牛人工程師分享從零組裝電動(dòng)汽車(chē)（圖文）

電子發(fā)燒友網(wǎng)訊：在這個(gè)建造電動(dòng)車(chē)系列的第一部分里，我們了解了家里建造電動(dòng)汽車(chē)所需要的核心技術(shù)和設(shè)計(jì)方面的選擇。在第二部分，我們將會(huì)討論一些機(jī)械和構(gòu)造方面的挑戰(zhàn)及其解決方案，規(guī)格、路測(cè)以及在未來(lái)的混合動(dòng)力車(chē)?yán)锩嫘枰龅囊恍└倪M(jìn)。

TDI Power的工程副總裁John Santini在打造這個(gè)組裝電動(dòng)車(chē)的三年間碰到各種各樣的挑戰(zhàn)，這就像大部分的科學(xué)研究一樣，通過(guò)創(chuàng)新帶來(lái)了很多知識(shí)?，F(xiàn)在就讓我們看看這些困難和問(wèn)題是怎么發(fā)展成為一輛功能齊全的汽車(chē)。

這個(gè)項(xiàng)目的目的是去打造一輛盡可能輕便的多功能車(chē)。其整體規(guī)格盡可能減到最小，電動(dòng)機(jī)尤其是電池的重量將是其關(guān)鍵所在。最初的目標(biāo)是將車(chē)的重量限制在1800磅，但最后出來(lái)的產(chǎn)品是2037磅。如果用到更小的電動(dòng)機(jī)和電池，這個(gè)車(chē)最終的花費(fèi)將會(huì)更加低。

以下是這輛車(chē)當(dāng)前的一些主要規(guī)格參數(shù)：

汽車(chē)：1988年的Pontiac Fiero，這是一個(gè)最先發(fā)展的電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目，這個(gè)車(chē)最終也會(huì)發(fā)展成為插入式混合動(dòng)力車(chē)，這是一個(gè)混合動(dòng)力車(chē)系列。然而Santini認(rèn)為必須要用到鋰電池。他同時(shí)注重降低其重量和提高其效率，旨在降低電池的尺寸。

結(jié)構(gòu)：這是一輛三輪車(chē)（它是一輛帶有串聯(lián)后輪胎的單后輪汽車(chē)）。傳統(tǒng)帶有齒條和齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的前置A型擺臂。其氣囊在前面，而彈簧則早后面。

底盤(pán)：用厚0.06英寸的一英寸方鋼管專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的空間架構(gòu)。

整體：傳統(tǒng)的泡沫纖維建造。

發(fā)動(dòng)機(jī)：ABM的三相交流電動(dòng)機(jī)。

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)：齒輪皮帶比率為6:1的傳統(tǒng)單速直接驅(qū)動(dòng)。這個(gè)汽車(chē)是后輪驅(qū)動(dòng)，在其縱臂上面有一個(gè)帶有并聯(lián)車(chē)輪固體后軸。

電池：由Thunder SKY 制造的鋰電池組，當(dāng)中是由三十個(gè)電池組成。規(guī)格是100V，200A，型號(hào)是LYP-200。

系統(tǒng)電壓：100V

充電器： 由TDI制造的雙模MER43-N54D01充電器，其中有電信/工業(yè)充電供選擇。其優(yōu)點(diǎn)是總體比較輕，效率比較高，可以允許110V或者220V的輸入，54V/80A輸出，其中用到了兩個(gè)，電池組分成兩部分，每部分用一個(gè)。

加熱系統(tǒng)：用到兩個(gè)電吹風(fēng)，通過(guò)串并聯(lián)的切換來(lái)選擇高低檔功率。

儀表：電壓和電流用數(shù)字面板儀表顯示，其他的待定。

最高速度：68英里時(shí)速，即是109公里時(shí)速，最高也就是這個(gè)速度。

加速：從0加速到60時(shí)速只需要12秒。

行程：純電動(dòng)可以行駛90英里，這車(chē)會(huì)攜帶一個(gè)小型內(nèi)燃機(jī)和兩個(gè)改進(jìn)的汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)去產(chǎn)生持續(xù)的15KW功率。

能量損耗：使用280W小時(shí)/英里，這是基于仿真和天然的路況測(cè)試得到的結(jié)果。Santini在過(guò)去的項(xiàng)目里有一個(gè)驗(yàn)證測(cè)試。他計(jì)劃找一個(gè)適合的地點(diǎn)進(jìn)行路測(cè)以獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

里程表：截至2011年7月4130英里

載客人數(shù)：2人

整車(chē)重量：2037磅。

尺寸：106英寸長(zhǎng)，70英寸寬，48.5英寸高。

輪胎：普通的 Altimax 185/65R14

轉(zhuǎn)換時(shí)間：三年（期間受到很多干擾）

附帶功能：發(fā)動(dòng)機(jī)控制器有反饋制動(dòng)，這樣就使其工作得非常好。這個(gè)反饋制動(dòng)設(shè)置的適度靈敏，因此Santini在駕駛該車(chē)的時(shí)候不需要用到腳剎。下一步去減輕發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的重量。

重量：

由于重量是這個(gè)項(xiàng)目里面一個(gè)主要部分，Santini用一個(gè)電子表格去跟蹤記錄不同情況下所產(chǎn)生的影響。如果重量不是那么關(guān)鍵，他可能早已改裝了很多小型車(chē)，那就可以節(jié)省兩年時(shí)間和大部分的花費(fèi)。然而，重量接近3000磅，性能受到了很大損害。

構(gòu)型嘗試：

首先，F(xiàn)iero的捐贈(zèng)車(chē)把其整體的前部拆除。整個(gè)前懸掛和轉(zhuǎn)向裝置看起來(lái)像一個(gè)組裝件。因此我們開(kāi)始構(gòu)型嘗試。

鑒于Santini在一開(kāi)始用鉛酸電池，而之后改用鋰電池這種情況，這樣的話(huà)電池的重量就多樣化，因此行駛高度必須是可調(diào)整，所以線圈彈簧就用氣囊懸掛代替。

圖一：俯視僅重200磅的Fiero捐贈(zèng)車(chē)的前懸掛

圖二：懸掛部分?jǐn)[放在地下室

接下來(lái)我們意識(shí)到在這個(gè)舒服的，光線明亮的地下室裝配會(huì)碰到一個(gè)問(wèn)題，那就是當(dāng)我們裝好汽車(chē)，我們?cè)鯓硬拍軐⑵漶偝龃蠼?。出口在哪里？Santini研究了一個(gè)月去找出去的辦法。

圖三：Santini從其地下室商店開(kāi)了一個(gè)門(mén)口同時(shí)裝上一個(gè)車(chē)庫(kù)門(mén)來(lái)吧汽車(chē)弄出去

底盤(pán)：

任何好的底盤(pán)都必須做到以下幾點(diǎn)：

底盤(pán)的壽命相當(dāng)于汽車(chē)的預(yù)期壽命或者要比其長(zhǎng)。這意味著在正常情況下，不會(huì)發(fā)生任何斷裂。

維護(hù)懸式座架以確保處理任何事情的安全性以及在轉(zhuǎn)彎和凹凸不平的路上車(chē)況的始終如一性。

支撐起整個(gè)主體和其他部件，讓所有的東西都能用得更久。

保護(hù)購(gòu)買(mǎi)者免受外部的騷擾。

Santini設(shè)計(jì)滿(mǎn)足所有的標(biāo)準(zhǔn)。他一開(kāi)始的時(shí)候計(jì)劃用一種輕質(zhì)木材的架構(gòu)模式。（如圖四所示），粉色是一英寸的管，黑色的是??英寸的管，（0.06英寸厚），你還需要加上斜梁。你會(huì)明顯感覺(jué)到整個(gè)框架是很穩(wěn)固的。Santini說(shuō)這是機(jī)械工程101，但感覺(jué)并不能如機(jī)械模型一樣從幾何學(xué)上來(lái)證明其穩(wěn)固性。因此他實(shí)施一個(gè)已經(jīng)被證明過(guò)的底盤(pán)構(gòu)造技術(shù)。

圖四：輕質(zhì)木材模式的架構(gòu)去驗(yàn)證其幾何設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。

這些空心金屬管是由Santini焊接的，這些管都是他從eBay購(gòu)買(mǎi)的。第一個(gè)側(cè)梁如圖五裝配。共有四個(gè)垂直的管子，但沒(méi)有斜管，在其中間加一個(gè)250磅的負(fù)重，會(huì)使其產(chǎn)生0.7英寸的偏差。如果裝上斜梁，誤差則會(huì)降到0.02英寸，如圖六所示。當(dāng)全部焊接好之后，偏差就只有0.005英寸。

圖五：第一次裝配帶有四根垂直鐵管的側(cè)梁不夠穩(wěn)固

圖六：帶有對(duì)角鐵管的斜梁穩(wěn)固性大大提高

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與否是你坐在座位上的第一感覺(jué)，它決定了車(chē)的完整性和整輛車(chē)的體驗(yàn)。底盤(pán)的穩(wěn)定與否是區(qū)分好車(chē)和一般車(chē)的關(guān)鍵，每一個(gè)底盤(pán)都是重量，部件尺寸，復(fù)雜性和預(yù)算的平衡結(jié)合。Santini緊緊地記住這些。當(dāng)我駕駛這輛車(chē)的時(shí)候，那種感覺(jué)就像行駛在凹凸不平的路上。

當(dāng)框架、懸架、轉(zhuǎn)向盤(pán)等完成之后，Santini把整輛車(chē)拖上山頂去進(jìn)行滾動(dòng)測(cè)試。下坡速度可以達(dá)到25英里每小時(shí)。這個(gè)過(guò)程中底盤(pán)表現(xiàn)很好。過(guò)程中后輪沒(méi)有任何噪音。后輪間隔是一個(gè)綜合考慮的結(jié)果。只有前剎是連接上的，但透過(guò)穩(wěn)健的踏板壓力，底盤(pán)的剎停非常好。他接下來(lái)會(huì)把腳踏板換成更柔軟的材料減少踏板力， 這樣的話(huà)動(dòng)力輔助就不再需要了。

圖七：滾動(dòng)測(cè)試之后的Santini一臉愉悅的表情。

在車(chē)身構(gòu)造的過(guò)程中，為了把后部弄得圓滑點(diǎn)，同時(shí)為了減少重量，后底盤(pán)經(jīng)過(guò)了幾次修改（切割和焊接）。遲些時(shí)候會(huì)裝上加速踏板。同時(shí)會(huì)把一個(gè)電位器與電動(dòng)轉(zhuǎn)速控制連接起來(lái)。

圖八：組裝好的加速腳踏板

熔絲盒和導(dǎo)線會(huì)在遲些時(shí)候添加。Santini 用了Painless Wiring的一個(gè)熔絲盒，該公司的汽車(chē)線和電子產(chǎn)品在在全球處于領(lǐng)先的低位。這些東西使用都很方便。其中還包括了閃爍其和喇叭。

圖九：熔絲盒、縱線。閃爍器、喇叭

儀表板的裝配是很有意趣的，大部分的模擬儀表是顯示電壓檢測(cè)控制，同樣也有里程表。

最初的構(gòu)想是在板上裝一個(gè)前進(jìn)/倒車(chē)的開(kāi)關(guān)的，但開(kāi)了一段時(shí)間這車(chē)之后，Santini決定在中控臺(tái)換回傳統(tǒng)的“波棍”。我可以告訴你利用“波棍”來(lái)倒車(chē)的感覺(jué)比那個(gè)按鍵式的好多了。

圖十：帶有各種儀表和開(kāi)關(guān)的前面板

車(chē)速表的設(shè)計(jì)要多加考慮，VDO車(chē)速表需要一個(gè)來(lái)自車(chē)輪的脈沖序列。經(jīng)討論證明電機(jī)軸是最方便的放置地點(diǎn)。Santini造了一個(gè)嵌有磁鐵的鋁盤(pán)，每英里它可以提供21640個(gè)脈沖。

利用霍爾效應(yīng)傳感器接受脈沖，從而產(chǎn)生一個(gè)方波。

圖十一：裝在電機(jī)軸上面的霍爾效應(yīng)傳感器

最大的挑戰(zhàn)應(yīng)該就是打造鷗翼門(mén)。涵滑動(dòng)?xùn)|玻璃“RV”窗，每個(gè)的重量只有12磅，側(cè)面碰撞保護(hù)包含在側(cè)梁里，這在離地面18英寸的位置有一有一個(gè)5英寸寬的構(gòu)架。

最初的計(jì)劃是用一個(gè)汽油車(chē)框架，然后在地步安裝一個(gè)承重插銷(xiāo)。因?yàn)殚T(mén)在開(kāi)關(guān)的時(shí)候會(huì)承受一個(gè)恒定支撐壓力，所以盡管這樣行得通，Santini對(duì)繞在鉸鏈上的車(chē)門(mén)的問(wèn)題仍然沒(méi)辦法。很不幸，液壓支持車(chē)門(mén)和鉸鏈添加壓力，甚至在車(chē)門(mén)關(guān)閉的情況下也有這種情況發(fā)生。這個(gè)問(wèn)題在專(zhuān)用機(jī)械框架開(kāi)關(guān)門(mén)的時(shí)候可以解決，同時(shí)這樣可以減少額外的彈簧壓力和插銷(xiāo)。這些經(jīng)過(guò)調(diào)整之后，使關(guān)門(mén)變得很熟悉。Santini做了一個(gè)門(mén)控制器，每次收到一個(gè)脈沖信號(hào)，則驅(qū)使馬達(dá)上下交替。這個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)自遙控鑰匙，但你在車(chē)?yán)锏臅r(shí)候，可以按面板上的開(kāi)關(guān)產(chǎn)生同樣的脈沖。

圖十二：用機(jī)械架構(gòu)去解決鷗翼車(chē)門(mén)扭曲的問(wèn)題

性能和未來(lái)設(shè)計(jì)

在汽車(chē)設(shè)計(jì)的過(guò)程中有很多功夫要做，同時(shí)也沒(méi)有很多已建好的測(cè)試公路 。這輛車(chē)最近裝上了一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器去記錄電壓、電路和速度。然而，即使在任何方面都取平均數(shù)值，但在新澤西的丘陵道路想取得一個(gè)準(zhǔn)確測(cè)量是很有難度的。圖十三展示了預(yù)計(jì)的錄負(fù)載。Santini認(rèn)為低速的數(shù)據(jù)應(yīng)該不被考慮，但60、60英里的時(shí)速值也相對(duì)比較低。整個(gè)表格展示了路載情況，因此發(fā)動(dòng)機(jī)和控制器產(chǎn)生的損耗是額外的。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在60英里時(shí)速時(shí)，電池負(fù)載大約是280W小時(shí)/英里。

圖十三：功耗的計(jì)算（不包括發(fā)動(dòng)起和控制器損耗的路載）

數(shù)據(jù)記錄器主要是用來(lái)檢測(cè)充電時(shí)的每個(gè)單獨(dú)單元。當(dāng)然，這個(gè)記錄器對(duì)行駛過(guò)程中的每個(gè)電池電壓檢測(cè)也是非常有用的。圖14展示車(chē)行駛在相對(duì)平穩(wěn)的路上每隔十秒得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

圖十四：十秒間隔內(nèi)單獨(dú)一個(gè)電池單元的電壓

Santini將會(huì)在未來(lái)做一些改進(jìn)。其中的一個(gè)改變就是把一個(gè)傳統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)和電池平衡和檢測(cè)系統(tǒng)合并。目前是每個(gè)電池單元通過(guò)一根線連接到數(shù)據(jù)記錄器，以保證每個(gè)電池在充放電過(guò)程中都可以被檢測(cè)。這些電池單元在新或者是未過(guò)度放電的時(shí)候會(huì)保持相對(duì)平衡的。然而另外一些關(guān)于鋰電池的經(jīng)驗(yàn)表明了綜合管理系統(tǒng)的重要性。

圖十五：充放電過(guò)程中高舉愛(ài)內(nèi)測(cè)電池單元的數(shù)據(jù)記錄器

在這個(gè)課題里面的最后一章去添加一個(gè)輕便的電動(dòng)發(fā)電機(jī)，使汽車(chē)可以再運(yùn)行一段比較遠(yuǎn)的距離。Santini給我們展示了這個(gè)放置在后部的25 英寸的備用電動(dòng)發(fā)電機(jī)。這個(gè)引擎只需要提供大約20匹馬力使汽車(chē)前進(jìn)。帶有永磁體轉(zhuǎn)子的自動(dòng)模式交流發(fā)電機(jī)也是允許的。一個(gè)交流發(fā)電機(jī)只有9磅重，但可以在800轉(zhuǎn)速的時(shí)候提供100V和100A的電壓電流。

這個(gè)電壓電流調(diào)整計(jì)劃通過(guò)一個(gè)回路很容易地控制“油門(mén)”。Santini現(xiàn)在在尋找一個(gè)更輕便的引擎。一個(gè)明智的選擇就是V-twin園藝拖拉機(jī)引擎。百力通提供了一個(gè)24匹馬力的引擎，重量大概有50磅。許多兩沖程引擎會(huì)輕于30磅，但他更樂(lè)意用一個(gè)四沖程引擎，這樣的話(huà)它就可以燃燒普通汽油了。摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是高轉(zhuǎn)速，低重量引擎，但它們一般用集成傳動(dòng)裝置，這樣的話(huà)額外重量就不會(huì)有了。因此研究還可以繼續(xù)。

第二部分

編者按：在這個(gè)系列文章的第一部分，我們將會(huì)了解電動(dòng)汽車(chē)背后的核心技術(shù)和設(shè)計(jì)選擇。在第二部分，我們將會(huì)討論有關(guān)機(jī)械和架構(gòu)所面臨的挑戰(zhàn)及其解決方案、規(guī)格參數(shù)、道路測(cè)試結(jié)果以及接下來(lái)在混合動(dòng)力車(chē)方面將有的重大改進(jìn)。

電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)迅猛發(fā)展。我們所了解到的一系列的解決方案包括了豐田PIRUS（全球銷(xiāo)量最大的混合動(dòng)力車(chē)），在城市路程里行駛41英里只需要1加侖油的福特 FUSION，充一次電可行駛35英里的雪佛蘭VOLT和頭一輛能夠承受五個(gè)乘客的主流全電動(dòng)汽車(chē)的尼桑Leaf。

現(xiàn)在讓我給你介紹另一輛電動(dòng)車(chē)，那就是1988年的Pontiac Fiero捐贈(zèng)車(chē)。實(shí)際上這輛車(chē)只有其前輪懸架和轉(zhuǎn)向齒輪被借鑒，為 John J Santini的最初設(shè)計(jì)所應(yīng)用。

Santini是TDI POWER公司的工程副總裁，該公司在電源轉(zhuǎn)換這個(gè)行業(yè)有著五十多年的經(jīng)驗(yàn)，它們從25年前就開(kāi)始提供應(yīng)用在移動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)車(chē)的電源設(shè)備。

受困于目前高速增長(zhǎng)的汽油價(jià)格，Santini決定將其創(chuàng)造和解決問(wèn)題的技術(shù)集中起來(lái)發(fā)展期自家的電動(dòng)汽車(chē)。

目標(biāo)：

Santini最初的目標(biāo)是打造一款插入式混合電動(dòng)車(chē)，而LI-ion電池價(jià)格的大幅下降促使其決定在項(xiàng)目的最后推遲電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)發(fā)布，同時(shí)在電池里面添加LI。最終結(jié)果就是，盡管還有足夠的空間再添加一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，但現(xiàn)在的車(chē)已經(jīng)是全電動(dòng)化了。這樣做可以增加汽車(chē)的出行距離，超過(guò)目前系統(tǒng)的90英里的范圍。目前帶有電池的整車(chē)重量為2050磅。

計(jì)劃：

該公司計(jì)劃打造一輛雙人座的，質(zhì)量比較輕的上班族車(chē)。該車(chē)的架構(gòu)是SPACE-FRAME設(shè)計(jì)，這是從LOCOST汽車(chē)項(xiàng)目及其想死的汽車(chē)構(gòu)造中得到的靈感。其中的一些背景：LOCOST是一個(gè)經(jīng)濟(jì)型、家用“CLUBMAN”類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)車(chē)，這款設(shè)計(jì)是基于最初的LOTUS 7的構(gòu)思。你可以根據(jù)Ron Champion的《Build Your Own Sports Car》去打造一輛LOCOST，或者可以根據(jù)Keith Tanner的《How to Build a Cheap Car》來(lái)裝配。

其中的一部分靈感來(lái)自康乃爾大學(xué)在1975年建造的一輛電動(dòng)車(chē)。

車(chē)的主體是一個(gè)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，安裝框架的周?chē)灰挥⒋绾竦呐菽郾揭蚁└采w，同樣還有一到三層0.009英寸厚的玻璃纖維布和環(huán)氧基樹(shù)脂。嚴(yán)格意義上說(shuō)來(lái)這是一輛三輪車(chē)。其后輪固定裝配有兩條輪胎，其驅(qū)動(dòng)皮帶輪位于中心位置。皮帶傳動(dòng)的效率超過(guò)99%，然而即使一個(gè)簡(jiǎn)單的雙倍速傳動(dòng)裝置會(huì)引起10%的效率損失。

充電器

充電器由一對(duì)規(guī)格為54V，80A的TDI水銀充電器組成，一個(gè)是為低于48V的電池包充電，另一個(gè)則是為48V以上的充電，其輸入時(shí)120/240V的交流輸入，兩個(gè)和電池串聯(lián)一起放置在中心位置維持電池的平衡，如圖一所示。

圖一：TDI的水銀電池充電轉(zhuǎn)換器，兩個(gè)和電池并聯(lián)擺在中間位置。

因此在4.3KW的時(shí)候，TDI的水銀充電器執(zhí)行一個(gè)典型容積充電，充電時(shí)間不足一個(gè)小時(shí)。在白天有足夠的時(shí)候去充滿(mǎn)天，原始的充電器只有1.2KW的水銀單元，其在30A的狀態(tài)下充電。過(guò)去充電需要花去一整天都額時(shí)候，而現(xiàn)在只需要四小時(shí)就可以充滿(mǎn)了。

Santini同時(shí)增加一個(gè)新的檢測(cè)電路，當(dāng)電流大于60A的時(shí)候，會(huì)點(diǎn)亮剎車(chē)燈。這個(gè)反饋制動(dòng)出現(xiàn)相當(dāng)高，因此當(dāng)你松開(kāi)油門(mén)的時(shí)候，剎車(chē)是很穩(wěn)當(dāng)?shù)?。Santini極少用到液壓制動(dòng)系統(tǒng)，因此他提醒那些有好奇心的司機(jī)身體盡量靠后。

現(xiàn)在他們計(jì)劃去把這個(gè)電流降到30A，這樣的話(huà)這對(duì)后剎車(chē)器和后窗剎車(chē)燈將繼續(xù)保持在大部分的反饋制動(dòng)的情況之下。這僅僅是對(duì)板上比較器閾值的一個(gè)修正。他同樣將其尾燈轉(zhuǎn)為LED燈，這樣的話(huà)它們反應(yīng)就會(huì)很快，同時(shí)會(huì)很亮，能量耗費(fèi)又比較小。如圖二所示

圖二：反應(yīng)迅速的LED剎車(chē)燈更亮，更低耗

該車(chē)的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)可以持續(xù)工作150000英里，因?yàn)樗麄冎饕谟龅酵＼?chē)訊號(hào)和交通燈轉(zhuǎn)燈的時(shí)候才用來(lái)停止動(dòng)搖，而這一般都是發(fā)生在反饋制動(dòng)生效之后。

交流電動(dòng)機(jī)

ABM的交流電動(dòng)估計(jì)工作在18.7KW，大約等于用在Santini于1975年設(shè)計(jì)的電動(dòng)Corvette上的老款GE電動(dòng)機(jī)的功率。它重量只有165磅，同時(shí)有84V的輸入，其運(yùn)行的恒定轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到3000rpm，而其恒定馬力則可以達(dá)到6000rpm。這個(gè)電機(jī)用單獨(dú)一個(gè)62mm寬的齒輪帶。

圖三：給車(chē)輪進(jìn)行齒輪驅(qū)動(dòng)的ABM交流電動(dòng)機(jī)

交流電動(dòng)機(jī)控制器

Curtis的交流電動(dòng)機(jī)控制器是一個(gè)新型號(hào)，在96V的電池組的狀態(tài)下工作良好，它擁有包括反饋制動(dòng)在內(nèi)的全車(chē)控制所需要任何功能。其電池/發(fā)動(dòng)機(jī)組合估計(jì)有60KW。在這個(gè)全氣冷汽車(chē)?yán)锩?，翅式散熱片通過(guò)管道把空氣從側(cè)邊入氣口從其內(nèi)部輸送以實(shí)現(xiàn)降溫。如圖四所示。

圖四：Curtis交流電動(dòng)機(jī)控制器，其電池/電動(dòng)機(jī)組合可以達(dá)到80馬力。

鉛酸電池VS鋰電池

最初的電池是鉛酸電池，重量有800磅。然而，這個(gè)計(jì)劃發(fā)展三年之后，鋰電池的價(jià)格降了一半，而壽命則提高了一杯。最新的350磅鋰電池來(lái)自Thunder Sky。30個(gè)200AH小電池組成了一個(gè)100V，200AH的電池組，功率有20KWH，可以使汽車(chē)運(yùn)行90英里。

Santini目前還沒(méi)有一個(gè)電源平衡電路，但這些電池在新的時(shí)候會(huì)保持相當(dāng)穩(wěn)定，在未來(lái)要進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。如圖五

圖五：最新的20kwh鋰電池，每個(gè)小電池有一根線連到數(shù)據(jù)記錄器，因此所有的電池在充放電的時(shí)候都可以檢測(cè)。

鉛酸電池的正反面

這時(shí)目前存在的高重量，低容量的電池之一，要達(dá)到需要的功率，則會(huì)使他們變得非常笨重。

具有很高的浪涌比率，這意味著它會(huì)一次性帶來(lái)很大的電流波動(dòng)。這個(gè)對(duì)那些需要瞬間大浪涌電源的應(yīng)用是大有裨益的，其生產(chǎn)也不貴。

在整個(gè)過(guò)程中，并不是每一個(gè)“好角色”都需要穩(wěn)定的、低或者中度的電路供給。

其充電時(shí)間很長(zhǎng)。

鋰電池的正反面

高功率和高容量，相對(duì)于鉛酸電池更輕小，其特別型號(hào)有很高的浪涌能力。但這些電池都很貴。電動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)不像汽油車(chē)那樣需要一個(gè)啟動(dòng)動(dòng)力，交流電動(dòng)機(jī)在加速過(guò)程中只是提供搞電路。

并不需要像鉛酸電池那樣時(shí)常保養(yǎng)。

圖六是鋰電池優(yōu)點(diǎn)總結(jié)

圖六：鋰電池的優(yōu)點(diǎn)：更輕，更小，更高能率，

圖七、圖八分別是是鉛酸電池和鋰電池的放電曲線

圖七：6V的鉛酸電池的放電曲線，X軸表示充電狀態(tài)，Y軸代表電池電壓

圖八：鋰電池有一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的放電曲線，但有一個(gè)急跌，X軸代表充電狀態(tài)，Y軸代表電池電壓。

怎樣駕駛

Santini允許我駕駛這部汽車(chē)，因此我可以給EDN的讀者傳遞這個(gè)電動(dòng)車(chē)的駕駛感覺(jué)以及描述其與一般汽油車(chē)的不同之處。

當(dāng)我用鑰匙啟動(dòng)這個(gè)車(chē)的時(shí)候，我以為可以聽(tīng)到如汽油車(chē)那樣的引擎發(fā)動(dòng)的聲音。但事實(shí)是什么都沒(méi)有，儀表板亮起來(lái)，面板式儀表也開(kāi)始工作。

最后當(dāng)我想倒車(chē)離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)時(shí)，就如我所意料那樣在中控臺(tái)找到了波棍，Santini解析道這是為了更方便駕駛者。他說(shuō)他最初設(shè)計(jì)的時(shí)候是打算把一個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)或者相似的設(shè)備裝在儀表板上面，因?yàn)樗械慕涣麟妱?dòng)機(jī)控制器需要倒轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的方向，原因是車(chē)上沒(méi)有任何的變速器。

因?yàn)檫@車(chē)是通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)的，在行駛過(guò)程中聽(tīng)到的唯一聲音則是傳送帶的聲音，在高速度的時(shí)候，連這個(gè)聲音也會(huì)消失。最高速度可以達(dá)到70英里每小時(shí)。

在Santini的見(jiàn)一下，我在40英里時(shí)速的時(shí)候轉(zhuǎn)了一個(gè)彎，轉(zhuǎn)的時(shí)候沒(méi)有任何剎車(chē)輔助，那時(shí)整輛車(chē)的抓路情況非常好，前面電池所增加的重量提供了很好的牽引力。

對(duì)于剎車(chē)系統(tǒng)，你需要多次嘗試才能舒適的停車(chē)，我是試了三四次之后才熟練。

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