Электрические
жүктеу/скачать 23,63 Mb. Pdf көрінісі
|
464bd05b2e7a78a8aeb9381cb3dbe051 original.24779748
| Рис. 1.6
Электромобильные машинные системы для гибридных электромобилей В то же время, заменив планетарную передачу на магнитную, полученная в результате система электрической переменной трансмиссии с магнитной передачей может унаследовать явные преимущества магнитной передачи, а именно: высокую эффективность передачи, бесшумную работу и отсутствие технического обслуживания, при этом избегая использования контактных колец и углерода, щетки ( Jian и Chau, 2009, 2010 ). Тем не менее, эта псевдо-безредукторная и бесщеточная система электрической переменной трансмиссии имеет сложную конструкцию и требует высокой точности изготовления. 1.3.2 Источник питания Источники энергии являются еще одной технологией, которая обеспечивает бортовую электроэнергию для электромобилей. В настоящее время, существует четыре жизнеспособных источника энергии электромобиля: электрохимические аккумуляторы (обычно называемые аккумуляторами), ультраконденсаторы (также называемые суперконденсаторами), маховики сверхвысокой скорости и топливные элементы ( Chau, Wong, и Chan, 1999 ). Аккумуляторы являются электрохимическими устройствами, которые накапливают электроэнергию во время зарядки и вырабатывают электричество во время разрядки. Ультраконденсаторы представляют собой конденсаторы со сверхвысокими емкостями, которые накапливают и вырабатывают электрическую энергию электростатическими средствами. Сверхскоростные маховики – это, по сути, электрические машины, вращающиеся на сверхвысоких скоростях, которые накапливают и вырабатывают электрическую энергию с помощью электромеханических средств, то есть они работают как двигатели во время зарядки и служат генераторами при разряде. Топливные элементы – это электрохимические устройства, которые напрямую преобразуют химическое топливо в электричество. Ни один из них не сможет одновременно достичь высокую удельную энергию и высокую удельную мощность, ни один из спортсменов не может одновременно подходить для марафона и бега на 100 м. Таким образом, компромисс между этими двумя параметрами или гибридизация двух источников энергии (один с высокой удельной энергией и другой с высокой удельной мощностью) необходим для обычных электромобилей или гибридных электромобилей ( Chau и Wong, 2001 ). В обозримом будущем аккумуляторы по-прежнему будут являться основным источником энергии для электромобилей. В таблице 1.1 перечислены основные типы аккумуляторов, которые были разработаны для электромобилей за последние два десятилетия, включая свинцово-кислотный (VRLA), регулируемый клапаном, никель-кадмий (Ni-Cd), металлогидрид никеля (Ni-MH), цинк/воздух (Zn/воздух), натрий/сера (Na/S) и литий-ионный (Li-ion). Среди них VRLA принят для недорогих электромобилей низкого класса, Ni-MH предпочтителен для хорошо выполненных электромобилей, а Li-ion пригоден для высокоэффективных электромобилей. В настоящее время технологией, предусматривающей аккумуляторы 10 для обычного электромобиля, может быть предложен только приемлемый пробег по доступной цене. Чтобы цена обычных электромобилей была сопоставима с дальностью пробега, как у двигателя внутреннего сгорания, необходимо значительно увеличить удельную энергию и срок службы аккумулятора, тогда как начальная стоимость аккумулятора должна быть значительно снижена. В настоящее время основное исследование в области аккумуляторных технологий сосредоточено на разработке различных литий-ионных аккумуляторов, таких как использование литий-никель-марганцевого кобальта (NMC) для положительного электрода с целью повышения удельной энергии и безопасности (Омар и соавт, 2012), и использование титаната лития (Li 4 Ti 5 O 12 ) для отрицательного электрода, необходимого для улучшения срока службы цикла и времени зарядки (Giuliano, Advani, и Prasad, 2011). Между тем, другим ключевым направлением исследований является разработка литиево-воздушного (Li/air) аккумулятора ( Christensen et al., 2012 ) и литиево-серного (Li/S) аккумулятора ( Zhang, 2013 ) для существенного улучшения удельной энергии. Ультраконденсаторная технология перспективна для электромобилей, поскольку с ее помощью достигается исключительно высокая удельная мощность и практически неограниченный срок службы. Тем не менее, ультраконденсатор нуждается в значительном улучшении: должна быть значительно увеличена удельная энергия (5–6 Вт/кг), тогда как первоначальная стоимость (2400 - 6000 долл. США/кВт/ч) существенно снижена. жүктеу/скачать 23,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|