《管子·小问》
桓公问管子曰：“治而不乱，明而不蔽，若何？”管子对曰：“明分任职，则治而不乱，明而不蔽矣。”公曰：“请问富国奈何？”管子对曰：“力地而动于时，则国必富矣。”公又问曰：“吾欲行广仁大义，以利天下，奚为而可？”管子对曰：“诛暴禁非，存亡继绝，而赦无罪，则仁广而义大矣。”公曰：“吾闻之也，夫诛暴禁非，而赦无罪者，必有战胜之器、攻取之数，而后能诛暴禁非，而赦无罪。”公曰：“请问战胜之器？”管子对曰：“选天下之豪杰，致天下之精材，来天下之良工，则有战胜之器矣。”公曰：“攻取之数何如？”管子对曰：“毁其备，散其积，夺之食，则无固城矣。”公曰：“然则取之若何？”管子对曰：“假而礼之，厚而无欺，则天下之士至矣。”公曰：“致天下之精材若何？”管子对曰：“五而六之，九而十之，不可为数。”公曰：“来工若何？”管子对曰：“三倍，不远千里。”桓公曰：“吾已知战胜之器、攻取之数矣。请问行军袭邑，举错而知先后，不失地利若何？”管子对曰：“用货，察图。”公曰：“野战必胜若何？”管子对曰：“以奇。”公曰：“吾欲遍知天下若何？”管子对曰：“小以吾不识，则天下不足识也。”公曰：“守战，远见，有患。夫民不必死，则不可与出乎守战之难；不必信，则不可恃而外知。夫恃不死之民而求以守战，恃不信之人而求以外知，此兵之三暗也。使民必死必信若何？”管子对曰：“明三本。”公曰：“何谓三本？”管子对曰：“三本者，一曰固，二曰尊，三曰质。”公曰：“何谓也？”管子对曰：“故国父母坟墓之所在，固也；田宅爵禄，尊也；妻子，质也。三者备，然后大其威，厉其意，则民必死而不我欺也。”
桓公问治民于管子。管子对曰：“凡牧民者，必知其疾，而忧之以德，勿惧以罪，勿止以力。慎此四者，足以治民也。”桓公曰：“寡人睹其善也，何为其寡也？”管仲对曰：“夫寡非有国者之患也。昔者天子中立，地方千里，四言者该焉，何为其寡也？夫牧民不知其疾则民疾，不忧以德则民多怨，惧之以罪则民多诈，止之以力则往者不反，来者鸷距。故圣王之牧民也，不在其多也。”桓公曰：“善，勿已，如是又何以行之？”管仲对曰：“质信极忠，严以有礼，慎此四者，所以行之也。”桓公曰：“请闻其说。”管仲对曰：“信也者，民信之；忠也者，民怀之；严也者，民畏之；礼也者，民美之。语曰，泽命不渝，信也；非其所欲，勿施于人，仁也；坚中外正，严也；质信以让，礼也。”桓公曰：“善哉！牧民何先？”管子对曰：“（有时先事）有时先政，有时先德（有时先恕）。飘风暴雨不为人害，涸旱不为民患，百川道，年谷熟，籴贷贱，禽兽与人聚食民食，民不疾疫。当此时也，民富且骄。牧民者厚收善岁以充仓廪，禁薮泽，（此谓）先之以事，随之以刑，敬之以礼乐以振其淫。此谓先之以政。飘风暴雨为民害，涸旱为民患，年谷不熟，岁饥，籴贷贵，民疾疫。当此时也，民贫且罢。牧民者发仓廪、山林、薮泽以共其财，后之以事，先之以恕，以振其罢。此谓先之以德。其收之也，不夺民财；其施之也，不失有德。富上而足下，此圣王之至事也。”桓公曰：“善。”
桓公问管仲曰：“寡人欲霸，以二三子之功，既得霸矣。今吾有欲王，其可乎。”管仲对曰：“公当召叔牙而问焉。”鲍叔至，公又问焉。鲍叔对曰：“公当召宾胥无而问焉。”宾胥无趋而进，公又问焉。宾胥无对曰：“古之王者，其君丰，其臣教。今君之臣丰。”公遵遁，缪然远二。三子遂徐行而进。公曰：“昔者大王贤，王季贤，文王贤，武王贤；武王伐殷克之，七年而崩，周公旦辅成王而治天下，仅能制于四海之内矣。今寡人之子不若寡人，寡人不若二三子。以此观之，则吾不王必矣。”
桓公曰：“我欲胜民，为之奈何？”管仲对曰：“此非人君之言也。胜民为易。夫胜民之为道，非天下之大道也。君欲胜民，则使有司疏狱，而谒有罪者偿，数省而严诛，若此，则民胜矣。虽然，胜民之为道，非天下之大道也。使民畏公而不见亲，祸亟及于身，虽能不久，则人待莫之弑也，危哉，君之国岌乎。”
桓公观于厩，问厩吏曰：“厩何事最难？”厩吏未对，管仲对曰：“夷吾尝为圉人矣，傅马栈最难。先傅曲木，曲木又求曲木，曲木已傅，直木无所施矣。先傅直木，直木又求直木，直木已傅，曲木亦无所施矣。”
桓公谓管仲曰：“吾欲伐大国之不服者奈何？”管仲对曰：“先爱四封之内，然后可以恶竟外之不善者；先定卿大夫之家，然后可以危邻之敌国。是故先王必有置也，然后有废也；必有利也，然后有害也。”
桓公践位，令衅社塞祷。祝凫巳疪献胙，祝曰：“除君苛疾与若之多虚而少实。”桓公不说，瞑目而视祝凫巳疪。祝凫巳疪授酒而祭之曰：“又与君之若贤。”桓公怒，将诛之，而未也。以复管仲，管仲于是知桓公之可以霸也。
桓公乘马，虎望见之而伏。桓公问管仲曰：“今者寡人乘马，虎望见寡人而不敢行，其故何也？”管仲对曰：“意者君乘駮马而洀桓，迎日而驰乎？”公曰：“然。”管仲对曰：“此駮象也。駮食虎豹，故虎疑焉。”
楚伐莒，莒君使人求救于齐。桓公将救之，管仲曰：“君勿救也。”公曰，“其故何也？”管仲对曰：“臣与其使者言，三辱其君，颜色不变。臣使官无满其礼，三强其使者，争之以死。莒君，小人也。君勿救。”桓公果不救而莒亡。
桓公放春，三月观于野，桓公曰：“何物可比于君子之德乎？”隰朋对曰：“夫粟，内甲以处，中有卷城，外有兵刃。未敢自恃，自命曰粟，此其可比于君子之德乎！”管仲曰：“苗，始其少也，眴眴乎何其孺子也！至其壮也，庄庄乎何其士也！至其成也，由由乎兹免，何其君子也！天下得之则安，不得则危，故命之曰禾。此其可比于君子之德矣。”桓公曰：“善。”
桓公北伐孤竹，未至卑耳之溪十里，闟然止，瞠然视，援弓将射，引而未敢发也，谓左右曰：“见是前人乎？”左右对曰，“不见也。”公曰：“事其不济乎？寡人大惑。今者寡人见人长尺而人物具焉：冠，右祛衣，走马前疾。事其不济乎？寡人大惑。岂有人若此者乎？”管仲对曰：“臣闻登山之神有俞儿者，长尺而人物具焉。霸王之君兴，而登山神见。且走马前疾，道也。祛衣，示前有水也。右祛衣，示从右方涉也。”至卑耳之溪，有赞水者曰：“从左方涉，其深及冠；从右方涉，其深至膝。若右涉，其大济。”桓公立拜管仲于马前曰：“仲父之圣至若此，寡人之抵罪也久矣。”管仲对曰：“夷吾闻之，圣人先知无形。今已有形，而后知之，臣非圣也，善承教也。”
桓公使管仲求宁戚，宁戚应之曰：“浩浩乎。”管仲不知，至中食而虑之。婢子曰：“公何虑？”管仲曰：“非婢子之所知也。”婢子曰：“公其毋少少，毋贱贱。昔者吴干战，未龀不得人军门。国子擿其齿，遂入，为干国多。百里徯，秦国之饭牛者也，穆公举而相之，遂霸诸侯。由是观之，贱岂可贱，少岂可少哉？”管仲曰：“然，公使我求宁戚，宁戚应我曰：‘浩浩乎。’吾不识。”婢子曰：“诗有之：‘浩浩者水，育育者鱼，未有室家，而安召我居？’宁子其欲室乎？”
桓公与管仲阖门而谋伐莒，未发也，而已闻于国矣。桓公怒谓管仲曰：“寡人与仲父阖门而谋伐莒，未发也，而已闻于国，其故何也？”管仲曰：“国必有圣人。”桓公曰：“然。夫日之役者，有执席食以视上者，必彼是邪？”于是乃令之复役，毋复相代。少焉，东郭邮至。桓公令傧者延而上，与之分级而上，问焉，曰：“子言伐莒者乎？”东郭邮曰：“然，臣也。”桓公曰：“寡人不言伐莒而子言伐莒，其故何也？”东郭邮对曰：“臣闻之，君子善谋，而小人善意，臣意之也。”桓公曰：“子奚以意之？”东郭邮曰：“夫欣然喜乐者，钟鼓之色也；夫渊然清静者，缞绖之色也；漻然丰满，而手足拇动者，兵甲之色也。日者，臣视二君之在台上也，口开而不阖，是言莒也；举手而指，势当莒也。且臣观小国诸侯之不服者，唯莒，于是臣故曰伐莒。”桓公曰：“善哉，以微射明，此之谓乎！子其坐，寡人与子同之。”
客或欲见齐桓公，请仕上官，授禄千钟。公以告管仲。曰：“君予之。”客闻之曰：“臣不仕矣。”公曰：“何故？”对曰：“臣闻取人以人者，其去人也，亦用人。吾不仕矣。”
桓公问管子曰：“治而不乱，明而不蔽，若何？”管子对曰：“明分任职，则治而不乱，明而不蔽矣。”公曰：“请问富国奈何？”管子对曰：“力地而动于时，则国必富矣。”公又问曰：“吾欲行广仁大义，以利天下，奚为而可？”管子对曰：“诛暴禁非，存亡继绝，而赦无罪，则仁广而义大矣。”公曰：“吾闻之也，夫诛暴禁非，而赦无罪者，必有战胜之器、攻取之数，而后能诛暴禁非，而赦无罪。”公曰：“请问战胜之器？”管子对曰：“选天下之豪杰，致天下之精材，来天下之良工，则有战胜之器矣。”公曰：“攻取之数何如？”管子对曰：“毁其备，散其积，夺之食，则无固城矣。”公曰：“然则取之若何？”管子对曰：“假而礼之，厚而无欺，则天下之士至矣。”公曰：“致天下之精材若何？”管子对曰：“五而六之，九而十之，不可为数。”公曰：“来工若何？”管子对曰：“三倍，不远千里。”桓公曰：“吾已知战胜之器、攻取之数矣。请问行军袭邑，举错而知先后，不失地利若何？”管子对曰：“用货，察图。”公曰：“野战必胜若何？”管子对曰：“以奇。”公曰：“吾欲遍知天下若何？”管子对曰：“小以吾不识，则天下不足识也。”公曰：“守战，远见，有患。夫民不必死，则不可与出乎守战之难；不必信，则不可恃而外知。夫恃不死之民而求以守战，恃不信之人而求以外知，此兵之三暗也。使民必死必信若何？”管子对曰：“明三本。”公曰：“何谓三本？”管子对曰：“三本者，一曰固，二曰尊，三曰质。”公曰：“何谓也？”管子对曰：“故国父母坟墓之所在，固也；田宅爵禄，尊也；妻子，质也。三者备，然后大其威，厉其意，则民必死而不我欺也。”
桓公问治民于管子。管子对曰：“凡牧民者，必知其疾，而忧之以德，勿惧以罪，勿止以力。慎此四者，足以治民也。”桓公曰：“寡人睹其善也，何为其寡也？”管仲对曰：“夫寡非有国者之患也。昔者天子中立，地方千里，四言者该焉，何为其寡也？夫牧民不知其疾则民疾，不忧以德则民多怨，惧之以罪则民多诈，止之以力则往者不反，来者鸷距。故圣王之牧民也，不在其多也。”桓公曰：“善，勿已，如是又何以行之？”管仲对曰：“质信极忠，严以有礼，慎此四者，所以行之也。”桓公曰：“请闻其说。”管仲对曰：“信也者，民信之；忠也者，民怀之；严也者，民畏之；礼也者，民美之。语曰，泽命不渝，信也；非其所欲，勿施于人，仁也；坚中外正，严也；质信以让，礼也。”桓公曰：“善哉！牧民何先？”管子对曰：“（有时先事）有时先政，有时先德（有时先恕）。飘风暴雨不为人害，涸旱不为民患，百川道，年谷熟，籴贷贱，禽兽与人聚食民食，民不疾疫。当此时也，民富且骄。牧民者厚收善岁以充仓廪，禁薮泽，（此谓）先之以事，随之以刑，敬之以礼乐以振其淫。此谓先之以政。飘风暴雨为民害，涸旱为民患，年谷不熟，岁饥，籴贷贵，民疾疫。当此时也，民贫且罢。牧民者发仓廪、山林、薮泽以共其财，后之以事，先之以恕，以振其罢。此谓先之以德。其收之也，不夺民财；其施之也，不失有德。富上而足下，此圣王之至事也。”桓公曰：“善。”
桓公问管仲曰：“寡人欲霸，以二三子之功，既得霸矣。今吾有欲王，其可乎。”管仲对曰：“公当召叔牙而问焉。”鲍叔至，公又问焉。鲍叔对曰：“公当召宾胥无而问焉。”宾胥无趋而进，公又问焉。宾胥无对曰：“古之王者，其君丰，其臣教。今君之臣丰。”公遵遁，缪然远二。三子遂徐行而进。公曰：“昔者大王贤，王季贤，文王贤，武王贤；武王伐殷克之，七年而崩，周公旦辅成王而治天下，仅能制于四海之内矣。今寡人之子不若寡人，寡人不若二三子。以此观之，则吾不王必矣。”
桓公曰：“我欲胜民，为之奈何？”管仲对曰：“此非人君之言也。胜民为易。夫胜民之为道，非天下之大道也。君欲胜民，则使有司疏狱，而谒有罪者偿，数省而严诛，若此，则民胜矣。虽然，胜民之为道，非天下之大道也。使民畏公而不见亲，祸亟及于身，虽能不久，则人待莫之弑也，危哉，君之国岌乎。”
桓公观于厩，问厩吏曰：“厩何事最难？”厩吏未对，管仲对曰：“夷吾尝为圉人矣，傅马栈最难。先傅曲木，曲木又求曲木，曲木已傅，直木无所施矣。先傅直木，直木又求直木，直木已傅，曲木亦无所施矣。”
桓公谓管仲曰：“吾欲伐大国之不服者奈何？”管仲对曰：“先爱四封之内，然后可以恶竟外之不善者；先定卿大夫之家，然后可以危邻之敌国。是故先王必有置也，然后有废也；必有利也，然后有害也。”
桓公践位，令衅社塞祷。祝凫巳疪献胙，祝曰：“除君苛疾与若之多虚而少实。”桓公不说，瞑目而视祝凫巳疪。祝凫巳疪授酒而祭之曰：“又与君之若贤。”桓公怒，将诛之，而未也。以复管仲，管仲于是知桓公之可以霸也。
桓公乘马，虎望见之而伏。桓公问管仲曰：“今者寡人乘马，虎望见寡人而不敢行，其故何也？”管仲对曰：“意者君乘駮马而洀桓，迎日而驰乎？”公曰：“然。”管仲对曰：“此駮象也。駮食虎豹，故虎疑焉。”
楚伐莒，莒君使人求救于齐。桓公将救之，管仲曰：“君勿救也。”公曰，“其故何也？”管仲对曰：“臣与其使者言，三辱其君，颜色不变。臣使官无满其礼，三强其使者，争之以死。莒君，小人也。君勿救。”桓公果不救而莒亡。
桓公放春，三月观于野，桓公曰：“何物可比于君子之德乎？”隰朋对曰：“夫粟，内甲以处，中有卷城，外有兵刃。未敢自恃，自命曰粟，此其可比于君子之德乎！”管仲曰：“苗，始其少也，眴眴乎何其孺子也！至其壮也，庄庄乎何其士也！至其成也，由由乎兹免，何其君子也！天下得之则安，不得则危，故命之曰禾。此其可比于君子之德矣。”桓公曰：“善。”
桓公北伐孤竹，未至卑耳之溪十里，闟然止，瞠然视，援弓将射，引而未敢发也，谓左右曰：“见是前人乎？”左右对曰，“不见也。”公曰：“事其不济乎？寡人大惑。今者寡人见人长尺而人物具焉：冠，右祛衣，走马前疾。事其不济乎？寡人大惑。岂有人若此者乎？”管仲对曰：“臣闻登山之神有俞儿者，长尺而人物具焉。霸王之君兴，而登山神见。且走马前疾，道也。祛衣，示前有水也。右祛衣，示从右方涉也。”至卑耳之溪，有赞水者曰：“从左方涉，其深及冠；从右方涉，其深至膝。若右涉，其大济。”桓公立拜管仲于马前曰：“仲父之圣至若此，寡人之抵罪也久矣。”管仲对曰：“夷吾闻之，圣人先知无形。今已有形，而后知之，臣非圣也，善承教也。”
桓公使管仲求宁戚，宁戚应之曰：“浩浩乎。”管仲不知，至中食而虑之。婢子曰：“公何虑？”管仲曰：“非婢子之所知也。”婢子曰：“公其毋少少，毋贱贱。昔者吴干战，未龀不得人军门。国子擿其齿，遂入，为干国多。百里徯，秦国之饭牛者也，穆公举而相之，遂霸诸侯。由是观之，贱岂可贱，少岂可少哉？”管仲曰：“然，公使我求宁戚，宁戚应我曰：‘浩浩乎。’吾不识。”婢子曰：“诗有之：‘浩浩者水，育育者鱼，未有室家，而安召我居？’宁子其欲室乎？”
桓公与管仲阖门而谋伐莒，未发也，而已闻于国矣。桓公怒谓管仲曰：“寡人与仲父阖门而谋伐莒，未发也，而已闻于国，其故何也？”管仲曰：“国必有圣人。”桓公曰：“然。夫日之役者，有执席食以视上者，必彼是邪？”于是乃令之复役，毋复相代。少焉，东郭邮至。桓公令傧者延而上，与之分级而上，问焉，曰：“子言伐莒者乎？”东郭邮曰：“然，臣也。”桓公曰：“寡人不言伐莒而子言伐莒，其故何也？”东郭邮对曰：“臣闻之，君子善谋，而小人善意，臣意之也。”桓公曰：“子奚以意之？”东郭邮曰：“夫欣然喜乐者，钟鼓之色也；夫渊然清静者，缞绖之色也；漻然丰满，而手足拇动者，兵甲之色也。日者，臣视二君之在台上也，口开而不阖，是言莒也；举手而指，势当莒也。且臣观小国诸侯之不服者，唯莒，于是臣故曰伐莒。”桓公曰：“善哉，以微射明，此之谓乎！子其坐，寡人与子同之。”
客或欲见齐桓公，请仕上官，授禄千钟。公以告管仲。曰：“君予之。”客闻之曰：“臣不仕矣。”公曰：“何故？”对曰：“臣闻取人以人者，其去人也，亦用人。吾不仕矣。”
#元器件那些事#
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
53.jpg
图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
54.jpg
图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
55.jpg
图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
1656677538861543.png
图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
1656677522542714.png
图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
1656677506999167.png
图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
1656677491769338.png
图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
1656677463816704.png
图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
“找元器件现货上 唯样商城”
车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径
本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情，通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链，可帮助减低交通运输领域的碳排放，如图1所示。
53.jpg
图1：基于清洁的可再生能源的
电动化交通运输
1. 简介
卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆，据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%，在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。
由于线上业务活动蓬勃发展，可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长，以及城市内的物品配送运营活动不断增加，这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2]，在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里，燃烧了1130亿升汽油，进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。
在法规和更严格的排放要求推动下，车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中，提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面，使用零排放车辆运营是目标选择，最好与绿色的可再生能源相结合。
超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务，也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比，卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里，在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面，城市交通中使用的公交车同样面临挑战，因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且，这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。
全电动重型车辆包含了众多子系统，这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。
54.jpg
图2：“重型车辆”应用概述
经过十年来的电池技术发展，车辆电池成为了一个可行的解决方案，甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中，每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺，以及制造能力不断增加，预计电价还将会进一步下降。同时，电池的能量密度持续增加，媒体不断报道有关技术突破的新闻。
电池可支持的充电循环次数是决定性参数，这代表着电池的使用寿命，因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环，而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善，并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。
所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力，甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电，而所谓的合理与否，很大程度上取决于车辆的使用情况。
对于作为当地载客工具的客运公交车，最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下，合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间，需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电，可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。
对于用于物流运营的卡车，就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下，必须在休息时间进行充电，而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车，甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。
因此，需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。
2. 电动化交通运输价值链
从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用，在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。
图3是相互连接部件的示意图。
55.jpg
图3：用于从发电到电能消耗各阶段的
Littelfuse功率半导体产品
所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中，控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在，以安全高效地处理能量传输。如图所示，Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。
3. 能量存储
对于为移动应用设备供电，现有三种主要的储存电能方法，每种方法各有其优缺点。
1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电，从而提供极高的功率密度。除此之外，电容器不会像电池那样受到充电的影响，可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2，储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面，高电压的电容器只有低电容量，反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池，因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率，而电池充当主要的储能装置。
2. 在化学方面，能量储存在电池中。对于给定的电池化学，充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能，这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面，目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。
3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气，并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气，提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中，氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。
4. 车辆与传动系统
如图4框图所示，重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。
1656677538861543.png
图4：电池电动车辆的简化框图
重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车，在使用寿命方面也是同样。通常情况下，如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时，那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。
尽管如此，商用车使用的电机大多数为永磁同步电机，由二级逆变器控制，如图5所示。
1656677522542714.png
图5：电动车辆传动系统的典型动力部分
图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气，仍然需要电池在加速期间提供峰值功率，并在恢复期间储存能量。
1656677506999167.png
图6： 使用燃料电池的电动
车辆传动系统框图
除此之外，在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中，还需要更多的电子电力器件。
燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机，压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中，这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。
通过仔细研究燃料电池，可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。
1656677491769338.png
图7：燃料电池能量转换系统
根据燃料电池内需要的气体平衡，可以估算实现150 kW连续运作所需的气流：
● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能
● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2
● 1 m²空气重量为1.2 kg，含有0.24 kg氧气
由此可见，每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快，压缩机需要具备快速启动能力，这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求，驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。
如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术，就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项，但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品，也就是导致大量二氧化碳产生。
目前，业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合，从而将水分离成氢气和氧气。特别地，如果用于消耗多余的电力，这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划，要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。
电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V，但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦（MW）级整流方案。
1656677463816704.png
图8：带有B12C的整流器拓朴结构，也称为B6C-2P
十二脉冲B12C拓朴结构，也可以视为两个B6C结构的并联，称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波，也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。
使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件，通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A，晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外，压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
“找元器件现货上 唯样商城”
江村
[唐] 杜甫
清江一曲抱村流，长夏江村事事幽。
自去自来堂上燕，相亲相近水中鸥。
老妻画纸为棋局，稚子敲针作钓钩。
多病所须唯药物，微躯此外更何求。
注："多病所须唯药物"，另外一个版本是"但有故人供禄米"。
[注释]
（1）清江：清澈的江水。抱：围绕。
（2）长夏：长长的夏夜。幽：幽静。
（3）棋局：棋盘。
（4）微躯：微*的身体。
[译文]清澈的江水曲折地绕村流过，长长的夏日里，村中的一切都显得幽雅。梁上的燕子自由自在地飞来飞去，水中的鸥鸟互相追逐嬉戏，亲亲热热。妻子在纸上画着棋盘，小儿敲针作鱼钩。我老了，多病的身体需要的只是治病的药物，除此之外，还有别的什么奢求呢？
这首诗写于唐肃宗上元元年（760）。在几个月之前，诗人经过四年的流亡生活，从同州经由绵州，来到了这不曾遭到战乱骚扰的、暂时还保持安静的西南富庶之乡成都郊外浣花溪畔。他依靠亲友故旧的资助而辛苦经营的草堂已经初具规模；饱经离乡背井的苦楚、备尝颠沛流离的艰虞的诗人，终于获得了一个暂时安居的栖身之所。时值初夏，浣花溪畔，江流曲折，水木清华，一派恬静幽雅的田园景象。诗人拈来《江村》诗题，放笔咏怀，愉悦之情是可以想见的。
本诗首联第二句“事事幽”三字，是全诗关紧的话，提挈一篇旨意。中间四句，紧紧贴住“事事幽”，一路叙下。梁间燕子，时来时去，自由而自在；江上白鸥，忽远忽近，相伴而相随。从诗人眼里看来，燕子也罢，鸥鸟也罢，都有一种忘机不疑、乐群适性的意趣。物情如此幽静，人事的幽趣尤其使诗人惬心快意：老妻画纸为棋局的痴情憨态，望而可亲；稚子敲针作钓钩的天真无邪，弥觉可爱。棋局最宜消夏，清江正好垂钓，村居乐事，件件如意。经历长期离乱之后，重新获得家室儿女之乐，诗人怎么不感到欣喜和满足呢？结句“但有故人供禄米，微躯此外更何求”，虽然表面上是喜幸之词，而骨子里正包藏着不少悲苦之情。曰“但有”，就不能保证必有；曰“更何求”，正说明已有所求。杜甫确实没有忘记，自己眼前优游闲适的生活，是建筑在“故人供禄米”的基础之上的。这是一个十分敏感的压痛点。一旦分禄赐米发生了问题，一切就都谈不到了。所以，我们无妨说，这结末两句，与其说是幸词，倒毋宁说是苦情。艰窭贫困、依人为活的一代诗宗，在暂得栖息，甫能安居的同时，便吐露这样悲酸的话语，实在是对封建统治阶级摧残人才的强烈控诉。
中联四句，从物态人情方面，写足了江村幽事，然后，在结句上，用“此外更何求”一句，关合“事事幽”，收足了一篇主题，最为简净，最为稳当。
《江村》一诗，在艺术处理上，也有独特之处。
一是复字不犯复。此诗首联的两句中，“江”字、“村”字皆两见。照一般做律诗的规矩，颔、颈两联同一联中忌有复字，首尾两联散行的句子，要求虽不那么严格，但也应该尽可能避复字。现在用一对复字，就有一种轻快俊逸的感觉，并不觉得是犯复了。这情况，很象律句中的拗救，拗句就要用拗句来救正，复字也要用复字来弥补。况且，第二句又安下了另外两个叠字“事事”，这样一来，头两句诗在读起来的时候，就完全没有枝撑之感了。
二是全诗前后啮合，照应紧凑。“梁上燕”属“村”，“水中鸥”属“江”；“棋局”正顶“长夏”，“钓钩”又暗寓“清江”。颔联“自去自来梁上燕，相亲相近水中鸥”，两“自”字，两“相”字，当句自对；“去”“来”与“亲”“近”又上下句为对。自对而又互对，读起来轻快流荡。颈联的“画”字、“敲”字，字皆现成。且两句皆用朴直的语气，最能表达夫妻投老，相敬弥笃，稚子痴顽，不隔贤愚的意境。
三是结句，忽转凄婉，很有杜甫咏怀诗的特色。杜甫有两句诗自道其做诗的甘苦，说是“愁极本凭诗遣兴，诗成吟咏转凄凉”（《至后》）。此诗本是写闲适心境，但他写着写着，最后结末的地方，也不免吐露落寞不欢之情，使人有怅怅之感。杜甫很多登临即兴感怀的诗篇，几乎都是如此。前人谓杜诗“沉郁”，其契机恐怕就在此处。
(韩小默)
[唐] 杜甫
清江一曲抱村流，长夏江村事事幽。
自去自来堂上燕，相亲相近水中鸥。
老妻画纸为棋局，稚子敲针作钓钩。
多病所须唯药物，微躯此外更何求。
注："多病所须唯药物"，另外一个版本是"但有故人供禄米"。
[注释]
（1）清江：清澈的江水。抱：围绕。
（2）长夏：长长的夏夜。幽：幽静。
（3）棋局：棋盘。
（4）微躯：微*的身体。
[译文]清澈的江水曲折地绕村流过，长长的夏日里，村中的一切都显得幽雅。梁上的燕子自由自在地飞来飞去，水中的鸥鸟互相追逐嬉戏，亲亲热热。妻子在纸上画着棋盘，小儿敲针作鱼钩。我老了，多病的身体需要的只是治病的药物，除此之外，还有别的什么奢求呢？
这首诗写于唐肃宗上元元年（760）。在几个月之前，诗人经过四年的流亡生活，从同州经由绵州，来到了这不曾遭到战乱骚扰的、暂时还保持安静的西南富庶之乡成都郊外浣花溪畔。他依靠亲友故旧的资助而辛苦经营的草堂已经初具规模；饱经离乡背井的苦楚、备尝颠沛流离的艰虞的诗人，终于获得了一个暂时安居的栖身之所。时值初夏，浣花溪畔，江流曲折，水木清华，一派恬静幽雅的田园景象。诗人拈来《江村》诗题，放笔咏怀，愉悦之情是可以想见的。
本诗首联第二句“事事幽”三字，是全诗关紧的话，提挈一篇旨意。中间四句，紧紧贴住“事事幽”，一路叙下。梁间燕子，时来时去，自由而自在；江上白鸥，忽远忽近，相伴而相随。从诗人眼里看来，燕子也罢，鸥鸟也罢，都有一种忘机不疑、乐群适性的意趣。物情如此幽静，人事的幽趣尤其使诗人惬心快意：老妻画纸为棋局的痴情憨态，望而可亲；稚子敲针作钓钩的天真无邪，弥觉可爱。棋局最宜消夏，清江正好垂钓，村居乐事，件件如意。经历长期离乱之后，重新获得家室儿女之乐，诗人怎么不感到欣喜和满足呢？结句“但有故人供禄米，微躯此外更何求”，虽然表面上是喜幸之词，而骨子里正包藏着不少悲苦之情。曰“但有”，就不能保证必有；曰“更何求”，正说明已有所求。杜甫确实没有忘记，自己眼前优游闲适的生活，是建筑在“故人供禄米”的基础之上的。这是一个十分敏感的压痛点。一旦分禄赐米发生了问题，一切就都谈不到了。所以，我们无妨说，这结末两句，与其说是幸词，倒毋宁说是苦情。艰窭贫困、依人为活的一代诗宗，在暂得栖息，甫能安居的同时，便吐露这样悲酸的话语，实在是对封建统治阶级摧残人才的强烈控诉。
中联四句，从物态人情方面，写足了江村幽事，然后，在结句上，用“此外更何求”一句，关合“事事幽”，收足了一篇主题，最为简净，最为稳当。
《江村》一诗，在艺术处理上，也有独特之处。
一是复字不犯复。此诗首联的两句中，“江”字、“村”字皆两见。照一般做律诗的规矩，颔、颈两联同一联中忌有复字，首尾两联散行的句子，要求虽不那么严格，但也应该尽可能避复字。现在用一对复字，就有一种轻快俊逸的感觉，并不觉得是犯复了。这情况，很象律句中的拗救，拗句就要用拗句来救正，复字也要用复字来弥补。况且，第二句又安下了另外两个叠字“事事”，这样一来，头两句诗在读起来的时候，就完全没有枝撑之感了。
二是全诗前后啮合，照应紧凑。“梁上燕”属“村”，“水中鸥”属“江”；“棋局”正顶“长夏”，“钓钩”又暗寓“清江”。颔联“自去自来梁上燕，相亲相近水中鸥”，两“自”字，两“相”字，当句自对；“去”“来”与“亲”“近”又上下句为对。自对而又互对，读起来轻快流荡。颈联的“画”字、“敲”字，字皆现成。且两句皆用朴直的语气，最能表达夫妻投老，相敬弥笃，稚子痴顽，不隔贤愚的意境。
三是结句，忽转凄婉，很有杜甫咏怀诗的特色。杜甫有两句诗自道其做诗的甘苦，说是“愁极本凭诗遣兴，诗成吟咏转凄凉”（《至后》）。此诗本是写闲适心境，但他写着写着，最后结末的地方，也不免吐露落寞不欢之情，使人有怅怅之感。杜甫很多登临即兴感怀的诗篇，几乎都是如此。前人谓杜诗“沉郁”，其契机恐怕就在此处。
(韩小默)
✋热门推荐