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文檔簡介

1、.二、簡答題1、超級電容器在汽車中有哪些應(yīng)用?超級電容器在新能源汽車中的應(yīng)用目前主要有兩種模式:以水系超級電容器為主作電源的純電動模式和以有機(jī)系超級電容器為主作電源的混合動力模式。1)純電動模式。采用以超級電容器電源電機(jī)為主的電機(jī)直驅(qū)控制策略:當(dāng)汽車行駛時(shí),電機(jī)直接驅(qū)動整車;當(dāng)汽車制動時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī),盡可能地回收能量。2)混合動力模式。采用以發(fā)動機(jī)為主,超級電容器電源電機(jī)為輔的電機(jī)輔助控制策略:當(dāng)汽車起步時(shí),速度低于所設(shè)定值,電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動整車;當(dāng)車速達(dá)到所設(shè)定值時(shí),電機(jī)關(guān)閉,發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動整車,富裕功率向超級電容器充電;當(dāng)汽車在加速、爬坡及大負(fù)荷情況下,發(fā)動機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動整車;當(dāng)汽車在

2、制動時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī),盡可能地回收能量。2、電動汽車使用的動力電池可以分幾類?1鉛酸電池鉛酸電池是采用金屬鉛作為負(fù)極,二氧化鉛作為正極,用硫酸作為電解液2鎳金屬電池 鎳氫蓄電池正極活性物質(zhì)采用氫氧化鎳,負(fù)極活性物質(zhì)為貯氫合金,電解液為氫氧化鉀溶液,3鋰離子蓄電池 鋰離子電池使用鋰碳化合物作負(fù)極,鋰化過渡金屬氧化物作正極,液體有機(jī)溶液或固體聚合物作為電解液。4鋰聚合物電池 鋰聚合物電池又稱高分子鋰電池,它也是鋰離子電池的一種,但是與液鋰電池相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢。5高溫鈉電池 高溫鈉電池主要包括鈉氯化鎳電池()和鈉硫蓄電池種。 鋅空氣電

3、池鋅空氣電池是一種機(jī)械更換離車充電方式的高能電池,正極為,負(fù)極為(吸收空氣中的氧氣),電解液為。7超級電容 超級電容器,又叫雙電層電容器、電化學(xué)電容器、 黃金電容、法拉電容,通過極化電解質(zhì)來儲能。它是一種電化學(xué)電容,兼具電池和傳統(tǒng)物理電容的優(yōu)點(diǎn)。其特點(diǎn)是壽命長、 效率高、比能量低、放電時(shí)間短。超級電容往往和其它蓄電池聯(lián)合應(yīng)用作為電動汽車的動力電源, 可以滿足電動汽車對功率的要求而不降低蓄電池的性能8飛輪電池 飛輪電池是一種以動能方式存儲能量的機(jī)械電池,它由電動發(fā)電機(jī)、功率轉(zhuǎn)換、電子控制、飛輪、磁浮軸承和真空殼體等部分組成, 具有高比功率、高比能量、高效率、長壽命和環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn).9燃料電池

4、 燃料電池是一個(gè)能量生成裝置,并且一直產(chǎn)生能量,直到燃料耗盡。10太陽能電池 太陽能電池是一種把光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。3、電動汽車對動力電池的要求主要有哪些?1 比能量高比能量是指單位蓄電池重量所能提供的電能,它是保證電動汽車能夠達(dá)到基本合理的行駛里程的重要性能。2 連續(xù)放電率高、自放電率低電池能夠適應(yīng)快速放電的要求,連續(xù)1h 放電輕型汽車技術(shù) 2012(10)總 278 技術(shù)縱橫率(又稱放電深度)可以達(dá)到額定容量的 70或更高。自放電率要低,電池能夠長期存放。3 輸出功率高這個(gè)主要是對于在全電模式情況下提出的要求,這個(gè)時(shí)候車輛的動力完全依賴電力,就需要保證一定的輸出功率,否則動力不夠,車走不

5、動,有再多的能量也沒用。不同電池單位重量可以輸出的功率也是不同的。還是引用 wiki 的數(shù)據(jù),鉛酸電池的峰值輸出功率是每公斤 180W,磷酸鐵鋰電池可以達(dá)到每公斤1400W。比如同樣輸出 50kW 功率,也就是一個(gè)微型轎車需要的功率水平,鉛酸電池需要的電池組重量要達(dá)到至少 278 公斤,磷酸鐵鋰電池則只需要 36 公斤,差距十分明顯。4充電技術(shù)成熟、時(shí)間短,充放電次數(shù)足夠高電池應(yīng)對充電技術(shù)沒有特殊要求,并且能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)充電。在充電時(shí)間上能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電,電池的正常充電時(shí)間應(yīng)小于 6h,電池快速充電達(dá)到額定容量 50的時(shí)間應(yīng)為 20min 以下。5適應(yīng)車輛運(yùn)行環(huán)境電池能夠在常溫條件下正常穩(wěn)定地工

6、作,不受環(huán)境溫度的影響,不需要特殊的加熱、保溫系統(tǒng),能夠適應(yīng)電動汽車行駛時(shí)的振動。6. 安全可靠電池應(yīng)干燥、潔凈,電解質(zhì)不會滲漏腐蝕接線柱、外殼。應(yīng)不會引起自燃或燃燒,在發(fā)生碰撞等事故時(shí),不會對乘員造成傷害。廢電池能夠回收處理和再生利用,電池中有害重金屬能夠集中回收處理。電池組可以采用機(jī)械裝置進(jìn)行整體快速更換,線路連接方便。7 壽命長、免維護(hù)電池的循環(huán)壽命不低于 1000 次,在使用壽命限定期間內(nèi),不需要進(jìn)行維護(hù)和修理。這方面,目前豐田的混合動力車對電池的保修是 10 年,有調(diào)查認(rèn)為用戶的想法是 15 年會更好一些。8 價(jià)格合適無疑,動力電池的價(jià)格不能太貴,否則,相應(yīng)電動汽車產(chǎn)品就無法市場化。

7、目前,鋰離子電池的價(jià)格在每度電700- 1000 美元之間,顯然這個(gè)價(jià)格仍然太貴了,30 度電就需要 2- 3 萬美元。盡管人們希望隨著鋰電池工藝成熟,市場擴(kuò)大,這個(gè)價(jià)格能降下來,不過從過去的十年來看,這個(gè)價(jià)格比較穩(wěn)定,很難說短期內(nèi)市場會真得把價(jià)格降下來。4、混合動力電動汽車按結(jié)構(gòu)分哪幾類?畫出結(jié)構(gòu)圖混合動力電動汽車將原動機(jī)、電動機(jī)、能量儲存裝置(蓄電池)按某種方式組合在一起,有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混合式3種布置形式。1、串聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng) 1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 串聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖見圖1。發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電 機(jī)發(fā)電,其電能通過電動機(jī)控制器直接輸送到電動機(jī),由電動機(jī)產(chǎn)生電磁力矩驅(qū)動汽車。在發(fā)動機(jī)與驅(qū)動橋之間

8、通過電實(shí)現(xiàn)動力傳遞,因此更像是電傳動汽車。電池通過控制器串接在發(fā)電機(jī)和電動機(jī)之間,其功能相當(dāng)于發(fā)電機(jī)與電動機(jī)之間的“水庫”,起功率平衡作用,即:當(dāng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大于電動機(jī)所需的功率時(shí)(如汽車減速滑行、低速行駛或短時(shí)停車等工況),控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電;而當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率低于電動機(jī)所需的功率時(shí)(如汽車起步、加速、高速行駛、爬坡等工況),電池則向電動機(jī)提供額外的電能1.2性能特點(diǎn) 發(fā)動機(jī)功率是以汽車某一速度下穩(wěn)定運(yùn)行工況所需的功率選定的,當(dāng)汽車運(yùn)行工況變化,電動機(jī)所需的驅(qū)動功率與發(fā)動機(jī)輸出功率不一致時(shí),由控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電(吸收發(fā)電機(jī)富余的電能)或使電池向電動機(jī)放電(協(xié)助發(fā)電機(jī)供電

9、),電池充電和放電電流的大小由控制器根據(jù)電動機(jī)驅(qū)動功率的變化情況進(jìn)行控制。這樣的結(jié)構(gòu)形式和控制方式,使串聯(lián)式混合動力電動汽車具有如下性能特點(diǎn)(1)發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)不受汽車行駛工況的影響,始終在其最佳的工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行,因此,發(fā)動機(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和低的排放指標(biāo)。(2)由于有電池進(jìn)行驅(qū)動功率“調(diào)峰”,發(fā)動機(jī)的功率只需滿足汽車在某一速度下穩(wěn)定運(yùn)行工況所需的功率,因此可選擇功率較小的發(fā)動機(jī)。(3)發(fā)動機(jī)與驅(qū)動橋之間無機(jī)械連接,因此,對發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速無任何要求,發(fā)動機(jī)的選擇范圍較大,比如,可選用高速燃?xì)廨啓C(jī)等效率高的原動機(jī)。(4)發(fā)動機(jī)與電動機(jī)之間無機(jī)械連接,整車的結(jié)構(gòu)布置自由度較大。(5)發(fā)動機(jī)的輸出

10、需全部轉(zhuǎn)化為電能再變?yōu)轵?qū)動汽車的機(jī)械能,需要功率足夠大的發(fā)電機(jī)和電動機(jī)。(6)要起到良好的發(fā)電機(jī)輸出功率平衡作用,又要避免電池出現(xiàn)過充電或過放電,就需要較大的電池容量。(7)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、電池的充電和放電都有能量損失,因此,發(fā)動機(jī)輸出的能量利用率比較低。串聯(lián)式混合動力電動汽車發(fā)動機(jī)能保持在最佳工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行這一特點(diǎn)的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在低速、加速等運(yùn)行工況,而在汽車中、高速行駛時(shí),由于其電傳動效率低,抵消了發(fā)動機(jī)油耗低的優(yōu)點(diǎn),因此,串聯(lián)式混合動力電動汽車更適用于在市內(nèi)低速運(yùn)行的工況。在繁華的市區(qū),汽車在起步和低速時(shí)還可以關(guān)閉發(fā)動機(jī),只利用電池進(jìn)行功率輸出

11、,使汽車達(dá)到零排放的要求。2并聯(lián)式驅(qū)動2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。發(fā)動機(jī)通過機(jī)械傳動裝置與驅(qū)動橋連接,電動機(jī)通過動力復(fù)合裝置也與驅(qū)動橋相連,汽車可由發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動或各自單獨(dú)驅(qū)動。并聯(lián)式混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu)形式更像是附加了一個(gè)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的普通內(nèi)燃機(jī)汽車。電動機(jī)起“調(diào)峰”作用,即:當(dāng)汽車運(yùn)行工況所需的功率超過了發(fā)動機(jī)的功率時(shí),電動機(jī)從電池取得電能產(chǎn)生電磁力矩,并向驅(qū)動橋提供額外的驅(qū)動功率。有的并聯(lián)式混合動力電動汽車也有發(fā)電機(jī),但其主要作用是向電池充電,以保持電池的荷電狀態(tài)(SOC),即:當(dāng)電池放電較多,其SOC的值較低時(shí),控制器可控制發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)并向電池充電,使

12、電池的SOC恢復(fù)到設(shè)定的值,以保證混合驅(qū)動方式下的續(xù)駛里程。2.2性能特點(diǎn)并聯(lián)式混合動力電動汽車其發(fā)動機(jī)功率也是以汽車某一速度下穩(wěn)定行駛工況所需的功率選定的,當(dāng)汽車在低速或變速工況行駛時(shí),需通過加速踏板和變速器來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的功率輸出;而在汽車高速行駛,發(fā)動機(jī)的輸出功率低于汽車行駛所需功率時(shí),由控制器控制電動機(jī)協(xié)助驅(qū)動。這樣的結(jié)構(gòu)形式和控制方式,使并聯(lián)式混合動力電動汽車具有如下性能特點(diǎn):(1)發(fā)動機(jī)通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動汽車,無機(jī)電能量轉(zhuǎn)換損失,因此發(fā)動機(jī)輸出能量的利用率相對較高,當(dāng)汽車的行駛工況使發(fā)動機(jī)在其最佳的工作范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí),并聯(lián)式的HEV燃油經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式的高。(2)有電動機(jī)進(jìn)行“調(diào)峰

13、”作用,發(fā)動機(jī)的功率也可適當(dāng)減小。(3)當(dāng)電動機(jī)只是作為輔助驅(qū)動系統(tǒng)時(shí),功率可以比較小。(4)如果裝備發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)的功率也可較小。(5)由于有發(fā)電機(jī)補(bǔ)充電能,比較小的電池容量即可滿足使用要求。(6)由于并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況要受汽車行駛工況的影響,因此在汽車行駛工況變化較多、較大時(shí),發(fā)動機(jī)就會比較多地在其不良工況下運(yùn)行,因此,發(fā)動機(jī)的排污比串聯(lián)式的高。(7)由于發(fā)動機(jī)與驅(qū)動橋之間直接機(jī)械連接,需要通過變速裝置來適應(yīng)汽車行駛工況的變化,此外,發(fā)動機(jī)與電動機(jī)并聯(lián)驅(qū)動,還需要動力復(fù)合裝置,因此,并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)其傳動機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)最適合于汽車在中、高速穩(wěn)定行駛的工況。而在其它的

14、行駛工況,由于發(fā)動機(jī)不在其最佳的工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行,發(fā)動機(jī)的油耗和排污指標(biāo)不如串聯(lián)式。并聯(lián)式混合動力電動汽車也可實(shí)現(xiàn)零排放控制,在繁華的市區(qū)低速行駛時(shí),可通過關(guān)閉發(fā)動機(jī)和使離合器分離,也可以使汽車以純電動方式運(yùn)行。但這樣就需要功率足夠大的電動機(jī),所需的電池容量也相應(yīng)要大。3、混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng) 混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合,其結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率一部分通過機(jī)械傳動輸送給驅(qū)動橋,另一部分則驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能由控制器控制,輸送給電動機(jī)或電池,電動機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動力矩通過動力復(fù)合裝置傳送給驅(qū)動橋。混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的控制策略是:在汽車低速行駛時(shí),驅(qū)動系統(tǒng)主要以串聯(lián)方式工作;當(dāng)汽車

15、高速穩(wěn)定行駛時(shí),則以并聯(lián)工作方式為主混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和控制方式充分發(fā)揮 了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn),能夠使發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)等部件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配,從而在結(jié)構(gòu)上保證了在更復(fù)雜的工況下使系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài),因此更容易實(shí)現(xiàn)排放和油耗的控制目標(biāo)。6、簡述飛輪電池的工作過程的三個(gè)階段飛輪儲能裝置主要包括3個(gè)核心部分:飛輪、電機(jī)和電力電子裝置。它最基本的工作原理就是,將外界輸入的電能通過電動機(jī)轉(zhuǎn)化為飛輪轉(zhuǎn)動的動能儲存起來,當(dāng)外界需要電能的時(shí)候,又通過發(fā)電機(jī)將飛輪的動能轉(zhuǎn)化為電能,輸出到外部負(fù)載,要求空閑運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候損耗非常小。它的原理圖如圖1所示當(dāng)外設(shè)通過電力電子裝置給電機(jī)供電時(shí),電機(jī)就作為電動機(jī)

16、使用,它的作用是給飛輪加速,儲存能量;當(dāng)負(fù)載需要電能時(shí),飛輪給電機(jī)施加轉(zhuǎn)矩,電機(jī)又作為發(fā)電機(jī)使用,通過電力電子裝置給外設(shè)供電;當(dāng)飛輪空閑運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),整個(gè)裝置就可以以最小損耗運(yùn)行。7、目前電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)有哪些?1電池技術(shù)電池技術(shù)存在的問題 電池是電動汽車的動力源泉,也是一直制約 電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動汽車用電池的主要性能指標(biāo)是比能量、能量密度、比功率、循環(huán)壽命和成本等。要使電動汽車具有競爭力,就要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長的高效電池。目前面臨最關(guān)鍵的電池技術(shù)問題是: (1)極低的電池能量密度。(2)過重的電池組(3)有限的續(xù)駛里程與汽車動力性能。(4)電池組昂貴的價(jià)格及有限的循環(huán)

17、壽命。(5)汽車附件的使用受到限制。2電力驅(qū)動及其控制技術(shù)電動車輛的驅(qū)動電機(jī)屬于特種電機(jī),是電動汽車的關(guān)鍵部件。要使電動汽車有良好的使用性能,驅(qū)動電機(jī)應(yīng)具有較寬的調(diào)速范圍及較高的轉(zhuǎn)速,足夠大的啟動扭矩,體積小、質(zhì)量輕、效率高且有動態(tài)制動強(qiáng)和能量回饋的性能。3、電動汽車整車技術(shù)電動汽車是高科技綜合性產(chǎn)品,除電池、電動 機(jī)外,車體本身也包含很多高新技術(shù)。采用輕質(zhì)材料如鎂、鋁、優(yōu)質(zhì)鋼材及復(fù)合材料,優(yōu)化結(jié)構(gòu),可使汽車自身質(zhì)量減輕30%50%;實(shí)現(xiàn)制動、下坡和怠速時(shí)的能量回收;采用高彈滯材料制成的高氣壓子午線輪胎,可使汽車的滾動阻力減少50%;汽車車身特別是汽車底部流線型化,可使汽車的空氣阻力減少50%

18、4、能量管理技術(shù) 蓄電池是電動汽車的儲能動力源。電動汽車要獲得非常好的動力特性,必須具有比能量高、使用壽命長、比功率大的蓄電池作為動力源。因此必須對蓄電池進(jìn)行系統(tǒng)管理。10、簡述并聯(lián)式混合動力電動汽車的工作模式。 并聯(lián)混合動力汽車采用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動系統(tǒng),發(fā)動機(jī)和電動機(jī)通常通過不同的離合器來驅(qū)動車輪,既可以采用發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動,也可以采用電動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動,或者兩者混合驅(qū)動等3種驅(qū)動模式。純蓄電池模式 圖5為并聯(lián)式混合動力汽車純電動機(jī)模式時(shí)能量流動圖。在汽車起步時(shí),利用電動機(jī)低速大扭矩的特性使車輛起步;在車輛低速運(yùn)行時(shí),可以避免發(fā)動機(jī)工作在低效率和高排放的工作范圍,高效并且動態(tài)特性好的電

19、動機(jī)可以單獨(dú)驅(qū)動汽車低速運(yùn)行純發(fā)動機(jī)模式汽車在高速穩(wěn)定行駛的工況下,發(fā)動機(jī)工作在高效和低排放工作區(qū)域,或者汽車行駛在郊外等對排放狀況要求不高的地區(qū),可以用發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動汽車。并聯(lián)式混合動力汽車純發(fā)動機(jī)機(jī)模式時(shí)能量流動圖如圖6所示。混合驅(qū)動模式 汽車在加速和爬坡時(shí),發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時(shí)工作,由電動機(jī)提供輔助功率使車輛加速和爬坡。能量流動圖如圖7所示發(fā)動機(jī)驅(qū)動+發(fā)電模式 當(dāng)蓄電池荷電狀態(tài)值較低時(shí),發(fā)動機(jī)可以驅(qū)動啟動電機(jī)對電池組充電,汽車正常運(yùn)行工況下當(dāng)發(fā)動機(jī)輸出功率大于車輛需求功率時(shí),發(fā)動機(jī)也可以驅(qū)動以發(fā)電狀態(tài)工作的電動機(jī)向蓄電池充電。能量流動圖如圖8所示回饋制動模式車輛減速和制動時(shí),可以利用電動機(jī)

20、的反拖作用,一方面使車輛減速,同時(shí)電動機(jī)以發(fā)電狀態(tài)工作,回收部分制動能量,實(shí)現(xiàn)再生制動。能量流動圖如圖9所示。停車充電模式 起步前或停車后,如果電池很低,可以進(jìn)行停車充電,能量流動圖如圖10所示11、請說明質(zhì)子交換膜燃料電池的三個(gè)關(guān)鍵問題1、催化劑與電解質(zhì)的高成本其制造成本主要集中在催化劑與電解質(zhì)等關(guān)鍵材料上。降低催化劑成本主要有兩種途徑:一是降低陰陽兩極的Pt裁量。二是研制新型的非鉑催化劑。2、膜電極的性能PEMFC的核心部件是膜電極組件.研究表明,MEA的制備工藝直接影響質(zhì)子交換膜燃料電池的性能。改進(jìn)氣體擴(kuò)散層的材料組成和制備工藝也是提高膜電極性能的有效途徑之一3、燃料的安全性與實(shí)驗(yàn)性目前

21、,應(yīng)用最廣泛的質(zhì)子交換膜燃料電池是氫燃料電池。由于氫氣在儲存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)具有危險(xiǎn)性,而且原來的加油站改為加氣站將花費(fèi)巨額投資,難以滿足電池車燃料補(bǔ)給。因此,燃料的安全性與實(shí)用性成為制約PEMFC發(fā)展的主要問題之一4、CO對于P催化劑的毒化采用重整氣作為PEMFC的燃料,H2中通常會混有10100ppm的CO;直接以甲醇為燃料同樣會生成CO中間體。痕量的CO在低溫下(T130)將會導(dǎo)致Pt催化劑失活。其原因是CO在催化劑表面的吸附能力遠(yuǎn)比H2強(qiáng),可以優(yōu)先占據(jù)陽極催化劑的活性位,阻礙H2的電化學(xué)氧化,從而引起嚴(yán)重的陽極極化現(xiàn)象,大大降低電池性能5、電池的壽命穩(wěn)定性與壽命是PEMFC最值得考慮的問題之

22、一。未來的燃料電池汽車的設(shè)計(jì)壽命不少于5000h,而固定電站的設(shè)計(jì)壽命則在40000h以上。12、燃料電池汽車優(yōu)、缺點(diǎn)是什么?燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物,因此燃料電池車輛其最大特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高,可達(dá)到60 以上;另外,它還具有燃料多樣性、排氣清潔、噪聲低、對環(huán)境污染小、可靠性及維修性好等優(yōu)點(diǎn)。因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面,燃料電池汽車是一種理想的車輛。與傳統(tǒng)汽車相比,燃料電池汽車具有的優(yōu)點(diǎn): 1) 零排放或近似零排放。 2) 減少了機(jī)油泄漏帶來的水污染。 3) 降低了溫室氣體的排放。 4) 提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。 5) 提高了發(fā)動機(jī)燃燒效率。6) 運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲.燃料電池汽車的

23、特點(diǎn) 燃料電池汽車的優(yōu)點(diǎn): 1)燃料直接通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,無熱能轉(zhuǎn)換過程,故不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)換效率高,實(shí)際能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)50%70%。 2)當(dāng)燃料電池使用氫燃料時(shí),其排放的是水,無污染;當(dāng)使用甲醇、汽油等其他燃料時(shí),排放的二氧化碳比汽油機(jī)少二分之一。 3)燃料電池堆可由若干單元電池串聯(lián)或并聯(lián)而成,可根據(jù)質(zhì)量分配均衡和空間有效利用的原則,機(jī)動靈活地進(jìn)行配置。 4)燃料電池?zé)o運(yùn)動部件,振動小,噪聲低,零部件對機(jī)械加工精度要求不高。 燃料電池汽車的缺點(diǎn): 1)輔助設(shè)備復(fù)雜。以甲醇或汽油為燃料的燃料電池電動汽車,甲醇或汽油等燃料進(jìn)行重整后,有少量的CO、C02、CH和NOx等氣體混雜

24、在氫氣中,其中CO會使催化劑“中毒”而失效,在H2進(jìn)入燃料電池組之前,必須采用凈化裝置對CO、C02和NO,進(jìn)行分離處理,增加了結(jié)構(gòu)和工藝的復(fù)雜性。由于甲醇或汽油在重整過程中會產(chǎn)生熱量,因此還需要對重整系統(tǒng)進(jìn)行熱的控制和管理。 2)輔助設(shè)備重而體積大。目前燃料電池電動汽車大多數(shù)是采用氫氣作為燃料,但氫氣的制取、儲存、運(yùn)輸和灌裝還沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)?;踩Wo(hù)要求高。采用氫氣作為燃料需要特種儲存罐(高壓、低溫和防護(hù)),罐體體積大,占用空間大。目前使用成本也很高,給燃料電池電動汽車的使用帶來不便。在采用甲醇、汽油等燃料的燃料電池系統(tǒng)中,需要通過重整器對甲醇、汽油等燃料進(jìn)行重整后才能制取氫氣。目前重器、凈

25、化器和其輔助裝置在燃料電池電動汽車上所占的體積和重量都較大,還必須進(jìn)一步解決其小型化和輕量化的問題。 3)起動時(shí)間長并需提高系統(tǒng)耐振動能力。采用甲醇或汽油等作為燃料時(shí),需要通過重整器進(jìn)行重整,一般需要10 min以上才能產(chǎn)生足夠的氫氣,比內(nèi)燃機(jī)起動的時(shí)間長得多,影響了車輛的機(jī)動性。燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)包括燃料電池本身和各種輔助備,在車輛受到振動或沖擊時(shí),各種管道的連接和密封的可靠性需要進(jìn)一步提高,以防止發(fā)生氫泄漏,降低氫的利用率,影響燃料電池的效率,嚴(yán)重時(shí)還會引發(fā)氫氣燃燒事故。由于要求嚴(yán)格的密封,使得燃料電池的制造工藝很復(fù)雜,并給使用和維護(hù)帶來困難。14、請列舉出至少6種汽車節(jié)能技術(shù)?;旌蟿恿ζ嚰夹g(shù) 2高效汽油機(jī)、柴油機(jī)技術(shù) 3高效載重汽車及發(fā)動機(jī)技術(shù)4轎車、輕型車的柴油化技術(shù) 5整車輕量化技術(shù) 6 氫燃料與電驅(qū)動混合動力技術(shù) 7均質(zhì)壓然發(fā)動機(jī)技術(shù) 8其他類型發(fā)動機(jī)(非活塞式內(nèi)燃機(jī)技術(shù)) 9先進(jìn)高效的傳動系技術(shù)2、闡述純電動汽車的結(jié)構(gòu)組成。1.車載電源在目前的電動汽車上,車載動力源一般都是各式各樣的蓄電池,利用周期性的充電來補(bǔ)充電能。動力電池組是電動汽車的關(guān)鍵裝備,它儲存的電能、質(zhì)量和體積,對電動汽車的性能起到?jīng)Q定性的影響。2.電池管理系統(tǒng)對動力電池組的管理包括:對動力電池組的充電與放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、再生制動反饋的電流、電池的自放電率、電池溫度

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