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科普貼 | 新能源汽車的工作原理、種類及優缺點介紹

發(fā)布時間(jiān):2021-06-29 13:48:16

電動汽車(chē)是指以車(chē)載電源爲動力 ,用電機驅動車(chē)輪行駛,符合道路交通、安全法規各項要求的車(chē)輛。由於(yú)對環境影響相對傳統汽車(chē)較小,其前景被廣泛看好,但當前技術尚不成熟。

電動汽車工作原理

工作原理:蓄電池——電流——電力調節器——電動機——動力傳(chuán)動系統——驅動汽車(chē)行駛(Road)。

電動汽車的種類

按目前技術狀态和車(chē)輛驅動原理,電動汽車(chē)可劃分爲:純(chún)電動汽車(chē)(BEV)、混合動力汽車(chē)(HEV)、燃料電池汽車(chē)(FCEV)三種,各自的工作原理略有不同。

純電動汽車

純電動汽車(chē)由電動機驅動的汽車(chē)。純電動汽車(chē),相對燃油汽車(chē)而言 ,主要差别(異)在於(yú)四大部件,驅動電機,調速控制器、動力電池、車(chē)載充電器。相對於(yú)加油站而言,它由公用超快充電站。純電動汽車(chē)之品質差異取決於(yú)這四大部件 ,其價值高低也取決於(yú)這四大部件的品質。純電動汽車(chē)的用途也在四大部件的選用配置直接相關。

純電動汽車時速快慢,和啓動速度取決於(yú)驅動電機的功率和性能,其續行裏程之長短取決於(yú)車載動力電池容量之大小,車載動力電池之重量取決於(yú)選用何種動力電池如鉛酸、鋅碳、锂電池等,它們體積,比重、比功率、比能量、循環壽命都各異。這取決於(yú)制造商對整車檔次的定位和用途以及市場(chǎng)界定、市場(chǎng)細分。

純電動汽車(chē)的驅動電機有直流有刷、無刷、有永磁、電磁之分,再有交流步進電機等,它們的選用也與整車(chē)配置、用途、檔次有關。另外驅動電機之調速控制也分有級調速和無級調速,有採(cǎi)用電子調速控制器和不用調速控制器之分 。電動機有輪毂電機、内轉子電機、有單電機驅動、多電機驅動和組合電機驅動等。

純電動汽車的優缺點

優點(diǎn):技術相對簡單(dān)成熟,隻要有電力供應的地方都能夠充電 。

缺點:蓄電池單位重量儲存的能量太少 ,還因電動車的電池較貴,又沒形成經濟規模,故購買價格較貴,至於(yú)使用成本,有些使用價格比汽車貴,有些價格僅爲汽車的1/3,這主要取決於(yú)電池的壽命及當地的油、電價格。電動汽車技術仍不成熟,充電技術、續航裏程、可靠性等方面仍需改進,而報(bào)廢電池的處理和電網系統的優化亦爲需要解決的關鍵問題。

混合動力汽車

指能夠至少從下述兩類車(chē)載儲(chǔ)存的能量中獲得動力的汽車(chē) :可消耗的燃料或可再充電能、能量儲(chǔ)存裝置。根據動力系統結構形式可分爲以下三類:

串聯式混合動力汽車(chē)(SHEV):車(chē)輛的驅動力隻來源於(yú)電動機的混合動力(電動)汽車(chē)。結構特點是發動機帶動發電機發電,電能通過電機控制器輸送給電動機,由電動機驅動汽車(chē)行駛。另外 ,動力電池也可以單獨向電動機提供電能驅動汽車(chē)行駛。

並(bìng)聯式混合動力汽車(chē)(PHEV):車(chē)輛的驅動力由電動機及發動機同時或單獨供給的混合動力(電動)汽車(chē) 。結構特點是並(bìng)聯式驅動系統可以單獨使用發動機或電動機作爲動力源,也可以同時使用電動機和發動機作爲動力源驅動汽車(chē)行駛 。

混聯式混合動力汽車(CHEV):同時具有串聯式、並(bìng)聯式驅動方式的混合動力(電動)汽車。結構特點是可以在串聯混合模式下工作,也可以在並(bìng)聯混合模式下工作 ,同時兼顧瞭(le)串聯式和並(bìng)聯式的特點。

注:随著(zhe)混合動力電動汽車技術的發展,其類型不局限於(yú)以上幾種,還可按照其它型式劃分。

那些通常採(cǎi)用傳統燃料的,同時配以電動機、發動機來改善低速動力輸出和燃油消耗。國内市場(chǎng)上,混合動力車輛的主流都是汽油混合動力 ,而國際市場(chǎng)上柴油混合動力車型發展也很快。

混合動力汽車的優點

1.採用混合動力後可按平均需用的功率來確(què)定内燃機的最大功率,此時處於(yú)油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率内燃機功率不足時,由電池來補充;負荷少時,富餘的功率可發電給電池充電,由於(yú)内燃機可持續工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。

2.因爲有瞭(le)電(diàn)池,可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。

3.在繁華市區,可關停内燃機,由電(diàn)池單(dān)獨驅動,實現“零”排放。

4.有瞭(le)内燃機可以十分方便地解決耗能大的空調、取暖、除霜等純電動汽車(chē)遇到的難題。

5.可以利用現(xiàn)有的加油站加油,不必再投資(zī)。

6.可讓電(diàn)池保持在良好的工作狀态,不發生過充、過放,延長(zhǎng)其使用壽命,降低成本。

混合動力汽車(chē)的缺點:長(zhǎng)距離高速行駛基本不能省油。

燃料電池汽車

以燃料電池作爲動力電源的汽車(chē)。燃料電池的化學反應過程不會産(chǎn)生有害産(chǎn)物,因此燃料電池車(chē)輛是無污染汽車(chē),燃料電池的能量轉換效率比内燃機要高2~3倍,因此從能源的利用和環境保護方面,燃料電池汽車(chē)是一種理想的車(chē)輛。

單個的燃料電池必須結合成燃料電池組,以便獲得必需的動力,滿足車(chē)輛使用的要求。與傳(chuán)統汽車(chē)相比,燃料電池汽車(chē)具有以下優點:

1.零排放或近似零排放。

2.減少瞭(le)機油洩露帶(dài)來的水污染。

3.降低瞭(le)溫室氣(qì)體的排放。

4.提高瞭燃油經濟性。

5.提高瞭(le)發動(dòng)機燃燒效率。

6.運行平穩、無噪聲。

這幾種新能源車型中,最節能的是燃料電池汽車,它的燃料來源無窮無盡,燃燒後的産(chǎn)物隻有水,續航裏程可達700公裏,由於(yú)技術方面不完善,目前處於(yú)試驗推廣階段。其次是純電動汽車,它使用的電能來源廣泛,使用成本較低,目前市面多數都是電動汽車。第三是插電式混合動力和增程式混合動力,它在純電狀态下還是很節能的,但純油狀态下油耗是很大的,對於(yú)普通的混合動力,它在本質上還是汽油車,隻是讓汽油機更多的時間工作在高效區間而已。

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