汽车新能源技术应用与发展毕业设计论文
高等教育自考学毕业试文论汽新车能源术应用与发展技要摘能危机源环和污染是21境世世纪各界国面的临两难大。为缓题并最解终解能决的源供矛盾需,改日益严峻善环境的状,世况各国和地界正在积区极展开再生能源的可研与开究。对于这种高消发能耗和高污源染的现代具工来讲实,生态能源汽现车的研发与用具使重有意大。义汽车新能源术技繁多,能源汽车新展方发向何如。课本题此为出发点以着重,析分前主要的目能源汽车新术以技这及技些术优缺点的,得电动出汽车将未来发是展趋。然势探后讨动电汽充车电整站充车、更换电电池种两营运模,最式得终未来出电站充以将换更池电为,整车主充为电的主流辅式模。关词键:能新源车汽,技术新发,趋势展充电站,高等教育自考试学毕业文论AUTOOTMVIEAPPILACTONANDIEVDLOPEENTMOFNWEENEGRYETCNHOOLIGESBATRSCTAnEegycririssnadploutilnofohtenevroimnnetrea2t1hcneurtisetehntienrtiaonlaomcunmtiyafceoftwosgeaterstharnutdtoracck.orFallevaitteocmboniendeosluitoenenrgyfsupoplandydemandaninomt,ymirpoveirgorousneivrnmonetcondiiton,inetratnonilacommuitynandegroinbactevieylevelopidgndyabydayanctehreearchasdndeelovpemntofrenewbaleenery.Spgakferothemderotoolofnthisindkofhighepletidoneergnyadnhghioplutlon,iacrryuodtveelpmentoanusedfocesoytesemerngcyatorhaevgeatrsignfiiacnc.eAutmobolieenwneergytchneloogiysvariouasndwhatithesdirctienoofewnenrgyevhicleedevlepomen.thiTarstcleiiontsehbassifwhaotimestnonideabveoasatartsignpoitn,fcusonginohetanalysisofhtcuerrntemainewenernygvehilcetecholngoesinathdeadavtanegsndaidsdavanagtesofhemttodrawtheconlcsuointathlectriecehvilescwllbieatrndeinthfuetuedreelovpment;thneexplrosethtewopeortanimodgseofvhielcechagrignstaiot,nthtiseaecltircvheclicehrgangstaiitonanbadterytreplacdehcaringgtatios,nandulimatetlycmeostooncclusoinhatttheutfurwillebebasedotnehattberreyplaedcchragnigstatoi,snpulpmentedebytheamnisreatmomdelofvehilccehargni.gKEYORDS:Wneenwrgyeehvilcse,nwetehcologyn,deelopmenvttrensd,高等教育学自试考毕论业文chargingsattoin第目1章录研汽究车能新技术的源目与的意.义...................11§.研究1目的.的...........................................11.§研2意究义.............................................1.第章2国内外汽车新源能术研技现究状......................2.府高度重视政车汽能源的开发新用利.............2政推府动电动汽车研和发推广....................2政府力大支持能源新汽车产.业...................3国内能源汽车新得取大发重展....................3§2.1国外相的关研.究...........
...........................§221.1.2§1.2§2..21.§2..22第章§3.22内国相的研关究.......................................3汽车新能的源型.类....................................5纯电汽动车类型.的..............................5.纯电汽动的车结原理构...........................6混动合电动汽车力的构结型类....................不同6类的型合动力混动电车汽比的较............8.燃料电电池汽车动的类型.........................9燃料电池电动汽的结车原理构...................10天然汽气车......................................1液化石1气油车汽.................................11甲燃醇汽车料....................................12乙醇燃料车.汽...................................21二醚甲燃汽车料.................................123§.1纯动电汽车............................................5§3.1.1§.132.§32.1.3§..22§3.3.13§3.2.§.34.13.§.423§..1§3.552.§35.3.§32.合混动力电动汽车....................................6.§3.3燃料电电动池车.汽...................................9.§.34体气料汽燃.车......................................11.§.35物燃料生车..汽.....................................1.2高教育自等学考试业论毕文§3.6氢料汽车燃...........................................12§37太.阳汽车能...........................................13第4汽车新章能的源要主比较发与展........................14电纯汽车动......................................41混动合电动汽力车...............................4燃料电1池动汽车电..............................1.5气体燃料汽...车.................................15生物料汽燃车...................................1.6氢料燃汽车.....................................1.6太阳汽车...能...................................16§41.各种新能源汽技术的特点车分析展与.望..............1§4.41.14.§1.§4.1.234.1.4§§.145.4.1§.6§4.1.7§4.2能量换转效的率比较.................................17§4.3减少油量的比耗较....................................174§.4少减排碳放比的....较................................81§.5各种4能源案方优点缺中分和.析.......................81§46.电动车汽的用缺陷应瓶颈.和.........................19第5电动汽章车应用解的方式决............................20.常充电...规.....................................20快速充电........................................2电池租赁0.......................................2.电1池的快速更换.................................21池的电维护.....................................21.§5.整1充电车模式........................................02§51.1.§.5.1§5.22.1§.5.2§25..32第6§5章.2换更电模池式..................
......................12未电来动车汽充电术的技发展向方...................236.§1整车充电的中慢速充电式可方以充分利用............2§362.换电池模式于能源属新物流模式......................23§.3无6快速充电线成为最理想充将方式电.................2§63.4速快电大量充展将带发电网来波污染谐...............32结论.........................................................42参考献文.......................................................25高等育教学考试自毕论文业致谢.........................................................27前言油石短、缺境环染污、气变暖候全球汽是车产业对的面共挑同战,国政各府产业界纷及纷出提各的发展战略自,极积对,以保持其应车汽业的可产持发续,展并提未来高国的际争力竞新能源。汽车成为21世纪已车工业的发汽热展点。据计统,辆汽一年车平均耗消油约石5吨。截止20到08年,世界汽保车量有突破已亿9辆其中,国约中为6647万辆,除此之中国的外摩车托保有量已到达894万5辆挂车,101万辆,上路驶行的拖拉机1644万。并且世界辆汽保车有量以每正年3000辆的万速增长,预度到计2002年全球车汽保有量将达到1亿2(其辆中国将中达到.131~5.辆亿,)时汽车所届耗消的石油每年5亿5,交通用吨将占全油球油总石消耗的6%以上。可2汽车是见消石耗的油户大1][德国。、国美、日本国家把等发新能展汽源车为解决目前能作源短缺的重要途,但径不同时期的新在能汽车技术路径是源同不的总的来。,新看源能汽车发展趋可归纳为势能:源逐渐化石由燃料可向生再、排放甚至零排放低的能形式源渡过基本是势趋电能、,物生燃和料能氢将汽车是能的最源解终决方案。在但电、能生燃物料和氢最能替代终化石燃前,汽料能源车现多呈化元局。面能新汽车技源术将现多出技种共术的存面,局进先汽车、油先进柴油车、混合力汽车动、纯动电汽车、天气然汽、醇车类燃汽料、车料电燃池车都汽将占一定的据场市份。额但是于由目汽前车能新源车汽术技繁,每个国多家新能在源车汽领发域方向有展所不。同本课题以为此发出点,着重析目前新分源能车汽技术优缺点,并终得最电出动汽车是将来未展发趋势。而然,电动车由于目汽在前蓄池电术技上在着续存航能不力,充电时足间过等长问。题过分通析本题最课终提出决解一问这的题主要方就案是加快电充的站建,设并充电且建站设将以更是电池为主换,车充电整辅的运为模式营。等高教育自考试毕学业论文第1研章汽车新究源技术能的目的与意义11.研究的目的
依据我资源国条和产件技业状术,通过况定国制交家通源发展能战略、织开展国家组大科重技发计划、开施实鼓励政性策措施,推动等能源新汽车的发:展从而友的替代或部好替分代石以油为燃料的车汽减少对。油的石依赖性降,低能消耗源,轻减环污染,境解气缓变候暖压,力以现汽实车工业的可持发展。尽管在现续阶国段汽车节家技术发展能向不方尽同相各具特、色,在长期发展纯电但动车和燃汽电池料车,汽实现交能通源型的转体总趋势上基相同本。12研究.义意力发大节能展新与能汽车是国际社源应会能源对缺、短境环染污气和候暖变题问交在通领采取域共同的措施。新源汽车是中能乃至世界国汽业车跨越展难得发机遇的;年来新能源汽近产业受车空到的前关,包注括国我内在的世主要界汽车产国生都大加了新能源的发力度研以,提高身自业的产争竞力;汽工车业持续发可得展以战迎能和环源的巨大挑战境;进促而新能源进的发,展为碳低济发经做出贡献。所展,以研究汽新能源技车对术我国乃至世界经与济境的环持可发续展具非有常大现实意义和理的意义。论1高等教育学考自试业毕文论第章2国内外汽车新能源技术究研现状2.21..11国外相的关究研府高度政视汽重车能源新的开发用利2070年1月24日,时美国任总小布统发什表文国文,咨宣布了代能替源和能节策政,出美国努力在提来未10年之内将油使用量降低汽0%2。巴奥马2009年4月曾表示联邦政,府将买购又国3美大汽厂车商制造1的76.万辆括新能包源汽在内车的节能汽车尽管这一措。并不施能改变美汽国车业衰退现的状但他具有,显明的象征意义也是,巴马奥鼓发展励能源新车的汽具体现。日本表政府在20906月年动启了新“代汽一车”计,划该划计争在力2050年,是环保车占据汽车市场汽的半左右一,为了实这现一计划日,本政府通过建援电汽车基础动设、施税和发放减贴补等进促环保车发展汽近年来,日。本府陆续政台了出关于促进新《源利能等特用措施法别》、《关有力企业电利用能新的特别源施法措》、《再可生源配能额法制》等系一政列法规策,确明了本新日源能的发展目标各和责任方。国德府政示,到表2002年,可再生能要源全部占源消能的耗7%,因此,20402年德国境内新能源的车要超过汽100万辆。法国在20世纪90年代期,中开推广始动汽车电天然汽车。19和99年,府要求所政有市部政的门动电汽车及然天汽气车比必须例占政市部门有车拥辆数总的20%以上,此以带动整个会社择环选车保型。21..2政府推电动
动汽研车发和推广2[]0290年,美电动汽车国业链上产各方面的发起成了美国电立汽车联动盟美,国电动汽车联盟主要致力于政从策行和动上推动大规模实施电动汽车计划最终,变美国改经、环济境化和能石严源重来以现的,实状美现电国汽车运输的革命性动变。化美总国奥巴马提出统在2015以前推年10广0万辆环保汽,车为励鼓美消费国购买,者他宣布还给将购予买插电电动式汽车的每人辆车7500元抵美额。税为推新能进汽源车环及保车汽发的,展本从日0092年月14日起实施“绿2高等教自育学考试毕论文业色制税,”本日实行绿色税“”可使混合制动电动汽力税车减2万免日,元和车购置辆税免减4日元。万日在政本的府积极持扶下日,本要汽主车产生厂家无一例外的出了提己自新能源汽的车战略丰。公司田布宣在未来年几里,将合混动电力汽车动车增加型到10种;日产公司于2012年量批生产电动纯汽,车放日投本欧和洲市。在场2009年年初德政国府通过的50亿欧0元经济刺激的计划中,大很一分部用于动电车汽发研,车汽电站网从建络和可设生能再源发研法国。政府从1995年7月1日开,给购始买电汽车动的户用供5提000法补郎贴,法国电力公从自身司利益虑,想电考汽动车厂生产的电动制汽车每辆提供00100法郎助。这补措施给些动电车汽法国在展发创造良好了的境。环2.2.2.21国内的相研关究政大力支府持新源汽能车业产国新内源能车汽业始产于21世初纪20。1年0新能,源汽车究项研目被列入国家“十”五期的“间368重大”技问科,题并划规了汽油车为以起点,向动氢力目标挺进车战略。的“十一五”来,以国我提出节“能和新源汽能”车战略,政高府度注新关能源汽的研发车和业化产2。001年818日国月院务国资有产监督管委理员会以下简称国资委()在京北开召央企中电动业汽车业产联盟成大会立国务院国资委推动有。关央中业企立“成中企业央电动车汽业产联”盟,在旨效有发挥中央企业在我国济结构调经,整产业型中转的头带领和导作用,成形力加快推合动国电动汽车产业我展发,联以的方式盟促进企,业间的作与合同发协展快速、,有效突地电破动汽产业核车技术,尽快心形规模成化展姿态。发中国车业汽十“五”规划初二已稿,定新源能汽被车为中列汽车行国业今后五年发展的重中重。之中国汽车业“十五”规划中,二将提到2出150年,中国内国新源能汽的年销车量售到达百万的目标。辆能源汽新车发的展点重将以车电汽化和动力动混化两大合术
技结合标为志进行,代与换产升业[4级]。2.2.国2新内源能车取汽得重大展[发3]206-00072年我,国自主研制的电纯、混合动动力和燃料池三电新能源汽类整车车品相产继问;世混合力和动电动纯车实现客规了示模;范纯动电3等高教自学考试育毕业文论汽车现实批量口出;料电池燃轿车研发入进界世先行进列20。8年,0新能源汽在车内已成国面出全击势之。比迪、亚瑞、吉奇、长安利、哈飞等汽车生产业,纷企纷各大国在车展上际频亮频相展出,自行了发研燃的电池料汽车及混合动力车,从而汽在这新能场的源技竞中,取得首了发。国产权能源新汽如车后春雨,笋纷崭露头角,如纷安的长VC9杰、勋合动混版,力奇瑞的5A、东之方燃料子池动电力车,汽海马的1H2电动汽车、华普海域醇甲动轿车和力尚油海电力混合汽动,力帆车250混合动汽车力等在美国。汽车城特底举律的20行0北美国际汽9车上展,亚比展示了迪电插式混合动力车汽F3MD.款汽车已这于2080年21月5日在中国市场1始销售,开于2011年北在美场市上市。4高等教育自学考试业论毕文第3章汽车能新的源型类3.13..11纯电动汽纯车电动车的类型纯电汽动汽车是以指车电源为载力动用电,驱机动车行驶轮符,道合交路通安全法规、项各要的求辆车一,般用采效高率电蓄充电池动为力。纯电源汽车可动分为2种类,型即蓄用电池动力源作的电纯汽动和车有辅助动力装源纯电动汽车。一、的蓄电池作为用动力的纯电源汽车动用单蓄电池一作动力为源纯电的汽车动只装,置蓄了池组,它电电力的动力传输和系统图3-如1所示图3-。1用单一蓄电作池为力动源的纯电汽动的车力和动电传力系输统二、有装辅助动源的纯力动电车单一蓄电池用为动作源的纯电动力汽车,蓄电池比的量和比功率能低,较电蓄组池的量质和体比积大。较此,在因某纯电动汽车上些加增辅动力源助,超如级容电、发器机组、电阳太能等,由改善纯此动电车汽启动的性能增和加续驶里。程有装辅助力源动的电纯汽动的车力电和动传力输统如系图3-2所。示图32装有辅助-力源的动纯动电汽车电力和的力传动系统5输高教育等自考学试毕业论文3.12.纯电动汽车的构原结理燃油汽车要主发动机由地、、盘车和电器身4大分部成组纯电动汽车的,构与燃结油汽车比,主要相增了电加驱动力控制系,而取统了发消动,机电力动驱制控系统的成与工组原理作图3-3所如示,它由力驱电动模块车、载电源块和模辅模块3助部大组分成5][。图3-3电力动控驱系统制的组成工作与原理
当汽车行时,由蓄电池输出电驶(能电流通)过控制动驱电动机运,电转机动出的转矩经传输动统系带动车轮前或后退进电动。车行驶里程汽与蓄电容池有量,关蓄池电量受诸容多因限素。要提高一次制电续驶里充程必须尽,能的节可省电蓄能量。池3.23.2.1合动力电混动汽车合混动电动力汽车的构结类型一、串联式构结类如型图3-4所示串联结式的最构特点是大:能的量生产和用使全独立完发动机的,功只是能驱动电机工发作由发电机向,电池充电。汽蓄完车全由电动机驱动发动,只机需在一某速转工下,作避在免怠速或其不经济工况他下作可工明显减少排污气染和提高燃油济经性节约费用、。6高教等自学考试育毕论文业图3-4串联式合动力混系统图35-并式混合联力动统二、并系联结构式形式联并结构(式如图35-)的合混动汽力车可发由动与机电机动别饭立独的动驱采用异,交流步电动,既可作电机机动,又可发电机使作。用汽在不同车行工驶况工下作下如:1.正行常工况驶。在般路面上一驾员以发驶机作动为动行力驶。2启.及动负荷行小工驶。况当汽在启动车、负荷小和下行驶及汽车需坡要通过排放要求对严限制的格地,区可过离通器合是发动熄机,汽车由火电机动蓄电池从获中电能来得动驱3。.速行加工驶况。汽车当加速或速行驶高需要功率大时发机动电动机和可联工合作以,得所需获峰值功率。得4蓄.电充池工况电。大车在汽负荷工作低异时步交流电动作为机电发机动接自为通电蓄池电充,使电池蓄电能获补得充这有,于利高发动机工提作效率。.5速和减动制况工。由汽车驱动动机电,此电时动机蓄为电池充电汽车制动时能量,收回分部变为转电而能存储。三混联式结、构形式混联式结构如(图3-6)混的动力合系利统动力用分装配置动将力分一为二:一分直部接驱动车汽另一;分部动驱交发电机流,交而流发机电驱电动机动为蓄电池充并。电7高教等育学考自试毕业论文3图6-混联式合动力混系统汽车不在同行驶工况工作下下如:.正1行驶工况。常发动输机动力出路直一接驱动轮;另一车路交流经发电机、变流、器电动机动车轮。2驱启动.小及负荷行工况。驶此,发时动机效率高不停止工而,作由电蓄池动带电机动动车驱。轮3加速.行驶况工在。正常行工驶基础上增况功加率输出这,分增加部动力的蓄电由池供给,由能转化电机械能成给传车。轮4.减速制动和况。工汽车由车轮动电驱机动此,电动机时为发电机使用作,电机动发的出电为蓄电池充能,电汽将的车制能回动收
为电[6能]。32.2不同.类型混合动的电动力车的汽比较表3-1对同不型类的合混力动动电车在汽燃油济经性尾气、放和排制控难程度等易方作面比了较。表-32不对同型类混的合动电力汽车动驱在模动式、传动率、整车布效置使用条、等件面方作了较比。表-31项目路公行燃驶经济性油城市行驶燃油济性无路经行燃驶油经济性低排放能性本复成杂程度制难易控度程不类型同的混动合电动汽车类型的力比串较式较联优较优优优低简简单单并联式优较优优较优低较较复杂较复杂混联式优优较优优较低杂复杂8复高教等育学自考试毕论文业表3-2结构模型不同型的类混合动力电动汽车点的特比较并联式发动机电动/发、电机电动或机大两动力成总联式混发动机、电动/发机、电动电机等三大力总动成动机发动驱发动机模驱动模式电、式、电动机动驱模式、发机动-动机电合混驱动模、电式动电动机混机合动模式驱串联式发动、机发电力总动成机、驱电动动机等大三力动成总驱动模式电动机是一唯的驱模动式动驱动机式、模发机动电动混合驱动机模式动效率传制动量能回能量收换转率效低较能够收回制动量能传动效较率高够能收回制能动量传效率动高较能够回收动制量能三大动总力之成没有机械式间连装置接,构布结的置整车布总局自度由大,但较大三动力总成的质量、尺寸比都大较,一般在型大辆上采车用用于适型大客车或货,车应在适路适用件条况较杂复的市道路和普城公路上行驶,通更接加近动电车汽性的能发动机动系统保持驱械机式动传统,发系动与机动机两大动力总电之成被间不的同械装机置接连来,结起复杂构,是布局到一受的限制定三大力动总之成间采用械机置装接,三大动连力总成的质、尺量寸较小都,能够小型车在上辆置,布但构更结紧加凑用于中小适型车,汽适应在城市路和高道公路速行驶,接上普近的通内机汽车燃性能适于用种各型的汽车类适应在各,种道路上行,更加接驶近普通得内燃机汽车性能.33.33.1料燃池电电汽动燃车料电电动池汽的类型车采燃用料电池作为源电的电汽动车称为燃料池电动电汽车(FueleCll9高等教育自考试学业论毕文ElctercVehiclie,CEVF)。FCVE一般质子交换膜以燃料池(电PMFCE)为作载车能源.PEVC按多电源“”配置不同的,可为以分几下:种、一燃纯电池驱料(动PFC的)FCEV纯燃电料池驱动的动电车汽有燃只料电池一个力动,源汽的车所有率负荷都功燃料由电
池承。担纯料电池燃驱系统动氢气将氧气反应与产生电的能通过线传总给驱电动机驱,电机将动电转能化为械机能再传给动传系,从而驱汽动车行。驶、二料电池燃与助辅蓄池电联驱动(FC合+B的)FCE燃V电池料辅助+蓄池电联合驱动的燃电料池动电车汽的动系统结构力是个典一的串型联式合动混力结构。该动力在系统构结中燃料电,和池电蓄池起一为驱电动提机供能,量动驱机电电能将化转机成能械传给传系动,而从动驱汽行车。在汽车驶制时,驱动电动变成机电机,蓄电发池储存回将馈能量的。、三料燃池电超与级电容联合动驱FC(C)的+FCV燃E电池+料超级容电与料电燃池+助蓄辅池电的构相结似只是,把电蓄池换超级电成。容相于蓄电池对超,级容电放充电率效高,能量较失损,小功密率度大,在回收动能制方面比蓄量池有电势优,环循命寿长但是超电级容能量的度较小随着密超电级技容术的不进断,这化结种将构成为一新种研的方究向。、燃料四池电与助辅蓄电和池超电级联合驱容(动FC+B+C)的CFV燃料电池与辅E助蓄池电超和级容联电合动驱电的汽动的动车系统力构也为串联结混式动合力结构在。该力动统结系中,构料燃池电、电池和超蓄级容电一起为动电机驱供能提量,驱动电将机能转电成化械能传给机传动,系而驱从动汽行车驶在。车制汽时驱动动机变电发电机成,电池蓄和级电超容储存回馈将的能。量33.2.料电燃池电动汽车结构原理的目前料燃电电动池汽车大多数绝采用的混是式合料当燃池电驱动系,统将燃料电与辅池动助源力结相合,燃料电可以池满只持续足率需功求,借助辅动力源助提供速、爬加坡所等需峰的值功率,而在制动时且可将以回馈的量能储存辅在动力源中助混,合燃料式池电驱系动有并统式联和联式串种两,如图-73[7]。10高等育教自学试考毕业论文(a)串联式图3-7()b并式联混合式料电燃池电动汽车驱动统系框图合式混料燃池电电动汽车的动系力统主由燃要电池发料动、辅机动力源助DC、DC/变器换、CDA/逆C器、变动电机动和控力制统系组成。3等.43..41气体料汽燃车然天气汽车天气然是以指然气天为作料燃汽车。的照按使所用然气天料状燃态不的同,天然气车汽分为压缩可天气然车汽(NGCV)和化液天然汽车气(NGVL)。缩压然天是气压指缩到20.~724.8MPa的天然,储气存车在高压载气瓶。它是中一种色透明、无无、高热味、量比气轻空气的,主体成要是甲烷,分于由组简单分,易完于燃烧,加全上料燃含碳、少爆性抗好、不稀润释油,能够延滑长
发动机用寿使。命液化天然气是指常下压温度、-为162的液℃天然体,储存于气车绝热载气中瓶。化液然天气点高燃安全性能强,、适长途于输和储存运。目前界世上使用较多的是压天然缩气汽。车34..2化液石油汽车气化液油石气(简称LGP)的主要分是丙成烷C3H8,此外含有少量的还烷丙CH410,丙烷C3H6和烯丁CH48,作车用为料燃说,来液石化气油能的密度量天比然气,在中小大汽型车推上广较比容易。前,对目LP于G加气不足的地区,还不具站备展发L纯GP汽车条的,大多数国家件仍发展以化液油石气汽油两—燃料汽车用主为。由液于化和气然气天的性质相决似定了它们结的相似性,构液故石化油11高等育自学考教试毕论文业汽车的主气要用专件与部然气天汽大部分车一致液。化石油汽车气天与然气车的汽要区主别在于化石液气油车必须汽有蒸发压器调。谓LP所蒸发G调器压是预集、蒸发热减压、调压、功于一能体,PL被发G动冷机水却加热蒸后气化发,再减经压达接近大气到时供压发机使用[8动]。3.53.5.1物生燃汽料车甲醇燃料汽车甲燃醇料车是指汽用甲醇利燃作料能为源驱动的汽。车醇作甲为料燃汽在上车的用应主有掺要和烧纯甲替醇两代种。掺烧是指将甲醇不同以比的例(如1M0、M5、1M30等掺)汽入油,中为发作机动的料燃一般,称甲醇汽为;油纯甲替醇代是将高比例指醇(甲如M185、M100)直接用作车汽料燃。3.52.乙醇燃汽车料乙醇汽车使是用车乙醇汽油用作主为动力要料燃汽的车一直。以来生,乙物醇备争议,受为因人批评大有规模使用乙作为燃料醇会,导食致价品格涨上,此外传统,造制醇过程中会消乙很耗多源,能此因从“从,井到油车”的全轮过来看,程醇燃乙料不环并保。但通是汽车用算打结束这种论争,在2008年美车展上北,用通汽车大“打85E”牌推,了出多款E8乙5醇燃料车同时,推,车动用能多源样的战化略段,正式手布宣美与国oskCata源能司公手携在乙,燃料技醇术域领开展内合作。.5.33甲醚燃二汽料车二甲醚作为保、清环、安洁的新型全代替能,已源到国得社会际公认。的二甲是醚汽车发机动特别,是油发动机燃柴料的想理代品替。由于甲二具醚低沸点、高饱和有汽压、低蒸性黏、良的优缩压、性十高六烷、值含氧428%、较低热.等值点特,二醚甲料发燃动机术以技起西引发方达家国政府专家和的高重视。近度年,欧美来、韩日俄、斯罗国家等分十看二甲醚燃料汽车好市场前景和环的效保益纷,开展二纷甲燃料醚发机动与汽的车发。研我与国国际二甲醚
燃料动机研究发乎几步。同36.燃料氢车汽是氢洁清料,燃用氢采作气燃,料只需略改动常加规火花点火式发塞动,就机以使可用其燃。效率烧比油高,汽混气合以可较程度大地稀变所,点火能量小需有利,于节燃料约。氢也气以可加入其它燃料(如NG)中C用,12于高教育自等学考试毕业文论提高效率和减少N02放。氢的排质量能量度密各是种料燃最中高的一,种体但能量积度密最,其最大的低使用碍障储是存安和全问题[9]。汽使车氢燃用较简料的单技是在术发机动气进管进里预行混经过,气进在进道形气成送入缸,由火气塞花电热塞引或燃也可以,用柴引油。燃由氢的分子量于小很在等能,情量况下,气氢比甲态烷等其气他体占的积大体,因此机外混合容的效率积低功,只有率原来石燃油料动发的机0%左8右混;气在合进气行程入进气,又缸过经压缩行的作用,氢程空与的混气合时时间间较长又较容易从,外界造条创促件进混合混合均气匀因,混此合的品气质容保易证,这但汽种车动力性的较,低产生易回火综,性合较差。尽能预混管术技单,简动机变发较动小也,可以用采一些措来提高发施机功动率避及回免火,然而汽车综合性能的以难达到较水高平。3.7太阳汽车能阳能汽车太是用太利能阳池将太阳能转电为化能,并利电该电能作用为能源动驱驶的汽行。太阳车能要主太由阳电池能组、自阳动跟踪光统、系驱动统系、控制、器械机统系组成。太阳能汽车等太由阳电能板池在向日自跟踪动器的控下始制正终太阳对,收接阳太,光并化转成能电,向动机供电,电再电动由驱机动汽车行驶,它实际是一上电动汽种,车工作其理与串原式混联合力动车汽(HSV)E本相基。同13高等育教自考学毕业论文试第4章汽车能新源主的比要与发展较.41.141.各种新能源车汽术技特点分的与析望纯电展汽车纯电动动汽车需不再要用燃内,因机此,电动纯汽的车动电相机于当传统汽的车动发,蓄机电池当于相原来的油,电箱能是次能源,二可来源以于风、能能水、能、热太阳能等种多方。式此很因人认为纯电多动车将是未汽来能新源汽发展车主的要方向。电纯汽车动主要特如下:优点点:.1无污,染气排废为放。零2.噪低,声运行平稳且。3.源效率高、多样能。化.4结构简单使、用维修便[方01]。缺点:1.动电力使源用成本,高驶续里程。短.充电设2建设施完不。善3.蓄电池重量大寿命短,,电充时长间现。状与前景:从总体看处仍实于验研阶段,究完全要决解术技上的难题并低降本成还需,一要的
定时间;但着随电动车技术的发展汽,在存的点缺会步得逐到解,电决动车将成汽为未来汽车发展主体。的4..12合动混力电动汽由车于前纯电动汽车目使在中用受电到续池能力以航充及设施电设建完不善,因在此传统能源车汽纯向动汽电车过这段时渡,混期合动汽力起车着键关作的。用混合动电动力车主要汽点特如:下优点1.由于:原有动机为辅作助力动,蓄电的数池量和量质可减少因此汽车自,身中量重减小可。2汽.的续驶车程里动和力可性达内燃机到的水。平.3借助动原机动的,力可带动空调、空真助力、转向助力其他及助电器辅。.4可原使机动在佳最的工矿域区定运稳,行免避或减少了发动机变工下的不良况行运,是发机的排污动和油耗为降大。低5.在人口密的商业集、居民区区等可用纯地电动方式动汽车,驱实现排放零6.可通。过动机提供动力,因电可此配功备率小的较动机,并发通过电可机动收回汽减车和速动时的能制量,进一降低步了汽车的量消耗和能污[11排。缺点:1.]距离高速长驶行基本能不省油2。结.较构复。杂1高等教4育自学试考业毕文论现与前景:混状合动电动汽车是力今当最有实际开发具意义的低排放和低油汽车耗,来未继续被各将厂升级家更新,达到理想态。4.1.3状料燃电电动池汽车燃料电池电汽车动的驱动电用机主要由流直电动、交机流电机、永磁电动动机和关磁开电动阻机等。料燃电池汽驱车动电的机选型必须合整结车开发标目所,受到以定一制限燃。电料电动汽车池具以有下点:特点优:1.能源化转效率较,可高以到3达%0以上。2.续驶里程长,其长途驶能力及动力性行经接已于近传汽统车。.3绿环保,燃料色电池没燃烧有过程,接近零排。放.4过载力强能其,短时过能力载可达额定功的率00%或2更。大5噪声.低燃料,电属池静于能态量换转置装除,空了压气机缩冷和却统系以外无其运他部行件因,此运行过程中噪声和振都动较。小.6设方计便活,可灵在以间空重和量问等上题进灵活行的置配缺点:。.燃1料电汽池的车制成造本和使成本高。用2.助设备辅复杂且,质量和积体较大3。.动起时间,系统抗长能力震待进有一提高步。状与前现景:燃料池电汽近些年来车取了很大得展,但从进目各前大车汽公司推的出造制本成上百美元的燃万料池电念汽概车看,现阶来燃料段池电动汽车电的广推面临很还大的困难。最观的乐预测,以纯为燃料的氢料燃电汽车池业商生产至化少需还十年上以的时间即,在使定一程的上度现实了商业,也会是以一种化高本成的式方[
12。].41.气体燃料汽4车气体燃汽车料主包括要然天汽气车液化和油气石车。汽天气然汽车由于使用的天然气在我国储量非常丰富,上加近几年国家的大量开发以及天然气管道络建网的完设善性,然气汽车将天到得足长性的发。气展燃体料汽车主要特如点:下优点:1.天然气在我国量储丰富,可泛广使用。2.通普燃油汽车改装成天然气汽车成本低较技且术成熟。3.辛烷值较高,污染小。4.天然气车与汽普通燃油汽车百公里用成本使相比,天然气汽较车低1[]。3缺点:1.建气加网络站求投要资强度大。.2气体天然气能量密度小,影响续驶里程等性能3.。与汽油车比动力性低。.4带储有所不便。现状与景:天然前气车在许多汽国家获得广使泛用被并大力推广,有约已100多辆万;目世前上界液石油气化车的保有汽大量004多万。气体辆1燃5等教高自学考育毕试业文论汽车料是12纪汽世车重的要品。种.1.45物燃生汽车料物生料是指生燃物源生资产醇类燃料和生的物才有。由于醇类燃等是料可生资源再,的它取制可通过以物生酵发制,取从得而很多国到的家广泛应。由用乙醇于运再用可将其掺中入汽油用使,以所以大可减少石油的大用。使物生燃汽料主车要点如特下:优点:1.源资较为丰富。2.可再生,具有长期使用的价。值3污.染小,废气放排几乎为零。.4用方便,使辛值高烷。缺:点1.醇甲的毒性较大,不安全。2.需要解决分成问题。.3对金属及橡胶件有蚀性腐。4.冷起性能动较差。5.二甲醚在储运方面存在问题14[]。状现与景:前醇、甲醇乙料燃车汽获得以一程定上度应用的;可以作为源的一能种充补在某,些国家地区可和保能持大的较比例。甲醚目二正前在研究中。4.16.氢燃料汽车氢燃料车是在汽统内燃机的传础基加上以修后可改直接用氢为燃以燃料,烧生动力产的车汽是一种真。正现实排放的交零工通具因,氢此力汽动是车传汽车统理最的想替方案。代氢料燃车汽要主特如下:优点点:.1放排物纯是净,水污染、无零放排。2氢.气来源丰。富3.辛烷值高,热值。高.氢4易极燃,火点焰播特性较好传,易容现稀实薄燃烧。缺:点1.气氢产复杂生且成高。本.2态氢能量气密度且小存储不,液态氢便术技度大难,本成高。.3需开发要用专动发。机状与现前景仍:处基于研究阶础段,氢制及
储带术技待有突破有;望成希为未汽来的车重要成组分,部但景尚前估量[1难]5。4.1.7太阳汽能车太阳汽车的能能来源自太,阳是真正的色绿源能汽车太阳。汽能车与动电车有汽许相似之多,从处广讲,义是电也动汽车的一个型。类阳太能汽主车特点如要:优下:点1.太阳能属可于再生能,源来源非常丰富。2.运行无污染而且噪声很小。3.太阳电能实际池上是一个半导体元件,易于制造。16高等育自学考教毕试论文业缺点:1成.本高。2效.率,低前太阳能目池电的最高效约率为2%。03.能量密度低。4.受时令影响大。现状前与景:前正目在研,近究年来有少数已国有了太家能阳实车验,型到达用阶段实上需一段较长要时间。预的期在乏缺其能源他日照、足充的沙漠干地区旱,太阳能车汽有会武用地。之4.2量转能换效率的比图较41-是不同车速燃下油车汽电与汽车动能量输出曲的线。图内燃机车汽在同工样下的能耗况远远大纯电动于汽车的能,耗统计,内据燃机在速低区的能量域化转效最低(率仅为12%)。应用合动力混技,术车汽低在速行驶时换切到能电驱动式模,大可幅降度能量低损,减耗排放少尽。管混合动力车在启汽和动低速行工运况下,避免高能耗和了放排但,高在行驶速时仍然采用燃若驱油,动能耗和排放其是明还显于大电动汽纯车。图4-1油燃车汽与动汽车电能曲耗图线.34减耗油量少比较表的4-1同对车型一用利不同新能源术路线技在消减油上量作乱比较。对多在动种汽力技术计算其整体拥车成本有,时照5按年平的拥有均将车辆期的初起本成、销再售价以及值预节计油量纳入量范围考表4-1。技术式方同不能技新术源线的路减耗消油量体燃气汽车料合动混力车汽纯电汽车动醇汽车类消减耗量油(%4)1530050~01017高教等自育考学毕试论业文有表4-1可看以,出电纯汽车动可以有效地最减少石油的依对,是赖解能决安全源题的问最方佳。案.44少碳排放的比减较4-表2对不同能源新技术路线在排放上作碳了比较。由可以看表,出比对其的它汽车力技动,混术合力动技术的碳减排比放可达65;%电动车汽利用阳太发电能以风力及电发,因此纯电汽车动碳排为放零考,虑到前目火的发力电故而纯,动汽车平电碳排放均比可以达到3%0。以所用清洁采能发源配合纯电电动车技术是决解机车环境污动染题的问最方案。表佳4-2不同新源技术路能线对少碳减排放比的醇类较汽车天
然气汽车合混动力汽车纯电汽动液车化油石气汽技方式车减碳术排比放%()553055650~30.5各种能4方源案缺优点中分和析表4-3对普通内燃机纯、动、混合电力和氢动燃料电汽车能池的优源缺点行进了合比综。较表-34类别普通内燃机纯动力电混动合力源能源来受限般一限受氢燃料电池困难最较高高高无一般无能源率效低排放差各种源能案方优点缺综分析合表制造成本般一高较高高用使成本一般低一最最般高维护成本一般高最高高充补燃料方便便方不便不便小一般小重较重轻<30<0300>500功率大重量轻行里驶程>004配设套备完不完善完善善不完善表中可从以出混看合动汽车力展比发成较,熟但长从远看,纯电动来汽车技更术节能保环,更能决解来将源能张紧问。因此纯题电汽动车是未将来汽车展发方。向81高教等自育考学试毕论文业4.电动6车的应用汽陷缺和瓶目前,颈电汽动车术趋于技熟成但,续在里驶程制、造本等方成还无面与传法统油汽燃相比。作为车力源动各的类型电蓄不池程度同地在着存成本、高率小、功体积和重量大、充电间时长问等题是,电动汽发车和普及展应用的颈。瓶归纳起来存在:.续驶1里程有限2.;蓄电池使寿命太用短;3.电池价格昂贵;4.充电时间充和电网点期内短不能得到有效解决问题等但随。着动车电技的发术,展动电车存汽在缺的和瓶颈陷会步逐到解得。决91等高育自教学考试业毕文论5章第电动汽应用的车解决式方目解前决电汽车动池电航时间短续的方是法快加充电以及换站电的站建设,只将有这些础设基建施设善完能弥才补前目电池蓄技术不足的。在国,我动电车充电站汽的业务才刚起刚步,营运模还式形没成各,个相关的益利体对群业发产的倾向也不展相尽。同根据术与充技电式方的不,同动汽车电电充的运营站模式基本可上以分“整为车充电”“电与更换”池两种模。5式1.整车充电模式车整电模充是很多式家研究国试验重点,的这模种把电池式车辆作为与一整体来考个虑,其模化规发展的键是关能研制生产够“容量大、成出本、充低电、寿快长命”电的产品池51..1常充电[规6]1,在捷性上满足用户便需的求具体,又包括规充电常和快速电两充类型。种蓄电池在放终止后电应,立充即电,电充流电当低,相大约小15为A这,种充电做叫常充电规(通充普电)。常规蓄池的充电电方法采都小电用的流恒压或流充恒电,一充电般
时问5为~8h,至甚达10长2至0多小个时。管尽充电间较长时,因为所但功率用电和的额流值并定关不键因此,充电和安器成本比装较低可充;利用电分低谷力段时行进电,降充低充成本电;提高可充电率效和长电延的使用池命[寿71]。种这电方式通常适充于用设计:动汽车电的续里程驶尽可大,能满需足辆一车天营运要,需仅利仅用晚停运时间间充。电现段阶术技件条下,池电续驶的程里约为20大0m,像k私家、车市环卫车、企业商务内等车辆车均日行驶里程都在池的电续里驶范程围之,内均采可常规用充电的式。方5.1.快2充速电快充电速称应又充电急,是以较电大流时间在电短动车汽车的停20min2h内至(体的充电时具由电动汽车动间力电池的接收能力定而),为其供短提时电充务服一般充电电流为,10~450A0充。电时间;短电充池寿电命长(可充电0200次以上);没有记性,忆可大以量充容及放电电,几分在钟就可充内70%80%~的电由于;电充短在间时内(约为1~05min)1能就电使池储电量达到08%~90%,加油与时间仿,使电相汽车使用动来非常起方便这种。20充高等育教学考自试业毕论电方式适文情用况:电动为车的日平均汽程大里电于池续驶的里即20程km0,即车在运辆的行间隙行快进补充电速,来满足运营需要;比公交车如、出车等租辆它们车日的平均驶里程行在300mk左右,则有还100mk右左电量需的要峰、在时平通过速充电快方的式进补充。当然行可以采用更也换池的方电式来行能量的进补给1[]8。5.2更电换模式池换电池模更式也租称赁电池式,模是一种车把与辆池电分考虑开的思。路户只购用买车,汽由专的门池租电公司赁负责电池的购、买租、充电赁、快速更换及理管可。以让用像“户车汽油”一样加方便地得能到源供。给的它运营模是式通过个电各更换池集中对站准化的电标池电充电,动汽用车户需要充补能时源,以非可常方地到便意任个更换站一更换充好电的。池电池更换的运用站式可以模为分以几下点5.2.。1池租电赁能供给源业企购买池后电过向通间中运营商(建企业站)支付一定建的费用来进行站换站的更设建电动。车汽户在用买“购车裸”后,去池更电站办理相应换的租“赁续手及交”一定租的就能金使动汽电投车使入用。租的赁手及租续由金关相门部商协定,对而于金租以可定肯是的,因为给消费者换的一块充是电的满池,电上一加些它其本,成租电赁的价格肯定池比消费者要自己在家电贵,但是充对绝远远低于油的燃用。费用户电在池的用过程使中不仅交要金
租,每更换次电池根据电池时电的量消耗况用户还要向电池情换站交更纳相的应所电费。用.5.22池电快速更换的为了得更使换更加捷快需要更换电,池的辆进站之前应向站台车提出电更换池求,请便以台站调度安停排车置位、知通电更换池库准备车更换整电池并运更换电至区池、备准载卸设。当备车进辆站,后根据调指令将车度开到换电更池准区位确,置备更准换池。电.253.电池的护维当电池在用使程过,中体电个池的容量出现会严不重均的衡现。象这样在电池串联充电时,只有一要只池的充电电压电达到高限最电制,压就要立即止充电,停此时电而较低的个压电体池还处于充状欠;反态来过电在汽车行驶过动程中,只有一要电只的池压下电到最降低限电制,压就要开断力2动1等高教自育考试毕业论学文电池止停电放,此而时电较高压个体的电池量容不充分能利用[1]9。这样长期循环使下用,去电动汽动车电池力的量会越来越容不衡,均次一满电的行充里驶会大程大低降。充分利为锂用子动离力池的电储效能,率降使低用成本,电充站设建需设置要电池容测试量与放电维充护设,备当电汽车动力电动池容的量明显出下降现时,用该设利备可以单对电个池进容量行试,测对容量落后并的电进行池多次的放电充作操使其,性活物充质激活,容分量到得复恢。22等高教育学考试毕自论文业第6章来未动汽电车电充技术发的方展向.16整车充电中慢速充电的方可式充以利用分谷电力充低电,电相费降对,但是低充电间时过长使车辆使用的分不十便;快速充电式方下充电时短间易于车的使辆,用但充电是费较用高,会且大缩短大池的使用寿电命。电池模式单纯的换租赁和电费费支出能比整可车电模充式一定幅有度增,加是但于节省由买购池的电费用如果政策和管,到理,理论上位车辆整个命生期时运营的用会费著低显于车充电整模,式且换电模式的池灵活性、方性便相对较好都2[]0。6.2换电池式属模能源新物流模式于电池模换式有于利池生产企业电规模化标、化生准,有利于产能供源给企的规模化采业购集与化管约,能理够著降显总低运成营。本源能给供业作企为个一相对立独中的间营运商有利,于政施府更加具针对的性持扶和优政策惠如,电政价策、买电购补池政策等,贴易建立起清容的晰财务利模式,盈比单纯供充电提务可服获得更的经济回高报,有具更的大发空展间。.36无快线充速电成为将最想充电方理式无快速充电技线术将会电为动汽提车供捷便充电的式方随,随时利地各用新的种清能
洁源进行电,例充风如能、太能阳等这种充电站。有太阳装能发系统电风或发电系统和能蓄设备电,与可商用力连接。电将太能能发的阳电储存在蓄电设备,然中后利太用阳发电能和蓄设备的电电力为辆充车。电蓄电备设储的电力存完用时可用,用商电为车力辆电,因此充够不受能天气和时的影间响定稳电充21[]。.46速快电大充发展将量来电带谐网污波染换电池模式中集电便于充统调一、管度和理控监能够最大程,发挥削度峰谷作用,填提电力系统负高荷,率大限度最少谐减波染等污电网的不对影响利有,利电于的网安稳全运行定和力资电源优化利用[2的]2综。上述,所换电模池式具更突有的出优和更势阔的发广展前景考虑到差。异需化和特殊求情下况能电给补需的要,更换以电池主、为整充电车辅的运营为模式成将为国我动汽电车电充站来发展的未主模式。流23高等育教自学试毕业论考文结论未在的20来内年汽油,柴和油是汽仍主要的车量来能源但,油和柴汽的油量质要求越来越,发动高技机将术速快发以展高能量利用率。代用提料燃会到迅速运得用,天气汽车然乙醇和汽车率会先规模大投使用,纯入电动车汽和燃电料汽车池会逐将步扩大应用。中其混合力汽车将会得到动速快发展和应用,混合动汽力将至少车3在年0内是都汽车工最切实可业的解决能源行问和题污染题问途径。而纯电的动汽车将是未来新源能车汽展的发终方向。但最由是于目电动汽车电池续前航能不足力,及充电以网点建站的不设足等制,其约短时期内的在运用但随着。充电站及换电站以建立,的电纯汽动技车术会将步逐代目取的任何新能前汽车源术技,终发最其在零排放、动力挥性强、济经性、使用本成低面的优方势。24高等教育自学考试业毕文参考文论献[]1玉梅刘汽.车节技术能与理原.第2版.北京机:工械出业版,社2010:1-22[]钱伯.章新能源车汽新与蓄型电池及热电能换技术转北京.科学出版:社,0201:2-11[33]永洪福中.新国源汽车能发前展展景望.北京人:交通民出版,社2090:57-[]4李华晓.能新源车技术发展的挑战汽机、和展望遇.北京:机工业械出版,201社2:6-65[1]5胜明催,家军韩新.源汽车能技术论.概京北北:大京出版社,学2011:2-201[6]庄德,继庄蔚敏,叶恒福低碳汽车技术..北:京清大华学版出,2社100:80-1[87]陈全世,仇,斌谢起成.燃料电电池汽车动.北京:清华大出版社学,2050:2-232[8上]海油石学会.然天和气化石油气.液北京中国:化石版出社,0201:17-199][姜立.
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