電動(dòng)汽車一直都新聞界關(guān)注的話題之一。造成這種現(xiàn)象的原因主要有下面幾個(gè)：
1) 電動(dòng)汽車比內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力汽車產(chǎn)生的污染少，因此它們是內(nèi)燃動(dòng)力汽車（尤其是在城市中）的環(huán)保替代品。
2) 關(guān)于混合動(dòng)力汽車的任何新聞報(bào)導(dǎo)通常也談?wù)撾妱?dòng)汽車。
3) 由燃料電池驅(qū)動(dòng)的車輛是電動(dòng)汽車，現(xiàn)在新聞中燃料電池受到了廣泛的關(guān)注。
電動(dòng)汽車是由電動(dòng)機(jī)而不是汽內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。從外面看，你可能根本不知道汽車是電動(dòng)的。在大多數(shù)情況下，電動(dòng)汽車是基于內(nèi)燃動(dòng)力汽車而設(shè)計(jì)的，在這種情況下尤其難以分辨。當(dāng)你駕駛電動(dòng)汽車時(shí)，你通常能夠發(fā)現(xiàn)它幾乎沒有噪音。
在引擎蓋下，內(nèi)燃動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車之間有很多區(qū)別：
內(nèi)燃機(jī)由電動(dòng)機(jī)代替。
電動(dòng)機(jī)從控制器獲得動(dòng)力。
控制器通過一系列可充電電池獲取電源。
帶有燃油管路，排氣管，冷卻液軟管和進(jìn)氣歧管的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)看起來像是渠道工程。而電動(dòng)汽車則像是一個(gè)電力工程。
為了大致了解電動(dòng)汽車的工作原理，讓我們先看一看典型的電動(dòng)汽車的組成。
電動(dòng)汽車是在1994年開始出現(xiàn)的。第一款電動(dòng)汽車是基于內(nèi)燃動(dòng)力汽車Geo Prism，通過以下的改裝而產(chǎn)生的：
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以及消聲器，催化轉(zhuǎn)化器，排氣管和油箱均已拆除。
離合器總成已卸下?，F(xiàn)有的手動(dòng)變速箱則保留，并固定在第二檔。
在變速箱上安裝了一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)，以及控制交流電動(dòng)機(jī)的控制器。
在汽車底盤上安裝了電池托盤。
將五十個(gè)12伏鉛酸電池放在電池托盤中（兩組25個(gè)鉛酸電池可產(chǎn)生300伏直流電）。
增加了一臺(tái)電動(dòng)機(jī)來為水泵，動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵，空調(diào)提供動(dòng)力。
添加了為剎車提供動(dòng)力的液壓泵。
手動(dòng)變速箱換擋器被改裝成用于控制前進(jìn)和后退的控制器。
添加了一個(gè)小型電熱水器以提供熱量。
添加了充電器以便可以對(duì)電池進(jìn)行充電。這輛特定的汽車實(shí)際上有兩種充電系統(tǒng)-一種來自正常的120伏或240伏壁裝電源插座，另一種來自大型充電感應(yīng)式充電板。
汽車的其他所有東西都保持不變。你需要鑰匙啟動(dòng)汽車。它的性能就像普通的汽油車一樣。
以下是一些有趣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：
這輛電動(dòng)汽車的單次充電的續(xù)航里程約為50英里（80公里）。
從0加速至60英里/小時(shí)的時(shí)間約為15秒。
行駛50英里后，為汽車充電大約需要12千瓦時(shí)的電量。
電池重約1,100磅（500千克）。
這輛電動(dòng)汽車的電池可持續(xù)使用三到四年。
為了比較內(nèi)燃動(dòng)力汽車和電動(dòng)車的每英里成本，這里有一個(gè)例子。目前，北卡羅來納州的電價(jià)約為每千瓦時(shí)8美分（如果你使用分時(shí)計(jì)費(fèi)和夜間充電，則為4美分）。這意味著要完全充電，它的電費(fèi)為1美元（或者50美分）。因此，成本為每英里2美分（或者1美分）。如果汽油的價(jià)格為每加侖1.20美元，內(nèi)燃動(dòng)力汽車每加侖可以行使30英里，則汽油車的每英里成本為4美分。
顯然，電動(dòng)汽車的“燃料”每英里成本要比汽油汽車低得多。對(duì)于許多人來說，50英里的續(xù)航里程不是一個(gè)大問題，因?yàn)樯钤诔鞘谢蚪嫉娜嗣刻旌苌匍_車超過30或40英里。
電動(dòng)車的內(nèi)部
電動(dòng)汽車的核心部件是電動(dòng)機(jī)、電機(jī)控制器和電池。電機(jī)控制器控制器從電池取得電能，然后將其輸送到電動(dòng)機(jī)。加速踏板與一對(duì)電位器（可變電阻器）相連，這些電位器提供信號(hào)告訴控制器應(yīng)該提供多少功率?？刂破骺梢蕴峁┝愎β剩ó?dāng)汽車停止時(shí)），滿功率（當(dāng)駕駛員踩下油門踏板時(shí)）或兩者之間的任何功率水平。
打開引擎蓋時(shí)，會(huì)看到電機(jī)控制器在前面的引擎蓋下面占據(jù)大部分空間，控制器從電池組獲取300伏的直流電，然后將其轉(zhuǎn)換為240伏的交流電（三相）并發(fā)送到電動(dòng)機(jī)。
踩下加速踏板時(shí)，來自踏板的電纜連接到兩個(gè)電位計(jì)。電位計(jì)的信號(hào)告訴控制器向電動(dòng)機(jī)輸送多少功率。為了安全起見，有兩個(gè)電位計(jì)?？刂破髯x取兩個(gè)電位計(jì)，并確保它們的信號(hào)相等。如果不等，則控制器不運(yùn)行。
電動(dòng)汽車電機(jī)和電池
電動(dòng)汽車可以使用交流或直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)可能會(huì)在96到192伏的電壓下運(yùn)行。交流電動(dòng)機(jī)一般是三相交流電動(dòng)機(jī)，以300伏特電池組提供電力，在240伏交流電下運(yùn)行。
直流電動(dòng)機(jī)安裝簡(jiǎn)單且便宜。直流電動(dòng)機(jī)可以短時(shí)間內(nèi)超載（最大為10：1）。也就是說，一個(gè)20,000瓦的電動(dòng)機(jī)可在短時(shí)間內(nèi)輸出100,000瓦的功率，并提供高達(dá)額定馬力的5倍動(dòng)力。
交流設(shè)備幾乎允許使用任何工業(yè)三相交流電動(dòng)機(jī)。交流電機(jī)加上控制器通常也可以作為發(fā)電機(jī)。在制動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)并將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存到電池中。
電池問題
目前，電動(dòng)汽車的薄弱環(huán)節(jié)是電池。鉛酸電池技術(shù)至少存在六個(gè)重要問題：重量大，尺寸大，容量有限，充電速度慢，壽命短，并且昂貴。
也可以用鎳氫電池代替鉛酸電池，汽車的續(xù)航里程將增加一倍，電池壽命將可高達(dá)10年（數(shù)千次充電／放電循環(huán)）。但是電池的成本是鉛酸電池的10至15倍。隨著現(xiàn)今電池技術(shù)的出現(xiàn)，電池的價(jià)格會(huì)下降。因此在未來幾年中，鎳氫和鋰離子電池組會(huì)取代鉛酸電池。屆時(shí)，電動(dòng)汽車的行駛里程將大大提高。
由于汽車電池所存在的技術(shù)問題，使得燃料電池的應(yīng)用得到了發(fā)展。與電池相比，燃料電池將更小、更輕且可立即充電。用純氫驅(qū)動(dòng)時(shí)，燃料電池沒有與汽油相關(guān)的環(huán)境問題。未來的汽車很有可能會(huì)是從燃料電池獲取電力的電動(dòng)汽車。但是，要使燃料電池成為汽車動(dòng)力的主流，還必須在降低成本、提高可靠性方面進(jìn)行更深入的研究。
幾乎所有電動(dòng)汽車上都裝有另一個(gè)電池。這就是每輛汽車都有的普通12伏鉛酸電池。12伏電池為諸如大燈、收音機(jī)、風(fēng)扇、計(jì)算機(jī)、安全氣囊、雨刮器、電動(dòng)窗和車內(nèi)儀表提供電力。
給電動(dòng)汽車充電
任何使用電池的電動(dòng)汽車都需要一個(gè)充電系統(tǒng)為電池充電。充電系統(tǒng)有兩個(gè)目標(biāo)：
1) 盡快將電注入電池；
2) 要監(jiān)視電池并避免在充電過程中損壞電池。
最先進(jìn)的充電系統(tǒng)可監(jiān)控電池電壓，電流和電池溫度，以最大程度地縮短充電時(shí)間。充電器在不使電池溫度升高太多的情況下發(fā)送最多的電流。較不復(fù)雜的充電器可能僅監(jiān)視電壓或電流，并對(duì)根據(jù)電池特性預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行充電。這樣的充電器可能會(huì)向電池施加最大電流，直至電池容量的80％，然后將電流切回預(yù)設(shè)的水平，最終達(dá)到100％，以避免電池過熱。
大部分電動(dòng)汽車都可以使用兩種不同的充電系統(tǒng)。一種系統(tǒng)從普通電源插座接受120伏或240伏電源。另一個(gè)是由GM / Saturn EV-1開發(fā)的Magna-Charge感應(yīng)充電系統(tǒng)。
普通的家用充電系統(tǒng)具有便利的優(yōu)勢(shì) – 在任何可以找到插座的地方都可以充電。缺點(diǎn)是充電時(shí)間較長(zhǎng)。普通的家用120伏插座通常具有15安的斷路器，這意味著汽車可以消耗的最大能量約為1,500瓦，即每小時(shí)1.5千瓦時(shí)。對(duì)于12到15千瓦時(shí)電池組的電池組，使用這種充電系統(tǒng)給汽車充滿電可能需要10到12個(gè)小時(shí)。
使用240伏電路（例如電動(dòng)烘干機(jī)的插座），汽車可以30安培或每小時(shí)6.6千瓦時(shí)的速度充電，在4到5個(gè)小時(shí)內(nèi)為電池組完全充電。
麥格納感應(yīng)充電系統(tǒng)
麥格納感應(yīng)充電系統(tǒng)由兩部分組成：安裝在房屋墻壁上的充電站和·汽車后備箱中的充電系統(tǒng)。感應(yīng)充電系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是沒有外露的電觸點(diǎn)，沒有觸電的危險(xiǎn)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)⒋罅侩娏骺焖僮⑷肫嚒?/p>
改裝電動(dòng)汽車
當(dāng)今道路上的大多數(shù)電動(dòng)汽車（特斯拉除外）都是在汽油汽車的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。對(duì)電動(dòng)汽車特別感興趣的人也可以在其后院和車庫里將汽油動(dòng)力汽車轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車。有許多網(wǎng)站都在討論這個(gè)話題，并教你如何做到這一點(diǎn)，在哪里可以買到零件等。
典型的改裝使用直流控制器和直流電動(dòng)機(jī)。在電池方面，人們有很多選擇。絕大多數(shù)家庭改裝電動(dòng)汽車使用鉛酸電池，并且有幾種不同的選擇：
1) 船用深循環(huán)鉛酸蓄電池（到處都有，包括沃爾瑪在內(nèi)。）
2) 高爾夫球車電池
3) 高性能密封電池
一旦做出了有關(guān)電動(dòng)機(jī)，控制器和電池的決定，就可以開始改裝了。具體步驟如下：
1) 從汽車上拆下發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、排氣系統(tǒng)、離合器以及散熱器。
2) 在變速箱上安裝一塊轉(zhuǎn)接板并安裝電動(dòng)機(jī)。電機(jī)通常需要定制的安裝支架。
3) 通常，電動(dòng)機(jī)需要減速器以實(shí)現(xiàn)最大效率。實(shí)現(xiàn)齒輪減速的最簡(jiǎn)單方法是將現(xiàn)有的手動(dòng)變速器固定在第一或第二齒輪上。
4) 安裝控制器。
5) 找到安裝電池的空間，安裝電池托架以及電池。
6) 使用＃00號(hào)焊接電纜將電池和電動(dòng)機(jī)連接到控制器。
7) 如果汽車具有轉(zhuǎn)向助力器，還要安裝轉(zhuǎn)向助力泵接線并安裝電動(dòng)機(jī)。
8) 如果汽車裝有空調(diào)，需要為安裝空調(diào)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)連接電線。
9) 如果汽車具有電動(dòng)制動(dòng)器，還需要安裝真空泵以操作制動(dòng)助力器。
10) 安裝充電系統(tǒng)。
11) 安裝DC-DC轉(zhuǎn)換器為附件電池供電。
12) 安裝電壓表以檢測(cè)電池組中的電量狀態(tài)。
13) 安裝電位器，將其安裝在油門踏板上并連接到控制器。
14)大多數(shù)使用直流電動(dòng)機(jī)的改裝電動(dòng)汽車都使用手動(dòng)變速箱中內(nèi)置的倒檔。具有高級(jí)控制器的交流電動(dòng)機(jī)只需簡(jiǎn)單地使電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行，并且需要一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)即可向控制器發(fā)送反向信號(hào)。根據(jù)轉(zhuǎn)換的不同，你可能需要在控制器上安裝反向開關(guān)和電線。
15) 安裝大型繼電器（也稱為接觸器），該繼電器可以將汽車的電池組與控制器連接和斷開。該繼電器是你要開車時(shí)如何“啟動(dòng)”汽車的繼電器。你需要一個(gè)可以承載數(shù)百安培的繼電器，并且可以在不產(chǎn)生電弧的情況下切斷或連接96至300伏的電路。
16) 連接點(diǎn)火開關(guān)，使其可以打開所有新設(shè)備，包括接觸器。
一旦一切都安裝和測(cè)試完畢，新的電動(dòng)汽車就可以上路了！
如果所有零件都是新的，則典型的改裝費(fèi)用在5,000美元到10,000美元之間（不包括車輛和人工費(fèi)用）。
