电动汽车的电效率优化问题

2.3  电压标准与效率

在传统动力汽车中，20世纪80年代，随着汽车舒适性电子装置比例的增大，汽车对电力的需求量逐渐增长。据雷诺汽车公司介绍，1980年以来汽车电气系统的用电量以每年大约4%的增幅增长，到目前为止增幅达到约50 %。雷诺汽车公司预期到2005年，高档车型上的用电量将从现在的1.5kw增加到5kw，有些专家甚至期望达到7.5kw[4]。与传统汽车相比，电动汽车所需要的功率更大。从电效率的角度考虑，在较大的功率消耗下，倘若使用较低电压，则需要较大电流而造成损耗增大。

因此，采用合适的较高电压标准（42V），有利于降低系统损耗，提高效率；同时，可以减少这一部分系统的总重和体积，进而提高车辆的整体效率；并且对于混合动力汽车，可以减少燃料能源消耗，进而减少车辆的废气排放。

现在正在研究中的下一代汽车14/ 42V双电压电气系统的结构框图如图1[10]。在双电压电气系统中，借助一个DC/DC变换器可得到蓄电池输出42V的较高电压和14V的低电压。在这个系统中，DC/DC变换器将供电系统分隔为 2个具有不同电压等级的供电子系统，还可在整个电气系统电能分配管理方面起到重要作用。

采用14/42V系统取代现有的12/14V系统，其较大的优势在于：针对车内不同电气设备，对需要大功率的设备，提高额定电压值，可大大降低额定电流，不仅可以减小电器装置本身的体积、质量和损耗，也有利于采用由功率半导体器件构成的控制装置的小型化，并提高其集成度。由于传统的电器与部分电子装置功率负荷不大，采用14V供电有利于这些装置功能的发挥，但因技术扩展条件有限，而又会大量采用电气电子装置。新的供电系统与传统供电系统具有完全的兼容性，这是双电压供电系统的基本特点[4]。

 图1  14 / 42Ｖ双电压电气系统的结构

因此，从效率的角度考虑，在今后的电动汽车中推广使用42V电压系统，有利于减小电流，进而减小能量损耗，并且能够压缩所需电子设备的体积，节省空间，从而提高电动汽车的整体能量利用效率。

3  电机驱动系统的控制方法

下面将针对应用较为广泛的感应电机的控制中如何提高效率进行详细分析。

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