摘要：伴隨著綠色低碳環(huán)保理念在汽車(chē)行業(yè)的滲透，電動(dòng)汽車(chē)在我國(guó)汽車(chē)行業(yè)中所占比例正在快速增加。隨著國(guó)家對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的重視，根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的建設(shè)能夠解決電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航問(wèn)題，加強(qiáng)電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)難題的攻克顯得尤為重要。因此，本文主要對(duì)如何解決電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)難題進(jìn)行研究分析，旨在對(duì)當(dāng)前的電動(dòng)汽車(chē)充電樁現(xiàn)狀與存在問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)闡述，通過(guò)運(yùn)用相應(yīng)的對(duì)策來(lái)解決充電技術(shù)難題，將電動(dòng)汽車(chē)充電樁進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，有助于提升電動(dòng)汽車(chē)充電樁的服務(wù)效率和運(yùn)營(yíng)成本，保障電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)健康的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；充電樁；充電技術(shù)；解決難題

1電動(dòng)汽車(chē)充電樁和充電技術(shù)的現(xiàn)狀

在當(dāng)前的電動(dòng)汽車(chē)充電樁和充電技術(shù)的實(shí)際情況中，充電樁往往采用電氣控制與交易服務(wù)一體化的模式設(shè)計(jì)而成的，其硬件構(gòu)造主要運(yùn)用一塊板卡集成設(shè)計(jì)。由于電氣控制與服務(wù)交易部門(mén)的連接，導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)充電樁電氣服務(wù)與電氣控制融合在一起，導(dǎo)致充電樁的擴(kuò)展性較差，不利于系統(tǒng)集成處理，進(jìn)而不利于電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。因此，在當(dāng)前的電動(dòng)汽車(chē)充電樁和充電技術(shù)的不利于更新和技術(shù)改造的難題，其涉及的情況主要包括兩部分：其一，擴(kuò)展性，在當(dāng)前的電動(dòng)車(chē)充電樁涉及中，其產(chǎn)品的擴(kuò)展性較差，不方便更新和系統(tǒng)功能集成，導(dǎo)致后期的充電服務(wù)和技術(shù)難以安裝部署，造成電動(dòng)車(chē)充電樁的更新和技術(shù)改造較難的問(wèn)題；其二，不規(guī)范，當(dāng)前的電動(dòng)車(chē)充電樁操作相對(duì)較為復(fù)雜并且不規(guī)范，例如，在當(dāng)前的電動(dòng)車(chē)充電樁建設(shè)使用的往往設(shè)備與操作界面存在不統(tǒng)一性，導(dǎo)致操作流程往往不同，摒棄服務(wù)充電技術(shù)的規(guī)章不標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)際的操作流程往往存在不規(guī)范的現(xiàn)象。在當(dāng)前的電動(dòng)車(chē)充電樁充電技術(shù)的難題現(xiàn)狀中，主要設(shè)計(jì)規(guī)范性和發(fā)展性難題。因此，實(shí)際的技術(shù)創(chuàng)新需要引進(jìn)模塊組件化，將電動(dòng)車(chē)充電樁的控制與交易獨(dú)立，構(gòu)建電動(dòng)車(chē)充電樁和操作用戶可以信任的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提高電動(dòng)車(chē)充電樁充電技術(shù)的可行性和發(fā)展性。

2電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)難題解決策略

2.1創(chuàng)新電動(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)計(jì)方案。在電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)難題的解決策略中，通過(guò)對(duì)當(dāng)前的電動(dòng)汽車(chē)充電樁的構(gòu)架進(jìn)行創(chuàng)新，運(yùn)用新型信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)充電樁的交易服務(wù)和充電控制的獨(dú)立，通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)化的充電樁交易和充電模式，有利于提高電動(dòng)汽車(chē)的充電便捷性和安全性。（1）電動(dòng)汽車(chē)充電樁構(gòu)架創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在新型的電動(dòng)汽車(chē)充電樁構(gòu)架設(shè)計(jì)中，需要改變當(dāng)前的充電控制和交易服務(wù)結(jié)合的模式。通過(guò)將充電控制與交易服務(wù)單獨(dú)設(shè)計(jì)成兩個(gè)部分，確保其中一個(gè)板塊能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的充電服務(wù)；另一個(gè)板塊能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的交易服務(wù)。通過(guò)分離充電技術(shù)和充電交易服務(wù)，不僅僅可以為每個(gè)板塊的更新和技術(shù)改造創(chuàng)造良好的外在條件，同樣也能夠?qū)㈦妱?dòng)汽車(chē)充電樁的生產(chǎn)模式規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化。通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的利于維護(hù)和審計(jì)，能夠有效的降低電動(dòng)汽車(chē)充電樁的后期資金使用。（2）電動(dòng)汽車(chē)充電樁功能設(shè)計(jì)與定義標(biāo)準(zhǔn)化。在電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)難題的解決策略中，需要進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)充電樁功能設(shè)計(jì)與定義標(biāo)準(zhǔn)化。例如，充電樁的功能需要蘊(yùn)含訪問(wèn)控制、用戶登錄認(rèn)證、費(fèi)用計(jì)算、充電數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)通信等基本功能。其中，電動(dòng)汽車(chē)充電樁的認(rèn)證需要包括到多種服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)，電氣控制涉及充電控制和電氣開(kāi)關(guān)回路等功能。（3）電動(dòng)汽車(chē)充電樁標(biāo)準(zhǔn)和充電服務(wù)流程。在電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)難題的解決策略中，需要確認(rèn)電動(dòng)汽車(chē)充電樁標(biāo)準(zhǔn)和充電服務(wù)流程。在電動(dòng)汽車(chē)充電樁的架構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要制定規(guī)范和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來(lái)支持整個(gè)充電樁的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。利用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)認(rèn)證結(jié)算單元的充電技術(shù)規(guī)范，確保認(rèn)證交易結(jié)算和運(yùn)營(yíng)管理之間的互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，同樣需要保證電動(dòng)汽車(chē)充電樁的認(rèn)證與監(jiān)控運(yùn)營(yíng)具備合法性。在認(rèn)證結(jié)單元與監(jiān)控運(yùn)營(yíng)進(jìn)行連接中，保證電動(dòng)汽車(chē)充電樁的合法性，確保連接上能夠以隨機(jī)數(shù)形式完成鑒權(quán)認(rèn)證；在電動(dòng)汽車(chē)充電樁主站隨機(jī)數(shù)的生產(chǎn)主要有監(jiān)控運(yùn)營(yíng)端，用于監(jiān)控運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的加密和電動(dòng)汽車(chē)充電樁數(shù)據(jù)的解密工作。2.2加強(qiáng)充電技術(shù)的信息化建設(shè)。在電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)難題的解決策略中，需要加強(qiáng)充電技術(shù)的信息化建設(shè)。加強(qiáng)充電技術(shù)的信息化建設(shè)主要涉及到電動(dòng)汽車(chē)充電樁的費(fèi)用平臺(tái)建設(shè)和信息化充電技術(shù)建設(shè)，在電動(dòng)汽車(chē)充電樁的硬件建設(shè)中，需要注重信息平臺(tái)硬件設(shè)施的選擇，例如，內(nèi)存處理器和網(wǎng)絡(luò)以及充電控制顯示接口。在加強(qiáng)充電技術(shù)的信息化建設(shè)中，需要完善模塊組件化的設(shè)計(jì)思路采用多種信息模塊化設(shè)計(jì)，確保在電動(dòng)汽車(chē)充電樁的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的網(wǎng)絡(luò)連接，確保電動(dòng)汽車(chē)充電樁在信息化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋下能夠?qū)崿F(xiàn)與服務(wù)系統(tǒng)的信息交叉。在內(nèi)加強(qiáng)的電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)的信息化建設(shè)，有助于電動(dòng)汽車(chē)充電樁產(chǎn)品的信息化系統(tǒng)的集成，方便靈活地布置電動(dòng)汽車(chē)充電樁。同樣信息化平臺(tái)的建設(shè)能夠幫助電動(dòng)汽車(chē)充電樁進(jìn)行及時(shí)道德更新或者充電技術(shù)的改造，很大程度上提高了電動(dòng)汽車(chē)的充電操作便捷和交易安全。2.3優(yōu)化在電動(dòng)汽車(chē)充電樁充電技術(shù)的效果。在電動(dòng)汽車(chē)充電樁的充電技術(shù)難題解決上，需要當(dāng)前的電動(dòng)汽車(chē)充電樁的構(gòu)架進(jìn)行創(chuàng)新，運(yùn)用新型信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)充電樁的交易服務(wù)和充電控制的獨(dú)立。在實(shí)際的效果中，在成本對(duì)比上：優(yōu)化后的電動(dòng)汽車(chē)充電樁構(gòu)架能夠時(shí)間逐漸優(yōu)化設(shè)計(jì)，將控制與充電交易服務(wù)分離，確保每個(gè)部分不會(huì)對(duì)其他的造成影響，保證了硬件資源的合理運(yùn)用和技術(shù)改造；同樣在維修成本上，改進(jìn)后的電動(dòng)汽車(chē)充電樁能夠降低后期的維護(hù)工作量，方便充電技術(shù)的升級(jí)；在電動(dòng)汽車(chē)用戶的體驗(yàn)上，創(chuàng)新的電動(dòng)汽車(chē)充電樁具備簡(jiǎn)單的操作，不需要學(xué)習(xí)較高的技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的充電。

摘要：動(dòng)力電池系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)三電系統(tǒng)中的核心部件，其性能優(yōu)劣直接影響整車(chē)的好壞。電池包的防水密封直接影響到電池系統(tǒng)的工作安全，乃至影響到電動(dòng)汽車(chē)的使用安全，是電動(dòng)汽車(chē)可靠行駛的重要保證。為了提高電池包的密封防水性能，對(duì)電池包的密封防水特性進(jìn)行深入分析顯得尤為重要。文章是研究一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)電池包的密封膠，對(duì)膠體的材質(zhì)、涂膠軌跡、膠的特性進(jìn)行分析，使膠體與電池箱充分結(jié)合，通過(guò)國(guó)標(biāo)要求的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)證，歸納出一種合適的膠體和打膠方式。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；電池包；防水；密封膠

1概述

根據(jù)全球能源發(fā)展的布局，安全、節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)成為當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，新能源汽車(chē)成為當(dāng)今汽車(chē)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。作為汽車(chē)交通工具，電動(dòng)汽車(chē)也需要具備傳統(tǒng)車(chē)所具有的一切屬性，包含安全性和使用壽命等方面的要求。電池系統(tǒng)作為三電系統(tǒng)中最重要的部件之一，是保證整車(chē)安全的屏障。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確表示電池包要具備防護(hù)等級(jí)IP67的要求[2]，電池包不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)水而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致人員的傷亡。因此，電池包的密封防水格外重要，直接影響電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵。本文是研究一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)電池包的密封膠，對(duì)膠體的材質(zhì)、涂膠軌跡、膠的特性進(jìn)行分析，使膠體與電池箱充分結(jié)合，通過(guò)國(guó)標(biāo)要求的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)證[1]，歸納出一種合適的膠體和打膠方式。

2電池包的密封結(jié)構(gòu)分析

電動(dòng)汽車(chē)電池包的電池組電壓高達(dá)600V以上，乘用車(chē)平臺(tái)略低達(dá)到300V以上，電池箱體必須保證密封防水，防止進(jìn)水導(dǎo)致電路短路，而導(dǎo)致事故發(fā)生。電池箱體防護(hù)等級(jí)要達(dá)到IP67以上。電池包的防護(hù)等級(jí)和熱管理方式有關(guān)，目前電池包熱管理方式主要有自然冷卻、風(fēng)冷及液冷，自熱冷卻可以較好地保證密封性能，風(fēng)冷及液冷由于存在外界因素的干擾，密封性設(shè)計(jì)要求更高，風(fēng)冷是靠外置的強(qiáng)制風(fēng)冷來(lái)冷卻，除不能與大氣相通外，不允許在某處泄漏。液冷是靠外界的熱交換液體流動(dòng)來(lái)達(dá)到加熱或者冷卻的目的。電池包的密封結(jié)構(gòu)主要由上蓋、下箱體、相關(guān)接插件和接觸密封墊所組成，此文主要闡述上蓋與下箱體之間的密封膠，是決定電池包密封效果的關(guān)鍵。

摘要：分析電動(dòng)汽車(chē)換電技術(shù)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)趨勢(shì)，電動(dòng)汽車(chē)換電技術(shù)申請(qǐng)地區(qū)分布狀況，電動(dòng)汽車(chē)換電技術(shù)前十申請(qǐng)人分布狀況，電動(dòng)汽車(chē)換電技術(shù)申請(qǐng)人類(lèi)別、數(shù)量、申請(qǐng)量分布狀況。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)，換電站，技術(shù)分解，專(zhuān)利狀況分析。

0引言

電動(dòng)汽車(chē)屬于新能源汽車(chē)，在資源緊缺以及環(huán)境污染嚴(yán)重的當(dāng)今社會(huì)，各國(guó)均重視新能源汽車(chē)的發(fā)展，而電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)屬于較早提出的技術(shù)。但受制于當(dāng)時(shí)社會(huì)的科學(xué)技術(shù)水平，電動(dòng)汽車(chē)的使用成本較高，無(wú)法普及，經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展。隨著技術(shù)的成熟，電動(dòng)汽車(chē)的多個(gè)難題被克服，電動(dòng)汽車(chē)將逐漸替代原來(lái)的燃油動(dòng)力汽車(chē)，成為發(fā)展的重點(diǎn)。而電動(dòng)汽車(chē)的核心部件為動(dòng)力電池，動(dòng)力電池的容量是限制電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的重要因素。

1電動(dòng)汽車(chē)換電技術(shù)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)趨勢(shì)

由電動(dòng)汽車(chē)換電技術(shù)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)趨勢(shì)變化圖（圖1）可以看出，我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)換電技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)始于1990年代末期，但1997～2009年期間，申請(qǐng)量均不大。但從2010年開(kāi)始，申請(qǐng)量出現(xiàn)了大幅的增加。且之后的數(shù)年均遠(yuǎn)大于2010年之前的申請(qǐng)量，綜合各方面的分析，其申請(qǐng)量的變化可能與電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展有關(guān)，在很早的時(shí)期便提出了電動(dòng)汽車(chē)這一概念，但局限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)法普及。而至2009年左右，電池、電機(jī)以及控制技術(shù)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，并且由于能源危機(jī)以及對(duì)于環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，促使電動(dòng)汽車(chē)更加適合當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展。通過(guò)各方面的技術(shù)的支持以及政策的鼓勵(lì)，使得電動(dòng)汽車(chē)再次受到關(guān)注并獲得發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)的電池技術(shù)以及續(xù)航問(wèn)題是電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵性技術(shù)，即電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展與電動(dòng)汽車(chē)的換電技術(shù)密切相關(guān)。因而呈現(xiàn)出了2009年開(kāi)始的申請(qǐng)量大幅增長(zhǎng)，而2016年的申請(qǐng)量由于大部分申請(qǐng)還并未公開(kāi)，因而其申請(qǐng)量顯示較少?？梢灶A(yù)期的是，在電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化的當(dāng)前，其申請(qǐng)量也會(huì)較大。

摘要：純電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間相較于傳統(tǒng)的汽油車(chē)成為了限制其全面推廣的痛點(diǎn)。因此，針對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)充電站和充電方式的研究一直是行業(yè)內(nèi)的研發(fā)熱點(diǎn)。純電動(dòng)汽車(chē)的充電模式主要有整車(chē)充電模式（包括交流慢充和直流快充）、快速更換模式和無(wú)線充電模式。本文從專(zhuān)利申請(qǐng)的角度對(duì)上述各充電模式的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了整理和分析。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車(chē)；電池；充電；慢充；快充；快速更換；無(wú)線

1概述

本文基于CNPAT數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)進(jìn)行檢索，共得到相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)3505件（截至撰稿日），其中，涉及交流慢充技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)為729件、直流快充技術(shù)為816件、快速更換技術(shù)225件、無(wú)線充電技術(shù)727件。在純電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)中的研發(fā)主流為直流快充技術(shù)，這也與用戶對(duì)縮短充電時(shí)間的需求相適應(yīng)，此外，無(wú)線充電技術(shù)的占比也較可觀，雖然目前鮮有實(shí)際應(yīng)用，但由于其充電形式的便利性使其成為了研發(fā)熱點(diǎn)，而快速更換技術(shù)雖然在純電動(dòng)公交車(chē)領(lǐng)域已有較為成熟的應(yīng)用，但其申請(qǐng)量相對(duì)較低，這也與其對(duì)整車(chē)和換電裝置研發(fā)難度較大以及投資較高的因素有關(guān)。

2交流慢充

交流慢充技術(shù)的主要申請(qǐng)人依次為豐田、比亞迪、寶馬、國(guó)家電網(wǎng)、現(xiàn)代、北汽新能源，其中，豐田、寶馬、現(xiàn)代的主要研發(fā)領(lǐng)域?yàn)檎?chē)，國(guó)家電網(wǎng)主要涉及充電樁，北汽新能源主要涉及整車(chē)和充電樁，比亞迪主要涉及整車(chē)和電池。

當(dāng)前推廣的新能源汽車(chē)，包括燃料電池汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。其中，純電動(dòng)汽車(chē)因?yàn)轱@著的環(huán)境效益和能源節(jié)約效益，尤其是在使用過(guò)程中無(wú)大氣污染物直接排放，所以受到國(guó)家層面的大力推動(dòng)。純電動(dòng)汽車(chē)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、整車(chē)控制系統(tǒng)和電池系統(tǒng)3部分構(gòu)成。其中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要部件包括電機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、控制器、減速器以及各種檢測(cè)傳感器等，功能是將電能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為純電動(dòng)車(chē)行使過(guò)程中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)特性決定了主要駕駛性能指標(biāo)[1]。因此，要改善純電動(dòng)汽車(chē)的行駛性能，就需研究電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化方案。

1電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成裝置

純電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而減速器與電機(jī)傳動(dòng)連接，在電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。目前，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的這3部分主要采用分體設(shè)計(jì)，然后由整車(chē)廠組裝成為一個(gè)整體。這種組裝形成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，整體體積一般很大，因而對(duì)空間需求也大。為使電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置能便利地在整車(chē)機(jī)艙布置，現(xiàn)有的一種解決方案是集成關(guān)聯(lián)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)部件。如圖1所示，此新型裝置由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器、減速器和連接軸等主要部件集成。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成裝置中，減速器位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的第一端，且與其延伸出的輸出軸傳動(dòng)連接。連接軸與減速器傳動(dòng)連接，且沿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的側(cè)面向其第二端延伸?？刂破魑挥谶B接軸的上方，與其連接的接線盒用于容置驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源線和控制線[2]。減速器的連接軸沿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的側(cè)面延伸，使得整個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置的長(zhǎng)寬尺寸相對(duì)較少。由于連接軸的尺寸遠(yuǎn)小于電機(jī)的尺寸，且其所處位置的高度相對(duì)較低，將控制器直接設(shè)置在連接軸上方，就實(shí)現(xiàn)整體高度的降低。相比于將控制器設(shè)置于電機(jī)的上方，此電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成裝置充分利用連接軸上方的空間，做到較小體積，因而對(duì)空間需求也小。

2定子鐵芯繞組絕緣隔離部件

純電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，通過(guò)它們的相對(duì)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。定子由鐵芯和繞設(shè)在鐵芯上的繞組構(gòu)成，是旋轉(zhuǎn)電機(jī)的固定部分。鐵芯上通常開(kāi)設(shè)有安裝槽，繞組所包含的繞組導(dǎo)線則穿設(shè)在安裝槽中。為了確保繞組與鐵芯之間以及繞組導(dǎo)線之間的電氣絕緣，安裝槽內(nèi)通常設(shè)置有絕緣隔離件。絕緣隔離件占據(jù)的槽內(nèi)空間越大，安裝槽的槽滿率越小，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的功率密度和轉(zhuǎn)矩也會(huì)越小。為提高繞組導(dǎo)線占據(jù)安裝槽內(nèi)空間比例，現(xiàn)有的一種解決方案是減少鐵芯繞組電氣絕緣隔離件。如圖2所示，鐵芯的安裝槽中布設(shè)有多個(gè)導(dǎo)線組，多個(gè)導(dǎo)線組在安裝槽的深度方向逐個(gè)分布。傳統(tǒng)的絕緣隔離件通常由絕緣紙折彎成占據(jù)較大槽內(nèi)空間的S型或B型。此新型絕緣隔離部件則利用同一安裝槽中依次兩兩分布的繞組導(dǎo)線相位基本相同的特點(diǎn)，將隸屬于同一個(gè)導(dǎo)線組的兩根繞組導(dǎo)線直接接觸，避免在兩者之間設(shè)置絕緣隔離件，進(jìn)而采用絕緣折彎組件來(lái)絕緣隔離相鄰的兩個(gè)導(dǎo)線組及導(dǎo)線組與安裝槽的內(nèi)壁[3]。由于同一個(gè)導(dǎo)線組內(nèi)的兩根繞組導(dǎo)線之間無(wú)需設(shè)置絕緣隔離件，因此能減少安裝槽內(nèi)的絕緣隔離部件所占據(jù)的空間，相應(yīng)地提高繞組導(dǎo)線的布設(shè)空間，即安裝槽的槽滿率。

3并聯(lián)逆變功率模塊

摘要：如今電動(dòng)汽車(chē)在市場(chǎng)上占比不斷提升，國(guó)家各項(xiàng)政策也使得電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。本文介紹了三種主要的無(wú)線充電技術(shù)，分析了國(guó)內(nèi)外車(chē)企和制造商的無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，概述了動(dòng)態(tài)無(wú)線充電技術(shù)在電動(dòng)車(chē)上的最新成果。最后分析了無(wú)線充電技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)方面的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1引言

2022年4月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步釋放消費(fèi)潛力促進(jìn)消費(fèi)持續(xù)恢復(fù)的意見(jiàn)》[1]。其中的大力發(fā)展綠色消費(fèi)提到提倡綠色出行，推動(dòng)公共服務(wù)汽車(chē)電動(dòng)化，同時(shí)支持新能源汽車(chē)快速發(fā)展。而當(dāng)今電動(dòng)汽車(chē)給人們帶來(lái)的“路程困擾”是減緩其發(fā)展的一大因素。造成此問(wèn)題的主要原因還是在于當(dāng)前技術(shù)階段所能制造的電池的能量密度提升緩慢，從而使電動(dòng)汽車(chē)可行駛路程不高，換電技術(shù)也因價(jià)格比較昂貴而得不到普及，給消費(fèi)者帶來(lái)了很大的麻煩。在以現(xiàn)有科技無(wú)法對(duì)電池能量密度進(jìn)行改進(jìn)的情況下，想要解決“里程困擾”的最好方法還是進(jìn)行間接充電模式，以此來(lái)達(dá)到解決電動(dòng)汽車(chē)?yán)锍梯^短，而無(wú)線充電技術(shù)就是時(shí)代與科技高速發(fā)展下的選擇。對(duì)于汽車(chē)電池來(lái)說(shuō)，充電方法一般可以劃分為直接接觸充電的形式和無(wú)線充電的形式[2]。無(wú)線充電或無(wú)線供電技術(shù)是一種以無(wú)線電波或者電磁場(chǎng)為載體在自由的空間中對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電的技術(shù)。相較于之前廣泛使用的直接接觸技術(shù)的充電，無(wú)線充電技術(shù)不僅僅可以減少甚至省去在電源電線等直接連接裝置的費(fèi)用，也可以巧妙的避免使用過(guò)程中需反復(fù)拔插電線而出現(xiàn)的磨損或觸電的情況，將自由、便捷和安全等多個(gè)特性運(yùn)用到電能傳輸之中。無(wú)線充電技術(shù)具備傳輸能量時(shí)的高適應(yīng)性，高可靠性和高安全性等特點(diǎn)，并且不會(huì)被外在環(huán)境的變化所影響，能夠滿足如今城市高速發(fā)展當(dāng)中人們對(duì)于汽車(chē)充電時(shí)的需求。

2無(wú)線充電技術(shù)的介紹

無(wú)線充電技術(shù)依照工作原理可以將其劃分為[3]：（1）利用電磁感應(yīng)原理而制成的具備短距離大功率傳輸能力的感應(yīng)式無(wú)線充電設(shè)備；（2）在非輻射交變磁場(chǎng)的耦合研究基礎(chǔ)之上而研發(fā)出的中距離無(wú)線充電技術(shù)；（3）將電能轉(zhuǎn)化為以頻率約為300MHZ到300GHZ之內(nèi)的電磁波為載體，并以微波的形式發(fā)送給用電設(shè)備的接受天線，再經(jīng)后期處理（微波整流）來(lái)達(dá)到遠(yuǎn)距離無(wú)線充電的目的[4]。

2.1電磁感應(yīng)式無(wú)線充電技術(shù)基本原理

摘要：隨著人們生活水平的提升，汽車(chē)成為每個(gè)家庭的日常交通代步工具。汽車(chē)在運(yùn)行中會(huì)排放污染物，進(jìn)而影響生態(tài)環(huán)境。在科技快速發(fā)展背景下，純電動(dòng)車(chē)應(yīng)勢(shì)而生，純電動(dòng)汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)污染、嗓音低，耗能少，為節(jié)能減排的低碳城市發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了可能，并成為未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的主要方向。文章以新型雙電機(jī)型進(jìn)純電動(dòng)汽車(chē)為切入點(diǎn)，先分析其節(jié)能技術(shù)，之后在討論構(gòu)型和參數(shù)配置的基礎(chǔ)上對(duì)控制策略進(jìn)行分析，并總結(jié)出雙電機(jī)構(gòu)型純電動(dòng)汽車(chē)的節(jié)能潛力，以供參考。

關(guān)鍵詞：雙電機(jī)；純電動(dòng)汽車(chē)；節(jié)能潛力；具體分析

在科技快速發(fā)展的背景下，汽車(chē)成為家庭常用交通工具，交通運(yùn)輸也成為世界各國(guó)家能源消耗和碳排放的最大載體。世界發(fā)達(dá)國(guó)家的交通運(yùn)輸能源消耗占總能源消耗的大概28%左右，而二氧化碳的排放量大概占總排放量的大概三分之一。純電動(dòng)汽車(chē)以污染少、能源轉(zhuǎn)化率高、晚間充電白天運(yùn)行的特點(diǎn)，成為新能源汽車(chē)研究的主要方向。文章主要探討新型雙電機(jī)型純電動(dòng)汽車(chē)的節(jié)能潛力，以供參考。

1純電動(dòng)汽車(chē)節(jié)能技術(shù)

1.1制動(dòng)能源回收技術(shù)。純電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)能量回收技術(shù)能有效提高能量的利用率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。根據(jù)純電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)能量回收設(shè)計(jì)方案，主要分為并聯(lián)控制和串聯(lián)控制，其中串聯(lián)控制在汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中先使用電機(jī)制動(dòng)力，當(dāng)電機(jī)制動(dòng)力不足時(shí)，利用液壓制動(dòng)力進(jìn)行補(bǔ)充，相比并聯(lián)制動(dòng)來(lái)說(shuō)，再生能量回收率更高。為了使純電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)能源回收能兼顧汽車(chē)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性，可在車(chē)輛小強(qiáng)度運(yùn)行時(shí)利用制動(dòng)力進(jìn)行能量回收，在車(chē)輛大強(qiáng)調(diào)高速運(yùn)行時(shí)對(duì)電機(jī)制動(dòng)力進(jìn)行限制，目的是提高車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性。另外，還可以依托電子制動(dòng)力對(duì)動(dòng)力分配前后進(jìn)行調(diào)整，目的是防止車(chē)輪在低附著的地面上抱死。1.2電機(jī)控制技術(shù)。電機(jī)遙控是一種驅(qū)動(dòng)裝置，能通過(guò)技術(shù)調(diào)制將直流逆變?yōu)榻涣?，進(jìn)而調(diào)整直流對(duì)電壓的利用率。電機(jī)科學(xué)的調(diào)整策略能提高電機(jī)工作效率，提高電機(jī)工作時(shí)能源的利用率，進(jìn)而減少能源消耗，是純電動(dòng)汽車(chē)主要節(jié)能技術(shù)之一。對(duì)電機(jī)控制技術(shù)的研究主要有利用模糊的內(nèi)控對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行控制，以處理非線性問(wèn)題；基于徑向基核函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)進(jìn)行電機(jī)控制，目的是提高控制的精度；基于向后傳播算法模糊神經(jīng)網(wǎng)的控制器，目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)速的精準(zhǔn)識(shí)別和跟隨；以TMS320F28035為控制中心，利用48V的低壓電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，在提高汽車(chē)安全性的基礎(chǔ)上最大限度的提供轉(zhuǎn)矩和高能量利用率。

2新型雙電機(jī)構(gòu)型純電動(dòng)汽車(chē)構(gòu)型

近年來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)因其滿足節(jié)能環(huán)保綠色出行的理念得到了快速發(fā)展，連續(xù)5年產(chǎn)銷(xiāo)占比全球第一。2019年12月，《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》征求意見(jiàn)稿提出，2025年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量占汽車(chē)總銷(xiāo)量比例達(dá)25%左右，2019年該比例為4.7%，未來(lái)6年有超5倍的增長(zhǎng)，空間巨大，同時(shí)也說(shuō)明完成的任務(wù)比較艱巨。為了促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，影響人們購(gòu)車(chē)的顧慮必須盡快消除。2018年前10月，國(guó)內(nèi)發(fā)生40起新能源汽車(chē)起火事故，鋰電池?zé)崾Э厥且l(fā)電動(dòng)汽車(chē)安全事故的關(guān)鍵因素[1]，是電動(dòng)汽車(chē)消費(fèi)的重大顧慮[2]。

1熱失控機(jī)理

現(xiàn)有研究表明，鋰離子電池在自身因素和外部誘發(fā)的情況下，如果電池的產(chǎn)熱速度大于散熱速度，電池的溫度會(huì)逐步升高。當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值時(shí)，電池的SEI膜、正極材料、電解液發(fā)生熱分解，產(chǎn)生大量的熱量和小分子氣體如CO、HF、H2、CH4。熱量和氣體的快速積聚又加劇了材料的分解反應(yīng)，如此相互強(qiáng)化循環(huán)，溫度上升加速，形成熱失控。在極短的時(shí)間內(nèi)，電池內(nèi)部溫度和壓力達(dá)到極限值，電池爆炸，電解液和氣體噴出燃燒，產(chǎn)生火災(zāi)。導(dǎo)致熱失控的自身因素主要是電池材料的熱穩(wěn)定性不高，熱分解點(diǎn)低，外部誘發(fā)主要指散熱不良、過(guò)充過(guò)放、持續(xù)大電流沖擊、機(jī)械撞擊、環(huán)境溫度過(guò)高等。

2熱失控防控措施

從熱失控的反應(yīng)鏈可知，除了強(qiáng)化國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以外，可采取提高電池自身性能、杜絕誘發(fā)因素和加強(qiáng)散熱性能的技術(shù)措施來(lái)預(yù)防熱失控。2.1強(qiáng)化國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。新能源汽車(chē)在世界范圍內(nèi)是新生事物，在我國(guó)是新興產(chǎn)業(yè)，相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)在逐步建立和完善[3]。健全的安全標(biāo)準(zhǔn)體系是電池安全的基本保障，涵蓋電池的生產(chǎn)、測(cè)試、使用和回收環(huán)節(jié)。隨著整車(chē)性能要求的提高和電池技術(shù)的進(jìn)步，原有標(biāo)準(zhǔn)會(huì)及時(shí)修訂，新的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)相應(yīng)推出。2.2提高電池安全性能。提高電池的安全性能包括電池生產(chǎn)和電池材料兩個(gè)方面，電池生產(chǎn)主要是保證電池的一致性，材料包括正極、負(fù)極、電解液、隔膜。2.2.1一致性要求電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池的整體性能取決于電池組中性能最差的單體電池，因此，各單體電池的性能一致能最大程度確保發(fā)揮動(dòng)力電池的最佳性能。動(dòng)力電池的一致性包括容量一致性、內(nèi)阻一致性、電壓一致性。如果某個(gè)單體單體電池的初始容量大或者是小，那么在充電時(shí)該單體電池就很容易過(guò)充或者放電時(shí)最先過(guò)放，從而產(chǎn)生熱失控。同樣，內(nèi)阻的一致性和電壓的一致性，對(duì)動(dòng)力電池安全的影響巨大。2.2.2動(dòng)力電池材料性能。從動(dòng)力電池安全角度來(lái)講，動(dòng)力電池材料性能主要指材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性，其中尤以熱穩(wěn)定性最為突出。為防止熱失控的產(chǎn)生，研究人員通過(guò)不同方法來(lái)提高材料的熱穩(wěn)定性[4]。對(duì)于電解液，可通過(guò)添加功能添加劑、用離子液體取代有機(jī)溶劑、選擇熱穩(wěn)定性好的鋰鹽、采用聚合物電解質(zhì)的方法提高熱穩(wěn)定性。正極與電解液反應(yīng)是熱失控的主要原因，選用MgO、A12O3、ZnO、SiO2、TiO2等物質(zhì)對(duì)正極材料進(jìn)行表面包覆，可提高正極材料的安全性。中間相碳微球（MCMB）的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較層狀石墨更好。隔膜在高溫下產(chǎn)生熱縮變形會(huì)增大微孔的尺寸，更有利于鋰離子的遷移，加快熱失控進(jìn)程?？赏ㄟ^(guò)熱穩(wěn)定性隔膜替代，也可采用添加少量Al2O3或SiO2納米粉的隔膜，提高隔膜的熱穩(wěn)定性。2.3改善BMS性能。BMS稱為電池管理系統(tǒng)，其作用是監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度、電量，防止電池過(guò)電流、過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫，一旦發(fā)現(xiàn)有這些情況的發(fā)生，就會(huì)中止充電進(jìn)程，或者切斷電池對(duì)外供電，一定程度上能降低發(fā)生熱失控的幾率。但對(duì)電池內(nèi)部短路，比如枝晶、針刺引起的內(nèi)部短路，以及已經(jīng)發(fā)生的熱失控，BMS無(wú)能為力。2.4改善散熱性能熱失控反應(yīng)鏈表明，如果電池產(chǎn)熱速度低于散熱速度，則溫度的自我強(qiáng)化循環(huán)就建立不起來(lái)，熱失控就不會(huì)產(chǎn)生。為此，陳潔[5]等研究了基于熱管冷卻的熱防護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)防止熱失控的性能，整個(gè)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)由電池組、隔熱板、熱管組、冷卻介質(zhì)組成。在兩相鄰單體電池之間放置熱管組或隔熱層，熱管組中的銅片襯于熱管和單體電池之間，以增大散熱面積，依靠熱管組中液體的相變吸熱完成冷卻作用，隔熱板置于兩相鄰單體電池之間，用于隔離相鄰單體電池之間的熱傳遞。通過(guò)優(yōu)化隔熱措施和冷卻方式可有效提高電池組工作溫度的穩(wěn)定性，阻斷熱失控傳播。該結(jié)構(gòu)對(duì)降低熱失控的發(fā)生概率有一定作用，但效果有限，且加大了電池組的體積，增加了重量。

3基于熱平衡的熱失控測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、發(fā)展規(guī)律

1.環(huán)境可承載規(guī)律。

決定汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律中環(huán)境的可承載規(guī)律也影響重大。隨著現(xiàn)在各大城市的污染逐步加深，越來(lái)越多的人開(kāi)始將環(huán)境惡化的原因歸結(jié)到汽車(chē)的使用上。因此，必須找到一種低污染或零污染的交通工具，這樣才能解決實(shí)質(zhì)問(wèn)題。

2.技術(shù)推進(jìn)規(guī)律。

電動(dòng)汽車(chē)作為新一代的交通工具其技術(shù)組成不僅包含了原有的機(jī)械技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制技術(shù)，還使用了最新的電力電子技術(shù)和信息技術(shù)等高端科技，這些技術(shù)的全面發(fā)展是推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的重要因素，并且為其發(fā)展打下基礎(chǔ)。

3.市場(chǎng)拉動(dòng)規(guī)律。

摘要：在新能源汽車(chē)高速發(fā)展的大背景下，電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外新能源汽車(chē)公司研究的熱點(diǎn)。本文分析了混合動(dòng)力汽車(chē)的核心和技術(shù)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制技術(shù)、電池及其管理技術(shù)和車(chē)輛控制技術(shù)，指出了新能源電動(dòng)汽車(chē)在發(fā)展過(guò)程中可能出現(xiàn)的情況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：新能源；電動(dòng)汽車(chē)；混合動(dòng)力汽車(chē)

未來(lái)發(fā)展的三大趨勢(shì)，即“智能、環(huán)保、安全”，在其影響下，國(guó)內(nèi)外正在積極的開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)及其技術(shù)。與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，電動(dòng)汽車(chē)正越來(lái)越成為國(guó)內(nèi)外研究的主要熱點(diǎn)。

1電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)及其控制技術(shù)

1）在汽車(chē)行駛過(guò)程中電機(jī)的類(lèi)型和性能比較，工作條件復(fù)雜多變，常伴有頻繁的啟動(dòng)、加速、減速、怠速等。因此，電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有高速和大速度范圍，高功率密度，強(qiáng)過(guò)載能力。四種主要驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)控制簡(jiǎn)單，早期廣泛用于電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)[1]。然而，當(dāng)它以高速運(yùn)行時(shí)，在刷子和轉(zhuǎn)向裝置之間產(chǎn)生火花，可靠性大大降低，并且使用壽命也很短。目前主要用于低速、低成本的小型電動(dòng)汽車(chē)。交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，可靠性好，成本低，在大功率應(yīng)用中優(yōu)于直流電動(dòng)機(jī)，但控制器成本太高，調(diào)速性能差。目前，歐洲和美國(guó)市場(chǎng)上的電動(dòng)汽車(chē)有很多應(yīng)用。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)速范圍寬，電機(jī)響應(yīng)速度快，控制靈活。然而，在實(shí)際應(yīng)用中存在諸如大扭矩波動(dòng)和大噪聲的缺點(diǎn)。目前，電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍是永磁同步電動(dòng)機(jī)。其功率密度高，扭矩穩(wěn)定性強(qiáng)，速度范圍寬，運(yùn)行可靠性好。2）混合制動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真方法。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的混合制動(dòng)系統(tǒng)的有效性，考慮到應(yīng)用成本和工作量等，通常建立所涉及的每個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖，并在既定的控制策略下使用它。針對(duì)不同條件的仿真軟件數(shù)值模擬，車(chē)輛制動(dòng)性能和能量回收利用率[2]。

2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)選型與分析