擇和購(gòu)買電動(dòng)汽車涉及到權(quán)衡和決策,假設(shè)一切順利的話,將在確保綠色機(jī)動(dòng)性方面帶來(lái)巨大的回報(bào)。設(shè)計(jì)和制造一個(gè)也是如此。
文章來(lái)源:仨三搞笑說(shuō)