水银电池充电转换器 - 牛人工程师分享从零组装电动汽车（图文）

第二部分

　　编者按：在这个系列文章的第一部分，我们将会了解电动汽车背后的核心技术和设计选择。在第二部分，我们将会讨论有关机械和架构所面临的挑战及其解决方案、规格参数、道路测试结果以及接下来在混合动力车方面将有的重大改进。

　　电动车和混合动力车迅猛发展。我们所了解到的一系列的解决方案包括了丰田PIRUS（全球销量最大的混合动力车），在城市路程里行驶41英里只需要1加仑油的福特 FUSION，充一次电可行驶35英里的雪佛兰VOLT和头一辆能够承受五个乘客的主流全电动汽车的尼桑Leaf。

　　现在让我给你介绍另一辆电动车，那就是1988年的Pontiac Fiero捐赠车。实际上这辆车只有其前轮悬架和转向齿轮被借鉴，为 John J Santini的最初设计所应用。

　　Santini是TDI POWER公司的工程副总裁，该公司在电源转换这个行业有着五十多年的经验，它们从25年前就开始提供应用在移动汽车、混合动力车和电动车的电源设备。

　　受困于目前高速增长的汽油价格，Santini决定将其创造和解决问题的技术集中起来发展期自家的电动汽车。

　　目标：

　　Santini最初的目标是打造一款插入式混合电动车，而LI-ion电池价格的大幅下降促使其决定在项目的最后推迟电动机和发电机发布，同时在电池里面添加LI。最终结果就是，尽管还有足够的空间再添加一个发动机，但现在的车已经是全电动化了。这样做可以增加汽车的出行距离，超过目前系统的90英里的范围。目前带有电池的整车重量为2050磅。

　　计划：

　　该公司计划打造一辆双人座的，质量比较轻的上班族车。该车的架构是SPACE-FRAME设计，这是从LOCOST汽车项目及其想死的汽车构造中得到的灵感。其中的一些背景：LOCOST是一个经济型、家用“CLUBMAN”类型的运动车，这款设计是基于最初的LOTUS 7的构思。你可以根据Ron Champion的《Build Your Own Sports Car》去打造一辆LOCOST，或者可以根据Keith Tanner的《How to Build a Cheap Car》来装配。

　　其中的一部分灵感来自康乃尔大学在1975年建造的一辆电动车。

　　车的主体是一个传统设计，安装框架的周围被一英寸厚的泡沫聚苯乙烯覆盖，同样还有一到三层0.009英寸厚的玻璃纤维布和环氧基树脂。严格意义上说来这是一辆三轮车。其后轮固定装配有两条轮胎，其驱动皮带轮位于中心位置。皮带传动的效率超过99%，然而即使一个简单的双倍速传动装置会引起10%的效率损失。

　　充电器

　　充电器由一对规格为54V，80A的TDI水银充电器组成，一个是为低于48V的电池包充电，另一个则是为48V以上的充电，其输入时120/240V的交流输入，两个和电池串联一起放置在中心位置维持电池的平衡，如图一所示。

　　图一：TDI的水银电池充电转换器，两个和电池并联摆在中间位置。

　　因此在4.3KW的时候，TDI的水银充电器执行一个典型容积充电，充电时间不足一个小时。在白天有足够的时候去充满天，原始的充电器只有1.2KW的水银单元，其在30A的状态下充电。过去充电需要花去一整天都额时候，而现在只需要四小时就可以充满了。

　　Santini同时增加一个新的检测电路，当电流大于60A的时候，会点亮刹车灯。这个反馈制动出现相当高，因此当你松开油门的时候，刹车是很稳当的。Santini极少用到液压制动系统，因此他提醒那些有好奇心的司机身体尽量靠后。

　　现在他们计划去把这个电流降到30A，这样的话这对后刹车器和后窗刹车灯将继续保持在大部分的反馈制动的情况之下。这仅仅是对板上比较器阈值的一个修正。他同样将其尾灯转为LED灯，这样的话它们反应就会很快，同时会很亮，能量耗费又比较小。如图二所示

　　图二：反应迅速的LED刹车灯更亮，更低耗

　　该车的机械制动系统可以持续工作150000英里，因为他们主要在遇到停车讯号和交通灯转灯的时候才用来停止动摇，而这一般都是发生在反馈制动生效之后。