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同化动力汽车及构造和道理

发布时间:2020-02-07来源:环亚ag88国际厅手机版点击:75

  混淆动力汽车及机闭和道理 实质总结 混淆动力汽车(HV) 基础观点及揭橥现状 HEV的电能积储装备 HEV的构造与道理 HEV的开展远景 一.HV基础观点及揭橥现状 1.1 HV的基础观点 1.2 HV的品种 1.3 HEV的要紧本能参 数 1.4 HV节能的要紧途径 和低重污染的门径 1.1 HV的基础观点 混淆动力汽车(HV) 领导有区别动力源、可凭据汽车的行驶需求, 同时或永诀行使区别的动力源而行驶的汽车。 1.2 HV的品种 液压蓄能式混淆动力汽车HHV 混淆动力电动汽车HEV 1.2 HV的品种 液压蓄能式混淆动力汽车HHV 由液力马达和古板的燃油车的策动机构成动力 体例 HHV带有液压式能量接收体例,可接收造动、 减速时的能量,液压能积储正在氮气储能器中 HHV依然杀青了幼批量家产化,日本三菱MBECS、 五十铃CHASS和春风日产ERIP等巴士即为表率实 例 1.2 HV的品种 开展概述 电动汽车是与燃油汽车相对应的,1881年就显示了电 1881年 1881 动汽车。正在20世纪20年代抵达了新生功夫,然而正在燃 油汽车显示后电动汽车无论正在整车质料、动力本能、 行驶里程、机动性和活络性方面愈来愈掉队于燃油汽 车。 正在环球温室效应与能源题目逐步受到各国当局的 着重下,要紧国度之污染准则渐趋苛酷,是以对低污 染车辆之需求势必填补。跟着各样高本能蓄电池和高 效劳电机一贯地出项,使人们把眼神又转向了零污染 或超低污染排放的电动汽车。从20世纪70年代起,新 一代电动汽车脱颖而出,显示了各样高本能的电动汽 车。 混淆动力电动汽车HEV 1.2 HV的品种 由燃油策动机与电动机动力两种动力组合 HEV的上风鲜明 HEV的扩张中的要紧题目 1.2 HV的品种 HEV的甜头 的甜头 HEV的要紧题目 的要紧题目 能量转化效劳高 优越的情况护卫成就 噪声低 排放的废热少,减轻 都会的“热岛效应” 可接收行使片面能量 改进能源机闭,处分 汽车的能源题目 创造本钱较高 幼型化和轻量化 牢靠性有待降低 1.3 HV的要紧本能参数 因为能量泉源区别,能量消磨、总效劳或者折合 燃料消磨量区别,但经济性目标和动力性目标 与古板汽车齐备相似 动力性目标 情况目标 1.3 HV的要紧本能参数 动 力 性 指 标 与古板汽车整车本能参数比拟, HEV的燃料消磨率鲜明低于古板汽 车 策动机的运转局限缩幼,采用了特 殊机构,压缩比远高于日常汽油机 本能参数中多了动力体例的电动机 和动力电池等项 环 境 指 标 由10·15轮回工况对Prius车将星测试, 如图,其排放相当的优越 1.4 HV节能途径和低重污染门径 提 济 高 性 汽 的 车 基 燃 本 油 途 经 径 采用铝质原料车身,减轻自重 采用淡薄燃烧手艺,低摩擦手艺和吸 附型NO催化器,改进内内燃机的燃 烧效劳 能量再表行艺和怠速主动干休与启动 手艺,裁汰汽车怠速时的能量消磨和 接收造动、减速和下坡时的能量 1.4 HV节能途径和低重污染门径 丰田开辟的轻度混淆 HEV燃油经济性依照 10·15测验典范,降低 了一倍。上述三种技 术孝敬率如右图。 1.4 HV节能途径和低重污染门径 HEV Prius降低能量转 换效劳的要紧手艺措 施和孝敬率如右图所 示。可见,降低能量 转换效劳的要紧手艺 步骤是能量接收体例 和车辆的优化限度。 二.HEV的电能积储装备 HEV的电能积储装备可 分为三类: 二次电池 超等电容器 飞轮电池 2.1 电能积储装备的要紧本能目标 比能量:单元质料的电能积储装备所能输出的 能量(J/kg),指示续航时期 能量密度:单元体积电能积储装备所能输出的 能量(W·h/L),指示载重量和车内 空间 比功率:单元质料的电能积储装备所拥有的电 能的功率(W/kg),指示加快、爬坡 和最高车速。 2.1 电能积储装备的要紧本能目标 功率密度:单元体积电能积储装备所拥有的电 能功率(W/L),指示正在质料和车 内空间 寿命:行使时期是非,充放电轮回次数多少。 充电效劳:充入电能积储装备的电能占充电时 消磨电能的百分比 放电效劳:电能积储装备输出电能占放电时电 能积储装备消磨电能的百分比 2.1 电能积储装备的要紧本能目标 几 种 电 能 储 存 装 置 的 比 能 量 和 比 功 率 比 较 2.1 电能积储装备的要紧本能目标 几 种 电 能 储 存 装 置 的 性 能 比 较 2.2 二次电池 二能 次指 电标 池 的 主 要 性 开途电压 电池的内阻 电池的办事电压 终止电压和放电弧线 电池容量 能量 功率 本钱 寿命 2.2 二次电池 二 次 电 池 的 性 能 比 较 高的能量比(行驶间隔) 大的比功率(加快、爬坡本能) 轮回寿命长 平和牢靠,免庇护 情况友爱,可再生 本钱低廉 以开辟的动力电池要紧有铅酸、镍镉、 锌氛围、钠硫和锂电池等作如下对比: 2.2 二次电池 几 的 种 比 动 较 力 电 池 2.3飞轮储能器 飞轮储能器FWB(Flywheel Batteries)只行使飞 轮高速转动积储和开释能量的一种装备。 FWB的特质是质料幼,唯有几十公斤,转速可 达每份几十万转 条件: ① 既有不妨承担超高速运转的高强度 ② 拥有不妨将电能和呆滞能举行高效双向转换的 电动机和功利性变换器 ③ 质料轻和转速极高 2.3飞轮储能器 FWB即可举动独立的动力源直接驱动车辆行驶, 也可举动辅帮动力源。 英国一辆高速飞轮储能器超轻有轨电动汽车, 整车质料2700kg,乘坐34人,续航里程10km, 充电时期90秒。 FWB做辅帮动力源甜头: ① 安谧主动力电源的功率输出 ② 降低造动时的能量接收,减速,造动,滑行时 迅速大宗的接收能量,不受化学响应速率影响 2.3飞轮储能器 FWB 的 工 作 原 理 飞轮积储的能量 个中J为动弹惯量,ω为角速率 E = Jω / 2 2 2.3飞轮储能器 FWB 的 工 作 原 理 ③ ① ② 由公式可知,降低飞轮储能可能从 动弹惯量和角速率两个角度去切磋。 日常来说,降低J势必会增大质料, 并且成就不鲜明,日常切磋填补角 速率。 降低角速率,但受到原料许用应力 的局限,不行太高 2.3飞轮储能器 FWB的办事道理 的办事道理 飞轮储能器能量和速率相闭 尺寸幼,质料轻,超 高角速率是当代飞 轮储能器的要紧特 点。正在密封的真空 表壳中,转速可达 200000r/min ,实践 中切磋平和等身分 不跨越5000r/min 2.3飞轮储能器 FWB的原料拣选:飞轮的最大应力与其几何形 状、密度和办事转速相闭,最佳计划是选用σ/ρ 比值高的原料。飞轮的表面比能量公式为 个中e为单元质料的蓄能 K为形态系数 e = 2.72 Kσ / ρ 2.3飞轮储能器 FWB 几种 复合 原料 性子 参数 2.3飞轮储能器 FWB的机闭 ① 飞轮 ② 永磁电动/发电机 ③ 固定轴 ④ 转动轴 ⑤ 线飞轮储能器 FWB面对的题目 ① 车辆转弯或振动出现 的陀螺力矩告急影响 操作性 ② 显示挫折时对车辆产 生宏伟毁坏 FWB处分要领 ① 行使多个幼型飞轮, 顺逆时针转动参半, 抵消,但各轮和谐 和比功率降低 ② 采用增大轮子角落 厚度,表层零落法, 其保障丝效率 2.3飞轮储能器 FWB 发 展 现 状 第一辆FWB产于1950年,瑞士得利 康能源公司 美国国度测验室开辟出超高速飞轮 (直径20cm,高30cm,最高转速 6000,储能1kW·h,最大输出功率 100kW) 目前FWB最大的题目依旧是陀螺力 矩和挫折压迫,质料和本钱也必要 低重,超高速飞轮尚有很长的途要 走 2.4超等电容器 超等电容器又叫电 化学电容器,是一 种新型的电容器, 它的显示使得电容 器的容量上升了 3~4个数目级,达 到了1000F/g以上 的大容器 2.4超等电容器 超等电容用具正在混淆动力汽车和电动车泊车时, 由表接电源箱超等电容器充电时电容器堆集大 量的电荷。然后正在车辆行驶时,其开释电能放 电来向驱动电动机供给电能。正在这个经过中没 有热和化学响应,不必要高速转动的飞轮,不 存正在对周边情况的污染,也没有任何噪声,结 构纯粹,质料轻,体积幼,是一种特别理念的 储能器,比功率高可达1kW/kg,轮回寿命长, 行使年限跨越5年。 2.4超等电容器 超等电容器正在 HEV中充任辅帮 电源的脚色,正在 启动时充任要紧 电源效率,造动 时能量接收获就 鲜明 2.4超等电容器 超等电容器的 办事道理是利 用点击与电解 液造成的双电 层空间电荷层 储存电荷,实 现储能的宗旨。 2.4超等电容器 超等电容器储能公式 C = ξA / d E = CU / 2 2 超等电容器的面积是基于多孔碳原料,其多孔 性答应面积抵达2000m*2/g或更大,而且为薄 膜原料,间隔更幼,以是储能分表大。 3 HEV的构造与道理 H E V 根 据 两 种 动 力 系 统 闭 系 分 类 串联式混淆动力汽车SHEV 并联式松弛动力汽车PHEV 混联式混淆动力汽车 3 HEV的构造与道理 串 联 式 混 合 动 力 汽 车 S H E V SHEV由策动机、发电机、逆变器、 电能积储器、电动机/发电机、驱动 桥等构成 SHEV实践上是一种策动机辅帮型电 动车。汽车行驶时,策动机输出的机 械能转化为电能,一片面给蓄电池充 电,一片面经由电动机和传动机构驱 动车轮 3 HEV的构造与道理 串 联 式 混 合 动 力 汽 车 SH EV 的 动 力 流 向 3 HEV的构造与道理 串 联 式 混 合 动 力 S H E V 要紧甜头: ① 正在都会行驶时,可只用动力电池组 电能驱动,杀青零污染; ② 策动机/发电机组的策动机不妨保 持正在安谧、高效、低污染的形态下 运行,将无益气体限度正在最低局限。 的 汽 优 点 车 3 HEV的构造与道理 串 联 式 混 合 动 力 S H E V ① ② ③ 的 汽 不 足 车 ④ 四点亏损: 驱动电机,策动机/发电机组拣选难度 大(顺应最大阻力,体积大) 顺应车型少(大型客车) 始末了化学能→电能→呆滞能的经过, 能量牺牲大;充放电经过中也有牺牲 策动机/发电机和动力电池组立室贫乏, 避免动力电池组的过量放电,必要大 容量电池 3 HEV的构造与道理 并 联 式 混 合 动 力 汽 车 P H E V PHEV由策动机、变速器、逆变器、 电能积储器、电动机/发电机、驱动 桥等构成 PHEV的明显特质是采用策动机和电 动机驱动体例两套独立机构驱动车轮, 策动机和电动机一样通过区别的聚散 器来驱动汽车 3 HEV的构造与道理 并 联 式 混 合 动 力 汽 车 PH EV 的 动 力 流 向 3 HEV的构造与道理 并 联 式 混 合 动 力 P H E V ② ① 的 汽 优 点 车 ③ 要紧甜头: 既有策动机和驱动电动机两个动力总 成,每个动力总成的功率计划为车辆 驱动功率的50%~100%即可,质料和 体积对比幼 基础驱动形式是策动机驱动形式,没 有化学能→电能→呆滞能的经过,能 量转换效劳高 车辆条件最大功率时采用策动机和电 动机混淆驱动格式,策动机功率对比 幼, 必要装备古板传动体例,动力性接 近内燃机汽车,排放高于SHEV ② 策动机驱动形式必要装备聚散器、 变速器、传动轴和驱动器等传动总 成,还另有发电机、动力电池组以 及动力组合器等装备,机闭杂乱, 摆设贫乏 的 汽 不 足 车 3 HEV的构造与道理 混 联 式 混 合 动 力 汽 车 PSH EV PSHEV由策动机、动力分派装备、逆 变器、电能积储器、电动机/发电机、 驱动桥等构成 混联式HEV也称串并联混淆式混淆动 力汽车,其特质是兼备串、并联混淆 式混淆动力汽车的功效。 3 HEV的构造与道理 混 联 式 混 合 动 力 汽 车 的 动 力 流 向 3 HEV的构造与道理 混 联 式 混 合 动 力 汽 车 的 优 点 要紧甜头: ① 各个动力总成的功率和体积幼,质 量轻,节能且无益气体的排放少 ② 可能拣选幼功率策动机,车辆的燃 油经济性降低 ③ 归纳能量转换效劳高 ④ 拥有电动机电动机独立驱动形式, 市区杀青零污染,并可正在起步时, 宽裕施展电动机低速大扭矩的性子 3 HEV的构造与道理 混 联 式 混 合 动 力 汽 车 的 不 足 四点亏损: ① 必要装备两套驱动体例,机构杂乱 ② 必需装备一个杂乱的多能源动力总 成限度体例,机闭杂乱,总摆设困 难,本钱高 3 HEV的构造与道理 三 种 动 力 组 成 方 式 的 性 能 比 较 4 HEV的开展远景 从寰宇局限内电动汽车的开展经过看,电动 汽车的筹议是从寡少仰赖蓄电池供电的纯 电动汽车入手下手的。因为纯电动汽车是寡少 仰赖蓄电池供电的,而目前动力电池的性 能和价值还没有获得宏大打破,是以,纯 电动汽车的开展没有抵达预期的宗旨。目 前燃料电池筹议还没有获得宏大打破,燃 料电池电动汽车的开展也受到结束限。 4 HEV的开展远景 正在此状况下,混淆动力汽车成为电动汽车 开辟经过中最有能够墟市化的一种新车型, 它将现有内燃机与必然容量的储能器件通 过先辈限度体例相组合,可能大幅度低重 油耗,裁汰污染物排放。表洋集体以为它 是投资少、拣选余地大、易于知足来日排 放规范和节能方针、墟市接纳度高的主流 明净车型,从而惹起各大汽车公司的闭心。 4 HEV的开展远景 电 动 汽 车 与 内 燃 机 汽 车 的 比 较 4 HEV的开展远景 目前我国的比亚迪等汽车公司正在电能储 存装备等规模有了对比高的秤谌,国内各 汽车公司也都正在肆意开展电动汽车,生气 我国的电动汽车行业能正在这一次改革中得 到一次很好的开展。 革命尚未获胜,我辈仍需戮力!!我辈仍需戮力!!

综合报道

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