电动汽车改装：让你的车更出色

如今改装电动汽车的时候，可以选择多种底盘：小轿车、跑车、紧凑型轿车、跨界车、SUV（不推荐）和小型货车。小轿车和跑车的底盘可能轻一些，但是它们存放电池的空间和有效载荷也相对较小。每年生产商为汽车增加辅助部件或隔音材料时都会使大部分车型增加25～50磅重量。轿车和跨界车的空气阻力较小，这一优点是SUV和载货车所不具备的。

不管你选择哪种电动汽车，只需选择你喜欢的。为什么花掉1万美元和将近100小时去拥有一辆你不喜欢的车呢？你的电动汽车应该是你引以为豪的车。

你还有选择交流驱动系统和直流驱动系统的自由。典型的交流驱动系统工作电压较高，转速较高，但是价格比普通的直流系统要贵。每个系统需要一台电动机、一个控制器、几组电池和一个充电机。本节将比较这些选择，为本书后面提供的指导作铺垫。

为了帮你做出最佳决策，我们有必要先确定你的需求。你是想为自己寻找一辆小型通勤车？还是想要一辆家庭式城镇汽车？车座数量、性能和续驶里程都是基本考虑因素。驱动系统的价格直接与你的需求相关。

如果你的预算有限，那么区分好需求和欲望就很关键。很多人都想在4秒钟内加速到60英里/小时，想达到特斯拉电动汽车250千米的续驶里程，但是并没有多少人想花掉10万美元。但是现在3.5万～4万美元也能配置到最好的机械部件和电池。位于马赛诸塞州的A123 Systems公司正在为汽车公司销售最好的锂离子电池和纳米磷酸盐电池。虽然该公司刚刚被江森自控公司收购，但是其技术并没有丢失，而且只会利用江森这样的大公司越做越强。我们将在第8章详细讨论这一内容。

Lynne Mason曾如此报道：

我曾四处打听把最好的交流电动机放在改装的电动汽车里，并且有了很棒的发现。现在有一种新的交流电动机，是为低电压系统而设计的。在曲线造型的玻璃纤维的保时捷Speedster里安装上它，简直都要飞起来了。

曾经我们很多人都想要交流电动机，因为它们在电动汽车里表现更好，但是其价格太高，而且对常人来说较难驾驭。它们最好是留给专家和有钱人去用。不过也有很多成功范例，请参见我的网站：www.electric-cars-are-for-girls.com/ac-conversion.html。

但是，高性能电动汽车系统公司（以前称为HPGC）已经研发出了三相交流电动机，适用于全尺寸电动汽车，但是价格只有以前的零头（不到5000美元，而不是以前的15000美元）。公司将其命名为HPEVS AC-50。

来自密苏里州EVTV Motor Verks的Jack Rickard利用HPEVS交流电动机和锂电池改装出了一系列小巧、高速的跑车。我曾有机会问了他如下问题：

Lnne：Jack，你的跑车看上去很漂亮，能跟我说说它们吗？

Jack：我也很喜欢它们。Spyder 550和Ivory 356都是采用的HPEVS系统，采用HPEVS AC-50电动机和Curtis 1238控制器。这个控制器很耐用、配置很好。我们非常喜欢它。例如，我们用液压式压力传感器……

Lnne：就像这个吗？

Jack：……对，有点像这个，根据制动管路上的压力输出0～5伏的直流电。Curtis就用这个输入信号调节再生制动。

Lnne：在你的车里，HiPer交流电动机的工作电压是120伏吗？在这个电压下，其加速性能怎样？

Jack：这些车的车速能够达到210千米/小时，可在11.2秒内从0加速到100千米/小时。以Speedster车型为例，其性能与1957款车型相当，而从0→10和从0→120千米/小时的加速性能要更好。

Lynne：多重的汽车能用这款交流电动机？

Jack：我认为2500磅以下的汽车较为理想，1.4吨的汽车也能用，但是效果不理想。用在2000磅的汽车或1840磅的保时捷Spyder上效果特别好。

Lynne：我曾看到有人用更高端的交流系统，电压在300伏或320伏。如果这些交电动机用得好的话，那么它们的价格悬殊会很大。

Jack：我们对其性能非常满意，而且价格也相对低廉，大约4600美元就能购置整套电动机和控制器。

[我问了Jack关于交流电动机、直流电动机和内燃机在马力方面的比较问题。]

Lynne：所以从理论上来说，这台电动机是100马力。我经常猜测马力就是指“汽车能以多快的速度从0起步加速到45英里/小时？”但是我不知道这是否对于SW直流电动机更加适用，或者交流电动机也适用，因为我没见过这样的交流电动机。你是怎么看待交流电动机和直流电动机的马力对比的？或者我的想法都是对的？

Jack：交流电动机马力确实能与直流电动机的马力进行对比。内燃机通常使用马力进行评级。它们列出了峰值马力以及对应的每分钟转数，比如一台V8内燃机是3600转/分钟或者一台小型跑车发动机是4600转/分钟。如果转速比峰值马力低几百转/分钟，那么内燃机产生的马力就不到其一半。对于400马力的内燃机来说，在转速为1000转/分钟时，其值为15马力。电动机也通常使用马力进行评级。电动机的额定马力一般指电动机持续运转一小时而不使线圈烧坏的功率值。如果是一台10马力的电动机，你可以每小时输入7460瓦功率。此外，我们认为内燃机会生产马力，电动机是消耗或转换马力。所以当你给电动机输入10马力时，实际上它会在短期内消耗一部分未知数量的马力。这不是一个精确的线性关系。但是如果它是一个线性关系的话，那么10马力电动机可以是30分钟消耗20马力，15分钟消耗40马力，7.5分钟消耗80马力，3.75分钟消耗160马力，你就知道结果了。(www.xing528.com)

在直线加速赛中，典型的加速时间是14秒。在实际交通中，你可能在7～8秒钟内实现加速。所以我们通常认为电动机产生转矩而不是马力。给定输入功率时，输出转矩将是持续不变的，通常从0变到4000转/分钟或4500转/分钟。到那个点后，它就开始因为各种原因逐渐减少。这种平缓的转矩曲线正是使电动汽车比内燃机汽车感觉要好的原因所在。

结果是持续加速到4000转/分钟——这是个与众不同的体验，非常不一样。这也是为什么我们喜欢驾驶电动汽车的原因。

Lynne：谢谢你，Jack！

底盘的作用

如果你继续打算改装电动汽车，那么最重要的决定是底盘的选择。评估底盘。什么是整备质量？什么是有效载荷？它能满足电池的重量和空间要求吗？比如，马自达Miata不能承受普通皮卡通常使用的20节6伏电池。使用网络查询想要购买的底盘的整备质量和有效载荷。你一旦确定喜欢的一些汽车，就应该与改装专家共同合作，或者制作选用的电池的纸板模型。然后，你就一定能找到适合它们的汽车。

将重量最小化一直以来都是电动汽车改装的首要目标。厢式货车重量大，而轿车改装起来又最费时间（因为用于安装电动部件的空间较少）。内燃机皮卡车的底盘实际上是很不错的改装选择，因为：

●单排座皮卡的整备质量（不含内燃机部件的重量）不会比轿车重，但是它有足够的空间用于安装额外的电池，由此可以带来更好的性能。

●手动变速器、无装饰的、四缸或六缸内燃机皮卡曾经是最便宜的改装平台之一。

●增加的电池重量对于皮卡的承载结构来说毫无问题。

●其牢固的框架是专为承载额外重量设计的，额外弹簧或重载弹簧在你需要的时候很容易就可得到。

●皮载货车的电池和驾驶舱可以很轻易地分开。这对于安全性来说非常重要，这是轿车或厢式货车改装平台所没有的优点。

●皮载货车的空间更大。发动机舱和载货箱或驾驶室为零件设计和布置提供了自由空间，其前轮驱动的模式为电池安装提供了便利条件。

●一种新款紧凑型皮卡甚至是一辆SUV的迎风面积与同样规格的轿车差不多，但是其前格栅和发动机区更容易阻挡或盖住以降低空气阻力和发动机舱的涡流。电池的作用

就像我在自己的网站和第2章中提到的，锂离子电池储存的能量是传统电池的3～4倍之多。现在它们广泛应用于便携式电子设备上，如电脑、手机、MP3等。锂离子电池的正极材料非常高效，但是也非常昂贵。未来，这些应用可能会依赖磷酸铁锂电池：它具有环保、便宜和热稳定性等优点。这使其成为未来电动汽车上锂电池的最佳选择。

更多的电池意味着更高的电压，更高的电压意味着更好的性能（图4-13）。一个120伏电池模块包含20节6伏电池（大概544千克），可以使一辆整备质量为3000磅，装备四档变速器的皮卡车最高车速达到60英里/小时以上，续驶里程达到60英里。你可能多多少少会依赖于设计和零件。电压升高后可以提高电动机的最高转速，也就能让汽车跑得更快。提高电池的安时数将可以增加其续驶里程。增加电池数量可以提高电压和重量，但是也可以在不改变重量的情况下通过更换电池种类来提高电压。

图4-13 在某个范围内，电池数量多要比少好

表4-2所示为电动汽车改装决策的所有方面：底盘、电动机、控制器、电池和充电机在较好、理想、最佳和不限价格等层面的比较。如果价格不是问题，那么你可以定制底盘，安装最新的交流感应电动机和控制器，采用镍氢电池或锂聚合物电池。

表4-2 电动汽车改装决策对比

如果仅采用最佳方案的话，我们可以选择皮卡、串励直流电动机、Curtis脉宽调制控制器（PWM）、铅酸电池和车载120伏/20安充电机。实际上，从较好或理想一栏里选择配置也尚可接受。我个人青睐皮卡，但是你不必和我一样。

最关键的一点就是利用可以得到的零件。交流驱动系统、直流电动机、Curtis控制器、锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池现在对于我们来说都不是难题，而且价格也较为合理。利用熟知的资源，你的成功机会和满意度将非常高。当你为下一辆改装车做好准备的时候，你可以尝试改变一点，“突破束缚”。现在就开始吧，你可以做到的！你知道整个过程，什么有用，在哪里可以进行改变。