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文檔簡(jiǎn)介

緒論1.1研究背景新能源汽車是完全或由新能源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的汽車,且被我國(guó)列入“十三五”期間的“863重大科學(xué)技術(shù)課題”。中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)階段性地從成長(zhǎng)期進(jìn)入產(chǎn)品指導(dǎo)期。另外,減少空氣污染和降低碳排放是發(fā)展清潔能源汽車的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素。近年來,為了減少能源消耗和減少環(huán)境污染,世界各國(guó)大力推動(dòng)了新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,并將其作為主流。目前,許多國(guó)家分別制定了停止生產(chǎn)和銷售傳統(tǒng)燃料車輛的時(shí)間限制,并認(rèn)為開發(fā)新能源車輛是實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約和減少運(yùn)輸排放的重要戰(zhàn)略。例如,法國(guó)、英國(guó)和其他國(guó)家在媒體上公布了禁止銷售傳統(tǒng)燃料車輛的目標(biāo),這表明它們打算實(shí)行節(jié)能和環(huán)境保護(hù)。無害環(huán)境和節(jié)能的新能源已在世界各地得到廣泛研究和應(yīng)用,這是傳統(tǒng)燃料車輛改新?lián)Q代的一個(gè)重要趨勢(shì)。在目前的資源利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況下,新能源汽車行業(yè)符合時(shí)代潮流,成為社會(huì)的熱點(diǎn)和重點(diǎn)行業(yè)。新能源技術(shù)也被許多國(guó)家的戰(zhàn)略軸心,并成為新的投資平臺(tái)。1.2研究目的及意義目前,以電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車作為一種新興的運(yùn)輸工具,其銷量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。我國(guó)的充電設(shè)施從未產(chǎn)生到發(fā)展,從小規(guī)模發(fā)展到發(fā)展壯大,建設(shè)充電設(shè)施的目標(biāo)吸引了有關(guān)部門的更多關(guān)注。然而,從已經(jīng)安裝的一些充電設(shè)施來看,普遍存在一些的問題,例如人與計(jì)算機(jī)之間的交流經(jīng)驗(yàn)薄弱,充電時(shí)間過長(zhǎng),繳費(fèi)流程太過復(fù)雜等,甚至是充電過程中機(jī)器失效,發(fā)生火災(zāi)和爆炸等安全問題,嚴(yán)重危及人身安全。電動(dòng)車輛充電設(shè)備的開發(fā)、推廣和應(yīng)用是今后大規(guī)模開發(fā)新電動(dòng)車輛的重要節(jié)點(diǎn)。因此,本文闡述了新能源汽車充電方法的相關(guān)模式,通過參考有關(guān)價(jià)值的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步概括總結(jié),在針對(duì)新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀,采取相對(duì)應(yīng)的充電方法進(jìn)行概括,對(duì)相關(guān)充電實(shí)例進(jìn)行求解分析,有利于豐富關(guān)于新能源汽車充電方法的研究,可以為之后的研究提供參考價(jià)值,具有豐富的學(xué)術(shù)意義。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)關(guān)于新能源汽車充電方法的研究較少,大多學(xué)者主要是關(guān)于新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的研究,如趙世佳,趙福全等人在《中國(guó)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)對(duì)策略》中,首先介紹了新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀,其次分析了新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀,然后介紹了新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施存在的主要問題,并進(jìn)一步提出相對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。康澤軍,何紹清等人在《新能源汽車無線充電綜述》一文中,首先介紹了無線充電的類型,其次介紹了無線充電組成及標(biāo)準(zhǔn),然后介紹了無線充電的典型企業(yè)及技術(shù),最后介紹了無線充電存在的問題,最終進(jìn)一步提出改善措施。包壽紅在《新能源汽車鉛酸蓄電池充電方法》研究中,介紹了傳統(tǒng)蓄電池的充電方法,在此基礎(chǔ)上介紹了新能源汽車蓄電池的充電方法,進(jìn)一步介紹了新能源汽車蓄電池充電方法的實(shí)證。1.3.2國(guó)外研究現(xiàn)狀美國(guó)對(duì)新能源汽車的研究主要是對(duì)燃料電池和氫能源的研究。JohnR.Wi1son和GriffinBurgh(2003)分析了氫能源在美國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展中的作用,通過氫能源研究報(bào)告對(duì)氫能源運(yùn)輸、氫能源來源和制取等方面進(jìn)行了研究,認(rèn)為氫是清潔能源,不會(huì)直接對(duì)環(huán)境造成污染,也不會(huì)構(gòu)成溫室效應(yīng)。但是,要使氫能能源大規(guī)模的使用還有一些問題,例如克服氫能使用風(fēng)險(xiǎn)和成本稍微高于其他能源的困難、關(guān)于氫能的基礎(chǔ)技術(shù)還有待發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)無法滿足現(xiàn)有的需求等。JosephRomn(2004)在對(duì)FreedonCAR項(xiàng)目中估計(jì)出,最早到2030年氫能和燃料電池汽車才能開始普及,氫能源的創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展研究應(yīng)該成為美國(guó)能源部的重點(diǎn)。日本學(xué)者YoichiKaya根據(jù)全球變暖和環(huán)境破壞的數(shù)據(jù),在研究了燃料電池和氫能源的環(huán)境保護(hù)功效和能量效率之后,認(rèn)為作為將氫能作為清潔能源的氫能來說具有非常大的發(fā)展?jié)摿Γ欢訌?qiáng)對(duì)氫能源的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和其他能源轉(zhuǎn)換為氫能的效率是關(guān)鍵。1.4研究方法1.4.1文獻(xiàn)分析法通過“知網(wǎng)”、“維普”、“百度文庫”等多種渠道,收集國(guó)內(nèi)外的研究文獻(xiàn),閱讀相關(guān)學(xué)者的研究成果,對(duì)國(guó)內(nèi)外與新能源汽車、充電基礎(chǔ)設(shè)施,充電方法的有關(guān)理論文獻(xiàn)、典型案例、評(píng)價(jià)體系、數(shù)據(jù)、研究報(bào)告等進(jìn)行整理和歸納,對(duì)國(guó)內(nèi)和國(guó)外的新能源汽車行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究分析,構(gòu)建本文的理論基礎(chǔ),據(jù)此提出相應(yīng)的研究模型。1.4.2實(shí)例研究法通過研究國(guó)內(nèi)外運(yùn)用無線充電的實(shí)例,以及國(guó)內(nèi)外運(yùn)用太陽能充電方法的實(shí)例,進(jìn)一步提供該論文的理論基礎(chǔ),完善新能源汽車充電方法的相關(guān)研究。

2新能源汽車現(xiàn)狀分析2.1新能源汽車的主要類型新能源指使用非常規(guī)車輛燃料作為能源(或傳統(tǒng)車輛燃料,但車輛的動(dòng)力裝置為新能源)、將先進(jìn)的車輛能量控制與駕駛技術(shù)相結(jié)合、以及先進(jìn)的技術(shù)原則和新技術(shù)的形成。新能源汽車包括:混合動(dòng)力車輛、純電動(dòng)車輛、燃料電池車輛、氫發(fā)動(dòng)機(jī)車輛、天然氣車輛、醇醚汽車。2.1.1混合動(dòng)力汽車混合動(dòng)力車指使用傳統(tǒng)燃料并配備發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)馬達(dá)的汽車,以提高低功率輸出,按燃料類型可分為混合汽油和混合柴油。2.1.2純電動(dòng)汽車正如名字所示,純電動(dòng)汽車主要是電力。大多數(shù)車輛直接由電動(dòng)馬達(dá)操作。有些車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)室有電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),有些車輛使用輪子作為四個(gè)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。燃料電池車輛(FCV)是一種電動(dòng)車,使用氫和甲醇作為燃料,通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流。它的電能是通過氫和氧的化學(xué)反應(yīng)而不是通過燃燒直接轉(zhuǎn)換成電。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)工藝不產(chǎn)生有害物質(zhì),因此燃料電池車輛是無污染的,燃料電池的能源轉(zhuǎn)換效率是內(nèi)燃機(jī)的2-3倍。因此,就能源使用和環(huán)境保護(hù)而言,燃料電池車輛是理想的手段。2.1.3氫動(dòng)力汽車氫動(dòng)力的汽車實(shí)際上是無排放的,排放出純凈的水。它們有不污染、零排放和大量?jī)?chǔ)備的好處。因此,氫動(dòng)力車輛是傳統(tǒng)車輛最理想的替代品。2.1.4氣體汽車指使用壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料的化合物。天然氣化汽車被定義為世界上最理想的替代燃料汽車,因其排放性能、可調(diào)節(jié)的燃料結(jié)構(gòu)、低運(yùn)營(yíng)成本、成熟技術(shù)、安全和可靠性,也可以被稱為酒精車。在汽車中使用乙醇可以增加燃料氧化物的數(shù)量,增加氧氣含量,并使缸內(nèi)的燃燒更加完整。2.2發(fā)展新能源汽車的主要障礙新能源汽車可有效減少城市地區(qū)的有害氣體排放和煙塵濃度,也可減少二氧化碳排放。許多國(guó)家和制造商正在積極開發(fā)純電動(dòng)車輛、混合電動(dòng)車輛(包括PHEV)和燃料電池車輛。然而,在開發(fā)和使用新能源車輛方面仍然存在許多障礙和困難。主要有以下方面:2.2.1充電基礎(chǔ)設(shè)施少世界各地的許多制造商和政府目前正在啟動(dòng)電動(dòng)汽車輛基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目,以評(píng)估建造貨運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施的方法。然而,建設(shè)新能源汽車充電設(shè)施的工作仍然面臨許多困難,導(dǎo)致充電基礎(chǔ)設(shè)施不足。首先,充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是一個(gè)龐大的工程。制氫本身就是一項(xiàng)非常重要的業(yè)務(wù),現(xiàn)在的制氫過程都是通過蒸汽甲烷產(chǎn)生的氣體,還有一些嶄新技術(shù),包括煤炭、高溫水分解等,例如:利用光伏將氫氣從水中分解而來的光解技術(shù)??蒲腥藛T正在研究加氫汽車和加氫站的建設(shè),基本快已建成。而且,在加氫站存放氫燃料仍然是一項(xiàng)極大的挑戰(zhàn)。其次,建設(shè)成本高昂。羊毛出在羊身上。首批大規(guī)模銷售的PEV和PHEV的研發(fā)成本必將由消費(fèi)者承擔(dān)。通用汽車認(rèn)為,PHEV電動(dòng)續(xù)航里程增加16公里的成本將增加約1500美元,而豐田普銳斯的續(xù)航里程增加16公里將花費(fèi)5000美元。2.2.2充電樁和充電站數(shù)量不足與新能源汽車的迅速發(fā)展比較,充電設(shè)施的建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。2016年上半年,中國(guó)新能源汽車的銷量為17萬輛,而建成的充電樁卻僅有10萬樁,新能源汽車和充電設(shè)施的比例相差較大。根據(jù)新能源汽車和充電設(shè)施1:1的標(biāo)準(zhǔn)而言,充電設(shè)施存在巨大差距。例如,大多數(shù)正常的運(yùn)輸是電流充電,且為220伏電壓,完成一次電約10個(gè)小時(shí)。如果發(fā)電廠有10個(gè)充電站,它每天可以運(yùn)送多達(dá)30輛車,10萬輛車將需要大量的充電站,并占據(jù)大片城市土地。2.2.3國(guó)際上接口標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一新能源汽車的充電接口共有5套,其中有國(guó)際電工委員會(huì)、美國(guó)、歐洲、日本和中國(guó)。目前,我國(guó)的新能源接口主要采用國(guó)家和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn),兩者之間不能夠完全兼容。其次,所使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的公司收費(fèi)接口標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同,參數(shù)也會(huì)有一定的差異。如果沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),每輛車都需要配備自己的充電樁,如果想換車,需要一起更換充電樁。如此一來,充電樁就不能普遍使用,這不僅制約了新能源汽車的普及,也增加了使用成本。2.2.4有限數(shù)量的車輛在快速充電的同時(shí)充電,大多是直流充電。給一個(gè)35千瓦的電池充電需要10-20分鐘。35千瓦的電池在10分鐘內(nèi)充電大約需要250千瓦,是辦公樓用電負(fù)荷的5倍。這不可能是家庭收費(fèi)!如果一個(gè)充電站打開4個(gè)充電器,功率能達(dá)到“兆瓦”級(jí),是個(gè)問題!2.2.5電纜充電樁易損充電樁的功能與加油站的功能相似。它在使用電動(dòng)汽車方面扮演著重要的角色。為了縮短用戶的充電時(shí)間,充電樁一般采用高壓電和高電流的工作方法,從而對(duì)安全提出了很高的要求。然而,在實(shí)際充電過程中,大多充電樁完全暴露在外面,無法避免受到風(fēng)雨和陽光的照射。另外,充電樁的產(chǎn)品質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,潛移默化地增加了一些安全隱患。3新能源汽車充電樁方法3.1充電樁類型3.1.1直流充電稱為“快速充電”,是一種安裝在電動(dòng)汽車外的電源設(shè)備,連接到電流網(wǎng)絡(luò),它可以為汽車外的電動(dòng)車電池提供連續(xù)電源。直流充電的電流是采用的三相四線制AC380V±15%(統(tǒng)稱380V),頻率為50Hz,輸出是可調(diào)節(jié)的直流,可通過電力電池直接輸送汽車。因?yàn)橹绷麟娫赐ㄟ^三相四線的方式,可提供足夠的能量,可以調(diào)整輸出的范圍內(nèi)滿足快速充電的需求。對(duì)社會(huì)客車而言,額外的電力供應(yīng)能力為12V,汽車電池充電通常需要1至2小時(shí)。具體位置也取決于不同型號(hào)的能量和實(shí)際充電能力。3.1.2交流充電稱為“慢充電”,它被安裝在電動(dòng)車外并連接到交流流網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),車載充電器(即安裝在電動(dòng)車上的充電器)將使用一個(gè)220伏的單向電源,以提供電流動(dòng)力。交流充電點(diǎn)只提供能量,沒有充電功能。充電汽車需要運(yùn)送一個(gè)充電器。3.2交流充電與直流充電的區(qū)別交流和直流充電之間的區(qū)別在于大規(guī)模調(diào)整輸出電流,從而使電動(dòng)汽車能夠快速充電。以一組充電電流180千瓦為例,假設(shè)汽車中的電池容量為每小時(shí)60kw(即電池容量約為60kwh),這取決于車輛的充電時(shí)間。另外,考慮電池充電的速度,充電時(shí)間約為40分鐘。交流充電經(jīng)常被稱為“緩慢充電”。對(duì)于汽車,整個(gè)充電大約需要6到8小時(shí)。其次,兩者在充電樁的形式上也不一樣。交流充電樁需要使用車載充電器來完成汽車充電,而直流充電樁不需要這種設(shè)備,它可以直接通過電容器輸送相應(yīng)的電力??焖俪潆姌妒前惭b在電動(dòng)車外的一種供電裝置,連接到電流網(wǎng),以便為電路板以外的電動(dòng)車電池提供不間斷電源。連續(xù)通量可以提供足夠的能量,輸出和通量可以在廣泛范圍內(nèi)調(diào)整,以滿足快速充電的需要。3.3充電模式3.3.1預(yù)充電當(dāng)某些電池長(zhǎng)時(shí)間不使用或首次購(gòu)買新車時(shí),充電點(diǎn)不會(huì)對(duì)電池快速充電。一般來說,它是預(yù)先收費(fèi)的。這是為了保護(hù)電池的使用壽命。用小電流開始充電會(huì)使新電池或長(zhǎng)期閑置的電池滿足正常充電的條件,一般稱為“充電點(diǎn)”預(yù)充電。3.3.2快速充電顧名思義,就是用很快的速度給電池充電,用大電流充電,可以快速地把電池充滿。充電率通常在1攝氏度以上,一些客戶可能會(huì)問為什么其他人充電速度比我快,因?yàn)槌潆姇r(shí)間取決于電池容量和充電速度。快速充電分為連續(xù)電流和脈沖充電。連續(xù)充電是指電池以恒定電流充電;脈沖充電是為了用脈沖充電電池。3.3.3補(bǔ)充充電快速充電后,為了保證電池充滿電,我們會(huì)補(bǔ)充充電,確保電池真正充滿。這種充電模式的充電速率一般小于或等于0.3C。3.3.4滴流充電電池充電時(shí),溫度可能超過電池的極限溫度,從而轉(zhuǎn)變?yōu)榈瘟鞒潆姞顟B(tài)。3.4新能源充電注意事首先,要使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的車輛和樁;其次,充電前確認(rèn)充電設(shè)備是否正常;再次,避免充電電纜直接連接到墻端插座;然后,盡量避免使用線板;最后,要防止充電電纜暴曬、大功率充電。3.5新能源汽車充電的優(yōu)缺點(diǎn)3.5.1新能源汽車充電的優(yōu)點(diǎn)首先,新能源車輛對(duì)環(huán)境友好,新能源車輛主要使用非燃料能源裝置,不需要燃燒汽油或柴油,但使用清潔能源,如電力、太陽能和氫。這樣,二氧化碳和其他氣體的排放將得到減少,環(huán)境保護(hù)的目的將得到實(shí)現(xiàn)。其次,達(dá)到省錢的效果。每公里燃油燃料成本約為0.6-0.8元,而電力消耗僅為0.2元。此外,發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不易損壞,不需要經(jīng)常維修。最后,有效和多用途。新能源汽車采用新的技術(shù)和結(jié)構(gòu),使其更有效率。3.5.2新能源汽車充電的缺點(diǎn)首先,充電速度較慢,充電情況較為復(fù)雜。許多城市或地區(qū)還沒有完全推動(dòng)新能源汽車的使用,因此也就缺少充電樁,當(dāng)需要充電時(shí)就存在較大的麻煩。此外,新能源的發(fā)電廠系統(tǒng)不太成熟,充電相對(duì)緩慢,通常需要幾個(gè)小時(shí),這非常不方便。其次,電池的壽命很短。對(duì)于使用電力的新能源車輛,汽車電池的儲(chǔ)存能力有限,因此,持續(xù)駕駛車輛的行駛距離也很有限,一般而言,不能長(zhǎng)途旅行。然后,作為汽車行業(yè)的“新星”,它還沒有成熟,新能源汽車仍在探索和改進(jìn)。而且,新能源汽車的維修人員較少,因此無法及時(shí)維修,給業(yè)主造成很大不便。最后,成本很高。為了能夠讓電池得到長(zhǎng)時(shí)間的使用,鋰電池的額外成本是必要的。目前,鋰電池的成本約2000元/千瓦小時(shí)。行駛500公里的汽車需要一個(gè)超過90度的電池,且購(gòu)買費(fèi)用為18萬,即使將來可以大幅度降低成本,鉛酸電池的成本仍將需要8-9萬。

4新能源汽車無線充電方法4.1新能源汽車無線充電方法簡(jiǎn)介無線電源是一種新型的動(dòng)力傳輸技術(shù),它可以通過無物理連接的非物理接觸電力傳輸來驅(qū)動(dòng)電器。它可以應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域開。電動(dòng)的能量補(bǔ)充不需要使用電源線和插座。4.2無線充電方式4.2.1磁感應(yīng)式當(dāng)新能源汽車進(jìn)行磁感充電時(shí),會(huì)生成一個(gè)交錯(cuò)的電磁場(chǎng)。此時(shí),磁場(chǎng)線將經(jīng)過接收線圈的一定距離,接收線圈將產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力和輸出能量,其工作原理和松散耦合變壓器相似。由于一次線圈和二次線圈的氣隙比較,所以漏感比傳統(tǒng)變壓器大得多?;ジ旭詈舷禂?shù)K在0.1~0.3之間。當(dāng)一次線圈和二次線圈采用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),只要兩種線圈的品質(zhì)因數(shù)大于100,就可以有效地進(jìn)行能量傳輸。4.2.2微波輻射型微波輻射無線充電通過微波的定向輻射傳輸能量。微波首先將電力轉(zhuǎn)換成微波,然后將微波束從傳輸天線中釋放出來。接收天線負(fù)責(zé)微波束的雙向接收。最后,接收的微波包在整流環(huán)節(jié)中被轉(zhuǎn)換為電力。微波輻射和微波輻射耦合的主要方法是將微波輻射與人體磁場(chǎng)相結(jié)合,在這種情況下,輔助動(dòng)力文件將無線電力傳輸?shù)截?fù)載。4.2.3磁場(chǎng)耦合無線充電系統(tǒng)框架如圖所示。工頻交流電流在調(diào)試后轉(zhuǎn)化成直接電流,然后以20~200khz的頻率轉(zhuǎn)換成高頻電流。高頻率交流傳輸在初始側(cè)傳輸線圈中產(chǎn)生高頻頻率流,向高頻率交磁場(chǎng)耦合到二級(jí)接收線圈。在高頻校正后,高頻頻率電流轉(zhuǎn)換成直接電流,然后發(fā)送至汽車有效載荷。由于一次側(cè)和二次側(cè)的能量線圈密不可分,存在重大的泄漏事件,因此相應(yīng)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)必須添加到一次側(cè)和二次側(cè)。以降低無功損耗。根據(jù)互感系數(shù)K的大?。ㄓ脕肀硎敬篷詈铣潭龋┖推焚|(zhì)因數(shù)Q值(Q值越高,線圈損耗越?。煞譃榇鸥袘?yīng)型和磁共振型。4.2.4MRIIt(磁共振式)被稱為WiTricity技術(shù)。兩個(gè)諧振頻率線圈產(chǎn)生了強(qiáng)烈的共鳴,能傳輸無線電力。從交叉感應(yīng)模型的角度來看,相互感應(yīng)耦合系數(shù)K可能小于0.02,諧振線圈品質(zhì)因數(shù)Q大于500。因此,與傳統(tǒng)的磁感應(yīng)相比,有效傳輸距離提高了一倍。然而,隨著線圈Q值的增大,諧振元件的應(yīng)力也隨之增大,這就增加了系統(tǒng)調(diào)諧控制的難度。4.2.5無線電波類型無線電波傳輸技術(shù)被用作傳輸電力的載體。在電路調(diào)節(jié)電力后,以微波方式從發(fā)射天線發(fā)送,通過接收天線接收,然后通過過濾器電路轉(zhuǎn)化為電力,儲(chǔ)存在電池中。然而,無線電設(shè)備不適合發(fā)送小型無線電波,也不適合發(fā)送高功率無線信號(hào)。4.3新能源汽車無線充電實(shí)例4.3.1日本無線充電混合動(dòng)力汽車電磁感應(yīng)電源線圈嵌入充電站混凝土中。車輛開始給無線電臺(tái)充電后,當(dāng)汽車線圈與電源文件對(duì)齊時(shí),汽車儀表板上的指示燈將亮,司機(jī)將按充電按鈕,啟動(dòng)充電。4.3.2韓國(guó)感應(yīng)充電觀光車新型有軌電車在韓國(guó)首爾的一個(gè)游樂園投入試運(yùn)行。這種有軌電車在道路上行駛時(shí),“無線”充電感應(yīng)帶可以用于傳統(tǒng)的有軌電車或高軌電線。4.3.3日產(chǎn)魔方電動(dòng)車電磁感應(yīng)法用于在電力供應(yīng)線圈和接收器之間提供電力,即在汽車車架上安裝一個(gè)接收器,另一個(gè)安裝在地面上的電源。當(dāng)電池和線圈收到能量時(shí),電源由電池和線圈進(jìn)行供電。目前該裝置的額定輸出功率為10kW,電動(dòng)汽車可在7至8小時(shí)內(nèi)完成充電。4.4無線充電技術(shù)存在的問題4.4.1高成本無線充電技術(shù)難度大,行業(yè)附加值較大,尚未形成大規(guī)模量產(chǎn),其成本高于電纜充電。以商業(yè)化較為成熟的無插電系統(tǒng)的銷售價(jià)格為例,7.2kw寶馬i33499,7.2kw特斯拉車型:4120元。不過,購(gòu)買7KW電纜充電樁的價(jià)格只有300-500美元。因此,無線充電設(shè)備的成本仍然是其推廣應(yīng)用的巨大障礙。wevc的應(yīng)用將首先在高端車上進(jìn)行。隨著航空燃油收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的提高,航空燃油收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)將逐步降低。不統(tǒng)一的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)限制了無線充電的應(yīng)用和普及,增加了無線充電的難度。未來技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將逐步統(tǒng)一。4.4.2充電效率和充電距離限制由于傳輸環(huán)與接收環(huán)之間存在一定的間隙,能量傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生很大比例的能量損耗,造成功率損耗,傳輸效率低下。目前,無線充電技術(shù)的傳輸效率可以達(dá)到90%,而傳統(tǒng)充電樁的傳輸效率在95%左右。無論是磁感應(yīng)還是磁共振,其傳輸距離都是有限的,這限制了車輛底盤的高度,也對(duì)駕駛員的停車精度有一定的考驗(yàn)。目前,減小傳動(dòng)距離和位置偏差的方法很多。例如,奧迪采用升降式無線充電系統(tǒng),電源線圈可以提升,可以盡可能靠近接收線圈;特斯拉通過自動(dòng)泊車功能,采用自動(dòng)泊車或app控制,結(jié)合智能駕駛,它可以精確地對(duì)準(zhǔn)車輛電源線圈和接收線線圈。4.4.3安全隱患安全隱患主要是指充電時(shí)電磁波的高頻輻射、異物的存在和生物體的侵入。電源線圈和接收線線圈之間有間隙。如果在無線充電過程中有帶電體(如小動(dòng)物)或異物(如金屬),設(shè)備會(huì)突然中斷,造成故障,影響設(shè)備的使用壽命。當(dāng)前,高通公司的無線充電系統(tǒng)采用停止充電和報(bào)警的方式。當(dāng)充電板上有硬幣等金屬物體時(shí),該系統(tǒng)將及時(shí)發(fā)現(xiàn),并立即停止充電。并及時(shí)通知客戶;當(dāng)生命體離充電板太近時(shí),系統(tǒng)會(huì)停止工作并發(fā)出報(bào)警。

5新能源汽車太陽能充電方法5.1太陽能充電原理太陽能充電器是將太陽能轉(zhuǎn)換為電力的原則。太陽能轉(zhuǎn)換為電后,它們儲(chǔ)存在電池中。電池可以是任何形式的電源儲(chǔ)存設(shè)備。并通過控制電路將其儲(chǔ)存在內(nèi)置電池中,它還可以直接用光能產(chǎn)生的電力充電。但是,需要通過太陽的強(qiáng)度來確定。在沒有陽光照射的情況下,通過控制電路將其轉(zhuǎn)換成直流電,儲(chǔ)存在內(nèi)置電池中。5.2太陽能技術(shù)的效益太陽能充電技術(shù)的好處不容置疑。它不僅滿足保護(hù)綠色環(huán)境、節(jié)約能源和減少排放的要求,而且也不占用多余的土地。它還可以為沿線的居民提供電力,這也是減輕貧困的一項(xiàng)重要措施。5.3國(guó)內(nèi)外太陽能公路試驗(yàn)路段通車2017年12月28日,山東省濟(jì)南市太陽能道路測(cè)試科完成并開放供交通使用,公路總長(zhǎng)度為1080米,在兩條車道上總共安裝了5184個(gè)光電裝置。光電發(fā)電裝置的綜合面積為5874平方米,復(fù)合容量為817.2千瓦。網(wǎng)絡(luò)連接的發(fā)電完全以網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行。每年發(fā)電估計(jì)為110萬千瓦。根據(jù)媒體報(bào)道,過去25年中,國(guó)家平均每年生產(chǎn)93萬千瓦小時(shí)的電力,提供了124噸標(biāo)準(zhǔn)煤,970噸二氧化碳排放,24噸二氧化硫和32噸氮化合物,還有5磅的塵埃排放。這一光電高速公路的電網(wǎng)電價(jià)由政府補(bǔ)貼和標(biāo)準(zhǔn)電價(jià)組成,總價(jià)為0.85元/千瓦小時(shí)。換句話說,這部分光電電池的年度銷售收入為85.85萬元。根據(jù)光電循環(huán)中的發(fā)電,每平方米每年發(fā)電約為172千瓦小時(shí)。2016年12月,世界上第一個(gè)太陽能高速公路在法國(guó)西北部的圖盧浮宮-歐佩爾什投入運(yùn)行。高速公路耗資500萬歐元,寬2.8米,長(zhǎng)1000米,每平方米約2萬元。我國(guó)第一個(gè)太陽能測(cè)試部門的費(fèi)用估計(jì)約11506萬。5.4太陽能充電站眾所周知,電動(dòng)汽車的普及必須取決于建立一個(gè)充電站網(wǎng)絡(luò)。在已經(jīng)人滿為患的城市中心,大多數(shù)充電站在現(xiàn)有停車場(chǎng)建造,并得到網(wǎng)絡(luò)公司的支持。然而在大城市郊區(qū)、中小城市、高速公路和其他不擁擠的地區(qū),必須建造太陽能充電站。中國(guó)近80%的電力來自煤炭,在低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代,我們不大可能建造很多的燃煤發(fā)電廠。這不僅增加了城市地區(qū)的電力負(fù)荷,而且背離了能源保護(hù)和環(huán)境保護(hù)的性質(zhì)。如果能夠在全國(guó)各地建造幾十萬甚至幾百萬個(gè)太陽能發(fā)電廠綜合服務(wù)站,電力供應(yīng)不足和電力車輛基礎(chǔ)設(shè)施不足的問題可以同時(shí)解決。與其他能源充電相比,太陽能電池樁具有無與倫比的優(yōu)勢(shì):低碳、提供能源和環(huán)境保護(hù)、土地貧乏或無法使用、充足的太陽能資源、低運(yùn)費(fèi)(低77%的燃料車輛)和獲得某些好處的充電。此外,在學(xué)校、企業(yè)、社區(qū)、停車場(chǎng)等公共場(chǎng)所可以安裝太陽能電池板,它們也可以與建筑物合并,形成太陽能充電機(jī)庫,不需要占用單獨(dú)的區(qū)域,也可以利用現(xiàn)有加油站的屋頂將太陽能轉(zhuǎn)換成綜合燃料服務(wù)。因此,從開發(fā)的角度來看,建造太陽能發(fā)電樁是目前最好的選擇。這不僅降低了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷壓力,而且還提高了對(duì)環(huán)境污染和不可再生能源的有效控制。5.5太陽能充電樁2011年,世界各地建立了太陽能充電站,用于電動(dòng)汽車運(yùn)輸。據(jù)報(bào)告,已建造的大部分充電站(樁)位于城市和高速公路沿線,少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的郊區(qū)和高速公路(主要是一級(jí)高速公路)。在城市和高速公路沿線,特別是在高速公路上,由于有足夠的能源,在服務(wù)區(qū)或收費(fèi)攤位附近建造充電站(樁)很容易。因此,在未來,充電站(樁)的建設(shè)必須集中在城市的外部表面,特別是在國(guó)家高速公路附近。太陽能充電樁設(shè)備的配置,光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、電池、不間斷電源、DC/DC變換器,逆變器組成。作為該系統(tǒng)的基本組成部分,太陽能電池板直接將太陽能轉(zhuǎn)化為連續(xù)電流形式的電力。轉(zhuǎn)換為380ac充電容量,如果剩余能量連接到電網(wǎng),則可以將剩余能量返回電網(wǎng),從而節(jié)省電池。如果純電動(dòng)汽車的充電,可刪除其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),不用逆變器和/或DC/DC,從而可以減少成本更大。

總結(jié)新能源汽車的建設(shè),使我們

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