电动汽车的简要历史和演变(上)
来源:米乐体育app在线下载 发布时间:2024-03-05 08:56:12在20世纪前夕,主要的运输方式仍然是骑马。但是随着时下人们收入的增加和可用技术的发展,一些人开始尝试新型的运输方式。
蒸汽技术在这样一个时间段已经很成熟,并且被公众普遍理解和信任。毕竟,它证明了为工厂,矿山,火车和轮船提供动力的价值–用蒸汽发动机建造较小型的运输装置似乎只是自然而然的进步。
从1700年代后期开始确实存在一些自行式车辆(尤其是尼古拉斯·约瑟夫·库诺特的蒸汽三轮车),但直到1800年代末,才真正为这种角色开发了这项技术。库格诺(Cugnot)的蒸汽驱动的 Dampfwagen被广泛认为是世界上第一辆汽车。
但是有一个问题-蒸汽机需要很长的预热时间,通常接近一个小时。 它们的行程也很有限,要一直“喂水”。
电动汽车(简称EV)利用电动机代替汽油机等内燃机来工作。在大多数情况下,电动汽车使用大型牵引电池组为电动机供电。该电池组可通过插入用户家中专门设计的充电站或插座中进行充电。
当电动汽车依靠电力运行时,它们没有排气,并且不包含汽油动力汽车所需的零件,例如燃油泵,燃油管,化油器和油箱。
1、电池(全电动辅助电池): 在大多数电动汽车中,辅助电池为启动和为时钟等车辆配件供电提供电力。请勿与主牵引电池组混淆。
2、充电端口:电池中存储的能量无法永远持续使用,需要不时充电。这是充电端口起作用的地方。允许将EV连接到外部电源。
3、DC / DC转换器:通常,牵引电池组的电压将高于汽车中的许多其他组件。为了安全使用,该设备将高压直流电转换为低压直流电。
4、电动牵引电机:由于预计电动汽车实际上会在某个点移动,因此就需要一种方法将电能转换为旋转力来移动车轮。这是牵引电动机的发源地。有些车辆的车轮也具有能量再生功能,也可以弥补部分损失的能量。
5、车载充电器:由于外部来源的电能通常为交流电,因此该设备将其转换为直流电,以便为电池充电。它还可用于在对电池组充电时监视电池特性,例如电压,电流,温度和充电状态。
6、电力电子控制器:该设备主动管理输送到电池的电能流,并控制牵引电机的速度(更不用说它产生的扭矩了)。
7、热冷却系统: 该系统维持发动机,电动机,电力电子设备和其他组件的适当工作时候的温度范围。
8、牵引电池组:这是电动汽车的“燃料箱”,是用于驱动汽车中大多数其他组件的所有电力的来源。
今天仍然流行的四冲程发动机由尼古拉斯·奥托(Nikolaus Otto)在1862年开发,柴油发动机由鲁道夫·迪塞尔(Rudolf Diesel)在1893年开发。
不久之后,卡尔·本茨( Karl Benz)于1886年研发出了革命性的“世界上第一辆量产车” 。和福特T型车成为在20世纪初,第一“批量生产”汽车。
尽管内燃机提供了强大的功能和实用性,尤其是与蒸汽和马力替代品相比,它们并非没有问题。
它们并不是很容易驾驶,通常第一步是要付出很大的努力来换挡和开启发动机。这些车辆的声音也很大,排气烟气也不尽如人意。
但是还有第三种选择(如果包括动物在内则为第四种选择)-电动汽车。这些缺乏其他替代方案的许多问题。它们安静,相对易于操作,并没任何有害排放物。
齐格弗里德·马库斯(Siegfried Marcus)开发了首款汽油动力汽车,来源:比汽车更聪明
早期的电动汽车发现了一个利润丰厚的市场,尤其是用于在城市周围行驶的市场。他们的一些主要消费者包括女性,她们发现了自己是城市短途旅行的理想之选。
1884年左右,英国发明家托马斯·帕克(Thomas Parker)发明了最早的实用电动汽车之一。早期的电动车另一个著名的例子是该 Flocken Elektrowagen, 这是在德国生产在1888年。
令人遗憾的是,城市中心以外的道路较差,使早期的电动(和蒸汽/汽油)汽车难以冒险超出城市范围。随着1910年代电气化的普及,为这些早期的电动汽车充电变得很容易,并大幅度的提升了它们的公众吸引力。
当时的汽车制造商开始注意到并开始尝试电动和早期混合动力汽车。保时捷的创始人费迪南德·保时捷(Ferdinand Porsche)是一个著名的例子,他于1898年开发了自己著名的P1(这也是他有史以来的第一辆汽车)。
托马斯·爱迪生(Thomas Edison)也将精力投向了早期的电动汽车,因为他们相信电动汽车比其他电动汽车更具优势,并且他致力于开发性能更好的电池。亨利·福特(Henry Ford)(恰好是爱迪生(Edison)的亲密朋友)在1914年左右与他合伙开发了低成本电动汽车的选择。
具有讽刺意味的,或者也许是有意的,福特对T型汽车的开发,特别是他的批量生产的全部过程,将敲响早期电动汽车的丧钟。一个T型车在1912年左右的成本$ 650每人-电动的替代成本几乎三倍,约为$ 1,750。
汽油发动机的其他发展,例如查尔斯·凯特林(Charles Kettering)的电起动器(以及HJ Dowsing之前的例子,于1896年),消除了早期内燃机的主要烦恼之一-手摇曲柄。当道路系统得到一定的改善并开始发现大量原油时,电动汽车获得了政变。
这些因素以及其他因素,都导致了电动汽车的衰落,到1935年左右,它们几乎全部消失了。这场战斗似乎胜利了,或者说,未来30年内,内燃机汽车将占上风。
像内燃机汽车一样,没有电动汽车的发明者。它们的出现和发展应更多地考虑为一系列发现和发明,这些发现和发明最终将“凝聚”到我们今天公认的电动汽车中。
除了发现电力之外,开发电动汽车所需的第一个前提是要有可靠的可充电电池。
匈牙利发明家Anyos Jedlik在1828年开发了一种早期的电动机。利用这一新发明,他还通过制造可以用他的电动机移动的模型车,开发了一种早期的“概念证明”,将电力用作交通工具。
不久之后,1834年,佛蒙特州铁匠,托马斯·达文波特(Thomas Davenport)制造了另一辆电动模型车,该电动车能够在小型圆形电动轨道上行驶。
尽管令人印象非常深刻,但它们缺乏独立的可充电电源,因此即使扩大规模,其作为一种交通工具的实用性也很有限。
世界需要等到1859年,那时法国物理学家加斯顿·普兰特(Gaston Plante)开发了铅酸电池。
另一名法国人Camille Alphonse Faure对该技术进行了进一步改善,他于1881年大幅度的提升了电池的容量。这种发展使工业规模的电池生产成为可能。
正如我们所看到的,电动汽车的创建更多是一系列事件,而不是特定事件。话虽如此,在上面的早期发展之后,下面的“第一批”电动汽车还是有一些竞争者,这取决于您对什么构成完整的电动汽车的想法。
在电动汽车的一个有趣的早期发展在取得1834年由 Sibrandus Stratingh教授格罗宁根,荷兰,(和他的助手克里斯托弗·贝克尔)谁创造了一个小规模的电力车,由不可充电 原电池。
令人遗憾的是,斯特拉廷斯在1841年去世后不久就无法逐步发展自己的“汽车” 。
不久之后,1867年,奥地利发明家弗朗兹·克拉沃格(Franz Kravogl)在巴黎的世界博览会上展示了他的原型电动车。这是一个电动两轮自行车,在街上行驶不是很可靠。
在1881年,居斯塔夫·特劳弗测试沿着巴黎的街头三轮汽车。在此之前,他开发了世界上第一台舷外发动机,并将其用作Coventry-Rotary脚踏三轮车的驱动机构。
但是直到1884年,英国发明家托马斯·帕克(Thomas Parker)(他还使伦敦地铁电气化)才制造了第一台量产电动汽车。派克使用自己专门设计的可充电大容量电池为汽车供电。
机械工程师Henry G. Morris和化学家Pedro G. Salom于1894年在宾夕法尼亚州的费城开发了第一台成功的电动汽车The Electrobat。对于钢轮胎来说,这是一个缓慢而沉重的矛盾,以支撑沉重的车架和大型铅蓄电池的重量。
同样在美国,爱荷华州得梅因市的威廉·莫里森(William Morrison)开发了一种六人座电动汽车(货车),其时速可达23 km/h。1895年,在AL Ryker在美国推出全电动三轮车之后,消费者开始注意到这种“新型技术”。
在这些发展之后,电动汽车技术蒸蒸日上-这是该技术的“黄金时代”。结果,在整个1890年代末期和20世纪初,人们对电动汽车的兴趣不断上升。
电动出租车开始逐渐普及,尤其是沃尔特·伯西(Walter C. Bersey)的伦敦出租车车队,该车队于1897年推出。
尽管它们比当时的汽油车更具优势,但电气基础设施的缺乏阻碍了花了钱的人其的大量采用。实际上,这将标志着电动汽车的衰退,因为它们开始被内燃机汽车所取代,尤其是在发现大量石油矿藏之后。
到1910年,大多数电动汽车制造商要么倒闭,要么完全停产。在英国,这项技术一直被用于叉车、牛奶车等专业用途,高尔夫球车以及一些小众汽车(如Henney Kilowatt)之类的专业用途上一直存在,但电动汽车通常长期处在观望状态,直到20世纪下半叶复兴为止。
尽管通用汽车早在1960年代中期就开始试验电动汽车及其概念车“ Electrovair”,但该汽车从未实现量产。Electrovair基于1966年的Corvair,并使用可提供532伏特的银锌电池组供电。
几十年后,通用汽车(General Motors)决定再一次“试一试”(尽管你会看到,这并非完全出于自愿)。
他们的第一款现代电动汽车、通用汽车EV1于1990年代中期开发。EV1是近代的第一部大型汽车制造商量产(和专用)的电动汽车。
这是通用汽车第一款从头开始设计的电动汽车;EV1也是第一款(也是唯一一款)以通用品牌销售的乘用车,而不是通用旗下的一个部门。
通用汽车设计和制造EV1的决定部分受到了加利福尼亚空气资源委员会(CARB)的启发,该委员会通过了一项授权,要求美国主要制造商如果想继续在该州销售其产品,则必须开发零排放车辆 。