汽车已经成为经济活动的主要载体,为社会的发展和人们的生活提供了极大的便利。但随着汽车行业的进一步发展,石油危机、环境污染等问题越发严重。据统计,我国42%的大气污染由交通运输导致,其中汽车尾气排放量在空气污染中占据65%。石油是汽车的主要动力能源,也是造成大气污染的主要原因。21世纪,随着人类对环境和能源的重视,为了减少汽车油耗和有害气体排放,工程技术人员开始加大力度改进传统内燃汽车,提出各种新的技术,能够降低能源消耗和尾气排放。但传统内燃机本身具有固定燃烧和排放特性,无法从根本上解决油耗、排放问题。随着技术的不断发展,传统汽车造价增加,利润降低,影响了汽车行业的发展有必要开发电动汽车。1纯电动汽车的结构原理电动汽车分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车。其中,纯电动汽车是以动力电池为动力,通过反应使电池化学能转化成电能,通过电动机、控制器将电能转换成驱动轮动能。纯电动汽车动力结构如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.24.059.F001图1纯电动汽车动力结构纯电动汽车在传统内燃机汽车基础上进行改变,取消了部分部件,增加了电源系统与驱动电机等机构。纯电动汽车新能源部件包括大三电(电机、电池、电控)和小三件(DC/DC变换器、车载充电机、高压配电盒)。电动汽车基本结构包括主能源子系统、电力驱动子系统、辅助控制子系统。主能源子系统包括电源和能量管理两部分,能源管理具有能源利用监控、能量再生以及协调控制等能力[1]。纯电动汽车电池为锂电池,电池管理系统能够对电池使用情况进行实时监控,检测动力电池端电压、电阻、放电时间和深度等参数。根据动力电池调控温度,利用限流方式避免动力蓄电池出现过充现象,显示相关参数,使信号流至辅助系统,在仪表上将相关信息显示出来,驾驶员可以随时掌握车辆信息。车载充电机能够将电网供电制式转变成动力电池要求制式,根据要求控制充电电流。电力驱动子系统包括电控系统、电机、机械传动系统以及驱动电轮等。电力驱动子系统是汽车核心部位,可以将电池中存储的电能转化成车轮动能,在汽车减速制动或下坡时达到再生制动目的。当前采用的驱动电机主要为直流无刷电动机、交流异步电动机等[2]。辅助控制子系统主要用于辅助电源、控制动力转向以及电池充电等。辅助控制子系统可以为汽车中的空调、照明、刮水器等辅助设备提供操作帮助。2纯电动汽车的应用和发展目前,纯电动汽车技术发展较为成熟,但是受制于电池材料,其在加速、爬坡、一次性充电后续里程行驶等方面存在问题,需要进一步改进。纯电动汽车能够实现零排放、低能耗、低噪声,与节能环保要求相符,在低速、短距离运输情况下可以使用纯电动汽车。2.1应用自卸车的重卡能耗十分高,污染十分严重,需要加大力度开发纯电动重卡。纯电动自卸车整车布置与内燃机车不同,需要进行重新改造设计[3]。受续航和充电的限制,当前国内市场的纯电力重卡主要集中在场地用车和固定线路运行这两个领域,如港口、仓库、机场、牵引车、专用车等。我国重卡年产量逐渐增加,电动重卡会逐渐取代传统重卡占据更大的份额。纯电力重卡的实际推广存在难度,其难点主要集中在场内外建桩、扩容改造等方面。部分整车企业将纯电动重卡的推广应用集中在短距离运输、环卫等领域中。为了促使纯电动重卡实现商业化,业内对物流共享、班车模式进行探究,试图在城际间建立多个货运点,形成具体的货运路线,为物流运输等提供动力[4]。固定路线可以避免续航问题,节省资源和效率。本公司新采购的纯电动自卸车主要用于物流运输,车辆的驱动电机是永磁同步水冷驱动电机,额定功率为210 kW,峰值功率为250 kW,最高转速为2 600 r/min,峰值扭矩为3 800 N·m,防护等级IP67。(1)整车控制系统具有过流过压、绝缘保护等功能,防护级别可以达到IP67,其控制器具备高低压上下电管理、故障诊断处理、实时上报、控动能量回收等功能,制动方式为前后鼓式制动。(2)行车制动采用双回路压缩空气制动,驻车制动采用弹簧储能断气制动,辅助制动采用电机制动。车辆卸载方式为前举升后卸载,举升装置设置语音报警功能。(3)车厢在举升调整和检修作业时,具备防止车厢自降的安全装置;车厢底部与底盘车架之间安装水平限位装置,能够避免车辆在启动、紧急制动或转弯时出现水平滑现象。货箱材质采用瑞典hardox进口耐磨钢板;货厢外形平顺,无加强筋外露,车厢外侧不易积土挂泥。(4)纯电动自卸车采用柔性电线连接,配置2个直流快充充电口,拥有双枪最大400 A充电能力,分布在驾驶室与货箱中间及整车中部两侧,动力电池系统自带远程监控,电池包IP防护等级达到IP67,电池能量密度为141.5 Wh/kg。SOC过低时,仪表会发生警报,对整车输出功率进行限制,车辆运营时,若SOC低于20%,应立即充电,正常运行时每3日至少进行一次自动满充电工作。电池系统整体管理较为均衡,需要每3个月进行一次电池保养,避免出现电池损伤现象。在冬季,电池箱具有电加热功能,气温过低时可以启动电加热系统对电池进行加热,一定温度后起步运行或进行充电。(5)为了保证安全,卸车部分设置防护装置,侧面采用防护栏进行防护,由间距100 mm的三根横杆构成平行于横杆的组合防护装置,整个防护装置外表光滑,前后连续,位于车辆左右最外侧部位,装置下部距离地面低于550 mm,前面位于最靠近其轮胎周向铅垂切面后300 mm处,后部位于最接近其轮胎周向铅锤切面前300 mm处。车辆苫盖采用自动折叠式篷布货箱苫盖,装置电机规格DC24V,0.8 kW,具有遥控、有前后限位和故障保护功能,轨道选择轻轨,传动方式为链条和钢丝绳,两边同步运作,篷布具有耐酸防腐蚀性能。轮胎采用全钢子午线轮胎(矿山花纹)。行驶记录仪采用北斗/GPS双模车载定位系统,能够提供电子身份证、车辆运行数据、异常报警、实时跟踪、锁定以及远程车辆诊断等方面的服务。2.2发展近年来,我国纯电动汽车领域发展迅速,数量逐渐增多。但与燃油车相比,纯电动汽车应用领域有限,主要在特定区域和特定领域上,性能需要进一步优化。纯电动自卸车在未来的发展、研究和应用中需要注意以下几点:(1)制定行业激励政策。纯电动重卡具有明显的社会和经济效益,但是由于技术限制,基础薄弱,并未形成一定规模,初期效益不明显,需要由政府支持为该行业发展提供税收、财政等优惠政策[5]。同时,为行业企业发展提供合理的投资融资渠道,并制定相关法规,为行业发展提供保障。(2)加大力度研究技术。纯电动汽车由电能驱动,能源广泛、能耗低、无尾气排放,属于绿色交通工具。但纯电动汽车在发展中也存在一些技术问题,如动力电池的质量、体积、能量等问题导致车辆续航能力和动力不足,充电时间长但运行效率低,电机转速和扭矩问题导致车辆耐久性低,关键元件和材料依赖进口导致成本等问题需要进一步解决[6]。电动重卡补贴较少,必须依靠技术实现发展。在电池方面,电动重卡可以选择氢燃料电池,与锂电池相比,其续航能力、充电能力、重量和性能更具优势[7]。(3)加大力度建设基础设施。为了便于电动重卡的应用,需要建立相应的输电网站、快充机、停车场以及专业维修站。但是,这些方面的设施并不完善,对纯电动汽车的发展产生了制约[8]。政府与企业需加大投入与服务力度,为电动车的使用和普及创造良好的环境。同时,加大舆论引导,加强电动汽车的使用宣传教育,提高人们的认识度,为电动汽车的发展提供支撑。3结语随着经济的发展,机动车数量不断增加。在汽车行业,为了实行国家节能环保政策,降低汽车污染排放量,我国已经将新能源汽车作为一项重点战略发展。纯电动汽车的产生、发展和应用为实现该战略具有重要意义,纯电动自卸车主要通过利用电动新能源来实现节能环保目的,可以降低能耗,改善生态环境。

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