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1、南昌航空大学学士学位论文1 前 言随着人们对社会环保意识的加强及现代科技的发展,一种称之为“绿色交通工具”的电动车越来越受到人们的关注和青睐,电动车的普及和发展,给人们提供了一种安全舒适、无噪音、无污染、轻巧快捷的交通代步工具。后来，由于燃油汽车技术的迅速发展，而电动车在能源技术和行驶里程的研制上长期未能取得突破，从20世纪20年代初至60代末，电动车的发展进入了一个沉寂期。进入70年代以来，由于中东石油危机的爆发以及人类对自然环境的日益关注，电动车才再度成为技术发展的热点几十年来，主要工业化国家为电动车的开发投入了大量的人力和财力，电动车的各项相关技术也取得了重大的进展。尽管电动车在能源和行
2、驶里程的研制方面，至今尚未取得突破性的进展但是电动车的美好前景仍然激励着人们锲而不舍地开发新型电动车，改善其性能。处于世纪之交的今天，能源和环境对人类的压力越来越大，要求尽快改善人类生存环境的呼声越来越高从技术发展的角度来看，在走过了漫长而艰难的发展历程之后，电动车正面临着重大的技术突破，有望成为21世纪的重要交通工具。 电动观光车作为电动汽车的一种，其主要原理大同小异，而在本观光车的设计中，除了沿用电动汽车的技术外，还从市场上流行的观光车进行详细的调查和分析，通过大胆创新，设计出令人耳目一新的观光车，从造型到色彩，从色彩到人机的创新，试图每一步都通过大胆而理性的分析使其达到理想效果。本文引用
3、了部分参考资料及数据调查，一个产品的设计开发过程通常可以分为产品规划、方案设计、深入设计、模型设计和市场开发阶段等。2电动观光车的概述2.1电动观光车的发展现状二十一世纪的发展，可谓是“时代呼唤绿色环保”的时代，不但要求人们注重节约能源，更重要的是要求人们更加注重居住环境和绿色环保，以实现社会的可持续发展。我国石油资源比较贫乏，燃油与尾气的排放污染又是未来大中城市大气污染的主要污染源。为此我国发展电动车辆无疑是未来发展的必然趋势，也是符合绿色环保革命的需求，因为电动车辆环保，低能耗，它是绿色环保，净化空气污染的最好交通产物，如何给广大市民的居住环境和身心健康提供一个良好的生态环境，电动车产业的
4、发展正是适应了这种趋势，更是一种社会可持续发展的工具。在1873年，英国人罗伯特戴维森（Robert Davidsson）制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。这比德国人戴姆勒（Gottlieb Daimler）和本茨（Karl Benz）发明汽油发动机汽车早了10年以上。戴维森发明的电动汽车是一辆载货车，长4800mm，宽1800mm，使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。其后，从1880年开始，应用了可以充放电的二次电池。从一次电池发展到二次电池，这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革，由此电动汽车需求量也有了很大提高。在欧美，电动汽车最盛期是在19世纪末。1899年法国人考门吉
5、纳驾驶一辆44kW双电动机为动力的后轮驱动电动汽车，创造了时速106km的记录。1900年美国制造的汽车中，电动汽车为15755辆，蒸汽机汽车1684辆，而汽油机汽车只有936辆。进入20世纪以后，由于内燃机技术的不断进步，1908年美国福特汽车公司T型车问世，以流水线生产方式大规模批量制造汽车使汽油机汽车开始普及，致使在市场竞争中蒸汽机汽车与电动汽车由于存在着技术及经济性能上的不足，使前者被无情的岁月淘汰，后者则呈萎缩状态。近几十年来，主要工业化国家为电动车的开发投入了大量的人力和财力，电动车的各项相关技术也取得了重大的进展。尽管电动车在能源和行驶里程的研制方面，至今尚未取得突破性的进展，但
6、是电动车的美好前景仍然激励着人们锲而不舍地开发新型电动车，改善其性能。处于世纪之交的今天，能源和环境对人类的压力越来越大，要求尽快改善人类生存环境的呼声越来越高，为了适应这个发展趋势，世界各国的政府、学术界、工业界正在加大对电动车开发的投资力度，加快电动车的商品化步伐。虽然目前电动车在能源和行驶里程方面还未能尽如人意，但已足以满足人们的基本需要。 从技术发展的角度来看，在走过了漫长而艰难的发展历程之后，电动车正面临着重大的技术突破，有望成为21世纪的重要交通工具。在大都市中，电动车作为一种小型、中速和短途的日常交通工具，是十分理想的。电动车的开发关系到能源、环保、交通和高科技的发展以及新兴工业
7、的兴起，它将推动整个国民经济的发展，成为新的经济增长点。电动车将使能源的利用多元化和高效化，达到能量的可靠、均衡和无污染地利用。从环保的角度来看，电动车是无排放交通工具，即使计及发电厂所增加的排气，从总量上来看，它也将使空气污染大为减少。此外，电动车比传统的燃料汽车更易实现精确的控制，智能交通系统则有可能率先通过电动车来实现，从而提高道路利用率和交通安全性。2.2 电动观光车的功能与构造电动观光车的功能：1、具有电压表、电流表、车速表、里程表、左转/右转、远光、驻车、电压报警、电流报警等多种功能。 2、采用CPU微处理芯片、步进电机结构等多项专利技术，指针指示平稳，精度极高。 3、里程显示具有
8、数码管LED和液晶LCD两种方式。 4、具有面板导光、指针导光等功能，夜视效果良好。 5、当电压过低报警和电流过大报警时，不仅蜂鸣器鸣叫，报警符号闪烁，而且还可输出多路信号自动保护电机、调速器等部件。电动车的构造：现在高性能的电动车通常是专门设计制造的，这种专门设计制造的电动车以原有的车体和车架设计为基础，满足电动车独有的结构要求并充分利用了电力驱动的灵活性。与燃油汽车相比，电动车的结构是灵活的，这种灵活性源于电动车具有以下几个独特的特点：首先，电动车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转轴传递的，因此，电动车各部件的布置具有很大的灵活性；其次，电动车驱动系统的布置不同（如独立的四
9、轮驱动系统和轮毅电动机驱动系统等）会使系统结构区别很大，采用不同类型的电动机（如直流电动机和交流电动机）会影响到电动车的质量、尺寸和形状；不同类型的储能装置（如蓄电池和燃料电池）也会影响电动车的质量、尺寸及形状。另外，不同的补充能源装置具有不同的硬件和机构，例如蓄电池可通过感应式和接触式的充电机充电，或者采用替换蓄电池的方式，将替换下来的蓄电池在进行集中充电。3电动观光车的市场调查3.1市场上电动观光车的主要的几种技术参数分析800A 型电动游览车技 术 参 数座位 8-11 载重（含乘员） 800kg 最高时速Km/h 20 最小转弯半径mm 3950 总长mm 3750 总宽mm 1248
10、 总高mm 1830 最大爬坡能力 15 工作电压/千瓦 48V/2.23千瓦 产品优点 高雅美观无级变速系统-安全简单，乘坐舒适， 无噪音无污染-健康环保。 主要市场 适于酒店、渡假村、大型社区和楼盘的接送服务，旅游观光。电机： 美国ADC（他励48V） 功率： 5.0kw 电池： 6个8伏140AH 充电器： 直流电48伏，16A 控制器：加速器： 稳定300安培电磁感应式加速器 转向：后桥： 双向齿轮齿条转向系统,自动间隙补偿功能进口（同Club Car) 前部避震： 独立悬挂减振器 后部避震： 独立悬挂减振器 刹车： 自调后轮鼓式机械刹车及电刹车 支架/底盘： 高强度钢管焊接结构，电泳
11、防锈烤漆处理 车身： “PP”合金汽车专用塑料材料 前轮胎/后轮胎： 18x8.50-8/18x8.50-8 气压： 22PSI 长： 3800mm 宽： 1160mm 高： 1900mm 底盘离地高度： 114mm 轮胎面间距（前/后）： 870mm/980mm 净重（不计电池）： 350kg 载重： 450kg 向前速度： 18-24 km/h 制动距离： 3 m 转弯半径： 3.9m 爬坡能力（满载）： 安全爬坡：20%；最大爬坡度：30% 续驶里程： 80km90km HXDC-15座蓄电池游览车技术参数限乘人数： 14人 (连驾驶员) 制动形式：液压制动最大行驶速度：2030km/h
12、 最小转弯半径：5M最大爬坡能力：25% 轴距：2350mm电机功率：3kw/48V 制动距离：3M外型尺寸：4500x1410x1950 自重：1300kg一次充电续行里程：70100km 价格：41500元/辆（电控无级调速） 3.2电动观光车结构原理分析电动汽车可分为蓄电池电动汽车，燃料电池汽车，混合动力电动汽车三类，由于这三类电动汽车的结构不同，因而其工作原理也产生了一定差异。这里主要介绍一下蓄电池电动汽车的工作原理。蓄电池电动汽车与内燃机汽车的最大区别是动力系统的差别，传统内燃机汽车动力系统的构造示意图，如图所示： (a) 传统内燃机汽车动力系统的构造示意图； (b) 内燃机汽车的燃
13、油加注过程动力起点是发动机，动力经离合器，变速器，万向节，传动轴，主减速器，差速器和驱动半轴传至车轮，起能源来自燃料箱，燃料可以是柴油，汽油，液化石油气，天然气和醇类，用完只有可以通过加油站补充。蓄电池电动汽车的最大特点是装备有蓄电池，电动机，电动机控制装置和能源管理系统等，如下图所示，能量的补充方式是充电，可在充电站或停车场进行，充电站使用充电器多为快速充电器。由于电动机被拖动时，即可发电，因此蓄电池电动汽车一般都带有可回收减速和下坡能量回收（再生）系统。 （c）蓄电池电动汽车（d）蓄电池电动汽车的电路 蓄电池电动汽车的电路可以分为图（d）所示的三部分。第一部分为主电源到电动机的电路；第二部
14、分分为主电源DC/DC转换器汽车电器设备电源电器设备（如前灯，后灯，）；第三部分为制动能量回收发电机到主电源部分的电路。丰田FCHV-K-2燃料电池汽车动力系统布置示意图1驱动用逆变器；2变换器；3加气口；4电池组；5高压氢气瓶；6蓄电池；7连续可变变速器CVT；8电动机3.3电动观光车人机分析人机工程又称人机工程学，是20世纪50年代前后迅速发展起来的一门新兴学科。它以工程设计中与人体有关的问题为研究对象，目的在于使设计更好地适应人体的各种要求，从而提高人机系统，亦即人与他所操纵的机构在内的整个系统的工作效能。与人们日常生活息息相关的汽车，其车身及附件与人的关系很密切。列如，设计中要考虑人的
15、最小活动空间，手伸界限；考虑能适应不同人体的座椅及其可调装置；考虑人在车内如何减少车外视野中的盲区以提高安全性；考虑人体最敏感的频率范围，使悬架设计避开这一频率区；考虑仪表指示和报警信息如何使人最易觉察又不至于干扰其他操作和不引起疲劳；考虑车身在碰撞事故中如何保护人体不受或减轻伤害等。人机工程设计设计到人体尺寸，心理学，运动生理学，生物工程学和医学等许多复杂课题，属于跨学科的边缘科学领域。椅类功能尺寸标准 单位：（mm）轮椅尺寸表 单位：（mm）3.4电动观光车电池分析镍氢动力蓄电池的应用及发展前景：为实现科技奥运、绿色奥运的目标，日前，北京市政府确定了在国内为奥运会至少采购几千辆电动大巴，作为接送运动员用车和公交车的计划，并成立了专门的“奥运大巴动力电池”采购项目组。在进行多方面考察、对比的基础上，该项目组已将目光投向目前国内技术与性能指标领先国际水平的动力镍氢电池上，认为以此作为奥运会期间清洁交通工具的能源具有很强的优势。 业内专家说，动力电池选型是电动汽车应用方面最关键的一环，目前市
