第一篇：電動車技術(shù)

第一章緒論

1.1關(guān)于電動汽車的簡述與發(fā)展

上世紀(jì)30年代——電動汽車的崛起時。電動汽車的歷史比普通汽車的歷史還要長，因此它更為古老。1842年美國人托馬斯-達文波特和蘇格蘭人羅伯特-戴維森合作開始了電動車的研制，由于科技條件限制他們采用了不可充電電池。1902年，安東尼電氣公司、貝克集團、底特律電氣控股、愛迪生電氣公司、Studebaker研究所等國外知名公司、科研單位相繼推出自家的電動汽車，當(dāng)時電動車的銷量大大超過普通汽車。電動汽車在19世紀(jì)20年代獲得巨大成功，它的銷售量在當(dāng)時達到了巔峰。

1920年到1990年，由于內(nèi)燃機技術(shù)和能源開采技術(shù)的提高，汽柴油機漸漸應(yīng)用廣泛。電動汽車的發(fā)展受阻，很快又失去了前進的勢頭。在技術(shù)上存在很多難題，相反內(nèi)燃機汽車在技術(shù)上、銷量上、運行模式上逐漸成熟。從20世紀(jì)20年代開始，電動汽車逐漸被內(nèi)燃機汽車超越、替代。

20世紀(jì)90年代至今——電動汽車的復(fù)蘇。20世紀(jì)70年代和80年代的能源危機令電動汽車再次得到業(yè)界的青睞。在1990年7月的洛杉磯車展，通用汽車首席執(zhí)行官Roger Smith發(fā)布了Impact純電動概念車，并宣布通用汽車電動車將實現(xiàn)量產(chǎn)，并上市銷售。

進入21世紀(jì)之后，面對全球范圍日益嚴(yán)峻的能源形勢和環(huán)保壓力，電動汽車（EV，Electric Vehicle）作為新能源汽車的主體，面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)[4]。

中國的第一輛電動汽車1966年在上海誕生，1977年在上海試制出SHD170、SHD610型號的電動汽車，但是我國當(dāng)時的蓄電池技術(shù)很落后，未能量產(chǎn)，90年以后我國開始重視電動汽車，以清華、同濟為首的高校都在積極研發(fā)電動汽車，另外我國的各大企業(yè)，像比亞迪、比德文、吉利等都在與國外汽車公司合作，發(fā)展電動汽車，突破技術(shù)難題。

1.1.1電動汽車的分類和特征

電動汽車的種類：純電動汽車(BEV)、混合動力汽車(HEV)、燃料電池汽車(FCEV)。

純電動汽車（BEV）：由電動機驅(qū)動的汽車。電動機的驅(qū)動電能來源于車載可充電蓄電池或其他能量儲存裝置。大部分車輛直接采用電機驅(qū)動，有一部分車輛把電動機裝在發(fā)動機艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉(zhuǎn)子，其難點在于電力儲存技術(shù)。本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為

發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對石油資源日見枯竭的擔(dān)心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟效益。有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠停俳?jīng)汽油機驅(qū)動汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點，使電動汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個“熱點”。有專家認(rèn)為，對于電動車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價格影響了產(chǎn)業(yè)化的進程，與混合動力相比，電動車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會有大規(guī)模推廣的機會。優(yōu)點：技術(shù)相對簡單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。缺點：目前蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因電動車的電池較貴，又沒形成經(jīng)濟規(guī)模，故購買價格較貴，至于使用成本，有些使用價格比汽車貴，有些價格僅為汽車的1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠汀㈦妰r格。

混合動力汽車指能夠至少從下述兩類車載儲存的能量中獲得動力的汽車：—可消耗的燃料；可再充電能量儲存裝置。根據(jù)動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式可分為三類：串聯(lián)式混合動力汽車SHEV）：車輛的驅(qū)動力只來源于電動機的混合動力（電動)汽車。結(jié)構(gòu)特點是發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電，電能通過電機控制器輸送給電動機，由電動機驅(qū)動汽車行駛。另外，動力電池也可以單獨向電動機提供電能驅(qū)動汽車行駛。聯(lián)式混合動力汽車（PHEV）：車輛的驅(qū)動力由電動機及發(fā)動機同時或單獨供給的混合動力(電動)汽車。結(jié)構(gòu)特點是并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)可以單獨使用發(fā)動機或電動機作為動力源，也可以同時使用電動機和發(fā)動機作為動力源驅(qū)動汽車行駛。混聯(lián)式混合動力汽車（CHEV）：同時具有串聯(lián)式、并聯(lián)式驅(qū)動方式的混合動力（電動)汽車。結(jié)構(gòu)特點是可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作，同時兼顧了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點。（注：隨著混合動力電動汽車技術(shù)的發(fā)展，其類型不局限于以上幾種，還可按照其它型式劃分。）目前那些通常采用傳統(tǒng)燃料的，同時配以電動機發(fā)動機來改善低速動力輸出和燃油消耗。目前國內(nèi)市場上，混合動力車輛的主流都是汽油混合動力，而國際市場上柴油混合動力車型發(fā)展也很快。優(yōu)點：

1、采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機的最大功率，此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機功率不足時，由電池來補充；負(fù)荷少時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。

2、因為有了

電池，可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。

3、在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機，由電池單獨驅(qū)動，實現(xiàn)“零”排放。

4、有了內(nèi)燃機可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。

5、可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。

6、可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。缺點：長距離高速行駛基本不能省油。燃料電池汽車:以燃料電池作為動力電源的汽車。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機要高2至3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。單個的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以便獲得必需的動力，滿足車輛使用的要求。近幾年來，燃料電池技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進展。世界著名汽車制造廠，如戴姆勒－克萊斯勒、福特、豐田和通用汽車公司已經(jīng)宣布，計劃在2004年以前將燃料電池汽車投向市場。目前，燃料電池轎車的樣車正在進行試驗，以燃料電池為動力的運輸大客車在北美的幾個城市中正在進行示范項目。在開發(fā)燃料電池汽車中仍然存在著技術(shù)性挑戰(zhàn)，如燃料電池組的一體化，提高商業(yè)化電動汽車料處理器和輔助汽車制造廠在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力，并已取得了顯著的進步。和傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有以下優(yōu)點：

1、零排放或近似零排放。

2、減少了機油泄露帶來的水污染。

3、降低了溫室氣體的排放。

4、提高了燃油經(jīng)濟性。

5、提高了發(fā)動機燃燒效率。

6、運行平穩(wěn)、無噪聲。

第二篇：電動車技術(shù)簡介

電動車技術(shù)簡介

電動力具有清潔、高效的特點，是未來最重要的汽車能源形式之一。

純動力汽車

電動車是單純以電池為能量的來源，具有零排放、低噪音等特點，其技術(shù)技術(shù)瓶頸主要來自于電池，本身電池能量密度低、可靠性差，造價高電池質(zhì)量差等因素，嚴(yán)重制約了電動車的推廣使用。

混合動力汽車

混合動力汽車更將傳統(tǒng)燃油發(fā)動機驅(qū)動與電力驅(qū)動相結(jié)合，通過對計算機，電子智能控制，新能源等技術(shù)的綜合利用，利用急速停機，加速助力，能量回饋EPS等技術(shù)，達到提高汽車燃油經(jīng)濟性，減小排放，降低污染的目的，一般來說，混合動力技術(shù)不但可節(jié)省30%~~50%的燃料，同時也可降低排放。目前，混合動力裝置3種不同的有置形式。串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式，串聯(lián)式比較適合公交運輸，例如公交客車，短途運輸車等，其特點是運行速度慢，怠速次數(shù)多，制動次數(shù)多，并聯(lián)合混聯(lián)式適合經(jīng)常加速行駛的車輛，如私人轎車等，而混聯(lián)式的傳統(tǒng)性能比并聯(lián)式的好。電動輪技術(shù)

電動輪亦輪內(nèi)電機，目前大部分重型礦用自卸汽車所采用是電動輪是直流電機，而第二代純電動汽車所采用的是交

流傳動系統(tǒng)，其工作原理如交流傳動系統(tǒng)，其工作原理交流傳動系統(tǒng)中的磁式或三項同步伺服交流電機，緊湊地收藏車輪內(nèi)電動機的轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子托架與車輪輪軸相連，而輪軸支撐于轉(zhuǎn)向節(jié)上，輪胎隨同電動機的轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)，二電機的空子則通過空子托板，輪軸，轉(zhuǎn)向節(jié)連接于車身上。該電動機的轉(zhuǎn)子為永久磁鐵。當(dāng)向電動機的定子線圈中通過以交流電流偶是，空子便會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，便永磁式轉(zhuǎn)子連同輪胎一起旋轉(zhuǎn)，即整個車輪旋轉(zhuǎn)起來。

國際電動汽車的發(fā)展

國際電動汽車的發(fā)展概況

電動汽車一直是各大汽車集團花費巨資研發(fā)的新尖領(lǐng)域。純電動汽車由于受到電池續(xù)航能力，充電時間的困擾，目前還沒有一款非常完善的產(chǎn)品推向市場，本田公司自80年代起就開始了電動汽車的研究開發(fā)，1996年終于推出了本田的EV本PLOS，該車使用是高能鎳氫蓄電池，充電一次可行210~~350公里，最高時速可達130公里，1997年plos成功地出租到美國，但充電式電動汽車在蓄電池充電時間，充電后的續(xù)行距離，時速以及充電的公共設(shè)施等方面都存在許多難題，特別是燃料電池開發(fā)的滯后，使電動汽車一直未能進入市場。目前本田公司停止了電動警車，電動巡邏車的進一步發(fā)展。

豐田汽車在電動汽車領(lǐng)域的成功代表，豐田每月推出純電動

汽車，而是推出了更實用的油混合動力代表。

我國電動汽車發(fā)展環(huán)境分析

1緩解石油能源短缺。

預(yù)計2012年后我國石油消費將超過億噸，相當(dāng)于科威特一年的總產(chǎn)量，同樣世界石油局勢也日趨緊張，由于電動汽車不采用石油做燃料，所以在很大程度上緩解目前石油資源短缺的現(xiàn)象。

第三篇：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電動車防盜系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電動車防盜系統(tǒng)

摘要：針對目前電動車盜竊案件比較嚴(yán)重的問題，提出一種新型電動車防盜系統(tǒng)。以 Freescale Coldfire系列的MCF52223 芯片為平臺，分別運用 ZigBee 和 GPRS 技術(shù)實現(xiàn)電動車防盜系統(tǒng)中電子標(biāo)簽的通信及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。結(jié)合多種報警方式，直觀地顯示可疑車輛信息。該系統(tǒng)有助于降低電動車盜竊案件的發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；電子標(biāo)簽；信息檢測；通用分組無線服務(wù)；電動車防盜

1．概述

電動車因其經(jīng)濟、輕便，成為老百姓出行越來越多選擇 的交通工具。隨著電動車大規(guī)模普及，電動車的防盜任務(wù)越 來越重。傳統(tǒng)的防盜措施局限于派遣執(zhí)勤人員在小區(qū)出入口 或道路崗?fù)みM行盤查，這種方式比較繁瑣，且具有明顯的“事 后”劣勢，即無法提前判斷當(dāng)前過往的車輛，從而可能導(dǎo)致 遺漏查詢等現(xiàn)象，對防盜可靠性和效率沒有保障，無法很好 地鑒別出被盜電動車。本文電動車防盜系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)中的 先進通信技術(shù)，用無線系統(tǒng)取代傳統(tǒng)落后的系統(tǒng)，為電動車 防盜提供了較好的解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IOT)指“物與物相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)”。隨著技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的意義有了較大變化：通過傳 感器、無線射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)等技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接的物體，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能 的網(wǎng)絡(luò)接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品 的智能化感知、識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)涉及許多技術(shù)，包括傳 感器技術(shù)、射頻通信技術(shù)、GPS 技術(shù)等。作為網(wǎng)絡(luò)，則通信 技術(shù)地位尤為關(guān)鍵[1]。目前在物聯(lián)網(wǎng)中，以下 2 種技術(shù)被廣泛運用。

(1)ZigBee ZigBee 技術(shù)是一種低功耗、低速率、短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)熱潮中的核心技術(shù)，它是在 IEEE802.15.4 規(guī)范的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的[2]，通過多跳接力方式實現(xiàn)無線通信，具有通信簡單、組網(wǎng)方式靈活、功耗低、成本低及響應(yīng)及時等特點，在監(jiān)測防盜等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣。

(2)通用分組無線服務(wù)

通用分組無線服務(wù)(General Packet Radio Service, GPRS)技術(shù)是基于全球移動通信系統(tǒng)(Global System for Mobile communication, GSM)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線 IP 連接。GPRS 技術(shù)可充分利用現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)絡(luò)，屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù) 的進步，現(xiàn)在大多數(shù) GPRS 無線模塊都內(nèi)置了 TCP/IP 協(xié)議，能夠與互聯(lián)網(wǎng)方便融合，而且目前 GPRS 模塊與 GSM 模塊 價格非常接近，因此，GPRS 技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中逐步占據(jù)重要地位。

2．電動車防盜系統(tǒng)總體架構(gòu)

電動車防盜系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、檢測報警設(shè)備、監(jiān)控中心軟件構(gòu)成。

電子標(biāo)簽分為車主標(biāo)簽和車牌標(biāo)簽。每輛電動車發(fā)放一 套車主標(biāo)簽和車牌標(biāo)簽。車主標(biāo)簽由車主隨身攜帶；車牌標(biāo) 簽則安裝于電動車上。車主標(biāo)簽和車牌標(biāo)簽具有喚醒和休眠 2 種模式，在喚醒模式下會有信息向外發(fā)出。

檢測報警設(shè)備包含標(biāo)簽和探頭，由于標(biāo)簽和探頭均采用 2.4 GHz ZigBee 技術(shù)，因此探頭能夠穩(wěn)定可靠地檢測到標(biāo)簽在該頻段上發(fā)出的信息。探頭根據(jù)接收到的標(biāo)簽信息判別車 輛身份。當(dāng)檢測到可疑車輛時，設(shè)備立即啟動報警設(shè)備，點 亮警示燈，同時鳴響警笛，提醒執(zhí)勤人員對該車輛仔細盤查。過往車輛的信息通過 GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控中心。監(jiān)控中心軟件接收檢測設(shè)備發(fā)送的電動車輛信息并存儲用于統(tǒng)計和定位車輛的信息。系統(tǒng)用戶可以通過終端網(wǎng)絡(luò)瀏覽這些信息。如下圖所示，系統(tǒng)融合了物聯(lián)網(wǎng)中的核心技術(shù)，標(biāo)簽信 息通過 ZigBee 和 GPRS 傳輸，穩(wěn)定可靠，同時結(jié)合了傳統(tǒng) PC平臺上的服務(wù)軟件，可通過終端網(wǎng)絡(luò)瀏覽器查看和處理監(jiān)控中心的電動車輛數(shù)據(jù)。

3．系統(tǒng)防盜原理及可行性分析

在正常情況下，電動車主使用車輛時需要同時攜帶車主 電子標(biāo)簽，在車輛經(jīng)過檢測時，檢測設(shè)備可以同時檢測到車 主標(biāo)簽和車牌標(biāo)簽，此時認(rèn)為該車輛為合法的車輛，所以，不會發(fā)出任何報警信息。如果電動車輛在沒有鑰匙的情況下 被移動，即沒有電動車輛的車主標(biāo)簽信息發(fā)出，檢測設(shè)備只 可能收到電動車上的車牌標(biāo)簽信息，則可認(rèn)為該車輛為可疑 車輛，通過執(zhí)勤人員盤查，確認(rèn)是否為被盜車輛。因此，如 果與車輛配套的車主標(biāo)簽和車牌標(biāo)簽不能同時出現(xiàn)，則檢測 到發(fā)出車牌標(biāo)簽信號的電動車輛都將作為可疑車輛被盤查。對于裝有車牌標(biāo)簽的電動車輛都有保護功能，而且在車輛被 偷盜逃離現(xiàn)場前能夠及時發(fā)現(xiàn)，因此，這樣一套防盜系統(tǒng)可 使電動車在檢測設(shè)備有效的探測距離之內(nèi)實現(xiàn)“事前”防盜。通過精心設(shè)計，車主標(biāo)簽和車牌標(biāo)簽做得相當(dāng)便攜。車 主標(biāo)簽可由電動車主置于車輛鑰匙扣上，從而不會遺忘。車 牌標(biāo)簽可以安裝在電動車輛上的隱蔽位置，使偷車賊無從下 手。同時，偷車賊在對車輛是否裝有車牌標(biāo)簽無法確定的情況下，為了躲避崗?fù)せ蛐^(qū)門衛(wèi)處的盤查而不敢貿(mào)然作案，因此，系統(tǒng)對電動車偷盜行為有較大的震懾作用。4．系統(tǒng)設(shè)計方案

整套系統(tǒng)架構(gòu)比較清晰，包括電子標(biāo)簽、系統(tǒng)檢測設(shè)備 和監(jiān)控中心平臺軟件。4.1．電子標(biāo)簽設(shè)計

由于電子標(biāo)簽交付給電動車主后將長期使用，并要求車 主在使用電動車時隨身攜帶，因此在電子標(biāo)簽設(shè)計過程中主 要考慮以下 3 個方面：

(1)低功耗。電子標(biāo)簽使用 Freescale 提供的 MC13211 射頻芯片，該芯片具有發(fā)射功率低、收發(fā)距離遠等特點。同時 為延長標(biāo)簽電池使用壽命，標(biāo)簽電路通過水銀開關(guān)控制，可 以使電動車在停放等靜止時段進入休眠模式，不向外界發(fā)出信號。

(2)體積小。發(fā)放的電動車主的電子標(biāo)簽體積比較小，質(zhì)量輕，可置于用戶的鑰匙扣上，便于攜帶，同時配置精美外套，美觀大方。

(3)防水防塵。安裝在電動車上的電子標(biāo)簽采用真空包裝，并放置于包裝盒中，可以很好地保護標(biāo)簽。電子標(biāo)簽信息編碼中包括電動車主信息、電動車品牌、顏色、大小、車牌號等。這些信息可通過檢測設(shè)備解析后顯 示給執(zhí)勤人員查看，以便與目標(biāo)車輛比對。4.2．檢測設(shè)備設(shè)計

檢測設(shè)備是系統(tǒng)的核心模塊，主要安置于居民小區(qū)出入 口的傳達室和道路上的交通崗?fù)ぃ糜跈z測過往的電動車輛 發(fā)送的電子標(biāo)簽信息。檢測設(shè)備包括 2 個重要部件：標(biāo)簽探頭和主控芯片。

(1)標(biāo)簽探頭

設(shè)備中的接收部件為支持 2.4 GHz 頻率的標(biāo)簽探頭，射 頻芯片同樣選用 Freescale MC13211[3]，支持 ZigBee 協(xié)議，采 用直接序列擴頻(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)技術(shù)后，抗干擾能力強，收發(fā)距離遠。具有 16 個通信信道，可 指定和選擇最佳信道，信道采用載波偵聽多點接入/沖突檢測(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA)。同時，MC13211 提供串行口，支持 1200 b/s~115200 b/s 的波特率，可以快速將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理芯片。為保證可靠的信號接收性能，設(shè)備采用外置2.4 Gb/s 的 10 dB 全向天線，可接收距離設(shè)備最大 200 m 范圍內(nèi)的車輛信號，以保證保安或道路執(zhí)勤人員有充足的時間辨認(rèn)和處理報警的車輛。

由于通過崗?fù)せ騻鬟_室的電動車較多，尤其是在交通高 峰時段，因此在標(biāo)簽探頭軟件設(shè)計中添加了接收隊列機制。標(biāo)簽探頭接收到標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，緩沖到發(fā)送隊列中，解決數(shù)據(jù) 丟失或來不及接收等情況，然后順序發(fā)送給數(shù)據(jù)處理芯片。

(2)主控芯片

系統(tǒng)采用 Freescale MCF52223 作為數(shù)據(jù)處理芯片，同時也是檢測設(shè)備的主控芯片。該芯片具有豐富的接口資源，包 括 QSPI、USB、I2C、UART 及其他普通 I/O[4]。下圖為系統(tǒng)硬件組成框圖。

如上圖所示，除了標(biāo)簽探頭外，檢測設(shè)備采用較好的報警和記錄方案。當(dāng)檢測到可疑車輛通過時，聲光報警器發(fā)出 警報，點亮警示燈同時警笛響起，通過語音模塊和外置喇叭，發(fā)出“可疑車輛請盤查”的提示信息，通知執(zhí)勤人員根據(jù)液 晶顯示屏(Liquid Crystal Display, LCD)上顯示的車牌和顏色定位可疑車輛進行盤查。

可疑車輛通過記錄可存儲在芯片內(nèi)部的 Flash 中，MCF52223 共有 256 KB 內(nèi)部

Flash 空間[5]，在壓縮了報警記錄信息存儲方式后，最多可存儲 16 000 條標(biāo)簽信息。另外，充分利用 MCF52223 支持的 USB-OTG 技術(shù)，開發(fā)了 USB設(shè)備主機的功能，即用戶可使用 U 盤等 USB 從機存儲設(shè)備 將 Flash 中存儲的報警記錄導(dǎo)出到 U 盤中，供備份和查詢。

設(shè)備選用 PCF8563 時鐘芯片，芯片外接晶振，時間準(zhǔn)確，年誤差小于 1 min，提供了計時功能，可直觀地顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時間，有利于車輛通行記錄的查詢。小燈和蜂鳴器用于反 映設(shè)備的工作狀態(tài)。

另外，設(shè)備配備了 GPRS 功能，能夠?qū)z測設(shè)備獲得的車輛信息實時地發(fā)送到監(jiān)控中心，從而方便定位和跟蹤丟失車輛。

檢測設(shè)備的系統(tǒng)軟件流程如下圖所示。檢測設(shè)備上電后，首先完成各個模塊的初始化，然后進入循環(huán)檢測狀態(tài)，順次檢測狀態(tài)標(biāo)識量，判斷是否接收到新的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，是否有新的用戶請求操作，根據(jù)不同的標(biāo)識量完成不同的操作。

4.3 監(jiān)控中心平臺設(shè)計

監(jiān)控中心平臺主要用于區(qū)域內(nèi)電動車輛的信息管理、電動車輛定位和跟蹤、檢測設(shè)備在線配置和維護等，同時還可 作為監(jiān)控人員和電動車主交互的平臺。

監(jiān)控中心平臺由服務(wù)器硬件、偵聽程序及 Web 服務(wù)器軟件組成。服務(wù)器硬件可根據(jù)規(guī)模選擇各種配置的計算機或高端的服務(wù)器。偵聽程序負(fù)責(zé)接收檢測設(shè)備通過 GPRS 模塊發(fā)送的車輛信息等，并將這些信息解析后存儲到數(shù)據(jù)庫中供 Web 服務(wù)器軟件查詢。Web 服務(wù)器軟件保證用戶(包括監(jiān)控人 員和電動車主)在任何地點通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器可查看自己權(quán)限范圍內(nèi)任何有關(guān)車輛的信息，尤其當(dāng)發(fā)生車輛被盜案件時，可以通過這些數(shù)據(jù)跟蹤到丟失的車輛。

5．設(shè)計要點

系統(tǒng)設(shè)計主要基于無線傳輸，因此，對無線通信的可靠 性有較高的要求。5.1．GPRS 的選擇

為了使分布的檢測設(shè)備能夠與監(jiān)控中心平臺交互，需要 考慮將設(shè)備組網(wǎng)。傳統(tǒng)的組網(wǎng)方式需要分布有線網(wǎng)絡(luò)，對于 大量分散的檢測設(shè)備節(jié)點，組網(wǎng)規(guī)模比較復(fù)雜。同時，為確 保數(shù)據(jù)的安全性，網(wǎng)絡(luò)大多采用專用網(wǎng)，成本較高，因此，采用 GPRS 通信技術(shù)。常用的 GPRS 模塊有華為的 GTM900、EM310 等，這些模塊具有性價比高、入網(wǎng)速度快、通信穩(wěn)定 等特點。本系統(tǒng)選用華為 EM310 模塊，是華為 GTM900 系 列的替代產(chǎn)品，兼容 GTM900 系列，且體積小，以單片機程 序調(diào)用 AT 命令集，通過串行口可控制該模塊，使用方便。

5.2．標(biāo)簽信息檢測 該系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是能夠提前檢測并定位可疑車輛，理 論上檢測距離越遠越好，但是為了能夠準(zhǔn)確定位可疑車輛，必須將檢測范圍限定在有效范圍內(nèi)，使執(zhí)勤人員可以對報警 事件進行處理。電子標(biāo)簽和標(biāo)簽探頭的收發(fā)距離與射頻能量 值有關(guān)，通過能量值和距離關(guān)系測試，最終將探測距離限定在150 m。

另外，除了同時檢測車主標(biāo)簽和車牌標(biāo)簽外，為了使檢 測設(shè)備能夠更準(zhǔn)確地區(qū)分可疑車輛標(biāo)簽，在車牌標(biāo)簽設(shè)計時 做了特殊處理，當(dāng)車牌標(biāo)簽檢測到車主標(biāo)簽信息時，發(fā)送合 法車輛標(biāo)簽格式信息，否則，發(fā)送非法車輛標(biāo)簽格式信息。從而在 2 個方面保證了檢測設(shè)備探測到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)的可靠性。

6．結(jié)束語

電動車輛防盜長期以來一直是公安部門和電動車車主關(guān) 注的問題。本系統(tǒng)的開發(fā)旨在解決這一問題，將物聯(lián)網(wǎng)的主 導(dǎo) ZigBee 技術(shù)合理地應(yīng)用于系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)中，減輕了執(zhí)勤人員的負(fù)擔(dān)，提高了效率。系統(tǒng)同時安裝了報警設(shè)備，對 這類違法犯罪行為起到很好的威懾作用，將電動車輛犯罪率 降低到較小的比例。目前，該系統(tǒng)已在蘇州及下屬部分縣市小區(qū)試點成功，正在逐步推廣。隨著ZigBee 硬件成本的降低，基于該技術(shù)的系統(tǒng)將得到大規(guī)模的應(yīng)用。

參考文獻

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第四篇：難解技術(shù)天險 純電動車生產(chǎn)商兩手備戰(zhàn)

難解技術(shù)天險 純電動車生產(chǎn)商兩手備戰(zhàn)

日期：2008年3月26日 出處：21世紀(jì)經(jīng)濟報道 編輯：admin 閱讀:27次

“現(xiàn)階段純電動車實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化幾乎不可能。”杜炬說。杜是“863”純電動客車項目牽頭企業(yè)——北京科凌電動車公司的總經(jīng)理，他如此悲觀的主要原因是技術(shù)方案不完備。

科技部在“十五”國家“863”計劃中，特別設(shè)立了電動汽車重大專項研究，并明確任務(wù)：推動純電動汽車在特定區(qū)域的商業(yè)化運作。

但現(xiàn)在看來，這種特定區(qū)域的商業(yè)化運作還只限于北京奧運場館周邊。

奧運會的展示作用

由于奧運會對汽車尾氣的零排放要求，北京奧組委及北京公交集團都采購了部分純電動車在奧運會期間運營。其中北京科凌將為北京公交集團提供50輛純電動客車，同樣是參與“863專項”的中通客車(000957行情,股吧)與東風(fēng)電動車也分別為奧運會提供了部分用車。

據(jù)中通客車品牌管理處主任孫東立透露，此次中通客車將為北京公交集團提供5輛純電動鋰離子電池的大客車，每輛客車的單價都在350萬元以上。這樣高昂的價格顯然目前還不具備與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車競爭的優(yōu)勢。陳全世認(rèn)為，“純電動客車的商業(yè)化運營主要還是一種政府推動的行為，只是一種展示作用。”陳是中國汽車工程學(xué)會電動汽車分會主任、清華大學(xué)汽車研究所所長。

北京公交集團宣傳部對記者表示，奧運會結(jié)束之后，上述50輛純電動客車不會進入普通線路進行運營，仍會留在奧運村內(nèi)。據(jù)了解，除此外，北京公交集團并沒有計劃在未來給出更多的純電動客車訂單，而奧運會之后，北京公交集團與相關(guān)客車企業(yè)簽訂了混合動力客車的采購計劃。

東風(fēng)電動車公司是國內(nèi)最早開展電動車研究的企業(yè)，其總經(jīng)理信繼欣認(rèn)為，公交集團雖然很多是國有企業(yè)，但都是市場化運營，以純電動客車目前的價格，要在公交系統(tǒng)大規(guī)模推廣純電動客車幾乎不可能。

而相比純電動客車在奧運會的商業(yè)化小規(guī)模運營，純電動轎車進入私人汽車消費市場卻遠未啟動。

市場讓企業(yè)重新選擇

國內(nèi)純電動汽車使用的主要是鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池。據(jù)了解，電動汽車從電網(wǎng)取電僅需0.5元/kWh，但充入電動汽車電池，再釋放出來，鉛酸電池每提供1kWh電能，價格為3.05元左右，鎳氫電池每提供1kWh電能，費用為9.6元，鋰離子電池的相關(guān)費用為10.2元。

信繼欣表示，根據(jù)實驗表明，鉛酸電池的壽命只可重復(fù)充電300-500次之間。如果以目前每次充電行駛100公里計算，一塊鉛酸電池可以行使3萬至5萬公里。而以目前電動轎車一套鉛酸電池售價大概七八千元，電動轎車行駛3萬公里的使用成本與普通燃油轎車相差無幾。

目前，采用鉛酸電池比汽油機驅(qū)動有一定價格優(yōu)勢，但是由于它太過笨重，充電時間又長，因此只被廣泛用于車速小于50km/h的各種場地車、高爾夫球車、垃圾車以及送報車上。信繼欣說，“目前東風(fēng)電動車生產(chǎn)的純電動車主要是有活動半徑限制的場地用車。”

鎳氫電池和鋰離子電池相比鉛酸電池有著循環(huán)壽命長、續(xù)駛里程長的優(yōu)點，但是其同樣面臨價格高和技術(shù)不成熟的問題。“目前國際上最高水平的鋰離子純電動轎車的續(xù)航里程可以達到500公里。”陳全世說，“但這種電池是天價，無法進行商業(yè)化生產(chǎn)。”

牽頭承擔(dān)“863”純電動轎車項目的天津清源電動車公司，目前生產(chǎn)的三種純電動轎車中只有一款幸福使者微型電動車使用鉛酸電池，其他兩種都是使用鋰離子電池。從其技術(shù)資料來看，天津清源采用鋰離子電池的威樂純電動轎車，最高時速達到120公里/小時，續(xù)駛里程超過230公里，被認(rèn)為是國內(nèi)最接近產(chǎn)業(yè)化的電動車型。要到續(xù)駛里程超過230公里，只有在每小時40公里的等速工況下才可以達到，目前在國內(nèi)類似這樣的一輛純電動鋰離子電池轎車的售價在15萬元左右。天津清源總經(jīng)理吳志新此前曾表示，一輛鋰離子電池純電動汽車，如果電池使用壽命能夠達到13萬～15萬公里，在市場上與內(nèi)燃機相比就具備一定的價格競爭力。

但純電動汽車電池技術(shù)與成本問題在全球仍然是一個難以克服的障礙。“這也是東風(fēng)電動車公司放棄純電動汽車研發(fā)為主攻方向的主要原因。”信繼欣認(rèn)為，如果電池問題解決了，就不會有混合動力了，直接一步就是純電動汽車的產(chǎn)業(yè)化。東風(fēng)電動車已將主要業(yè)務(wù)方向調(diào)整為混合動力汽車方向。

即使是以制造電池起家的比亞迪，仍難在短期內(nèi)突破純電動車的電池技術(shù)，不得不以鐵電池為動力雙模電動車作為過渡，而這種車型其實是可以充電的混合動力汽車，并非純電動汽車。“863”純電動轎車的牽頭企業(yè)天津清源也并沒有將“寶”全部壓在純電動車項目上。吳志新告訴本報記者，天津清源目前的主要業(yè)務(wù)是純電動汽車和混合動力兩塊業(yè)務(wù)。

專家呼吁鼓勵政策

一方面由于技術(shù)障礙及市場贏利壓力，大部分企業(yè)已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變了以單一純電動車研發(fā)生產(chǎn)的業(yè)務(wù)方向，另一方面有關(guān)研究機構(gòu)一直呼吁政府能有實際舉措助推純電動車的產(chǎn)業(yè)化。

國家863計劃“節(jié)能與新能源汽車”項目總體專家組成員、上海同濟大學(xué)汽車學(xué)院院長余卓平說，“在滿足城市代步需要的前提下，純電動車一次充電行使100公里，完全可以滿足這種需要，但這需要政府部門的政策扶持。”陳全世則認(rèn)為，“如果油價漲到每升20元，排放法規(guī)嚴(yán)格到歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，電動車肯定有市場。”

科技部部長萬鋼曾表示，過去有的地方或有的部門雖然給予電動汽車一定支持，但缺乏有力度的政策出臺。當(dāng)前，應(yīng)盡快免除電動車的購置費和車船使用稅，養(yǎng)路費也要盡可能減免。而日本、美國等國家都采取了國家直接補助的方式鼓勵電動車的使用，具體做法是政府對每輛電動車給予3000～5000美元(平均10%)的鼓勵性補貼，荷蘭的補貼則達到30%。

除了在使用環(huán)節(jié)的鼓勵政策。吳志新建議說，對于生產(chǎn)企業(yè)，在研發(fā)、投入初期需要政府給予補貼，但補貼可逐年減少。

陳全世稱，電動汽車對基礎(chǔ)設(shè)施的配套要求比較高，政府應(yīng)加大相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而如果充電站的建設(shè)成本過高，由企業(yè)建議可以采取在停車場內(nèi)進行充電樁的建設(shè)，這樣可以快速的將純電動客車和轎車的商業(yè)化運營推廣開來。陳透露，將在四月份與國家電網(wǎng)公司進行商討參與建設(shè)充電設(shè)施的問題，屆時參加的不只是電動車的生產(chǎn)企業(yè)，電池電機的企業(yè)都會參加，希望可以加快對純電動汽車的推廣。

第五篇：電動車簡介

電動車的基本結(jié)構(gòu)常識

電動自行車由車體、電動機、控制器、位置傳感器、蓄電池、充電器、儀表系統(tǒng)組成，其中電動機、控制器、蓄電池、充電器是非常重要，又比較容易發(fā)生故障的部件，俗稱“四 大件”。

一、車體，1、車架部件，車架部件包括車架、前叉、車把等部分。前叉部件的上端 和車把、車架配合，下端和前軸、前輪部件配合，組成電動車的導(dǎo)向部分。前叉早車架上可 以相對車架的前管靈活轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動車把帶動前叉，使前輪改變方向。另外前叉對于行車時保 持電動車的平衡也起著重要的作用。

2、附屬部件，附屬部件包括鞍座部件、反射器和鳴號部件、前擋泥板部件、后擋泥板部件、支架部件、車鎖部件、前筐部件等。

二、電動機，電動機按磁場結(jié)構(gòu)，可分為勵磁式、永磁式、混合式;按電動機總 稱的機械結(jié)構(gòu)，可分為有齒式和無齒式；按外形結(jié)構(gòu)，可分為柱式和輪轂式。最常用的分類方式是按電動機的通電方式，分為有刷電動機和無刷電動機。

三、控制器，是用來控制電動車電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及電動車的其它電子器件的核心控制器件，它就象是電動車的大腦，是電動車上重要的部件。電動車就目前來看主要包括電動自行車、電動二輪摩托車、電動三輪車、電動三輪 摩托車、電動四輪車、電瓶車等，電動車控制器也因為不同的車型而有不同的性能和特點。

四、位置傳感器，位置傳感器有很多種，而最適合于無刷直流電動機的是的光電式和 磁敏式兩種位置傳感器。

五、蓄電池。目前，電動車主要采用鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池由正負(fù)極板、隔板和電 解液、蓄電池槽及連接條、接線端子和排氣閥組成。一只蓄電池一般由 6 個單格組合而成，每個單格由若干片正負(fù)極板間隔重疊而成，中間用超細玻璃纖維隔板隔離。數(shù)片正極板用鉛 合金焊接而成正極群，同樣負(fù)極也是如此，正負(fù)極群裝于蓄電池槽內(nèi)組成單體蓄電池。單體 蓄電池之間用鉛零件或連接條從單格之間的蓄電池槽隔板頂端以串聯(lián)形式連在一起，蓄電池 槽蓋用密封膠粘結(jié)。首尾單格做引出端子，引出正負(fù)極。

六、充電器。充電器是電動車四大核心部件之一，充電器的好壞嚴(yán)重影響著蓄電池的 使用壽命。充電器主要由整流濾波、高壓開關(guān)、電壓交換、恒壓及電控制等幾個部分組成。其中整流濾波電路的用途是將 220v 交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?300v 左右的直流電壓，通過高壓開關(guān) 電路及電壓交換，產(chǎn)生充電時所需的低壓直流電壓，再由充電控制電路控制后對蓄電池充電，采用這種方式的充電器具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點。