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汽車新能源技術論文(通用10篇)
在經濟和科技高速發展的時候,汽車能源已經越來越重要了。小編整理了汽車新能源技術論文,歡迎閱讀!
汽車新能源技術論文 篇1
【摘 要】
當前,能源危機與環境污染已經成為制約人類社會可持續發展的重要問題,污車耗能和廢氣排放是造成能源危機與環境污染的重要原因之一,已經嚴重影響著人們生活和健康,研究汽車新能源與節能技術成為汽車發展的重要方向。本文就當前汽車新能源與節能技術的發展和應用,進行了簡要的探討。
【關鍵詞】
節能環保;汽車新能源;節能技術;應用研究
引言
在經濟和科技高速發展的同時,能源危機和環境污染正成為影響人類生存和發展的重要問題,節能與環保正成為21世紀人類社會和諧發展的主題。汽車燃油消耗和廢氣排放,已經成為能源危機和環境污染的主要誘因,為了人類社會的可持續發展,急需在汽車工業中應用新能源與節能技術,以降低能源消耗和環境污染。研究汽車新能源與節能技術已經成為汽車發展的重要方向,汔車動力正從汽油向清潔柴油、混合動力、燃料電池等方向過渡。本文就當前汽車新能源與節能技術的發展和應用進行了簡要的探討。
1.汽車節能技術
1.1汽車混合動力技術
汽車混合動力技術是當前汽車新能源與節能技術中發展較為成熟的一項技術,也是人們較為熟悉的技術。在汽車混合動力技術方面,豐田作為先行者憑借混合動力的環保理念取得了極好的成級。目前所采用的汽車混合動力技術,有汽油機與電動機混合、柴油機與電動機混合兩種。實際上,混合動力技術主要是應用電動機和發動機相配合,以獲得加速成和爬坡等工況下所需要的爆發力,而在汽車高速巡航狀態時,則減少發動機出力,從而減少發動機的油耗。此外,混合動力技術還有能量回收技術的應用,在汽車制動情況下,可以將制動所產生的熱量進行轉變,提供給電動機作為能量。
通常情況下,混合動力汽車可以選擇單獨使用電動機驅動。從電機輸出功率在整個混合動力系統功率中所占的比重來看,可分為混合動力系統、輕混合動力系統、中混合動力系統、完全混合動力系統。第一種混合動力系統所采用的混合動力,是在內燃機上增加啟動電機的方是所獲取的,所采用的啟動電機是發電啟動一體式電動機,以此為基礎控制發動機啟動和停止。輕混合動力系統則采用集成啟動電機,這一第汽車減速成和制動時,能夠吸收部分能量,而在汽車行駛過程中發動機則等速運轉。中混合動力系統采用高電壓電機,當汽車在加入或大負荷狀態時,電機輔助驅動以補充發動機自身功率的不足。完全混合動力系統采用高壓啟動電機,其混合程度可達50%以上,是當前混合動力技術發展的.主要方向。
1.2藍驅技術
藍驅技術是在原發動機和車型基礎上進行優化,以降低汽車燃油消耗的節能技術。相較于普通車型,應用藍驅技術的車型調整了變速箱3擋到5擋的傳動比,使汽車在高速成巡航狀態下能夠更省油。同巔,藍驅技術還從空氣動力學原理出發,對車身設計進行了優化,如底盤高度、風阻系數、胎壓、滾動阻力等。
1.3汽車壓燃技術
目前汽車所采用的往復式內燃機,所采用的燃料主要為汽油和柴油,汽油采用火花塞點火,柴油采用活塞壓燃方式點火,點火方式的不同使得紫油機壓縮比比汽油機更高,燃油效率相對較高,但汽油機所采用的火花塞點火方式,使其發動機工作震動小,噪音小。汽車壓燃技術則是將兩種技術進行融合所產生的新技術,采用汽車壓燃技術的發動機,其技術結構相較于普通發動機更為復雜,其壓縮比更高,燃料能在同一時間燃燒,從而提高了燃油使用率,同時由于采用了稀薄的混合氣壓縮點燃,能有直接通過調節噴油量來調節扭矩而不用節氣門。此外,由于采用壓燃技術,發動機燃燒溫度極低,能有效減少輻射熱傳遞,且燃燒周期短,其燃燒過程更多是化學反應,在目前污車節能技術中發展相對成熟。
2.汽車新能源
2.1氫動力技術
氫動力目前主要應用于寶馬和本田兩個汽車品牌之中。在寶馬汽車中,應用了一套絕熱能力極佳的儲氣系統,該系統采用多層復合金屬材質,采用3mm中空設計,可以有效的將槽內溫度保持在-250℃,用以儲存氣動力技術所采用氫氣燃料,能有效的將氫氣維持在液態情況下。雖然這個儲氣系統體積龐大,但能夠省卻安裝冷卻機構的空間,因此可以不增加體積和生產成本,同時不用增加機械結構。不過氫動力技術最初設計的目的,并不是純粹氫燃料動力,而是采用汽油/氫氣雙燃料,真正使用氫單一燃料的車型在首批產品中僅有5輛。
采用氫氣作為燃料,其燒燒特性同汽油并不相同,在采用汽油/氫氣雙燃料時,很難將燃燒效果最佳化,既便達到了,在進行汽油和氫氣燃料切換時,汽車動力也會產生明顯的落差。為此,在實際應用中,對兩種燃料的動力曲線進行了限制,使得汽車動車受到部分限制,以使乘客感受不到切換時動力上產生的落差。
2.2電力驅動技術
電力驅動是將汽車汽油發動機和柴油發動機替換為電動機,采用電能作為能源,為汽車行駛提供動力。這種技術所采用的燃料清潮,同時輸出扭矩大,應用在汽車中有較好的經濟效益。但是,采用電力驅動技術,其難點在于動力充電的問題,以及充電后汽車續航能力的問題,雖然目前應用電動力技術的汽車已經開始量產,但這兩個問題依然沒能得到良好的解決。實際上,電池技術是新能源汽車研究的關鍵性技術之一,目前主要集中在電池安全性、可靠性、輕量化等方面,需要重點支持驅動電機系統、電動空調、電動轉向、電動制動等能力。根據規劃,我國2015年,純電動乘用車、插電式混合動力乘用車最高車速成不低于100公里/小時,驅動能力與成本都將進一步得到改善。
2.3燃料電池技術
燃料電池技術,是采用氫氣、甲醇等作為燃料,經過化學反應產生電流驅動汽車的一種新能源技術。燃料電池的能量是由氫氣與氧氣發生化學作用所產生的,而不是經過燃燒產生的。這一過程是直接將氫氣、甲醇等轉變為電能,整個過程不會產生有害物,同時能量轉換效率比內燃機更高,是一種理想的節能環保技術。但在實際應用中,單個燃料電池所提供的動力極為有限,通常需要結合成燃料電池組,以獲得足夠的動力。目前,燃料電池技術已經被廣泛應用于福特、豐田、通用等汽轉公司,具有極高的價值。
3.結束語
當前全球都面臨著能源問題,主要表現為能源儲量不足、能源利用效率低、現有能源結構污染嚴重等方向。需要積極研究新能源作為替代,開發新的節能技術,從而降低汽車的能源消耗與環境污染,促進人類社會的持續發展。 [科]
【參考文獻】
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汽車新能源技術論文 篇2
摘要:
隨著我國經濟的發展,汽車已經成為越來越多家庭的出行工具。但與此同時,汽車對環境造成的污染也不容忽視。為了解決這一問題,本文將對汽車的新能源以及其節能技術的應用作出探討。
關鍵詞:
汽車;新能源;節能技術
目前,全球升溫的情況越來越嚴重,世界各地的環境也在急劇惡化,導致這種情況的其中一個重要原因就是人們使用汽車出行的頻率越來越高。汽車尾氣的排放以及燃油的消耗,對世界的環境污染問題和能源不足問題產生著重要的影響。如果要解決問題,則需要從汽車的新能源以及節能技術方面下手,來減輕汽車出行對環境方面帶來的污染,以及找到新的能源來替代原有的燃料。
1、現有汽車能源環境污染分析
傳統的汽車燃料主要包括:汽油、柴油等。這些燃料燃燒后帶來的污染物主要有一氧化碳、二氧化碳和醛類等。其中,甲醛會對人體造成十分大的傷害。甲醛屬于刺激性氣體,對呼吸道、眼睛都會產生刺激性作用,在甲醛濃度較高的地方,人還會出現頭暈、惡心、嘔吐、胸痛和咳嗽等癥狀。丙烯醛也屬于刺激性氣體,會給支氣管細胞、眼睛、呼吸道等帶來刺激和損害。而一氧化碳和二氧化碳帶來的危害則主要是環境危害。
2、節能技術研究
隨著人們出行使用汽車的頻率越來越高,人們對燃料的消耗也越來越多,地球上的能源已經漸漸不能滿足我們的需求。現在市面上的大部分汽車節能技術不到位,需要耗費大量的能源,要解決這一問題,需研究出更先進、更易用的節能技術。
2.1汽車混合動力技術
混合動力技術是目前較為先進的節能技術,是指發動機和電動機的組合,目前可以分為三類。一是增程式混合動力技術,發動機只發電不驅動,電動機直接驅動的驅動方式;二是并聯式混合動力,發動機既發電也驅動,電動機直接驅動的驅動方式;三是混聯式混合動力,發動機既驅動也發電,由兩個電動機驅動的驅動方式。
2.1.1增程式混合動力技術
增程式混合動力技術也稱串聯式混合動力技術,其代表車型是雪佛蘭-沃藍達。這種動力技術的優點有三個:一是只要有燃料就可以行駛,不用擔心電池的電量不足;二是汽車的電池可以直接充電;三是發動機能夠在最舒適的轉速區間工作,以保證較低的油耗。但這種動力技術的缺點也十分明顯,一是由于能源經過兩次的轉換,其效率偏低;二是由于只有電動機驅動車輛,所以電動機功率較大,同時為了保證電動機的續航,對發動機的功率和電池的容量都有一定的要求。
2.1.2并聯式混合動力技術
并聯式混合動力技術的代表車型是比亞迪-秦,這款車體內有一個發動機和一個電動機,而且車體內的電動機和發動機都可直接驅動車輪。這種動力技術的優點有兩點,一是這種動力技術的成本是最低的,只需要在車內安裝電動機和電池;二是其起步扭矩大,會產生較為強烈的推背感。而這種車的缺點也有兩個,一是兩者同時工作的時間不長,不能保持太久的高功率高扭矩;二是在正常的行駛情況下,只有發動機工作,與其他汽車相比沒有節省太多的`油耗。
2.1.3混聯式混合動力技術
混聯式混合動力技術的代表車型是凱美瑞尊瑞。混聯式混合動力技術更有效地結合了上面兩種動力技術,在這種技術中,發動機的動力由動力分割機進行分割,一部分直接對車輪進行驅動,而另一部分則被用于發電,所產生的電能用來驅動電動機,電動機的使用比例比并聯式中電動機的使用比例更大。這種動力技術的優點也有兩種:一是擺脫了充電樁的限制;二是能真正實現電動機與發動機長時間同時工作。其缺點也有兩點,一是結構復雜而且成本最高;二是汽車的車身重量會有所增加。
2.2汽車壓燃技術
目前汽車傳統點火方式有兩種,分別是火花塞點火和活塞壓燃點火,活塞壓燃點火的壓縮比更高,而火花塞點火則使發動機的噪音和工作震動更小。汽車壓燃技術是將傳統的火花塞點火方式和活塞壓燃點火方式進行結合,通過提高發動機的壓縮比,使燃料可以在同一時間內燃燒,從而達到提高燃油使用率的目的。采用壓燃技術能使發動機的燃燒溫度降低,減少輻射熱傳遞,而且燃燒周期更短,從而達到節能的目的。
2.3汽車可變排量技術
可變排量,也稱為切缸工作循環,最早在20世紀80年代被通用汽車公司運用于凱迪拉克汽車上。目前在中國已經研究出通過控制發動機的進氣溫度來控制排量的技術。這項技術是根據空氣冷縮熱脹的原理,在汽車剎車或者怠速時,汽車的熱氣管道會向發動機輸入熱空氣供內燃機燃燒,空氣密度的降低使得在保證理想空燃比的前提下,能夠降低噴油量,而同時因為進氣密度的降低,壓縮進程時壓縮空氣所需的能量也隨之而降低。因此,我們可以在發動機體積不變的前提下,使汽車在剎車和怠速時降低發動機的功率,減少噴油,降低排放。
2.4汽車結構節能技術分析
汽車的結構和部件的設計,都對汽車的油耗高低產生著一定的影響。例如更貼近流線型的車身,受到的空氣阻力會更小,也更能節省能量。下面我們將從汽車的結構方面對汽車的節能技術進行分析。
2.4.1車身設計節能分析
由于汽車的行駛過程是在空氣中運動的,而空氣自身無時無刻都在運動,因此,汽車與空氣的相對運動會給汽車的行駛帶來阻力。汽車與空氣間的相對運動速度越高,則給汽車行駛帶來的阻力就越大;汽車與空氣間的相對運動速度越低,則給汽車行駛帶來的阻力就越小。想要減小空氣阻力,我們可以從兩個方面入手,分別是減小汽車的空氣阻力系數以及減小汽車的迎風面積。
2.4.2車輛自重節能分析
相同車輛的油耗一般會隨著車身重量的升高而升高。因此,減輕汽車自身的重量,也會對降低油耗有很大的幫助。應用鎂合金、鋁合金等材料來制造汽車,能夠更加有效地降低汽車的車身重量。
3、新能源技術
除了對節能技術進行研究,盡快找到更加環保的新能源也是我們需要關注的方向之一。
3.1混合動力技術
目前我們所指的混合動力汽車,一般指使用發動機和電動機同時作為動力來源的汽車,即油電混合汽車。汽車的行駛功率可以根據實際的需要由電動機或發動機單獨提供,也可以由兩者同時提供。相比起傳統的汽車,這種汽車的油耗非常低而且燃料燃燒充分,在當前的市場條件下,這種技術將會得到越來越多的應用。
3.2氫動力技術
氫動力技術主要應用于氫動力汽車。與傳統的動力汽車相比,氫動力汽車不排放尾氣而排放純凈水,從真正意義上實現了零排放,而且可以儲存更多的能源,是一種非常好的技術。但與此同時,應用這種技術的車輛與傳統車輛相比,成本高于20%。作為未來汽車發展的一個重要方向,氫動力技術有很多的優點。一是能源轉化效率高,氫動力技術的能源轉化效率為60%~80%,是傳統內燃機轉化效率的2~3倍。而且氫動力電池本身不參加化學反應,沒有損耗,燃料電池在工作的時候沒有噪音和震動,因此,這種技術已經成為目前新能源研究的一個重要方向。
3.3燃料電池技術
燃料電池汽車也可以看作電動汽車的一種,但與電動汽車不同的是,燃料電池汽車不需要充電,在汽車沒有電的時候,只需要給電池裝滿燃料就可以了。和普通的電池相比,燃料電池的特點在于可以自行補充燃料,而不需要反復充電。這種技術的原理是,氫在燃料電池中與氧氣發生氧化還原反應,以此產生出電能,來推動電動機工作。燃料電池具有以下優點:一是不排放廢氣,直接減少了溫室氣體的排放;二是提高發動機的燃燒效率;三是沒有噪音、運行平穩,減少了噪音污染;四是提高了燃料的經濟性;五是減少了汽車的機油或者汽油泄露帶來的對水資源的污染。燃料電池的技術核心主要包括控制器技術、電機技術與電池技術。
4、汽車節能技術應用——以卡羅拉雙擎為例
下面我們對卡羅拉雙擎進行分析。卡羅拉雙擎是豐田旗下的一款油電混合動力汽車,這款汽車的動力由發動機和電動機共同提供,卡羅拉雙擎在啟動時只用電動機進行啟動,這時的發電機不工作,而在加速時,則由發動機和電動機共同提供動力,以提供更強的加速性能,同時在減速和制動時可以回收能量,給電池充電。從節油方面來看,卡羅拉雙擎的發動機燃燒效率達到38%,比目前市面上大部分汽車的燃燒效率都高。因為汽車的熱燃燒效率直接影響著發動機的輸出功率,因此燃燒效率越高,汽車的節油性能也就越好。與傳統汽車相比,這款汽車可以智能控制發動機,從而達到有效延長發動機壽命的目的,而且其日常維護方式跟普通汽車差不多,對于車主而言也十分方便。
5、結語
根據上面的分析我們可以知道,目前市面上已經有著很多的節能方法。隨著人們對環境的日益重視,這一方面在將來也一定會有更大的提高。我們也需要持續關注這一方面的發展,只有生活質量和環境質量共同提高,我們的社會才會有更好的發展。
參考文獻:
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[2]尤堂勇.汽車新能源與節能技術應用研究[J].科技論壇,2015(20):176.
汽車新能源技術論文 篇3
摘要:
人們的生活離不開電能的支持,但是隨著經濟發展的快速發展,我國對電力的需求逐漸的增加,電力新能源的開發以及電氣節能技術的應用有效的節約了電能的消耗,以下就對這電力新能源與電氣節能技術的發展應用進行詳細的分析。
關鍵詞:
電氣節能技術;電力新能源;發展應用
1、引言
我國是一個人口大國,隨著經濟建設的快速發展,對電力的需求不斷增加,為了追求經濟建設的可持續發展,實現節能環保的目標,我國開發了電力新能源,研究了電氣節能的技術措施,有效的降低了電能的耗損,以下就對電氣節能技術的措施分析以及電力新能源的開發進行簡單的分析.
2、電氣節能技術與措施分析
電氣節能技術與措施主要是從兩個大的方面進行的:①研究新型的電氣節能技術從而降低電能的消耗與損耗;②通過對原有的電氣設備進行改造,從而降低電能損耗,實現節能目標。
2.1研究新型的電氣節能技術降低電能的消耗與損耗
新型的電氣節能技術主要為分布式的電力供給,這種供電方式是基于節能環保技術運行的,在使用的過程中,主要是對電力集中的供給,在運行的過程中,主要是在電力用戶的周圍安裝發電系統,從而采用分布式的方法統一集中的進行電力的輸送與供給,采用此種供電方式可以有效的降低電能的消耗,與傳統供電方式相比,具有良好的能源節約作用,并且采用分布式的電氣節能技術可以循環利用可再生的資源進行電力的輸送,實現能源節約,環境保護的目標。研究對發電、儲存能量的電氣節能技術的研究,具有較高的實踐價值,通過對熱水器的蓄能與蓄熱技術,空調的蓄冷技術措施等的應用,可以實現電能的有效轉化,以其他能源形式儲存起來,以便在需要工作的時候再轉化為電能,實現電能的合理分配與利用,降低了電能的損耗,提高了電能的利用率與使用率,具有較高的節能環保效果。
2.2通過對原有的電氣設備進行改造,降低電能損耗,實現節能目標
現今,電氣設備不僅會消耗巨大的能源,還會在使用的過程中,造成一定的能源損耗,所以研究電氣節能技術,通過對電氣設備進行改造,調整原先不合理的地方,從而提高電能的使用率,降低電能的損耗,對電氣設備進行改進措施主要表現在以下幾個方面:
2.2.1對變壓器設備進行節能技術的改進
在整個電網運行輸送系統中,變壓器是最重要的組成,將節能技術應用在變壓器設備的改進上,可以調節電壓,實現電能的安全輸送,降低電能的損耗,而對變壓器設備進行節能技術的改進,就是要使變壓器改進為低損耗的設備。不同的用戶對電力的需求不同,因此不同用戶的電力輸送的電壓也存在著較大的不同,采用變壓器調節電壓時,就會造成一定電能的損失,所以研究低損耗的變壓器,對節約電能具有重要作用,采用非晶合金鐵心構成的變壓器具有良好的節能環保作用,不僅可以降低電能的損耗,還可以降低成本的支出,具有良好的推廣使用價值。調整變壓器的參數可以有效的降低電能的消耗,實現節能目標,在電能輸送的過程中,我們要對電力負載進行調整,改變其運行的方式,降低電能在輸送過程中的損耗。變壓器在運行的過程中們需要加強對各個方面的管理,通過對變壓器進行調整,可以提高節能的效果,降低變壓器中的功率損失與消耗,提高電能的利用效率,從而實現節能環保的目標。
2.2.2對電網運行的配置進行節能技術的應用與優化
對電網運行的配置進行優化與設置也可以降低電能的損耗,因為在電網運行時,往往會出現無功的.電流導致的電能損耗,而對電網運行的優化配置就是無功補償,采用節能技術措施降低電能的損耗,還可以對電網的功率進行合理的配置與分配,保證變壓器電壓的穩定狀態,降低電能損耗。
2.2.3采用節能技術減少線路的電力損耗
發電站是通過輸電線路進行電路的輸送的,很多時候發電站與電力用戶的距離非常遠,在運輸的過程中就會造成線路的電能損耗,輸電線路越長,電力負載就越大,造成的電能耗損也就更大,降低線路的電阻值,可以提高電網系統的功率因數。在供電營業區域內,要結合區域經濟發展,做好規劃與布點方面的工作,如負荷密集地變電站電壓等級應選110kV及以上為宜,偏遠山區,負荷較輕的地方可采用35kV及以下變電站。線路規劃要堅持最短距離的原則,減少線路的長度距離,在選擇導線時,要注意規格的選擇,包括截面積等,選擇截面積較大的導線在某種程度上也能降低能源消耗。在進行輸電線路的架設時,要對整個區域進行綜合了解,選用最短路徑的方法降線路電能的損耗。
2.2.4采用節能技術實現空調系統的環保與節能
一般在建筑內都是通過空調系統來實現室內溫度的改變與調節,但是空調系統會造成極大的能源損耗,所以如何提高空調系統的節能環保就成為電氣技能技術研究的重要內容,要對空調系統進行優化設置,要對空調系統進行參數的設定,選用節能環保型的空調,實現節能控制的目標。冰蓄冷技術是利用夜間電網低谷時間風能,利用低價電制冰蓄冷將冷量儲存起來,白天用電高峰時溶水,與冷凍機組共同供冷,而在白天空調高峰負荷時,將所蓄冰冷量釋放滿足空調高峰負荷需要的成套技術。從能源合理分配角度出發可知,冰蓄冷技術有效的節約了能源,節省了空調設備費用,減少制冷主機的裝機容量和功率,利用峰谷分時電價,大量減少運行費用,也降低了總電力負荷,減少電力需求,緩解建設新電廠(機組)的壓力。此外,冰蓄冷技術還能節省用戶對空調系統的投資、改造、運行維護等費用,降低用戶空調系統的運行費用冰蓄冷技術具有良好的節能減排作用。
3、電力新能源的開發與發展應用
除了電氣節能技術的應用,還可以開發電力新能源,實現電能的節能環保作用。現今隨著經濟建設的快速發展與進步,我國對電能的需求逐漸升高,但是能源使用比較緊張,如何開發電力新能源就成為現今能源利用的最重要課題,開發電力新能源可以緩解能源緊張的現狀,促進經濟建設的可持續發展。近些年來我國對電力新能源的開發研究力度不斷的加大,也取得了一些進展,開發使用的新能源有效的緩解了能源緊張的局面,節約了能源,現今我國電力新能源的開發與發展是在機遇與挑戰中并存,以下就對有良好實踐效果的電力新能源進行介紹分析。
3.1風能轉化為電能的應用
風能作為電力新能源具有良好的節能效果,對紓解現今能源緊張的現狀提供了積極的作用,利用風能轉化為電能,有效的提高了電能的利用率,現今可以有較多的新能源應用在電力能源的開發與使用中,風能的應用具有良好的節能效果。圖4~5是與美國風電利用小時數與發電量的對比,雖然與美國還存在一定距離,但是也在不斷的進步中。
3.2太陽能轉化為電能的應用
我國最常見的電力新能源就是太陽能的發電,主要是采用分布式的太陽能發電形式,可以滿足用戶對電力的需求,除此之外,還可以將太陽能轉化的多余電能傳送到電力系統中,采用太陽能的分布式發電具有較高的優勢價值,不僅可以高效的轉化為電能,還可以就地附近進行使用。采用光伏的太陽能發電,適合分布式的特點,不僅可以為當地的用戶提供基礎的電力能源,還具有良好的節能環保作用。電力新能源的開發與應用具有良好的發展前景,可以促進經濟建設的可持續發展,通過對電力新能源的不斷開發與研究,可以減少對資源的過度利用,實現資源節約與環境保護的目標,新能源與傳統的能源相比具有較高的實用價值與推廣價值,污染小,還可以節約電能,對新能源進行開發與研究是時代所趨,也是構件和諧社會的重要手段。
4、結束語
總之,我國對電力的需求不斷的增加,研究電氣節能技術與電力新能源可以舒緩能源緊張的現狀,解決電能的損耗以及資源浪費的問題,具有良好的節能環保作用,我們要繼續研究電氣節能的技術,加大對電力新能源的開發與研究,從而促進經濟建設的可持續發展。
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汽車新能源技術論文 篇4
1、汽車科技創新繁星閃爍
以節約燃料和降低排放為主要目的的綠色增壓直噴柴油機、復合火花點火或VVT—汽油機、混合動力驅動系統、均勻充氣壓燃(HCCI)發動機和變速箱向多檔位(5檔、6檔)手動、自動、手自動一體、CVT方向發展等,特別是缸內直噴技術、增壓技術、低壓縮高膨脹循環、可變氣門相位及升程、可變壓縮比、可變排量、減速部分汽缸休眠、自動泊車、夜視系統、雙渦輪正壓直噴發動機、雙火塞順序點火及集成的起動發電機的采用等等,確實能使汽車發動機的熱效率有較大的提高,廢氣排放也有所降低。DSG雙離合、四輪同步轉向和四輪異步轉向等,能很好地解決高速行駛中車輛方向調整過快導致安全事故的問題。但上述所有這些技術措施,只能算是小改小革,小打小鬧,根本不能稱作汽車革命;因為汽車主體結構還是老樣子,燃料也無多大改變。
2、電動汽車風起云涌
近年來,國內汽車工業發展迅猛,能源問題日趨嚴重。專家估計,我國已探明的石油可采儲量為23億噸,僅可供開采十二三年(含可能還將發現的新油田);未來原油供需缺口將逐年增大,對外依存度也將急劇上升;價格更將日益高漲。如今能源危機已迫在眉睫,業內專家分析認為,在未來十幾年內汽車產業如果不能開發出新能源取代燃油,那么汽車產業就將沒落夕陽。當然,汽車行業的科學家們絕不會坐視這燦爛了百余年的汽車產業因此而消亡。世界不少國家投入大量的人力和財力,努力地研發新技術、新工藝、新燃料,積極為能源困境中的汽車產業謀求發展新路。在我國迅速發展起來的純電動汽車、燃料電池汽車和電動—發電集成機組汽車,就是其中最杰出的代表。
2.1純電動汽車
由電瓶或鋰電池驅動汽車發動機,確實能實現零排放,對緩解能源安全問題和環保問題,有一點點好處。2013年,此種新能源汽車的銷售量已達14604輛。但是,該種車充電時間長,國外最快的也要1小時才能完成充電,而傳統動力汽車加1次油也就是幾分鐘。電池壽命短,一般只能使用1年左右。大量的廢舊電池造成新的固體形式的環境污染,這比原先的廢氣污染好不到哪里去。眾所周知,有電就有磁。大量純電動汽車在大街小巷群蟻式奔跑,必然造成整個城市的嚴重電磁輻射污染,對人體健康的危害,不可估量。價格貴,每輛車由國家補貼5萬元,長期大量產銷,國家不堪重負。充電樁的安裝,不少城市因政府經濟支持,正在積極進行。但技術層面上的問題也暴露出很多:如固定車位、物業核準、充電樁接口標準等問題,都與電動車相配套的“一車一樁”、“樁隨車走”等原則難以實現,為電動車的大規模產業化埋下隱患。
2.2燃料電池汽車
此種汽車沒有汽(柴)油發動機,只有1塊燃料電池,油箱讓位給了儲氫罐。該車具有安靜、高效和零污染排放等特點。在未來5年內,美國將投資30億美元開發氫燃料電池汽車。日本計劃到2020年,投資40億美元,用于這種汽車的研發。法國政府研制燃料電池汽車的預算費用為10億美元。全世界在這場角逐中的投資總額逾百億羙元,試圖掀起汽車工業的大革命。我國的幾乎所有汽車巨頭,在開始時也都在燃料電池汽車領域摩拳擦掌,想要大干。但是,近年的研發困難重重。氫碳無法直接利用,必須經過轉化器等才能使用,沒有從根本上解決熱效率難題,也使汽車結構更加復雜化。首先,儲存液氫有非常高的技術要求,難度很大。其次,燃料電池造價高:車用FEMFC中的質子交換隔膜(VSD300/)約占成本的35%;鉑觸媒約占40%,二者均為高貴材料。在我國,生產一輛燃料電池汽車,即使是大批量,估算單輛成本在300萬元以上。如此昂貴的汽車,是沒有銷售市場的。因此,諸多原因很可能造成此項目夭折。2.3電動—發電集成機組汽車這種汽車使電動車擁有了一個低耗節能的功能,能源補償和快速充電效果良好,不僅可以降低整車的動力消耗,還可在車輛行駛過程中對電源進行能量補給,從而提高電動車一次充電的續行公里數。此技術使電動和發電的磁電共用,具有一些創新和變革的初步意義。可惜該種汽車結構較復雜,價格不菲,難以普及。先進發達國家的權威學者們已下定論:電動汽車類群只是過渡性產品,沒有前途。
3、空氣汽車揭竿而起
近五六年來,己有澳大利亞、法國、墨西哥、美國、印度等近10個國家先后研制成功了多種小型空氣汽車(可乘坐2~3人)。此類汽車,都是以壓縮空氣作動力,不使用燃油,對環境不造成直接污染和二次污染,最高時速可達50~120km,1瓶壓縮空氣行程在200km以上,每輛車價1萬美元左右,運價為傳統汽車的1/10~1/5。
4、新能源液氮空氣汽車破土沖天
自然界空氣中的氮氣(N2)按體積比測試占78%。它具有良好的壓縮彈性,能形成氣、液、固3種狀態,是能量轉換的最佳載體。而且取之不盡,用之不竭。現今天底下有不少有識之士,看好這一載體,試圖以其作為清潔能源使用于汽車。浙江大學和廣東某公司,已在研發液氮空氣汽車的艱難征途中拼搏了五六年,基于機械結構的不盡如人意,一直尚未取得突破性進展。據報道,他們研制的液氮空氣汽車雛形,己在某年春節前于校圓內跑了幾圈,邁出了可喜可賀的一步。他們釆用的熱交換器(汽化器)為翹片式結構,安裝于汽車頭部。翹片式吸熱管,平行于車行方向,管道的第一片翹片,就把迎風攔擋住了,其后的所有一大串翹片不能有效吸收空氣中的熱量,因而吸熱管中的液氮就不能被汽化,所以得不到持久的氮氣。如果翹片管垂直安裝于車行方向,每一根翅片管的翹片也只有一大半迎風吸熱,而且車頭由于其他大量構件的阻擋,翹片管散發的冷氣無法穿透散去,熱風也就難以進入其內進行順暢的熱交換。上述兩種安裝形式,均不能有效地使翹片進行吸熱和散冷。因此,翹片中通入液氮之后不久,由于液氮是-196℃的深冷液體,需要大量的熱量才能變成氣體,因而使得整個熱交換器冷凍成為一個箱式外形的大冰塊。液氮汽化成氮氣,這是空氣汽車最為關鍵的一步。此步停留,汽車就無法再走。在國外,華盛頓大學和北德克薩斯大學于1994年就各有一個課題組,對液氮汽車進行了不懈的研制。這么多年來,始終未能有令人滿意的成果。究其原因,也還是液氮進行汽化的循環系統工作效率低下,容易結霜而失去液氮轉化為氮氣的功能。根據浙江大學的大量深入研究證明,提高膨脹初始壓力和釆用多工質級聯方式,可以大大提高液氮所能獲得單位質量可用能和烔效率,只是換熱器的循環系統難以在理想狀態下長時間工作。我們經過近10年的潛心研究,研發的新能原液氮空氣汽車(以下簡稱液氮汽車)也是用液氮作能源,經汽化獲得氮氣,集儲于儲氣包中增壓增動能,形成高壓高速氣流,直接強有力地沖擊到葉片上,驅動氣輪盤連同主軸轉動,實現氮氣的壓力能和動能向主軸旋轉機械能的能量轉換,輸出扭矩。這種新型動力裝置,適用于汽車,也可用于發電機及泵類等一切需要原動力裝置的機械。當用于汽車時,就稱為液氮汽車。該類汽車的主要性能,都遠遠優于現有汽(柴)油發動機汽車,也大大好于當今世界各國研發的新動力汽車。液氮汽車的供氣系統。1為液氮空氣汽車示意輪廓,液氮罐2安裝于車后尾部,液氮經單向閥3進入深冷泵(或低溫泵)4,使液氮具備2.5MPa以上膨脹初始壓力,然后注入多頭電動噴霧器5中,再注入汽化器6中。在液氮進入汽化器之前,必須進行霧化。這是液氮汽化為氮氣的最關鍵的一步。霧化后,液氮仍然是液態形態,但已變成無數細小懸浮于空氣中的氮霧粒,被其占據的空間增加了幾百倍。在如此龐大的空間,大面積地大量吸熱,其熱量足以使氮霧微粒汽化成氮氣,而不會造成汽化器的葉片和管子都結霜,不會致使熱阻增大而降低汽化效果,更不會使整個汽化器凍成大冰塊或大冰球。汽化器釆用螺旋式葉片管,并排數根與車行方向呈一定角度并聯于迎風順暢的車底。這些車底的吸熱汽化管(5根或7根),由多頭電動噴霧器掃描式先后供給氮霧。當其中一根管接受充填噴霧時,其他片管正在汽化或排氣中。這種螺旋式片管由于結構和安裝形式所決定,百分之百的片管都不停地參與吸熱散冷。風流不受任何橫隔面阻擋,車速越高,風速越大,吸熱越多,散冷越快。它不像傳統汽車的缸體等部件形成散熱損失,使整車熱效率大大降低。恰恰正好相反,是從空氣中吸收熱能,使整車能量不斷增加,使總效率大大提高。具有2.5MPa以上壓力的氮氣,經過單向閥7進入高壓管8,再經過單向閥9進入高壓儲氣包10。該儲氣包容積在1.5m3以上,其周鑲嵌大量與車行駛方向呈一定角度的'直條吸熱片,或與車行向完全一致的“S”字形吸熱片,進一步再次使氮氣熱能增加,體積彭脹,壓力升高。儲氣包下與車箱之間用絕熱材料隔開。在夏季氣溫較高時節,由溫度傳感器測試,芯板調控,對車箱進行恒溫調控。此種液氮汽車空調器,已由河南新鄉高新技術開發區研制成功,目前年產量500萬輛左右。氮氣自儲氣包輸出,經仍不停吸熱的高壓管11后,再經過單向閥13進入操縱活門12。汽車駕駛室司機直接操縱活門12,讓氮氣按理想流量進入汽輪機14,驅動汽車行駛。從上述具體的機械結構分析不難看出,液氮自離開液氮罐從深冷泵排出以后,因液氮的臨界溫度為-196℃,液氮就被不斷汽化,即使已汽化成為氮氣,只要其沿途周圍氣溫高些,供氣系統內的氮氣全都會自動吸熱增加熱能。因而,液氮汽車的供氣系統,實際上是使能源載體液氮-氮氣在流動過程全程上,不斷自動吸收增加熱能,從而大大提高汽車總効率的裝置。這一獨特科學神奇特性,將使新型液氮空氣汽車破土沖天,爆發在即,在汽車工業革命潮流中,笑掀主升浪。
5、液氮汽車的優越性
(1)高效節能
現有汽(柴)油氣車因為是往復式曲柄連桿機構,出現上下兩處死點造成巨大能量損失,還伴有容積損失、換氣損失、泵損失、摩擦損失和散熱損失等等,能源利用率不到30%。液氮汽車運用了水力水輪機的高效原理,使高壓高速氮氣直接多次碰撞推動轉輪式氣輪機葉片轉動,特別是液氮汽化循環系統全程中不斷吸熱增壓增能,使得能源利用總效率可望在80%以上。
(2)有害氣體“零排放”
現有汽車尾氣中排出大量的CO2、CO和多環芳烴及黑煙,嚴重污染自然環境,加速地球變暖,尤其加重霧霾濃度,損害人體健康,威脅世界所有生物常態。液氮汽車沒有燃料燃燒環節,沒有化學反應存在,只有物理能量轉換,向空氣中排放的仍然是無色、無味、無毒的氮氣,是“零排放”,無污染。
(3)安全性、舒適性好
現有汽車人身傷亡交通事故中有80%以上是由于撞車而造成的。無論是正面碰撞或者是側面碰撞以及后面碰撞,竟其原因基本都是因為飛輪慣性和氣缸內受壓氣體反彈引起剎車制動距離大所致。液氮汽車只需簡單扳動操縱活門,可馬上改變氣輪機進、排氣方向,即能實現主軸的反轉和正轉,不但立馬剎車,而且可瞬時換向。正反轉換向時幾乎沒有任何沖擊,并可在瞬間內升到全速。因而,一旦遇到突發緊急車況時,可立即剎車且反向全速退讓。從而大大提高了行車安全性。液氮汽車沒有燃料燃燒噪聲和振動,也無油臭味,駕駛環境很舒適。
(4)可無級調速,能過載保護
只要簡單地掌控操縱活門,就可以控制進氣閥或排氣閥的開啟度,即就控制了氣流的大小,從而可在設計的數值內,隨意調節輸出功率和轉速。不像現有汽車那樣進行復雜的有級換檔,且檔位一般不能超過6個。也不會因為過載而發生零部件損壞事故。這是因為過載或嚴重超載時,例如碰到某一高檻障礙物時,只是車輪轉速降低或停止轉動。當過載解除時,可立即重新正常運轉,并不會產生現有汽車那樣的機件斷裂失效等故障。
6、液氮汽車的經濟效益和社會經濟效益
(1)液氮汽車制造成本低
液氮汽車以液氮作動力能源,用氣輪機取代現有汽(柴)油發動機,將給生產廠商帶來良好的經濟效益。現有汽車的發動機一般占整車成本的40%左右,安裝了氣輪機后,除了取消原發動機外,還同時去除原有汽車的冷卻系統,增壓裝置、電噴裝置、水泵、油箱、大電瓶、減速機等零部件。這不像本文一開始就提到的那些科技創新,每增加一項,就會在汽車上添加一套相應的裝置或機構,使整車生產成本又有所提高。在最大功率和最大扭矩相同的前提下,液氮汽車的材料成本可降低30%上下。目前世界上研制空氣汽車的國家,都把這類車的自身重量設計得很輕巧,有的空氣轎車自重只有125kg。因此,液氮汽車的最大功率和最大扭矩可望大幅度降低,其材料成本可更減少。液氮汽車結構大大簡化、零件精度要求、構件粗糙度要求、材質要求、熱處理工藝要求等等都大為降低,成本可減少40%以上。總之,液氮汽車的制造總成本可節約35%左右。
(2)液氮汽車性價比高
現在來估算一下社會經濟效益,主要是看用戶的運輸價格如何。目前汽油每升7.84~8.00元。例如,2000mL轎車每千米運價為0.80元。純度為99.999%(因煉鋼要確保鋼中雜質不超標,醫用要確保人的安全,故需要如此高的純度)的液氮市場價為600元/m3(0.6元/L)。實際生產成本卻不高,當每度電為0.66元時,每升液氮的生產費用為0.19元。液氮汽車對液氮的要求只需99%純度即可。這就意味著在用自然界空氣制取液氮之前,不必進行堿洗去掉空氣中的SO2等氧化物,也不必進行干燥去除水分,更無需精細過濾水汽,也不用去除塵埃,只要從自然界中的空氣里面直接制取液氮就可以了,因而價格可大大降低。即100元左右/m3液氮。液氮汽車最大行程為300km時,需500L液氮,成本為50元,每千米運價約為0.17元。這就不難看出,液氮汽車的運價小于傳統汽車1/3。如此良好的公益效益,將為我國國民經濟帶來巨大的收益。
7、結語
國家環保中心發言人說過,現在我國城市空氣污染源75%來自于汽車尾氣,如不采取更多更有效措施,這種狀況難以好轉。時代在飛速進步,科技在迅猛發展,汽車工業革命刻不容緩。國家有困難,匹夫要承擔。液氮汽車是防熱、防火、防爆、防冷凍、防碰撞、防高壓的全新的“安全汽車”和“舒適汽車”。提取車用液氮比較容易,整車生產成本低。液氮作為能源載體,經汽車使用后又回到大氣中,是最典型的綠色能源循環。我們一定要掀起一場汽車工業的大革命,把傳統舊式老汽車逐漸淘汰掉,換上清潔新能源液氮汽車。這是我們汽車科技工作者的天職,也是我們的光榮使命和應盡義務。液氮汽車是汽車革命的原創作品和終極產品,有著永恒的生命力和無比燦爛輝煌的美好前景。這種新車,更能使無價清潔能源———大自然界的空氣,得到充分利用,真正實現低碳經濟,甚至無碳經濟運作,前途無量。
汽車新能源技術論文 篇5
摘要:
隨著國家社會經濟的不斷發展,人民針對新能源的需求量也在逐漸增多,特別是建筑電氣層面。光伏新能源的使用量很大,但耗費也十分嚴重,未有效得到能源的充分利用與科學分配。文章通過研究光伏新能源系統在建筑電能節能中的使用,希望提升建筑電氣節能能力,更好符合建筑事業的發展要求。
關鍵詞:
建筑工程;電氣節能;光伏新能源;應用分析
引言
近幾年,世界各國對能源的大量利用導致能源的耗損量巨大,而本國經濟水平在持續提升的基礎上,對城市也在大范圍拓展,如此就促使在建筑內耗損了很多能源及資源,電氣的耗損在社會總能源耗費中的比重是最高的。因為,為了更好推動社會的長遠發展,令建筑項目在提升穩定性及安全性具有十分顯著的意義,對工程電氣的耗損及時展開節能降耗的基礎上,還應當強化光伏性能源于建筑電氣降耗中的使用。
1、建筑電氣低碳環保的特征
能源針對經濟的長遠發展有著非常重要的意義,是促進社會持續發展的驅動力。當前,世界各國針對能源的需求與耗損量均在逐漸增多,特別是各國針對煤炭、天然氣和石油等資源的需求量很大,生產與生活極度依靠上述這些資源。但是,這類資源的利用會產生巨大的環境問題。通常建筑中盡管不直接采用石化資源,但建筑耗損的大量電能當前依舊是由以上石化能源轉變得到的。所以,怎樣在建筑內采用干凈的能源是個十分有價值的研究課題。為此,下文針對建筑電氣低碳環保的特征進行簡要分析:
1.1實際性
當前,建筑項目的規模在逐漸擴大,電氣結構涵蓋的專業內容很多,在節能規劃建筑電氣時,要根據實際狀況,保證最后方案具備很高的可行性,不得脫離實際要求。在設計研究時用科學的理論為依據,綜合研究建筑功能特征,分析電氣結構運行需要,根據節能減排觀念,選用最適當的節能方式及幾乎是,比較確定最佳方案,通過后續實際運行降低的能耗對早期投入的設施及計劃進行全面補償。伴隨蓄電池科技的進步,鋰電池的利用,能夠減少蓄電池組資金投入,具有更好的經濟價值。
1.2適用性
在建筑設計之前,要根據建筑施工的具體情況,針對電氣結構和供電系統特征,明確規劃設計趨勢,確保項目方案的適用性,防止為減少能耗而阻礙系統的順利運行。任何建筑電氣降耗設計工作的進行,都要以供電體系為基礎,根據建筑施工要求與目標,對其展開優化設計,保證最后不僅能夠節能減排,還不會產生不良影響。1.3優化性若要貫徹執行建筑電氣減排環保規劃方案,就必須在早期綜合考慮影響工程機電設施運轉效率的各種因素,根據實踐經驗來比較研究各種信息,選用最佳方案用作施工方式。比如,能夠為建筑工程設計智能化溫感系統,等系統檢查到環境溫度大于限定值后,電氣結構智能停止運行,不僅能夠提升系統運轉的安全性,還能夠減少運轉能耗。
2、光伏新能源應用的影響因素
2.1光伏能電池板安裝角度
在建筑電氣中使用光伏新能源時要注意每個部件電性匹配。一般情況下,光伏新能源在建筑電氣中的使用極易產生部件的電流、電壓很難匹配的情況,這關鍵是由于建筑外墻表面形狀差異造成的,所以,為了防止這種情況的出現,要求控制好太陽板的.安裝角度。建筑施工階段,需要結合本地地形條件、外墻表面形狀、樓頂外觀等科學計算電池板傾斜角度,唯有如此方可合理采用光伏新能源,進而提高光伏新能源的利用率。
2.2光伏電池性能
光伏新能源的使用在現代化建筑結構中比較廣泛,其中,通常采用光伏材料,以光伏材料用作具體的工程材料,所以,材料的性能針對輸電量有著緊密聯系。其中,在建筑施工階段,光伏部件范圍很大以及位置存在差異,如此一來,光伏強度也將不同,所以,要求對不同位置使用不同的部件。例如,樓頂能夠采用強度很大的部件,如此能夠充分收集樓頂的光伏能源。
3、建筑電氣節能降耗的策略
3.1科學選用變壓器
科學選用變壓器是工程電氣節能降耗的重要內容之一,員工在選用變壓器時,在經費充足的條件下,不僅要考慮到變壓器在具體使用階段的狀況,還應確保變壓器在能量耗損上滿足節能需要。但是,由于季節不同,所要求的電力設施也是不一樣的。夏季溫度高,空調的利用率是很高的,冬季又需要采暖,如此一來變壓器所承擔的荷載是很大的,因此需要選擇高質量的變壓器。
3.2設置電壓等級
所有的建筑結構,其用電狀況是不同的,用電設施的間隔不同,用電設施所需要的電壓等級也將不同,如此就要結合實際情況,科學設置電壓,這樣電能消耗狀況也會得到一定的改善。
3.3規劃供電系統
在規劃供電系統時,全面考慮方可確保供電系統的整體性,如是否實用、是否節能、是否科學等。同時,還應當基于建筑的基本特點,確保正常利用的電能需要,如此配電系統的規劃會更加簡潔明了。
3.4選取照明工具
在建筑內自然光的照明是不完整的,有些方位強,但有的方位無法照射到,針對該種情況,就需選用能耗小、應用期限比較上且價格便宜的照明工具,如LED燈與白熾燈。
3.5保障輸電電路
在選用導線時,優先選用電導率很小的導線,該種材料通常會比較合理也滿足要求。而且,在安裝線路時,若要防止能源在輸電電路上的耗損,就需確保輸送的是直線,彎彎屈曲的盡可能規避,能夠有效降低輸送間隔。
4、建筑中光伏新能源系統的運用
科技的進步,使人類對不可再生能源的使用量越來越多,資源緊缺情況是人類意識到在新能源的使用上也是十分關鍵的。在建筑領域的應用中,不可再生資源產生了巨大的消耗現象,對環境也產生了較大影響。當前,人類已經意識到這一問題,為了可以緩解對能源及資源的耗費情況在各種新能源的研發上均加大了力度。結果顯示,能夠利用光伏能,光伏能屬于一種可再生能源,不會破壞自然環境,開發出該種技術便是太陽能光伏發電系統,其能夠將太陽能經太陽光轉變為電能,并且既環保還極易維護,建筑中也不會耗損過多電能,進而得到節能降耗的效果,還令建筑在使用不可再生資源方面避免了消耗。在安裝光伏能發電裝置以前,為了可以充分采集太陽光,更好轉變為電能,必須保證周邊其他物體或是高達結構物不會遮擋光線。當大范圍的光伏發電裝置準備安裝時,安裝的現場要足夠大,確保不會產生光伏能設施相互碰撞的情況。光伏能電池板若能接收十分充足的光纖,則可以令接收到的太陽能十分均勻,對太陽光直射方位的角度應通過嚴格仔細確定。光伏能發電裝置安裝結束后,不僅要定時進行檢測,還要對隱藏的影響因素采取科學的預防措施。建筑建設技術與光伏技術相結合,防止了大范圍占地情況,使光伏技術在工程中起到了顯著作用,節能降耗的目的也獲得了及早實現,建筑重點采用的能源變成了光能,CO2與其他廢氣的釋放量大幅度降低,進而減少了對環境的破壞。
5、結束語
總之,在建筑中電氣設施的使用越來越普遍,電能的耗損也越來越大,能源開始出現短缺情況,環境破壞情況也越來越嚴重。為了滿足社會發展的需要,及早實現節能降耗,必須采用科學的新能源技術。對于建筑事業的發展,在建筑電氣結構中進行優化改造,針對建筑電氣的節能降耗采取光伏能源等,充分發揮出新能源的價值。
參考文獻
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[3]王宏堯.光伏新能源技術在建筑電氣節能中的運用[J].低碳世界,2017(08):88-89.
汽車新能源技術論文 篇6
摘要:
汽車是第二次工業改革后經濟及科學技術發展的重要產物之一,它不但意味著汽車行業得到了迅速發展,還意味著人們生活水平及質量的提高,更意味著我國社會及經濟得到了高速發展。但不可否認的是汽車的大量生產及使用也消耗了大量的社會的資源與自然能源,在很大程度上造成了能源嚴重短缺度不良現象發生,給人類生活及自然界都造成了不利影響。
關鍵詞:
新能源車;節能技術;應用
社會經濟與科學技術是不斷發展的,同時也帶來了能源消耗過大至枯竭、環境污染嚴重等問題,使節能能為社會經濟及科學技術發展的重要任務和目標。汽車作為耗能最大的產品之一,更應將節能理念貫徹并應用到汽車行業的生產過程中,以實現汽車的有效節能,這使新能源汽車節能技術的應用成為必然。
1、新能源汽車的節能技術
1.1混合動力節能技術
新能源汽車的節能技術是指汽油、柴油與電能在儀器上的有效混合形成混合動力的過程,混合動力系統的構建是新能源汽車的節能技術的關鍵,是整個汽車性能的重要影響因素,對汽車的節能效果起著決定性作用,一般可分為微混合動力系統、輕混合動力系統、中混合動力系統和完全混合動力系統。1.2高效汽油和柴油機節能技術內燃機技術也同樣是汽車節能的關鍵,整體的技術包括高效汽油和柴油機節能技術兩大部分,具體的技術包括汽油機直噴、稀薄燃燒、分層燃燒、柴油機高壓噴射、柴油機多次噴射、可變氣門和廢氣渦輪增壓等技術。
1.3高效載重汽車的發動機節能技術
目前我國高效載重汽車品種少,體現出高效載重汽車的發動機節能技術還很落后。必須加強高效載重汽車的發展力度,以實現運輸效率的提高、汽車消耗的降低,所以國家相關部門及汽車行業理應提高對高效載重汽車的重視度和支持度,以實現其的進一步開發和產業化發展。
1.4轎車和輕型車的柴油化節能技術
轎車和輕型車的節能主要通過柴油化來實現,轎車和輕型車的柴油化節能技術隨著汽車在家庭應用中的普及,已經引起國家及汽車行業的高度重視及關注,并且已經開發出很多節能型的轎車和輕型車,有效減少了能源的開發與消耗。
2、新能源汽車節能技術的應用研究
2.1混合動力汽車的應用
混合動力汽車的制造原理是混合動力節能技術,是一種動力車型,形成混合動力的汽油、柴油和電能都有效混合在動力車型中的儀器上,實現了燃油和功率輸出低車型的改善與轉型,根據混合動力原料比例的不同,混合動力汽車又分為汽油混合動力汽車和柴油混合動力汽車兩種。混合動力汽車在實際應用中與其他汽車相比具有以下幾點優勢:第一,不但有效增加汽車機器功率的輸出,還有效減少了汽車的耗油量,符合節能降耗社會經濟發展的要求及需求;第二,混合動力汽車很多都是使用電能來實現對大功率內燃機功率不足的來補充,即保證了行程又實現了電能的循環使用;第三,可以完全使用電池驅動混合動力汽車在市中心人流量大的.地方行駛,實現有害氣體在城市中的“零”排放;第四,當沒有沒有能源驅動汽車行駛時,可以到附近的加油站進行加油,再繼續行駛,減少新加油站建設的投資費用[1]。
2.2純電動汽車的應用
純電動汽車顧名思義就是直接使用電能驅動行駛一種新型汽車,在生產制造過程中應用到的技術電力儲存技術,該技術是純電動汽車的技術難點,該技術的目的在于將電全部儲存到汽車的電機中,以作為汽車行駛的驅動器。純電動汽車與傳統消耗石油等不可再生能源的汽車相比,具有以下幾點優勢:第一,可以有效節約不可再生資源,而且不會放出污染性大和毒害性大的氣體污染環境和毒害人類;第二,純電動汽車的驅動能源廣泛,因為使用的是電能,所以可以從核能、水能風能及太陽能等可再生能源中獲取電能,以驅動純電動汽車的無污染行駛;第三,純電動汽車的電能獲取時間充裕,只要一有空余時間就可以進行充電。基于這些優點,可以了解到純電動汽車的制造是由多個制造企業完成,所以其價格與其他汽車相比較高,并且要通過政府和多家企業的共同努力,才能將純電動汽車推廣到人們的日常生活[2]。
2.3燃料電池汽車的應用
燃料電池汽車的行駛驅動力主要是由液化石油氣(LPG)和壓縮天然氣,經過加工和燃燒后轉化而來,在制造過程中使用了多種技術,主要包括電子控制技術和污染凈化裝置,其目的是為了提高汽車的行駛效率和減少污染物的排放;其驅動能源轉化的原理是將有機燃料,燃燒并經過化學反應產生電流,然后將電流集中在汽車的驅動器上,進而實現汽車驅動力的生成。隨著燃料電池技術不斷改革和優化,使燃料電池汽車實現了零排放,不但實現因機油泄漏引起水污染的減少,還有效減少了溫室氣體的排放量,更實現了燃油經濟效率的提高和發動機燃燒效率的提高。
2.4氫動力汽車的應用
說到“零排放”,氫動汽車才是真正意義上的“零排放”,因為氫氣經過燃燒后會發生化學反應,產生純凈水,對環境可以任何污染且不會威脅到人們的健康生活。但是氫氣的制造卻是一個很艱難的過程,所以其造價很高,如果制造過程中稍一不慎就不能達到二氧化碳排放量降低的目的,進而不能實現“零排放”,所以氫動力汽車的價格最貴,在實際生活中也很少有人使用。
3、結語
工業一直是我國經濟發展的原動力,而支撐這一動力產力便是科學技術。隨著高科技技術在汽車產業中的不斷應用,孕育出了新能源汽車,這種類型的汽車使由新能源節能技術打造而成,所以與以往的汽車相比其節能效率更高。不但實現了汽車的節能降耗,還實現中國社會經濟及科學技術的健康可持續發展。
參考文獻:
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汽車新能源技術論文 篇7
隨著社會經濟的快速發展,各種能源消耗速度極大,能源短缺已成為社會生產發展過程中亟待解決的問題。近年來,新能源的開發和利用,為解決能源短缺問題提供了一條新的道路,而電力電子技術在新能源的開發利用中扮演著重要的角色。本文通過對電力電子技術的概述、電力電子技術在新能源領域的應用、在電力電子技術運用過程中應注意的問題等方面的著重介紹,讓人們充分認識和了解電子電力技術并加強對其合理有效充分的利用。
一、電力電子技術概述
電力電子技術,又稱功率電子技術,學術上稱電力電子學,是指應用于電力領域的電子技術,使用電力電子器件對電能進行變換和控制的電子技術。電力電子技術包括電力電子器件、電力電子設備和系統及其控制三個方面,涉及電力電子器件(上游)、電力電子設備和系統(中游)、電力電子技術在各個行業的應用(下游)三個領域。電力電子技術將各種能源高效率地變換成為高質量的電能,是采用電子信息技術改造傳統產業的有效技術途徑。電力電子技術具有高效、節能、省材的特點,對于我國乃至世界范圍內的經濟發展具有極為重要的作用,是現代科學、工業和國防的重要支撐技術。
二、電力電子技術在新能源領域的應用研究
電力電子技術是實現節能環保和提高人民生活質量的重要技術手段,在執行當前國家“發展新能源”和“節能減排”基本國策的過程中起著重要的.作用。下面以一些能源的開發利用為例,對電力電子技術在新能源領域的應用進行研究。
1、水力發電
沒有水就沒有生命。這句話充分說明了水的重要性:水是生命的源泉,地球上沒有水,也就不會有生命的存在。有聰明才智的人抓住水在流動過程中產生的動能可以充當天然的推動力這一有利條件,再加上一些物理知識和電路原理,以著名的三峽水電站為標志的一大批水電站挺立起來了。這一創新,不僅僅降低了對媒體等不可再生能源的消耗,更創造性的為人類尋找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利發電的基礎上,一系列電力電子技術在新能源的開發利用中得到了創新。
2、風力發電
風是大自然產生的一種自然現象,具有清潔、可再生、儲量大的特點,而風能則順理成章的成為了一種能夠被高效利用的低碳能源。風力發電技術的出現,可以有效的減少二氧化碳的排放量、減緩全球氣候變暖,為我們保護環境、節約能源、減少資金成本帶來了突破性進展。這項技術不但將取之不盡、用之不竭的風能轉換成源源不斷的電能,而且有利于緩解能源危機和供電壓力,隨著風電技術的不斷發展和完善,風力發電組等產品的數量和質量逐漸增多增強,在價格和效用上自然也會更具優勢。在當前形式下,除水電技術外,風力發電技術比其它可再生能源技術更為成熟、成本更低、對環境破壞更小,因此還有改善生態環境的重要作用。
3、太陽能發電
在大自然賜予地球的能源中,太陽能也是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源之一,陽光是人類賴以生存的因素之一,世間萬物離開了太陽就難以繼續維持生命。據統計,我國2/3以上國土面積的年日照時間在2200h以上,年輻射總量在502萬kJ/m2以上,為太陽能的利用創造了豐富的資源和有利條件。目前太陽能在利用中,主郭建要采用了三種技術:太陽能光電技術、太陽能光熱技術和太陽能光伏發電技術。這些技術的產生和發展,對于新能源的開發利用起到了巨大的作用。太陽能電池是電力電子技術在新能源領域的應用中的典型案例。太陽能熱水器、蔬菜大棚的照明、藥材和果脯的干燥、太陽能路燈等,都是利用了太陽能發電發熱的原理。可以說,太陽能發電技術,在未來生活中具有更廣泛、更有前途的發展前景。
4、潮汐能發電
在波濤洶涌的大海上,潮汐狂妄的拍打著海面,巨大的潮汐能為新能源的開發和利用帶來了契機,通過電力電子變換裝置,發電機將巨大的潮汐能轉換成電能,也就是能使這些波動能(潮汐能)的電能以恒壓恒頻方式輸出,再通過其他的電力裝置,為電力系統提供電力,其提供的電能既能源源不斷輸出,又對克服能源危機(煤、石油、天然氣等化石類能源匱乏)提供了重要的解決措施,可以說,自然界的可再生資源也是無窮無盡的,只要我們擁有一雙善于發現的眼睛,并采用先進的各項技術加以不斷創新和完善,就可以在循環利用的基礎上不斷創造出各種新的清潔、高效、可再生、無限利用的能源。
三、結束語
由上述諸多例子中可以看出,新能源的開發和利用已成為一種優勢更大的發展趨勢,而電力電子技術在這項偉大的工程中發揮著難以想象的重要作用。目前,電力電子技術對我國來說,在大氣污染治理、節能環保、電力系統及國民生活等等中的應用非常廣泛,而從大方面來講,電力電子技術在國民經濟與人民日常生活中正發揮越來越重要的作用。由此我們可見,電力電子技術不僅是國民經濟支柱產業的重要組成部分,也是未來技術的發展趨勢之一。我國政府相關職能部門已經采取了一系列有力措施,將發展電力電子技術作為在相當長的一段時間里的重點發展的關鍵技術。新能源發電系統給電力電子技術提供了新的方向,也為從事可再生發電能源系統的研究提供了新的思路。在國家政策強有力的推動下,電力電子技術正迎來其發展的大好時機。
作者:郭建 單位:南京磐能電力科技股份有限公司
汽車新能源技術論文 篇8
摘要:
本文以實際工程為例,詳細介紹了生態節能和新能源利用技術在建筑中的具體應用,進而說明建筑節能技術和新能源開發利用的可行性和必要性 簡介:本文以實際工程為例,詳細介紹了生態節能和新能源利用技術在建筑中的具體應用,進而說明建筑節能技術和新能源開發利用的可行性和必要性
關鍵字:
建筑節能 綠色環保 生態技術 可持續發展
一、建筑節能設計的重要意義:
1、建筑節能是經濟發展的需要:
能源是人類生存與發展的重要基礎,經濟的發展依賴于能源的發展。當今能源問題已經成為全世界共同關注的問題,能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。建筑從建材生產,建筑施工直到建筑物的使用無時不在消耗著能源,資料統計表明歐美等發達國家的建筑能耗占到全國總能耗的1/3左右,我國也占到25%以上。因此在建筑中推廣節能技術勢在必行。
2、建筑節能是環境保護的需要:
我們現在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物質(二氧化碳、硫、氮氧化合物等),是造成大氣污染和生態環境破壞的重要原因。因此提倡建筑節能,減少污染物的排放也是改善生存環境,提高生活質量的一種有效的方法。
3、建筑節能是提高人民生活水平的需要:
隨著現代化建設的發展和人民生活水平的不斷提高,人們追求更加舒適的建筑生活環境。冬季采暖,夏季空調都需要能源的供應。而在當前能源十分緊張的狀況下,節約建筑能耗就顯得尤為重要了。建筑節能設計是建立在滿足合理的舒適要求前提下,通過技術減少建筑能耗,提高能源的使用效率,滿足建筑節能的要求。
二、我國在建筑節能方面的'概況:
1、我國建筑能耗概況:
統計數據表明,中國建筑能耗的總量逐年上升,在能源消費總量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%,上升到近年的27.8%。我國是以煤炭為主要能源的國家,由于我國大部分地區的氣候條件呈現夏熱冬冷的特點,因此我國的建筑耗能量巨大,燃煤排放了大量有害物質,對環境造成了嚴重的污染和破壞。據統計1999年我國排放CO26.67億噸,居世界第二位,其中85%是由燃煤排放的,2000年我國排放SO21995萬噸,居世界第一位,其中90%是由燃煤排放的,由于污染物的排放造成57%的城市顆粒物超過國家標準,48個城市SO2濃度超過國家二級排放標準。種種數據表明建筑節能在我國的推廣已經是迫在眉睫了。
2、我國建筑節能的發展概述:
我國的建筑節能工作開始于80年代初期,通過各方積極努力,到1995年末,全國建成的節能建筑面積已達4700萬平方米,到1998年節能建筑面積達到1億平方米。各地相繼建成一些建筑節能示范工程,如北京安苑北里小區、周莊小區、臥龍小區、天津倚華里小區、甘肅建筑科學研究院宿舍等,這些工程在節能方面都取得了良好的效果。為全面推廣節能設計,我國制定了一系列的法規和標準,如《中華人民共和國節約能源法》、《民用建筑節能設計標準》、《既有建筑節能改造技術規程》、《采暖居住建筑節能檢驗標準》、《建筑節能管理規定》等。相信隨著建筑節能法規和標準的逐步完善,我國的建筑節能事業將得到進一步的普及和推廣。
三、新能源的開發和利用:
1、新能源的含義和分類:
新能源和可再生能源的概念是1981年聯合國在肯尼亞首都內羅畢召開的能源會議上確定的。它不同于目前使用的傳統能源,具有豐富的來源,幾乎是取之不盡,用之不竭,并且對環境的污染很小,是一種與生態環境相協調的清潔能源。聯合國開發計劃署(UNDP)目前將新能源分為三類:
(1)大中型水電。
(2)新可再生能源,包括小水電、太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能。
(3)傳統生物質能。轉貼于
2、開發利用新能源的重要意義:
隨著能源需求的不斷增加,地球上不可再生能源的資源將進一步的減少直至枯竭。為了社會的發展和人類的進步,在提高能源的使用效率,節約能源的同時還必須要開發和利用綠色環保并可再生的新能源。根據專家的預測,到2060年,全球可再生能源的用量將發展到能源總用量的50%以上,成為未來能源結構的主要部分。采用新能源是保護生態環境,走可持續發展道路的重要措施。
3、將新能源技術應用于建筑的意義和未來展望:
建筑消耗大量能源,當前我國建筑業發展迅猛,把節能、綠色環保、生態技術應用于工程是建筑發展的必然趨勢。太陽能、風能、地熱能等新型能源在建筑上的有效應用,不僅可以代替資源有限的傳統能源,而且可以減少污染物的排放,保護生態環境,它的開發和利用具有廣闊的前景和深遠的意義。我國具有豐富的新能源資源,目前在太陽能利用方面發展迅速,太陽能電池發電技術在建筑上大量使用,太陽能熱水器的用量也以每年20%的速度增長,預計到2015年太陽能熱水器的普及率將達到25%,太陽能發電系統的擁有量將達到320MW。另外像風能、地熱能等方面的開發研制也取得了很大成就,預計新能源必將在我國的建筑事業中發揮巨大的作用。
四、生態節能技術和新能源在建筑設計上的實際應用:
在設計中采用生態節能技術的實例很多,像張家港生態農宅設計、清華大學建筑設計中心大樓設計、濟南高等交通專科學校圖書館等。在北京工業大學高技術能源實驗樓的設計中就采用了多項節能和新能源利用技術。根據校園總體規劃,高技術能源實驗樓擬建在北京工業大學校園北區的東南角,南面正對校園東西中軸路“北工大南路”,北面是北京工業大學科技實驗區,西面是學校運動場,地理位置十分重要。建設場地呈長方形,東西長約85米,南北寬約35米,總用地面積約4000平方米,擬建建筑面積5000平方米。根據基地特點,整幢建筑采用“一”字型布局,主入口朝南面對中軸路,將內燃機實驗室的實驗車輛入口及次要入口布置在北面,這種形式既方便了對外聯系,又避免了互相的干擾。將建筑整體向北退后紅線10米,留出主入口前廣場和室外停車場,并布置綠化和地面鋪裝,從而形成良好的室外空間環境。另外建筑物耗熱量指標隨著體形系數的增長而增長。實驗樓簡單規整的建筑型體由于外表面積較少,體形系數較小,所以能夠有效地減少建筑能耗,對于實現建筑的節能要求非常有利。
節約建筑能耗最重要的措施是合理改善外圍護結構的熱工性能,高效保溫的墻體節能效果顯著。實驗樓采用250mm厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊作為外圍護墻,這種材料是利用火力發電廠排放的粉煤灰作為主要原料,采用先進的生產工藝及裝備生產的新型墻體材料,這種材料可以有效地減少建筑垃圾,利于環保和減少資源浪費,是一種真正的綠色建材產品。在已經滿足保溫節能要求的情況下,又增加了一層30mm厚的有機硅保溫砂漿,從而減少了外圍護結構的傳熱系數。太陽能是我們可利用的最清潔、最豐富的能源,在實驗樓屋頂安裝了太陽能電池發電系統,可以將太陽輻射能直接轉換成電能,利用蓄電池組貯存太陽能電池受光照所發出的電能,并可以隨時向用電設備供電,從而滿足樓內的動力和照明系統的用電需求。太陽能電池發電技術具有許多優點,如安全可靠,無污染,不消耗常規燃料,不受地域限制,維修簡便,適合在建筑物上安裝等特點,因此它是當今世界上最具有發展前途的新能源利用技術。實驗樓內的空調系統全面采用了地源熱泵技術,它利用地表淺層中蓄存的能量,室外空氣溫度波動很大,但地表面幾米以下的地溫全年相對恒定的特點(地球表面溫度通常保持在15℃左右),在夏季將室內多余的熱量不斷地排出而為大地所吸收,使建筑物室內保持適當的溫濕度。這項技術具有低能耗、對環境影響小、維護費用較低以及設計靈活等突出特點,是一種高效、環保的能源利用系統。北京工業大學環境與能源工程學院在這項技術的研究上具有領先水平。通過此次設計,不僅使學院的科研成果在具體工程中得到了應用,而且還避免了懸掛空調室外機對建筑立面的破壞。將光導纖維技術用于室內照明,在屋頂架設了風力發電系統等多項節能環保措施的應用,使高技術能源實驗樓成為名副其實的綠色能源示范工程。
五、總結:
以上對建筑節能和新能源的開發利用方面作了簡單的分析和研究,建筑節能和新能源的利用是緩解能源危機、減輕環境污染、改善生活工作條件、促進經濟持續發展的一項根本措施。作為當代建筑師,不應該只追求建筑造型上的新穎獨特而忽視了能源的浪費。我們應建立生態建筑思想,尊重自然環境,用科學技術、經濟效益和社會效益相統一的方法進行規劃和設計,將節能意識貫穿于設計的每一個環節,設計出更多符合時代要求的、高效低能耗的建筑作品,使建筑設計理念上升到新的高度。
汽車新能源技術論文 篇9
摘要:
隨著汽車銷量尤其是我國新能源汽車總體銷量的穩步增長、汽車電子化的普及帶動裝配率的提高,我國汽車電子的市場規模呈現加速增長趨勢。新能源汽車電子產業的快速發展,對技術研發提出了更高的要求。我國在車載信息服務、整車控制器開發以及電源管理系統方面都取得了一定進展,為產業發展提供了技術支持。
關鍵詞:
新能源汽車電子;技術進展;投資熱點
隨著汽車銷量尤其是我國新能源汽車總體銷量的穩步增長、汽車電子化的普及帶動裝配率的提高,我國汽車電子的市場規模呈現加速增長趨勢。我國汽車電子市場規模從2007年的1216億元增長到2015年的3979億元,2016年已經突破5000億元大關。
1、國家地方系列政策出臺助力新能源汽車推廣
近年來,《國務院辦公廳關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》等一系列文件的出臺積極推動了新能源汽車的發展。截至到2016年6月,國家共出臺新能源汽車相關政策30項,其中推廣政策出臺7項,行業規范政策出臺8項,充電基礎設施政策出臺4項,企業目錄相關政策出臺5項,行業管理相關政策出臺6項。地方政府也紛紛推出鼓勵新能源汽車的各項優惠政策,其中具有代表性的一線城市中,北京是2015年全國首個出臺針對純電動專用車補貼政策的城市。此外,上海、深圳等面臨節能減排壓力較大的城市,也積極加大在在財政補貼、牌照資源等方面的優惠力度。在國家和地方政策的推動下,我國新能源汽車呈現爆發式增長,2016年產量51.7萬輛,銷售50.7萬輛,比2015年同期分別增長51.7%和53%。在我國新能源汽車爆發式增長的帶動下,我國新能源汽車電子產業迅速發展。2015年我國汽車電子市場規模達657億美元,同比增長13%。目前,我國已初步形成了長三角、珠三角、環渤海和東北等四大汽車電子產業集群。根據估算,2015年我國新能源汽車電子產業規模接近45億元,2020年將達237億元,復合增長率約39%。
2、技術進展
新能源汽車電子產業的快速發展,對技術研發提出了更高的要求。在我國汽車電子技術起步較晚的大背景下,我國企業積極與國外企業合作,在車聯網終端、車輛通信等方面取得一定進步。在整車控制和集成領域,我國骨干的整車企業從系統到軟件到硬件三個層級都具備了開發的能力,為新能源汽車電子產業的發展提供技術支撐。
2.1車載信息服務領域取得快速發展。
當前,車聯網是裝備工業實現信息化的重要內容,車載信息系統服務同時作為智能交通的重要補充和新的亮點受到關注。近年來,我國政府陸續發布了涉及車聯網的多項政策法規,交通部發布《道路運輸車輛衛星定位系統車載終端技術要求》;國務院發布《關于加強道路交通安全工作的意見》,要求重型載貨汽車和半掛牽引車應在出廠前安裝衛星定位裝置,并接入道路貨運車輛公共監管與服務平臺等等,這些政策規范了商用車車輛的監控管理,也加快了商用車聯網實施的步伐。與政策相對應,企業也積極加快車聯網的布局。樂視與阿斯頓馬丁的合作、上汽與阿里的合作已表明汽車智能化與車聯網已成為當前汽車技術領域研發的'重要方向。2015年4月,英特爾公司聯合中交興路和星航道,發布了首款基于英特爾Quark處理器的“端到端”商用車車聯網終端。英特爾表示“端到端”主要強調數據在多個端之間的流動性,如從終端到云端,從物流企業到車主端再到云端。數據采集后傳送到云端進行大數據分析后,再傳回終端為司機提供信息服務,達到規避交通事故、提升駕駛效率等目的。該終端產品主要有運算、端處理和安全三大特性。2015年5月,凱迪拉克與安吉星聯合,在國內首家推出車載4GLTE服務,為未來車聯網技術與服務創新構建平臺基礎。汽車智能化與網聯化的發展不僅給車主帶來全新的駕乘體驗,同時兼顧安全和綠色環保,通過車與路、車與車、車與人、車與城市之間實時聯網,實現智能交通網絡。
2.2新能源汽車整車控制器開發技術取得突破
新能源汽車電控產品主要負責對關鍵零部件的控制以及能量的管理。從產品種類上看,主要包括車用動力電池控制系統,車用電機控制系統,燃料電池控制系統,混合動力耦合控制系統,電動車能量管理系統,代用燃料發動機電控系統等。目前國內部分整車企業或零部件企業通過自主研發,技術引進以及與國內大學、科研院所聯合開發,掌握了混合動力汽車串聯、并聯以及混聯控制技術,電動汽車以及燃料電池電控技術,產品已初步實現產業化,應用在新能源汽車的試點中,控制器的生產廠商主要有一汽、上汽、東風、奇瑞、天津清源等整車廠和萬向電動車、上海電驅動等零部件廠商。目前,我國已基本掌握新能源汽車整車控制器開發技術,擁有自主研發并生產新能源汽車電控產品的能力,部分產品進入小批量生產階段;產品研發水平和產業化實力與國外比較成熟的企業相比仍有較大差距,控制器基礎硬件、開發工具等依賴進口;國產電控產品目前主要應用在小規模試生產產品中,大部分企業推出量產新能源汽車時更傾向于選擇國外知名控制器硬件供應商。
2.3電源管理系統取得階段性進展
電池管理系統(BMS)是新能源汽車電子關鍵技術之一,在新能源汽車中負責對動力電池進行評價、管理和保護的功能。目前國內研發主要集中在部分高校、科研院所和企業的研發中心,BMS系統功能較為完備,能與示范車型相配套,但目前仍處于試驗或小批量生產階段,與達到產業化程度仍有差距。國內BMS系統主要由企業與高等院校聯合開發、生產。同濟大學配合國內多家動力電池研發單位研發了新能源轎車集中控制式電池管理系統,同濟大學與上汽集團等聯合開發的電池管理系統已在上海世博會的燃料電池汽車系統中應用;北京航空航天大學研制開發的鋰離子動力電池的均衡充電及管理系統在一汽、東風電動、重慶長安、天津清源等企業得到應用,申報并獲多項發明專利。
3、技術投資熱點
當前,我國新能源汽車市場保持高速增長,行業投資規模迅速擴大。未來,在國家政策和市場需求的帶動下,新能源汽車產業鏈的下述環節將成為投資熱點。
3.1動力電池
隨著扶持政策陸續出臺,新能源汽車產業化進程加速,動力電池市場需求持續擴大。根據工信部發布的《中國制造2025》規劃系列解讀,節能與新能源汽車產業發展戰略目標中提及到2020年,動力電池、驅動電機等關鍵系統達到國際先進水平,在國內市場占有率80%。2016年6月,國家動力電池創新中心成立,這是首個國家制造業創新中心。此外,2016年,國軒高科、吉利、天津力神、三星SDI、天能集團陸續投資動力電池新建項目。新能源汽車產業的關鍵點在于動力電池的生產和電池技術的創新,未來,動力電池制造商將圍繞電池安全、續航能力、充電速率、環境適應性以及成本等方面積極提升競爭力。
3.2核心器件
隨著新能源汽車滲透率的大幅提升,功率半導體、傳感器等作為新能源汽車的核心器件,將迎來新的爆發機遇。比如近幾年隨著市場的刺激以及國家政策的扶持,國內逐漸出現了一批IG-BT方面的公司并取得了令人欣喜的成績,例如中車時代電氣、比亞迪微電子、華微電子。功率半導體占到新能源汽車中半導體用量的50%,而IGBT是用于新能源汽車的主要功率半導體。新能源汽車動力總成系統電氣化,使每輛汽車半導體元器件用量大幅提升,國內相關廠商將從中獲得發展機遇。
3.3充電樁
根據《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》要求,2020年充電樁與汽車之間的比例要達到1:1,而目前的車樁比例僅為4:1,這表明未來充電樁市場具有巨大發展空間。4月6日和29日,國家電網啟動了兩批充電樁招標,2016年充電樁招標總金額將達50億元,遠高于往年。國家電網也明確了2016年將進一步加快推進國家公路快充網絡和城市充電網絡建設,在“兩縱兩橫一環”高速公路城際快充網絡的基礎之上,建設“七縱四橫兩網格”高速公路快速充電網絡。充電設施是新能源汽車發展的一大短板,也是新能源汽車產業鏈投資的熱點,2016年將是充電設備產業高速發展的一年。
3.4服務運營
對于投資者來說,整車制造需要更長的時間投入、更深的技術積累以及更高的資金要求。在此背景下,避開如整車制造等門檻較高的產業前端,著眼于服務運營、電池回收、檢測評估、物流租賃等產業后端,完善新能源汽車行業的整體生態圈將成為投資熱點。比如新能源汽車單位耗能價格低的特點,使其在物流租賃領域擁有廣闊的應用前景,一輛4立方米的電動汽車一個月較傳統燃油車節約1800元,而且車越大節約越多。
3.5無人駕駛
不少國家已認識到無人駕駛汽車所擁有的廣闊市場前景,無人駕駛符合汽車智能化和互聯網化的趨勢,是互聯網浪潮下汽車行業變革的重大機遇,目前世界頂尖級互聯網公司和汽車廠商公司,都在積極切入這個領域。國內一汽、上汽、北汽、奇瑞、長安等整車企業以及小米、樂視、百度等互聯網企業也均開展了相關研究和試驗。當前國內無人駕駛產業正處于萌芽期,部分細分市場仍為空白。2016年有望成為無人駕駛投資元年,預計到2020年無人駕駛將初步實現商業化,并于2025年實現量產,行業將迎來5-10年的中長期投資機會。
汽車新能源技術論文 篇10
精確的電流控制是高效LED照明方案所必須的,種類繁多的LED驅動器能幫助工程師優化這些LED照明設計。那么在設計基于這些降壓或者升壓轉換器的大功率LED驅動電路時,應注意哪些問題呢?本文探討采用Zetex的ZXSC310、美國國家半導體的LM3410和德州儀器的TPS61160/1等升壓轉換器時應注意的設計問題。 從小閃光燈到舞臺照明系統的這些應用中,高亮度LED相比傳統光源,具有更高效率、更長使用壽命和更小尺寸,還可以實現一些特殊的效果,如調光、排序和閃爍。精確的電流控制是高效LED照明方案所必須的,種類繁多的LED驅動器能幫助工程師優化這些LED照明設計。
照明用大功率LED能產生足夠的光通量,當這些器件組成大小合適的陣列后,可用于閃光燈、房間照明、室外照明以及電子指示牌等應用中。一系列驅動器件能維持大功率白色LED中的驅動電流遠遠超過1A。
驅動電流決定了LED的光輸出,因此陣列中所有LED必須以恒流驅動,以確保終端產品發光均勻、合適。為確保電流均勻,常將LED串聯起來。LED正向壓降也必須同時考慮。LED串中每個LED都有各自的正向壓降VF。VF通常在3.4V左右,最小變化范圍為2.5~4V(或更高)。 用作LED驅動器的升壓轉換器 為獲得驅動一定數量的串聯LED所需的足夠電壓,可采用升壓轉換器來提高電池供電應用的電壓。
這些應用包括閃光燈或者帶LED背光顯示的便攜式設備。另一方面,在諸如電子告示牌或者交通標志這些需要大量LED的應用中,驅動器拓撲結構的輸出電壓可能高達40V。 此外,也可以使用一個或多個多通道驅動器IC。在這些器件中,通道之間的電流匹配必須非常接近,以防止不同LED串之間的亮度不同。例如,最新的多輸出驅動器在現代大功率LED光輸出容差內的電流匹配就非常好。
許多希望設計小尺寸、高效率LED照明應用的設計人員都很關注工作電壓非常低的`產品。Zetex公司的ZXSC310驅動器是一款恒流升壓轉換器,其輸入電壓低至0.8V,在電池電壓下降的情況下也能為LED提供恒流。該器件可被用來提升低電壓電源以驅動標稱VF為3.4V的大功率LED。 ZXSC3在閃光燈及小型便攜式設備中的控制LED背光應用中非常有用。它的一個外部引腳控制正常工作或者5μA關閉模式,或者將其連接到脈寬調制(PWM)信號以控制LED調光。
美國國家半導體(NS)的LM3410也是一種用于低壓設備的升壓轉換器。該轉換器能將2.7~5.5V的輸入電壓轉換為3~24V的輸出電壓,可用在顯示背光和其它便攜應用中。 在非電池供電應用中,采用升壓驅動器能實現用LED燈替換對室內的壓鹵素燈。例如德州儀器的TPS61160/1升壓轉換器可以將標準低壓鹵素燈用的標稱為12V的直流電源電壓,提高到可驅動6個或10個白色LED的高達18V的輸出電壓。 圖(a)是采用TPS61161來驅動10個LED的電路圖。TPS61161集成了40V/0.7AN溝道MOSFET開關。它的調光控制引腳可用作單線數字接口或者作為PWM輸入,這樣設計人員就可以實現各種控制模式。
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