Back to site

Kevyt Electric(Osa 3)

Source: http://iqsoft.co.in/Car%20-%20Electric%20Vehicle%20-%20Lightweight%20Hybrid%20Ev%20Design%20(2001).html



Osa 1 Osa 2 Osa 4


3.7 Innovaatio ajaa järjestelmän DC-sarjan moottorit

Monet DC harjattu moottorikäytön järjestelmissä EV käyttää tasavirta liukuvat moottori, ja alalla on ehdotettu, että tällainen ratkaisu on kaikkein appropriate5. Tässä jaksossa tutkitaan vaihtoehtoista ratkaisua. On monia vetureita joka käyttää onnistuneesti sarja haava moottorit ja toivomme todeta, että todellakin tämä on paras ratkaisu sähköautoja.

3.7.1 moottori pyörittää:Miksi muuttaa järjestelmää?

Koska järjestelmä on jo muuttua tuomiin uusiin vaatimuksiin ja kehitykseen. Ensinnäkin meillä käyttöön suljetun akkujärjestelmät. Nämä mahdollistavat paljon korkeampi huippu valtuuksia kuin tähän asti on mahdollista ja siten toimii suurilla jännitteillä. 216 V DC on yleinen työaika on 600 V tehopuolijohteet. Toiseksi, meillä käyttöönottoa hybridiautot. Tämä johtaa tarpeeseen ajaa ja moottorit toimintaansa pitkään jatkuvaa aikoja-aiemmin paristot eivät tallentaa tarpeeksi energiaa. Kolmanneksi DC-sarjan moottori on oikea muoto vääntömomentti-nopeus-käyrä veto, jatkuva teho laajalla kierroslukualueella. Neljänneksi DC sarjan kenttä käämit tehdä paljon paremmin käyttää kentän ikkunan kuin korkea jännite vastuksen käämit, jossa suuri osa ikkunasta on käytössä eriste. Sarjan kenttä purkaminen on loistava kela käytettäväksi akun latauksen tilan. Tappiot sarjaan tilassa vähenevät merkittävästi.

Voit nopeuskäyrään

1.250 rpm 5000 rpm

Esimerkiksi eritelmä on tyypillistä Nelco N200-kuva. 3,15 (a), joka on verrattavissa 240 mm pino, kuvio. 3,15 (b):

Shunt kenttä sarjan kenttä

N = 227 N = 12

Hot vastus 7 Ω Hot resistanssi 0,014 Ω

W 700 10 Wattia 500 189

Joten miksi ei joku yritti käyttää sarjan moottorit EVS ennen? Heillä on yksi neljännes matalan jännitteen järjestelmiä, mutta ei usean neljänneksessä suurjännite järjestelmiä. Tämä tili ehdotetaan uutta-konseptin kaltaista vektorisäätö AC koneita. Nyt näytetään, kuinka on mahdollista saavuttaa riippumatonta tarkastusta kenttävirran Mikäli ja ankkuri IA, jossa erittäin nopea vaste, käyttäen transistorin silta.

3.7.2 Vehicle Dynamics JA MOOTTORI SUUNNITTELU

Ajoneuvo edustaa suuri hitausmassan tiettyjen osien kestävyys joista lisääntyvät nopeasti, katso luku 8. Jotta pieni perheauto, massa = 1250 kg 60 mph (26,8 m/s) tyypillinen matkalentonopeudella. Sivu-osuus 6 kW, vierintävastus 2 kW ja jarrun vedä 2 kW, yhteensä 10 kW vakaassa tilassa. Sivu-vaihtelee kolmas voima ajoneuvon suhteellisen nopeuden suhteen tuulen.

Kineettinen energia = 1/2 MV2, missä M = massa = 1.250 kg ja V = nopeus, m/sek. Joten meillä on:

SPEED (MPH) 10 20 30 40 50 60 70 80
(M/sek) 4,5 8,9 13,4 17,8 22,3 26,7 31,2 35,6
KE (Kilojoulea) 12,5 49,5 111 198 309 446 607 792

Mitä tämä osoittaa, että talteenotettu energia alle 20 mph on pieni, joten uudistumista vain asioista suurella nopeudella. Se osoittaa myös, että inertia kuorman, ei staattisia vastus, on pääasiallinen vaimentimen tehon kiihdytyksen aikana.

3.7.3 moottorin ominaisuudet

Nämä on esitetty seuraavassa taulukossa:

Jännite 216 V Nimellisteho 45 kW, 1250-5000 rpm

Frame D 200 M-4 napainen interpoles Paino 170 kg

4

(A) (b)

Kuvio. 3,15 Field käämit:() liukuvat kentän kone, (b) 3 Valtion strategia sarjan kentän kone.

Jäähdytysilman pakko, erillinen tuuletin purkaminen, sarja kentän 245 A/216 V täydellä kuormalla Hyötysuhde täydellä kuormalla 85% Field Resistance 10 milliohm, induktanssi 1,2 mH Ankkuri Resistance 30 milliohm, induktanssi 260 mH inc. brushgear interpoles mitat A = 490 mm, B = A + akseli, C = 335 mm, D = 350 mm, ks. 7,14

Tämä osoittaa, että kun kenttävirran vahvistetaan, vakiotehon alueella, niin ankkuri jännitettä voidaan saada suurempi akun jännitteen ja hyötyjarrutusta tapahtuu. Below 1.250 rpm tulppa jarrutus on käytettävä, mutta energia varastoidaan tämä nopeus on pieni.

3.7.4 KYTKENTÄTA STRATEGIA (SINGLE QUADRANT), kuv. 3,15

Kuvio 3,15 (a) on esitetty järjestely A 216 V, 45 kW liukuvat alalla kone, jossa on erillinen Pilkkomisterien kenttälaitteiden ja ankkuri. On olemassa joitakin haittoja tällä tavalla:(a) kenttä vetää, kun sitä ei tarvita, (b) pakottaen tekijä kenttä on pieni-varten on 45 kW liukuvat kentän, R = 7 ohmia, I = 10 A nimellinen, L = 1,2 henries, t = 0,17 sekuntia, (c) kun laajentaa multi-kvadrantin muotoilu kaksi siltaa chopper järjestelmiä tarvitaan kontaktori vaihtaminen on vältettävä, (d) laajoja muutoksia tarvitaan, jotta saadaan suuri teho siniaallon akku latautuu, (e) kenttä tehohäviöt ovat merkittäviä (3 kW max kenttä).

Kuva 3.15 (b) esittää ehdotettu uusi piiri, joka on yksi 3 valtio kytkin:valtio (1) avoin-piiri, valtion (2) ankkuri + sarjan alalla state (3) ankkuri. Siten esimerkiksi, pitävät

seuraavassa tilanteessa:
Täysi kuormitusmomentti pysähdyksissä Field jännite 245 Ankkuri jännitteen 245 A = 2 V = 16 V D9

 

Kuvio. 3,16 Kolmitilainen piiri laajeni 4 neljänneksen toimintaan.

ETEENPÄIN JARRUTUS ETEENPÄIN autoilua
Ia Ea Ia Ea
Jos Jos
Ef Ef
TAAKSEPÄIN JARRUTUS TAAKSEPÄIN autoilua
Ia Ea Ia Ea
Ef Jos Ef Jos

niin ja 216 V paristo:D = 2/216 valtion 2 D = 16/216 valtion 3

Tasapaino aika on pois päältä (D = käyttömäärä suhde chopper). Voidaan nähdä, että manipuloimalla suhteellinen ajat vietti jokaisessa todetaan, erillistä valvontaa, kentän ja ankkuri virtoja voidaan käyttää. Kun moottorin nopeus on suurempi kuin perusnopeuden (1250 rpm) taaksepäin-EMF on yhtä suuri kuin pariston jännitteen ja kytkin tästä lähtien toimii vain todetaan, (2) ja (3). Olkoon D = käyttömäärä yhden neljänneksen chopper, sitten V/V = ​​D, joten

vuonna

D (V-5-KωI-IR-L dI/dt) = IR + LDI/dt ja

2BAfaa aaffff

V-5 = (KωI + IR + L di/dt) × (D + D)

BAfaaaa23

missä ω = moottorin nopeus, rad/s VB = akun jännite KA = ankkuri back-EMF vakio V/amp/rad/s (D2 + D3) D2 = käyttömäärä tilaan 2 D3 = käyttömäärä tila 3

Muut tunnukset ovat itsestään selviä.

3.7.5 MULTI-QUADRANT STRATEGIA

Kuva 3.16 havainnollistaa 3 Valtion piiri kun laajennetaan 4 neljänneksessä toiminta:tila 1 on kaikki kytkimet pois päältä, valtion 2 joko S/S tai S/S ja valtion 3 on joko S/S tai S/S. Kuten on selvää,

l423l234

kolmannen valtion tuotetaan joiden hallittu ampua läpi ja transistorin sillan. Voidaan katsoa, ​​että kaksi transistoria ja kaksi diodia sarjaan, jännite laskee, on teho kytkentä polun radasta tehoton. Itse asiassa uusimmat laitteet:V kytkimet = 1,5 V 300

ce istui

A Vf for diodeja = 0,85 V 300 A, mikä tekee yhteensä pisara = 4,7 V. Joten (4.7/216) × 100 = 2,3% tehon menetys.

Kun moottori menettää 15% tästä on pieni puute. Se edustaa 1,2 kW täydellä teholla. Kuten taulukossa on esitetty kuviossa. 3,16, kaikki valtiot autoilu ja jarrutus voidaan sovittaa yhteen. Erinomainen piirre tässä järjestelmässä on, että täysi teho ankkuri säätimellä voidaan pakottaa kentän antaen erittäin nopea vasteaika. Kuv. 3,16, nähdään, että neljä kvadrantin piiri

220/240 voltin jännite

5

AKKU SHUNT CHOPPER

Kuvio 3,17 neljä kvadrantin piiri.

koostuu diodisillan D-D ja transistorin sillan S-S-(D-D). D toimii vapaarattaan diodi

l4l4589

Kun transistori silta on toiminut ampua läpi tilaan. Bridge Dl/D4 on tarpeen, koska suunta ankkurin nykyisten muutosten välillä autoilu ja jarrutusta. Valvonta jarrulajilla on kaksivaiheinen. Suurella nopeudella ankkurin jännite ylittää akun jännite ja paristo absorboi kineettinen energia ajoneuvon. Alhaisella nopeudella kentän nykyinen perutaan ja pistoke jarrutus ankkurin odotusaikaa saavutettavista D9.

3.7.6 DEVICE SUOJELU moottorin ohjain

Kytkimet S1-S4 lomaketta silta muuntimen ja laitteet on suojattava jännitepiikkejä piiristä induktansseja. Tärkeimmät tekijät ovat:(1) minimoida piiri induktansseista huolellisella layout. Avainasemassa on asema D9 ja liittyvien erotuskondensaattori verrattuna Dl-D4, (2) mahtuu 1 mF keraamisten kondensaattoreiden yli DC sillan S1/S4 plus varistor ylijännitesuoja.

Dl-D4 voi olla normaali oikaisusta luokan komponentteja, mutta D9 on oltava nopea diodi pehmeä elpymistä. D5-D8 on rakennettu transistorin lohkoja.

3.7.7 siniaalto AKKULATURIN KÄYTTÖ

Kun pieniä muutoksia uusi piiri, kuva. 3,17, voidaan käyttää suuren tehon (pikalataus), akkulaturi, jossa siniaalto tarjonta virtauksia. Piiri hyödyntää sarjan alalla kuin energian varastointi kela. Sl-ja D6 käytetään sarjassa katkojaa, jossa on modulaatioindeksi kiinnitetty, jolloin saadaan 90% akun volttia. Tämä saa aikaan kiertävän virran varastoinnin kelan. Vaihda S4 ja diodi D7 toimivat vauhtia chopper toimii jatkuvasti nykyisen tilan ja siirtää energian varastoinnin kelan akkuun. Lataus tällä tavalla on teoriassa mahdollista jopa 250 ampeeria, mutta se rajoittaa:() pääsyöttö saatavilla ja (b) lämpö hallinta akun.

C1 100 uF

-

DV/DT FILTER

Ankkuri OF MOTOR

KONTAKTORI K1 K2 K3 K4 K5
Autoilu 0 °C 0 °C 0
AKKULATURI °C 0 °C 0 °C

Kokemus osoittaa, että lataus on 30 ampeeria on mahdollista 220 V, 30 A USA-tyylinen talo ilmastointihuolto. Lataaminen suurempia virtoja vaatii erityisjärjestelyjä virtalähteen ja jäähdytyksen. Eräs etu järjestelmän esitetty on se, että sitä voidaan käyttää missä tahansa syötön 90 V:sta 270 V.

On myös mahdollista hyväksyä piiri 3 vaihe toimitukset kahdella tavalla:(1) lisää ylimääräisen diodi käsi-tämä tuottaisi suorakaideaaltoa nykyinen muoto toimituksen (2) sopii 3-vaihe transistori silta tarjonta-tämä mahdollistaa siniaalto nykyinen jokaisella viivalla on huomattavasti enemmän kustannuksia.

3.7.8 POWER kaavio autoilu ja LATAUS

Kuvassa 3.18 on esitetty yhdistetty kytkentäkaavio autoilu ja akun lataamista. Reservoir kondensaattorit ja tila kontaktorit on lisätty. Kondensaattorit toimivat kuristimet ajettaessa autoilun tilassa. Mitä tehdä, sopeutua lataus, akun pistoke on siirretty pistorasiaan D ja verkkopistoke työnnetään tulppa B vaihtoehtoisesti kontaktorit voidaan käyttää työn tekemiseen. Akun varotoimia ovat:(1) akku on kytketty katkaisija, joka voi keskeyttää koko oikosulkuvirta on ladattu akku, (2) tämä katkaisija on tarkoitus sisältää matkan irrottaa akku mekaanisesti vain, ( 3) akku/moottori/säädin joka sisältää"firewire"irrottaa sulake, (4) katkaisija on laukaisi"G"-kytkin, kun 6G ylittyy tahansa akselin ympäri.

3.7.9 Ohjauspiiri autoilun MODE

Kuvio 3,19 esittää lohkokaaviota ohjain motoring tilassa. Sydän-järjestelmä on muistikartasta joka tallentaa kentän ja ankkuri virtaukset varten koneen kaikissa olosuhteissa

PWM KELLO Akkujännite OSCILLATOR PALAUTE Jos PALAUTE

Moottorijarrutusta Jos SHUNT CHOPPER I OIL REF V BATT V TEMP

Kuvio. 3,20 lohkokaavio akun latauksen ohjain.

Viitteet

  1. Hodkinson, R., toiminnalliset ominaisuudet 45 kW harjaton DC kone, EVS 12, Aneheim, 1995
  2. Hodkinson, R., Kohti 4 dollaria per kilowatti, EVS 13, Osaka, 1996
  3. Al'Akayshee et al., Piirustukset ja elementtimenetelmällä analyysi 150 kW harjaton PM kone, Electric Power Transactions, IEEE, 1998
  4. Hodkinson, R., ominaisuudet suurtaajuus koneiden, Drives ja säätimet Conference, 1993
  5. Hodkinson, R., uudenlaisen järjestelmän DC-sarjan koneissa, ISATA 24, Aachen, 1994
  6. Jardin ja Hajdu, Voltage Source Inverter Direct Torque Control, IEE PEPSA, 1987
Kirjallisuutta

Vaihtoehtoiset kuljetus ongelmia, SAE, 1996 tulevaisuus sähköauto, Financial Times Management raportti, 1995 Battery sähkö-ja hybridiautojen, IMechE, 1992 Sähköauton tekniikka seminaariraportti, MIRA, 1992 Sähköajoneuvot Euroopan Conference Report, EVA, 1991

4

Prosessin suunnittelu ja valvonta polttokennot, näkymät EV paketteja

4.1 Johdanto

Kolme ensimmäistä tämän kappaleen kohdat antaa historian polttokennot; kuvaavat päätyypit polttokennojen, niiden ominaisuudet ja kehityksen tilaa, keskustella termodynamiikka, ja katso prosessitekniikan näkökohtia polttokenno-järjestelmiin. Se perustuu sarjan luentoja Roger Boothin undergraduates laitoksella Engineering Science Oxfordin yliopisto, mukaan Royal Academy of Engineeringin Vieraileva professori järjestelmä vuonna 1999. Apua tohtori Gary Acres of Johnson Matthey Tämän luvun laatimisessa on tervetullutta.

Loput osissa käsitellään valvontajärjestelmiä polttokennoja, jotka tekevät heidät"polttokenno moottoreiden ja katsoo ongelmia paketin ulkoasun kaikille EV johdantona kollien suunnittelussa tapaustutkimusten tarkastellaan kahdessa seuraavassa luvussa.

4.1.1 MIKÄ polttokennon?

Helpoin tapa kuvata polttokennon on, että se on vastakohta elektrolyysiä. Yksinkertaisimmassa muodossaan se on sähkökemiallinen muuntamiseksi vetyä ja happea veteen, kuten on esitetty kuviossa.

4.1. Vety dissosioituu anodilla muodostamiseksi vetyioneja ja elektroneja. Elektronit läpi ulkoista piiri katodin ja vetyionit läpi elektrolyytti katodin ja reagoi hapen ja elektronit muodostavat veteen. Teoreettinen sähkömotorinen voima tai mahdollisten vety-happi-kennon toiminta vakio-olosuhteissa on 1 atm ja 25oC on 1,23 V, mutta käytännön virtatiheyksiin ja käyttöolosuhteisiin tyypillinen jännite yhden solun on välillä 0,7 ja 0,8 V. kaupalliset polttokennojen Näin ollen muodostuu useista soluista sarjaan.

4.1.2 polttoainetta CELL

Polttoaine-soluja käyttäen niiden elektrolyytin:

Alkaline-AFC

Fosforihappo-PAFC

Solid Polymer-SPFC (kutsutaan myös protoni vaihtaa kalvo-PEMFC)

Sulan karbonaatin-MCFC

Solid oxide-SOFC.

Yhden solun 1V

Reaktio on esitetty kuviossa. 4,1, ja vety-ionimuodossa siirtoa elektrolyytti, voidaan soveltaa vain polttokennojen hapolla elektrolyyttejä ja kiinteä polymeeri polttokennoissa. Reaktiot kussakin polttoaine solutyyppien parhaillaan development1 ovat:

Solu Anodi Katodi
AFC H2 + 2OH -> 2H2O + 2e O2 + 2H2O + 4e ---> 4OH
PAFC H2 -> 2H + + 2e 4e + 4H + + O2 -> 2H2O
SPFC H2 -> 2H + + 2e 4e + 4H + + O2 -> 2H2O
MCFC H2 + CO3 = -> H2O + CO2 + 2e O2 + 2CO2 + 4e ---> 2CO3 =
CO + CO3 = -> 2CO2 + 2e
SOFC H2 + O = -> H2O + 2e O2 + 4e -> 2O =
CO + O = -> CO2 + 2e
CH4 + 4o = -> CO2 + 2H2O + 8e
4.1.3 HISTORIA

Käsite polttokennon julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1839 Sir William Grove, kun hän oli työskennellyt elektrolyysi rikkihapon solu. Hän havaitsi kulkua virtaa, kun yksi platinaelektrodille oli kontaktissa vety ja toinen kosketukseen hapen kanssa. Vuonna 1842 hän kuvataan kokeita pinon 50 solua, joissa kussakin on yksi neljäsosa tuumaa leveä platinoitua platinaa elektrodien ja se huomattava, että A 'huomattava pinta toimia"välillä kaasuja, elektrolyytin ja elektrodit. Seuraavien 90 vuotta useita työntekijöitä julkaistuja sekä happoja ja polttokennot, mukaan lukien kehittäminen kolmiulotteisen elektrodit Mond ja Langer vuonna 1889. Mutta se oli vasta 1933, jolloin FT (Tom) Pekoni (insinööri turbiinivalmistajien CA Parsons & Co Ltd) aloitti työn kaliumhydroksidin elektrolyytin ja toimii 200 ° C ja 45 atm, että on edistytty merkittävästi. Pääpaino kehittämiseen polttokennojen oli avaruusohjelma 1960-luvun alussa, jolloin NASA sijoitettu yli 200 sopimusta tutkia ja kehittää polttokennojen. Ensimmäinen suuri sovellus oli käytössä kiinteä polymeeri polttokennojen kehittämä General Electric junassa oleville valtaa Gemini ohjelmassa. Vuoteen 1960 Bacon oli siirtynyt Pratt ja Whitney osasto United Aircraft Corporation (nykyisin United Technologies Corporation) Yhdysvalloissa, ja johti kehitykseen aluksella virtaa järjestelmä Apollo Lunar tehtäviä. Yhdeksänkymmentä kaksi järjestelmää toimitettiin ja 54 oli käytetty teho yhdeksän moon otetut kuvat 1965.Tätä seurasi UTC n kehittäminen 7 kilowatin pino, jota käytetään avaruussukkula. Vuonna 1990 polttokenno-kehitys kiihtyi, erityisesti kiinnostus auto ja pienet hajautetut sähkövoimajärjestelmien pääkohderyhmä applications2,.3,7.

4.2 uudistaminen ja vety syöttöaineita

Tärkeimpänä tietolähteenä vedyn polttokennojen tapahtuu uudistamalla hiilivety, erityisesti maakaasun. Vedyn tuotanto voidaan toteuttaa joko keskitetysti suurten laitos-tai välittömästi ennen polttokennojen, kuten aluksella liikenteen sovelluksissa.

Steam metaani uudistaminen on tärkein kaupallisesti sovellettu prosessi vedyn tuotanto, joiden vuotuinen maailmanlaajuinen tuotantokapasiteetti on yli 40 miljoonaa tonnia/a ja yksiköissä, joiden kapasiteetti on yli 400 t/d. Kaiken terminen hyötysuhde (LHV) ovat yli 65%, ja siellä on mahdollisuus yli 70%. Menetelmä suoritetaan yli-nikkeli-katalysaattorin lämpötilassa noin 800 ° C:ssa rikitön raaka-aineena. Tärkein reaktio on:

CH4 + H2O = CO + 3H2 + 205,1 kJ

kanssa endoterminen reaktiolämpö säädetty polttamalla maakaasua (huomaa tämä luku seuraa yleissopimus entalpia muuttuu + ve kun absorboivat järjestelmä).

Osittaista hapetusta sovellettiin myös huomattava kaupallisessa mittakaavassa sekä kaasun ja nesteen hiilivedyt lähtöaineena:

CH4 + (1/2) O2 = CO + 2H2-37,7 kJ

Molemmat katalyyttinen (nikkeli-pohjainen) ja ei-katalyyteista sovelletaan.

Autotermistä uudistamalla prosesseja kehitetään joka yhdistää höyry metaani uudistaminen osittaisen hapettumisen, jälkimmäinen antaa energiaa entiseen. Tämä sovellus on erityisen kiinnostaa kehittäjiä junassa uudistamaan järjestelmiä ajoneuvojen osalta.

Reaktiot ovat huomattavasti monimutkaisempi kuin edellä, ja yksi tärkeimmistä ongelmista johtuu Bouduoard reaktion:

2CO = CO2 + C

mikä johtaa noen tuotantoa ja alentaa vedyn saanto. Vesikaasun shift-reaktiossa käytetään saannon parantamiseksi on vety kaikkien edellä processes9

CO + H2O = CO2 + H2-41,9 kJ

Vety elektrolyysissä on myös mahdollinen polttoainetta, mutta jos sähköä tuotetaan aurinkoenergiaa, koko prosessi ei houkuttele (termodynamiikan toisen lain).

Raaka-aineita kuin luonnon kaasu voidaan myös käyttää vedyn tuotantoon.

Hiili oli erityisen kiinnostava on vuosisadan vaihteessa kautta osittaista hapetusta (kaasutus) ja vesi kaasu muutos:

(CH) + (1/2), O = CO + 0.4H + HO = CO + 1.4H

0.822 222

Biomassa, erityisesti kestävän istutukset voidaan myös käyttää kaasuttamalla plus shift:

(CHO) -> CO + H + HO = CO + 2H

22 222

Metanoli on kiinnostuksen useita vuosia, niin kautta uudistaminen ja suoran Metanoli polttokennon (DMFC), jossa suurin osa nykykehityksestä keskittyy muunnelma SPFC. Basic reaktiot ovat:

anodi:CH3OH + H2O -> CO2 + 6H + + 6e

Katodi:(3/2) O2 + 6H + + 6e ---> 3H2O

Bensiini (ja dieselin) aluksella autotermistä reformoinnilla kehitetään liikenteen käyttöön, sillä se merkitsisi polttokennoteknologiaa käyttävät autot voisivat hyödyntää nykyistä polttoaineen infrastruktuuria. Polttokennot toimivat lukuisia eksoottisia polttoaineita, kuten ammoniakki ja hydratsiini, on tutkittu, mutta edellä ovat todennäköisimmin polttoaineet suuressa kaupallisessa mittakaavassa.

4.3 Haracteristics adantages ja asema polttokennojen

Tärkeimmät ominaisuudet polttokennoissa, jotka on järjestetty nousevassa järjestyksessä käyttölämpötilaa, on esitetty seuraavassa taulukossa:

Tyyppi Elektrolyytti Tyypillisiä ° C Elektrodi Tila Tehokkuus
AFC KOH 80 Pt C 100 kW > 50
SPFC Polymer esim. 'Nafion" 85 Pt C 250 kW 45-55
PAFC Fosforihappo 200 Pt PTFE/C 0.2-11 MW ~ 40
MCFC Li tai K Carbonate 650 Ni tai Ni seos 2 MW 50-60
SOFC Ytriumoksidi stab'd zirkonia 1000 Ni/zirkonia kermettiä 100 kW 50-55

Lainasi asema ja tehokkuusedut ovat tyypillisiä järjestelmiä vuonna 1999 ja ne perustuvat sähkön prosentteina alempi lämpöarvo vedyn kulutetaan. Tehokkuus on käsitelty yksityiskohtaisemmin seuraavassa jaksossa.

Emäksinen Polttokenno on etuja käyttämällä halpoja materiaaleja, nopea käynnistymään ja suuri tehotiheys. Tärkeimmät haitat ovat syövyttävää nestettä, siedä hiilidioksidin

- Sähköä rajat ovat noin 50 ppm, mikä merkitsee sitä, CO2 poisto vaadittaisiin myös liikenteen käyttöön. Tekniikka on osoittautunut avaruuden sovelluksia IFCC (International Fuel Cells Corporation), joka on yhteisyritys UTC ja Toshiba, ja yksi kehittäjä (ZEVCO, joka otti työn belgialaisen Elenco) on kehittänyt London taksilla.

Fosforihappo Polttokenno on tärkeimmät edut CO2 toleranssi (noin 20%) ja kohtalainen CO suvaitsevaisuutta. Tärkeimmät haitat ovat kustannukset jalometallikatalyyttiä, alempi tehokkuutta ja nykyisen järjestelmän kustannuksia noin $ 3000/kW. PAFC on kaupallisesti kehittynyt polttokennoteknologiaa, yli 140 ONSI (jako IFC) 200 kW järjestelmien toiminnassa hajautettujen järjestelmät. Lisäksi Tokyo Electric Power on 11 MW järjestelmän toimittaa IFC ja rakennettu Toshiba, joka aloitti toimintansa vuonna 1991. Muut kehittäjät ovat Fuji, Hitachi ja Mitsubishi Electric.

Kiinteä polymeeri Polttokenno on monia etuja, kuten kiinteitä, syövyttävää nestettä, aloitusopas, pitkää ikää, tuottaa juomavettä, helppous volyymin valmistus. Tärkeimmät haitat ovat käyttö jalometallikatalyyttiä ja siedä rikkiä ja hiilimonoksidia. Viime vuosina on keskitytty menestyksellisesti vähentää platina kuormitus (nyt vähemmän kuin 10%:n kuormitukseen 1980-luvun lopulla) ja parantaa toleranssin CO, joka nyt on korkeintaan noin 50 ppmv. Lisähaittana on vähän mahdollisuuksia käyttää hukkalämpöä joka on tuloksena alhaisen käyttölämpötilaa. SPFC on johtava haastaja autoteollisuuden markkinoilla ja sillä on mahdollisuuksia yhteistuotantoon ja akun jälkimarkkinoilla.Tämän listan aktiivisista yrityksistä on suuri ja sisältää Ballard, Alstom, IFC, Toyota, Plug Power, Dais Corporation, Warsitz Enterprises, Advanced Power Sources, Siemens, DeNora, Sanyo.

Sulan karbonaatin polttokenno on suunnattu laajamittainen hajautetun energiantuotannon ja teollisuuden lämmön ja sähkön (CHP) markkinoilla ja edut pysty tukemaan sisäistä uudistamista maakaasun ja tuottaa korkean asteen lämpöä CHP sovelluksissa. Suurimpana haittapuolena ovat vakautta elektrolyytin, myrkytys rikki ja halogeenit, ja on kysymyksiä saavutettavissa käyttöikää. Suurin yksikkö on 2 MW Energy Research Corporation laitoksen käyttöön vuonna 1997. MC teho on osoitettu tällä kapasiteetti on 250 kW ja ovat ilmoittaneet suunnittelevansa kaupalliseen tuotantoon nopeudella 2-3 MWpa, kohteena asiakkaat tarvitsevat välillä 500 kW ja 3 MW CHP-järjestelmistä. Muut kehittäjät ovat IFC, IHI, MTU, Ansaldo (100 kW esittely) ja ECN.

Kiinteä oksidi polttokenno on samanlainen etuja MCFC, mutta on helpompi elektrolyytti johtoon, on vähemmän syövyttävä. Suurin haitta on korkea hinta, 100 kW Westinghouse yksikössä Alankomaissa, joka toimitettiin vuonna 1998 on ilmoitettu maksanut 10 miljoonaa dollaria. Kehitys ei ole niin pitkälle kuin PAFC ja MCFC, mutta aktiiviset ohjelmat suorittivat Westinghouse, Sulzer, Siemens, Sofco, Mitsubishi, Eltron, Zetek, Global Peltier amd Keraamiset Fuel Cells.

Automotive yrityksen toimintaa johtuivat Kalifornian lainsäädäntöä, ns päästöttömiä autoja (ZEVS), joka nähtiin tarpeen parantaa kaupunkien ilmanlaatua. Lukuun ottamatta Zevco jotka käyttävät Kaivoksissa, kaikkien muiden valmistajien toiminta perustuu SPFCs ja on esitetty yhteenvetona seuraavassa taulukossa.

YRITY Kommentit
Daimler-Chrysler Todennäköinen johtaja (Necar I-IV), yhteisyritys Ballard
(Daimler Benz/Ballard), Ford, Mazda, Shell
Mazda Talon solukehityksessä, metallihydridiä varastoinnin, mutta nyt on
Daimler-Benz/Ballard
Toyota In-house-hybridiautojen sekä H2 (hydridin varastointi) ja MeOH
Honda In-house ohjelmassa käytetään myös Ballard
Nissan In-house ohjelmassa käytetään myös Ballard
Kahlaamo PNGV; yhteistyössä Plug Power ja Daimler-Benz/Ballard
GM PNGV; Yhteistyössä Ballard ja Arco/Exxon ja uudistaja
Chrysler AD Little bensiini uudistaja, Plug Power cell sulautui
Daimler-Benz
Renault/PSA/Volvo/VW Joule ohjelmat DeNora solujen

Myös kehitystyö meriteollisuudessa käyttäen SPFC, SOFC ja MCFC technology3, 6,9,10.

4.4 Termodynamiikka ja polttokennojen

Hyötysuhde lämpömoottorin rajoittavat Carnot'n sykli ja on yhtä suuri kuin:(Th-Tl)/Th Carnot kannalta noin 70% voidaan saavuttaa teoreettisesti ylemmän ja alemman lämpötilan 1000K ja 300K, joka vaatisi puristussuhde on noin 20:1. Kuitenkin,

Polttoaineen ja ainerajoitukset rajoittaa käytännössä hyötysuhde on noin 50%, mikä aikaansaadaan nykyaikaisen, suuri, alhaisen nopeuden dieselmoottoreita, mutta auto-bensiini-ja dieselmoottoreiden saavutetaan paljon pienempi tehokkuus, erityisesti silloin, kun keskiarvona standardin ajossa.

Todellinen suora energian muuntaminen laite on sellainen, joka voi muuntaa Gibbsin vapaan energian kemiallisen reaktion suoraan työhön. Polttokenno muuntaa Gibbsin vapaa energia, joka kemiallisen reaktion yhdeksi virraksi elektronien mukaisesti isotermisten olosuhteiden. Muutos Gibbsin vapaan energian reaktio saadaan kaavasta:

ΔG = H-TS

rr r

Polttoaine-solu reaktioita, joilla on kielteinen entropian muutos (esim. H2 + (1/2) O2 = H2O) lämmön ja ne positiivisella entropian muutos (esim. CH + 3,5 O = 2CO + 3HO ja CHOH + 1.5O =

2622232

CO2 + 2H2O) lämmön poistamiseksi ympäristöstä. Jos polttoaineen kennon käyttöolosuhteissa vakiolämpötilassa ja-paineessa, maksimi sähköenergia saadaan muutos Gibbsin energian:

Wel =-ΔG = NfE (1)

Jossa n = elektronien lukumäärä on reaktio, F = Faradayn vakio (96 500 ° C/ekvivalentti) ja E = reversiibeli mahdollisia. Jos kaikki reagoivat aineet ovat vakio-olosuhteissa on 1 atm ja 25oC:

ΔGo =-nFEo (2)

Jotta reaktio

H2 (g) + (1/2) O2 (g) = H2O (l)

Gibbsin energia change12 on -237 kJ, n = 2, ja näin ollen maksimi reversiibeli mahdollisia, Eo = 1,23 V. suurin reversiibeli mahdollinen todellisissa polttoaine-kennon käyttöolosuhteissa voidaan laskea Nernst yhtälöstä. Suurelle reaktio:

AA + BB = cC + dD

Vapaan energian muutos voidaan ilmaista:

ΔG = ΔGo + RT ln ([C] C [D] d/[A] a [B] b)

Sijoittamalla yhtälöiden (1) ja (2) tuottaa:

E = Eo + (RT/nF) ln ([A] a [B] b/[C] C [D] d

Varten vety/happi polttokennoja tämä voi olla simplified1 on:

 

E = Eo + (RT/2F) ln [PH/PHO] + (RT/2F) ln [PO

 

Normaalina käytäntönä tavanomaisella sähkön on käyttää terminen hyötysuhde, joka ilmaistaan ​​sähköteho prosentteina lämpöä ja polttoaineen polttamiseksi. On yleinen käytäntö Euroopassa käyttää alhainen lämpöarvo (LHV) tai pienempi lämpöarvo (LCV) (vesi kaasuna), kun taas Yhdysvalloissa on yleinen käytäntö käyttää suurempi lämpöarvo (HHV) tai ylempi lämpöarvo (GCV) (vettä nesteenä). Palamislämpö on yhtä suuri-AH, muutos entalpian. Lämpöhyötysuhde polttokennon saadaan kaavasta:

Gibbsin vapaa energia muunnetaan sähköksi Thermal tehokkuus = entalpian muutos (-palamislämmön)

Jos kyseessä on vety/happi polttokennoja nestemäisiä veteen tuote, Gibbsin energian muutos on -237 kJ moolia kohden, mikä vastaa -118,5 MJ/kg, vetyä ja ylemmän ja alemman palamislämpöjen are2 142,5 ja 121,0 MJ/kg, jolloin on korkeintaan teoreettinen hyötysuhde 83% perustan HHV joka tarkimmin kuvaa reaktiota, mutta vertailun perinteisiin järjestelmät, vastaisi 98% pohjalta LHV.

Useat määritelmiä polttokenno-hyötysuhde käytetään kirjallisuudessa, eikä aina mitkä kirjailija tarkoittaa, ja hoito on siksi tarpeen sovellettaessa tiedon. Jännite tehokkuus on yksi yleisimmistä:

ηE = EI/EO

Jossa EI on solun potentiaaliin, virta I ja EO on avoin piiri on kennon käyttöolosuhteissa. Jos polttokenno toimii käänteisesti, niin tehokkuus on:

η rev = ΔG/AH

Kun ΔG ja AH ovat muutokset Gibbsin energian ja entalpian (molemmat-ve). Kuten polttokennon ei toimi palautuvasti, tehokkuus saadaan kaavasta:

η = -nFEI/ΔH

Järjestäminen ja kertomalla osoittaja ja nimittäjä by ΔG/AH antaa:

η =-(ΔG/AH) EI/{(ΔG/AH) (AH/nF)}

Y 1,5

1,0

Käännettävä solu potentiaalinen (e)

Ihanteellinen nykyinen-potentiaalinen

Cell mahdollisia, V

Tappiot johtuvat aktivointi ylijännitteen (puute electrocatalysis)

1,0

Lineaarinen vähennys johtuu ohminen tappiot

4

tehokkuus

0,5

Nopea aleneminen johtuu

0,5

joukkoliikenne tappiot

Kuvio. 4,2 Jännite/virta-suhde vety/happi solu.

0 0,5 1,0
Virrantiheydellä, cm-2
Kuvio. 4,3 SPFC ominaisuudet.

Koska η rev = ΔG/AH ja ΔG =-nFEO, niin:

η = η (E/E) = ηη

revIOrevE

Koska nykyinen tehokkuus (ηI) ei ole yhtenäisesti ja on edelleen järjestelmän tehottomuuden vuoksi ruokkia esikäsittelyyn, jäähdytys-, kaasu kierrätä kääntökehityksen DC toAC jne. (η s), yleinen terminen hyötysuhde on:

η = η ηηη

revEIs

Kuvio 4,2 shows11 mahdollisia verrattuna nykyisen suhdetta varten tyypillisen vety-happi-soluun. Toinen vähentää mahdollista tehokkuuden tulokset on vähemmän kuin koko vedyn käyttö-ja käyttö ilman eikä happea.Osuus katodi aktivointi ylijännitteen, kalvo, ohmic elektrodi ja anodi aktivointi tappiot tietyn SPFC ovat shown11 kuvassa. 4.3.

Edellä esitetyt luvut osoittavat, miksi huomattavat t & k on keskittynyt kehittämään kennojännite hyötysuhde ηE kautta parantunut electrocatalysis. Lisäksi laaja kehitys tehdään parantaa järjestelmän tehokkuutta η s parantamalla suunnittelun pino ja niihin liittyvät järjestelmät. Kaiken terminen hyötysuhde noin 50% voidaan saavuttaa virtatiheys 0,7 A cm2 uusinta SPFC pinot.

Eräs suuri etu polttokennojen on pienempi herkkyys tehokkuuden mittakaavassa kuin on saavutettavissa termisellä järjestelmät, mikä tarkoittaa sitä, että polttoaine-solujen kW:n välillä on hyvin samanlaisia ​​järjestelmän yleistä tehokkuutta kuin MW-alueella. Lisäetu on suhteellisen tasainen tehokkuus verrattuna kuormituskäyrä verrattuna polttomoottori.

4.5 Prosessitekniikka Polttokennojen

Keskustelua viimeisessä jaksossa viittaa järjestelmän tehokkuuteen η:n ja viitteitä tekniikan asemassa kehittämiseen käytännöllinen polttokennon voidaan nähdä kuviosta. 4,4, joka

Paali

Solu

Transmission electron micrograph
Kenttä virtauslevyille ja Johnson Matthey katalyyttiä
jossa platinahiukkasten
jakautunut hiili
kantaja-aineen
Anodi Kalvo Katodi

Kuvio. 4,4 PEM polttokennon.

osoittaa, kuinka yksi SPFC solun tarkoituksena on varmistaa tasainen jakaantuminen reaktanttien yli elektrodit ja tärkeyttä katalyytin jakelun. Kuvassa on myös esitetty joukko soluja rakennettu pieneen pinoon, mutta ennen kuin lisättiin kokoojaputkistoon toimittamiseksi reagenssien ja keräämistä tuotteiden pinon. Osoitus putkiston monimutkaisuus on esitetty kuviossa. 4,5, joka on Ballard 240 kW:n järjestelmää käytetään väylän.

1990-luvun aikana Ballard ja Daimler-Benz parannettu järjestelmä, joka määrin, että Necar I, koko normaalin kuormaa kantavien tilaan van täytettiin polttokennojen järjestelmä, mutta pieni auto, nimeltään Necar III, Järjestelmä vie vähän enemmän tilaa kuin poltto-moottorilla version. Necar IV perustuu-luokan Mercedes, jossa tilaa viidelle matkustajalle ja matkatavaroille.

Standard testiolosuhteissa käyttää Ballard on SPFC pinon järjestelmät ovat paineessa 3 atm, stoikiometria oli 2,0 ilman ja 1,5 vedyn. Heidän MK 513 stack raportoidaan 9 antaa 13 kW 0,58 V ja tehotiheys 300 W/kg ja 300 W/l. Sama viittaus lainaa suorituskykyä pinon kehitetty Daimler-Benz saavuttaneen 32,3 kW hintaan 0,68 V, ja tehotiheyden 1000 W/l ja 700 W/kg, jotka täyttävät tavoite vuonna 1990 Yhdysvaltain energiaministeriö autojen polttoaineen solut 560-1100 W/kg.

Merkittäviä haasteita polttokennot ovat (a) kehittää järjestelmiä, jotka edellyttävät samanlaisia ​​massaa ja volyymien moottori sekä polttoainesäiliö nykyisten bensiini tai diesel autoja, kilpailukykyisin hinnoin kun massatuotantoon ja (b) kehittäminen tarvittavan polttoaineen infrastruktuuria.

4.6 Vaiheet sards polttokenno moottori

Aiemmin tämän kappaleen kohdat, jonka osuus Roger Booth, on käsitelty prosessitekniikan ja polttokenno-pino. Tämän jälkeen edeltävissä vaiheissa kehittämiseen elinkelpoisten polttoaine-solujen moottorit pidetään. Vaikka Hybrid Drive-autot, käyttäen tavanomaista akku-sähkö ja lämpö-moottorin virtalähdettä, tarjota parempia polttoainetaloutta ja kestävä ratkaisu kaupunkien toiminnan polttokenno-käyttöinen ajoneuvo nähdään nyt pitkän aikavälin vaihtoehtona. Jo nyt on ymmärtänyt, että lämpö-moottori moottoriajoneuvoihin voi koskaan tarjota tarvittavat polttoainetalouden ja päästöjen valvonta vaatii maailman hallituksia, pääasiassa koska terminen moottori pyörii 10% sen kokonaisteho mahdollisuudet suurimman osan ajasta ja ole tiedossa tapa poistaa CO2-päästöjen sitä. Seuraavien 20 vuoden aikana ihmiset käyttävät HC ajoneuvot tulemme kohtaamaan lisäävät polttoaineen niukkuus, lisäävät polttoaineen hinta ja yhä käytön rajoituksia ja koosta ajoneuvoja, koska päästöistä ne tuottavat. Korkea hyötysuhde ja päästötöntä ominaisuus polttokenno-auto ovat vahvoja perusteita sen hyväksymistä. Mutta kulkeutui aikana vety-polttoainetaloutta on oltava asteittainen ja rauhanomainen, edellyttää huomattavia muutoksia asenne autoilun yleisöille ympäri maailmaa.

4.6.1 POLTTOKENNO:KOHTI kivuton TRANSITION

Ainoa tapa päästä eroon sykli lisää polttoainekustannuksia ja raskaampi rajoituksia on autoilijoille hyväksyä välttämätöntä siirtymään vedyn-polttoainetaloutta lyhyellä aikavälillä ja vähentää sen vaikutusta korvaamalla nykyisen ajoneuvoja, kun aika tulee, on paljon vähemmän polttoainetta tyyppejä. On olemassa kaksi etua vetytalouteen:jos varhaisen vety-polttoainetta käyttävät ajoneuvot eivät ole kovin tehokkaita sillä ei ole väliä, koska saastumisen suhteen heillä lainkaan päästöjä, ja ennen kaikkea nykyistä kustannukset kalliita pakokaasujen jälkikäsittelyä on poistettu.

Julkaiseminen OECD Kansainvälisen energiajärjestön vuonna 1998 World Energy Outlook", vuoden kuluttua Kioton Earth Summit, oli keskeinen kohta ymmärrystä maailman energia-ja saasteongelmia. Perussanoma oli se, että ihmiset elävät nyt pidempään, energian käytön ja saastumisen nousu eksponentiaalisesti ja"tiili-seinään tilanne uhkaa kymmenen vuoden ajan sitä, että emme voi pysyä sellaisina kuin olemme."Se oli myös tässä vaiheessa, että suurten G7 talouksien otti lämpenemisen vakavasti. Myös Kiina ottaa vakavasti, ymmärtämättä, että yhdeksän kymmenesosaa väestöstä elää sen kaakkoiskulmassa suistoalueella, joka voi olla poissa, jos ilmaston lämpenemistä ei ole puuttua vakavasti. Maailman öljyn tarjonnan odotetaan huippunsa vuonna 2010 ja sitten hännän pois, tämä on paitsi kustannuksia voidaan täyttää ja hyödyntämään valtavat öljyesiintymät alla napa-jäätiköiden. Mutta Pohjois-Amerikan autoilijat ovat autuaan tietämättömiä näistä uhkaavissa tilanteissa. Vaikka Britanniassa ja Euroopassa maksa mitä bensiini ja diesel todellisuudessa kustannukset, yhteensä US käyttäjillä on valtava tehokasta tukea, joka kätkee valtion kustannuksia, ja pitää ne tienneet ongelmat. Polttoaine/ajoneuvoverotuksen kuningaskunnassa palkkaa tienrakennusta, terveydenhuollon liittyviä onnettomuuksia, myös puolustus liittyvät kustannukset merivoimien suojeluun öljynporauslauttojen, kun taas Yhdysvalloissa bensiinin hinta maksetaan pumput ovat välittömät kustannukset polttoaineen maailmanmarkkinoilla hintoihin. Myös kustannukset Yhdysvaltain laivaston Lähi-idässä uskotaan joidenkin olevan vastaavan avustuksen $ 1/gallon ja tietenkään ole osuutta terveydenhuollon kustannukset pakokaasujen pilaantumista. Yhdysvalloissa tällaiset kustannukset katetaan tiemaksut ja muut paikalliset/Keski verotus. Katsotaan, että amerikkalaiset maksavat pumppu hintaan, joka kattaa vain kolmannes todellisista kustannuksista, loput kaksi kolmasosaa vastaa asianomainen valtio, ja Yhdysvalloissa, paikallinen öljynporaus on laskenut vuodesta 1975 siihen pisteeseen missä nykyään noin 70 % on tuontitavaraa.

4.6.2 polttoainetta kuluttavien ajoneuvojen

USA PNGV ohjelmassa kuvataan myöhemmin tässä luvussa pyritään tarjoamaan teknologiaa erittäin alhaisen polttoaineen kulutuksen ajoneuvoja, joita teollisuus voisi hyväksyä, jos autoilijat hyväksyvät tarpeen. Tutkijat kuten Lovins oli Rocky Mountain Institute ovat osoittaneet, että 500 mpg hypercars on mahdollista pohjustaa muutamia välivaiheen arvoa 30 mpg keskimääräinen kulutus ajoneuvon tyypillinen Amerikassa. 10 kW kulutus 60 mph yksinään voitaisiin puolittaa antamalla lattian aerodynamiikkaa. Yhdessä aerodynaaminen ylärakenteet, kaksitoiminen jarrusylintereiden ja alhaisen vierintävastuksen renkaat, voitaisiin leikata kolmannes.

Tässä paljon, että iskettiin jälkeen Kioton huippukokouksen vuonna 1997 vetyä on saatavilla yhden päivän huoltoasemilla, että Shell ja Esso ovat jo sitoutuneet Euroopassa ja Japanissa, ja se aloittaa toimintansa vasta kun ne katsovat polttoainetuotannon liikennöivät järjestelmällisesti perusteella. Toisaalta, Amerikassa ne toimivat on tuettu perusteella. Myös Euroopassa, ainakin yhden valmistajan, VW, on osoittanut, jossa Lupo, joka oli 1,3 litran +80 MPG auto voidaan rakentaa USA PNGV vaatimuksia. Tämä käyttää korkean teknologian dieselmoottori common rail ja sytyttimen ilman hehkutulpat tai vastaavia laitteita. Sen huippunopeus yli 100 mph ja vikkelä accelerative suorituskykyä. Mutta tämä esitys ei voitaisi saavuttaa suurempia autoja tyypillisiä Amerikan markkinoilla, se ei ole hybridi käyttötekniikan nyt saatavilla Toyota Prius, jonka sisustus majoitus verrattavissa joidenkin amerikkalaisten autojen. US-versio on 21 kW akku parantaa kiihtyvyyttä ja toiminnot täyden ilmastointi. Vuonna 2000 tämä auto myy dollaria 18 000 verrattuna $ 10 000 ja amerikkalainen"perusmalli"auto. Tähän mennessä noin 40 000 on käytössä kaikkialla maailmassa, mutta Yhdistyneen kuningaskunnan versio on kaksi kolmasosaa rakkaampi £ 18 000, oli paljon enemmän suorituskykyä ajoneuvoon tarvitaan näillä markkinoilla.

Tällaista polttoainetta kuluttavien ajoneuvojen pitäisi sallia lisätä bensiinin hinta, joka mahdollistaisi öljynporauksen napa-alueilla, sallia muiden polttoaineiden kilpailla bensiinin ja sallia muiden liikennejärjestelmien kilpailemaan autoja ja lentokoneita. GM Precept (kuva 4.6) on konsernin PNGV auton ja samankaltaiset ovat kehittäneet Ford ja Chrysler. GM aikoo myös tehdä ajoneuvon hybridi ja polttokenno-versioita. On tärkeää huomata, että se on erittäin kevyt ajoneuvo valmistettu ensisijaisesti alumiiniseos alustan virtaviivaistamista, tv-kamera sijaan peileistä, alhainen vierintävastus ilmanvastuksen renkaat ja kaksitoiminen jarru männät. Jälkimmäisessä ratkaista ongelman drag koska jarru riippuliito on perinteisiin järjestelmiin, kun yksitoiminen mäntä ei peruuttaa, ja noin 2 kW tyypillisesti katoavan moottoritien nopeuksilla. Tietenkin hydromekaaniset jarrut toimivat vain harvoin on EV, joka voi luottaa hyötyjarrutus kevyisiin työtä. Precept on tilaus-of-suuruus tekniikan muutoksen verrattuna tavalliset amerikkalaiset tuotettu ajoneuvoja, mutta tietysti maksaisi huomattavasti enemmän kuin $ 10 000 dollaria on nyt ladattu.

5
4.6.3 polttoainetta käyttävien ajoneuvojen NÄKYMÄT

Todellinen tulevaisuus on kanssa polttokenno-autot, koska Precept version asennettava siten tulee olemaan polttokenno-pino määrä vain 1,3 ft3 ja tuottaa 70 kW jatkuvasti, 95 V 750 A, kuva. 4.7. Levyn virtatiheys on 2 A/cm2, solu on tällä hetkellä maailman johtava PEM-pinon rakenne ja jos käytetään älykkäästi on suurempi tehotiheys kuin lämpö moottori. Tämä on siis käännekohta, ja se korostuu Mercedes joiden työ Necar IV, jonka mukaan 38% hyötysuhde saadaan vetyä polttoainesäiliön valtaan tällä pyörällä. Vertailun 13-15% tavalliselle lämpö-moottori autoon. Tämän kolme kertaa parantaa polttoainetaloutta GM uskoo, että he aikovat kehittää polttokennoajoneuvoa. Keskeisenä haasteena seuraavien viiden vuoden aikana on tehdä se niin matalat kustannukset ovat houkuttelevia.

4.6.4 AKKU SÄHKÖJÄRJESTELMÄ/hybridit OSAVUOSIKATSAUKSEN

EV teknologiaa tarvitaan tulevaisuudessa polttokenno-autolla, mutta tällä hetkellä sitä ei voi todistaa nykyisten ajoakut jotka ovat liian raskaita, liian kalliita ja ne on valmistettu materiaaleista, jotka eivät ole runsaasti riittävän tarjonnan. Useimmat hyvälaatuisia paristoja nikkeli teknologiaan ja syyn ollessa tämä vaikeus ei johdu akkua tutkimusohjelma oli vika, vaan pikemminkin päinvastoin. Lopputulos on, että ihmiset käyttävät akkuja viestintää, videokamerat ja tietokoneisiin, ne maksavat paljon enemmän akkujaan kuin autonvalmistajat voisivat järkevästi varaa. '3 Cs"ovat valmiita maksamaan kolme kertaa, mitä EV rakentaja voi maksaa.

Parempi vaihtoehto nikkeli tekniikka on alumiinia. Tämä johtuu Nikkelimetallihydridiakun akku, jolloin saatiin 80 kWh varten tarvittavista 3-400 kilometrin alueen (olettaen PNVG auto), se painaa 850 kg ja maksaa $ 25 000, vuoden 2000 hinnat Ovonic. Sama 80 kWh voidaan saavuttaa jopa paino on 250 kg alumiinia, ja jonka kustannukset ovat vain $ 5000; ja tietenkin materiaalista, josta se on valmistettu on yleisin maan päällä, vieressä vetyä. Sähköauto ei epäonnistuisi suorituskyvyn näkökulmasta vaan odottaa sen aikaa, jolloin korkean suorituskyvyn akkuja voidaan tuottaa taloudellisesti. Energiatiheys ei ole ongelma, alumiinin, vaan se on korroosio-ongelmia, joka aiheuttaa alumiinin paristot hajota nopeasti, koska muodostuu alumiinihydroksidia hyytelön. Kuitenkin kaksi vuotta sitten tutkijat Suomi teki joukon patentteja, jotka voitti joitakin ongelmia, nämä paljastettiin vuoden 2000 ISATA konferenssissa.

Sillä PNVG ohjelman tohtori Alan Rudd rakennettu alumiininen akku Yhdysvaltain hallitus, tämä oli pumppu-säilytys yksi, joka oli täysin onnistunut lukuun ottamatta edellä mainittua korroosio ongelma-tekijä, joka suostutteli amerikkalaiset lopettaa kehitystä. Tekniset komiteat päättivät jättää alemman jännitteen pariskunnille koska korkeamman jännitteen parit myytiin perusteella on vähemmän soluja sarjassa. Tämä antoi kevyin akkuja kannettaviin laitteisiin, mutta materiaalit mukana voisi koskaan olla halpa tarpeeksi sähköauton.

Tärkein etu alumiinin akku on sen kyky toimia lämpötilaan asti-80 oC, voittamiseksi haittana monien olemassa tyyppiä. Korroosio-ongelma on nyt arvellaan olevan liukoisen ja tehokkaita EV akkuja säädetty 5 vuoden ajan. Sitä pidetään parhaiten siis pidätellä akun sähkö, mutta hybridit pitää huolta kaikesta, kunnes kustannustehokkain suorituskykyinen ratkaisu löytyy. Jos nykyinen eurooppalainen kehittämisohjelma on onnistunut EV päättäjät on D-solut (kuten taskulampun paristoja), jokainen käsittely 150 Ah on 1,5 V DC voida purkaa noin 500 korkeintaan. Akkujen muodostetaan matriiseja, joilla on tällaisia ​​soluja, kuten edellä luvussa 2. Tämä on tehokkain ratkaisu akku-sähköauton ongelma. Nykyinen teknologia akut aiotaan käyttää energia myymälää hybridi-ohjattavissa ajoneuvoissa, joissa kapasiteettia tarvitaan on alle 5 kWh.

4.6.5 Pilaantumisen hallintatoimet

Hybrid Drive-autot esittää jo ensivaiheen viittaavat polttoainetta kuluttavia autoja, mutta hyvin harvat autonvalmistajat ovat laatineet koko kirjo drag vähentävien toimenpiteiden, jotka voivat muuttaa polttoainetalouteen ja siten CO2-päästöjen nykyisten lämpö-moottoritekniikka autoja. Voit tehdä niin voisi antaa valtavia parannuksia vähäisin kustannuksin, välittömästi polttoaineen kulutuksen ja päästöjen valvontaa koskevat edut. Toinen suuri hyöty olisi katalysaattoreiden dieselmoottoreita. Nämä moottorit tuottavat niin paljon saastumista nyt kuin bensiinimoottorit teki vuonna 1960 ja on huonompi pitkälle PM10-hiukkasia. Muuntimet olisi dramaattisesti vähentää dieselmoottoreiden päästöjä, ja se on vain heidän myrkytys rikkipitoisuuden perinteistä dieseliä, joka on estänyt niiden laajaa käyttöä. Nyt puhdas"City Diesel"alkaa näkyä huoltoasemilla on todellista toivoa myönteinen askel eteenpäin. Uusi polttoaine on noin 10 ppm sijasta 250 ppm perinteisten polttoaineiden. Viimeinen vaihe pilaantumisen valvonta on tietenkin Zero Emission Vehicle, tärkein haastaja oli polttoainetta yksisoluiset ajoneuvot GM aikoo esitellä vuonna 2004.

4.6.6 yleiseen energiapolitiikkaan

Globaali näkökulma on, että seuraavan 20 vuoden aikana ajoneuvojen ja ilma siirtyy vetyä polttoaineena. Tarkka aika riippuu siitä, miten kuluttajat reagoivat edellä mainitut ongelmat. Pitäisikö kuluttajien hyväksyä avulias asenne ja hyväksyä tietyt käyttöönottoa polttoainetta kuluttavien autojen pian? Näin polttoaineen hinta nousta riittävästi, louhinta napa öljyesiintymiä, niin bensiiniä voitiin vielä käyttää 100 vuoden ajan. Toisaalta tekemättä mitään, ja edelleen ajaa 30 mpg autoja, me tehdään kaatua käyttöönottoon vetytalouden kymmenen vuoden ajan. Vuodesta teollisuuden kustannusten kannalta olisi tietenkin parempi olla asteittainen siirtyminen, äkillinen siirtyminen saattaa olla taloudellisia vaikutuksia samanlainen kuin maailmansodan. On todella tärkeää, että G7-maiden talouksien ainakin käyttöön polttoainetta kuluttavia autoja seuraavien viiden vuoden aikana. Pysymällä perinteisiin HC polttoaineiden ja välttää vety siirtyminen, johtaa vain lisää sääntelyä, kuristetaan hitaasti ja ankara-mikä olisi hyvin vaikea määrätä Yhdysvaltojen markkinoilla, esimerkiksi.

Jos muutosta ei tapahdu vety valmistetaan ensin uskonpuhdistus maakaasun ja sitten elektrolyysin vettä käyttävien sähkön fuusioreaktoreihin. Vuonna 2010 arvioidaan tulee olemaan monipolttoainemoottoreita lentokoneiden kanssa parafiini on siipisäiliöt ja nesteytetty vety tankit yli matkustamoon. Seuraavien 20 vuoden aikana useat lentoyhtiöt haluavat siirtää suoraan vetyä vain, koska ne saavat merkittäviä toiminnallisia etuja. Ne tulee, kertaheitolla, kaksinkertainen alue tai hyötykuorman ja siten valmis maksamaan korkeamman hinnan vetyä. Polttoaine toimitetaan nesteen-180oC ja 20 baarin paineessa ilmailu markkinoita ja siten laadukkaita vety myös saatavilla määrä ajoneuvoja. Reformation of maakaasun suoritetaan Keski tilat (paljon tehokkaammin kuin Junalaitteistot) on tehty tärkeä ehto, että energia on uutettava hiilen metaani, samoin kuin vety molekyylejä, koska on kolme kertaa energian hiilen yli vety. Jotain Engelhard ioni-terminen katalyyttinen prosessi on siis tarpeen. On myös tärkeää, että sen jälkeen, kun hiili on palanut pois sen tulisi olla muodossa, karbonaatti-tai karbidi (eikä muodosta CO2, jotka palautuvat atmosfääriin). Vaikka energia vapautuu aikana näin muuntamisen, yleisesti, energiaa kuluu prosessin aikana. Noin 90% alkuperäisestä energia on säilytetty puhtaina puhdasta vetyä polttoaineena. Muilta osin sen tuotannon vetyä voidaan jakaa kaasua nykyisten maakaasuputkistot. Tämä on todennäköistä vuoteen 2050 asti, jolloin sammumista maakaasun sanelee tarvetta fuusioenergian.

4.7 näkymät EV paketin suunnittelu

Sähkövedon oli kannattava jo ennen 1910, jolloin Harrods ottivat silti tuttu toimitus kuorma, nikkeli-rauta akku, joka on edelleen päivittäisessä käytössä, ja puhuu ja pitkäikäisyys ja luotettavuus sähköauton. Mutta hyvin tärkeitä rakenteellisia muutoksia on tapahtunut vuodesta. Vuoden vaihteessa kahdennenkymmenennen vuosisadan EV ei ole solid-state valvontaa ja hienostunut kontrolli saavutetaan käyttämällä alkeellisia kontaktorin tekniikkaa. Hämmästyttävästi onnistuneita tuloksia saatiin kontaktorin-muuttuu ja kenttä-heikkeneminen vastuksen ratkaisuja, kuten nähdään Mercedes kuvatun ajoneuvon lopussa Johdanto.

Mutta"kirjallisesti seinään"ensimmäisen sukupolven sähköautojen ilmestyi ensimmäisen maailmansodan aikana ja kehityksen sähköisen käynnistimet lämpövoimakoneita. Tästä seurasi ennennäkemätön parannus, jonka kehitykseen, mäntämoottorin ja menestys Fordin T-mallin tuotanto ajoneuvot 1920, joka olennaisesti ylitetty jo sähköautot. Siitä lähtien vuoteen 1960, kun suuritehoisia solid-state kytkinlaitteet kehitettiin ja EV ovat periaatteessa käytettiin toimitus ja muuhun sovelluksia. Vuosina 1960-1980, uuden sukupolven EV kehitettiin, josta mekaaninen käsittely kuorma-ja golf-kärryt olivat merkittävimpiä. Ne perustuivat Harjattu tasavirtamoottorit kanssa Lyijyhappoakuille ja joitakin miljoonia golf-kärryt ovat käytössä. Kuitenkin kasvava saastuminen ja polttoaineen saatavuusongelmat vuonna 1970 oli sysäys yrittää menestyäkseen henkilöauton, huomaa, että se kestää tilaus-of-suuruus parantaa tekniikkaa, jotta näin tapahtuu. Siellä oli kuitenkin merkittävä etukäteen tuloa tehotransistorit sijasta tyristorien ja suuria parannuksia asemaan ohjaimet johti epitomized valitun Curtis ohjain. Tämä oli kentällä vaikutus transistorin chopper, joka oli tullut lähes kaikkialla käytetään pienitehoisia DC ajoneuvoja. Tehokas taajuusmuuttajia myös syntyi, ja neljä konetta tuli siten tehdä taistelun EV markkinoilla.

4.7.1 MOTOR ESTEET

Nyt hyväksytään yleisesti, että Harjaton DC-moottori tulee käytettyä nyt ja tulevaisuudessa. Pidetyssä konferenssissa Torontossa kesäkuussa 2000, GM antoi tiedot sen uusimman version, jossa invertteri, ja Precept autossa. Verrattuna heidän aikaisempien induktiomoottori asemat, ne ovat puolittuneet kokoa menemällä kestomagneettikoneisto moottoria sekä vähentää nykyistä kulutusta vastaaviin suorituskykyä, kertoimella 1,8. Niissä on siis on invertterin puolen koon, joka vaaditaan induktiomoottori, ja tämä on johtanut myös huomattavia tuotantokustannusten vähentämiseksi.

Haitta harjattua tasavirtamoottorit on suuri yksikkö painon suorituskykyyn (ja kommutaattorista ovat herkkiä kosteudelle, ehkä paremmin kuin sietää korkeapaine-auton pesu). Tämä on täysin hyväksyttävää ja trukkeja jossa lisäpainoa tarvitaan usein vastapainoksi käsittely hyötykuorman suurella hetkellä aseita, mutta ei tietenkään autoissa. Koska taajuuden kommutaattorin in harjattu DC laite on 50 Hz, verrattuna 1 kHz harjattomalla PM kone, jälkimmäinen on pienempiä ja kevyempiä myös elektroniikan voi siirtyä lämpötilassa 20 kertaa vastaavan määrän mekaanista harjoja, jotka on perustan paino etu. A 45 kW harjattu kone painaa 140 kg, ja yleensä kulkee 1200-5000 rpm, kun taas vastaava toimiva harjaton kone toimii 12 000 rpm ja painaa alle 20 kg. Voi tietysti olla 5 kg rangaistusta alennusvaihde, mutta silti siellä on 75% painonpudotukseen koko. Taajuusmuuttaja on myös halvin joita käytetään minkä tahansa"AC-tyyppi"moottori.

Muut haastajia olivat kytkentäisessä reluktanssimoottorin (SRM) ja AC induktiomoottori sekä kestomagneetti Pannukakku moottori (by Lynch), joka toimii erikoistuneita valo auton markkinoilla, mutta on ei-skaalattava tekniikkaa. Keskeiset tulokset tutkimuksen vertailumetodeihin oli, että yksi oli tarkastella kehitystä koko aseman paketti eikä vain ajomoottorin. Samalla kun ihmiset eivät suostuneet 200 dollaria tarvitaan kestomagneettien tarvitaan harjatonta moottoria, vuonna 2000 he ymmärtävät, että jotkut 1000 dollaria tehoelektroniikan tallennetaan invertterin. Oikosulkumoottori laitettiin"pihalle", koska pito toiminta edellyttää jatkuvaa valtaa 04:01 kierroslukualueella. Koska jännite-virta, nopeutta (V, I, N) ominaisuudet osoittavat, että tämä tehdään induktiomoottorin kulkee 0,5 V kaksinkertainen virtaa alapäässä nopeusalueella,-V ja I yläpäässä, niin invertteri joka pystyy toimittamaan kaksinkertainen nykyisen vaaditaan. Jossa harjattoman DC-koneella se voidaan suunnitella siten, vaativat V ja I sekä pienin ja suurin nopeus, joten vain puolet koko muuntimen vaaditaan. Sillä on myös lisäetu, että naarmuja SRM yhtälöstä. Koska SRM on voima kommutoitu (nykyinen keskeytys on erittäin dissipative,"kova kytkentä"turn-off), tehohäviöt ja invertteri on erittäin merkittävä verrattuna liittyvä harjaton kone, joka suurella nopeudella toimii johtavan tehokerroin ja siten on tuskin lainkaan kytkentä häviöt invertteri (joka voi olla hyvin kompakti rakenne). SRM myös näyttelyitä merkittävää melua, koska Magnetostriktiivinen sen toiminnan dynamiikasta. Kanssa, 4 tai 6 keloja kone, joka on siirretty toisiinsa nähden voimia vetovoima niiden välillä on jopa kymmenen kertaa suurempi kuin kehitetty Moottorin; puitteissa moottoria voidaan fyysisesti vääristää ja huomattavan melun Näin muodostunut.

4.7.2 pyörämoottorit JA PAKETTI SUUNNITTELU

Vaikka pyörän moottorit ovat ihanteellisia hitaasti ajoneuvojen ongelma korkean keskeytetty massan sulkee heidät autoihin. Road vahingot voivat aiheuttaa pyörän hop taajuuksilla ja koettu uhka menettää pidon yksi pyörä yhden moottorin vika, estäisi turvallisuusviranomainen antaa todistusta ja katsastuksen. Tällaisten laitteiden aktiivinen jousitus tekee niistä mahdollista keskinopeudella kaupunkibusseja missä tie pyörän renkaat voivat olla jopa metrin halkaisijaltaan ja suuri jarru kokoonpanot vähentää painoarvo pyörämoottorit. Moottorit yksittäiset takapyörät ovat mahdollisia hyötyajoneuvoissa, joiden liikuttamiseen ja ohjata voimia ei jaeta yksittäisten renkaiden ja 4 × 4 ajaa yhden moottorin virtalähde ovat ihanteellisia kalliimpia autoja, jotka voivat sietää kustannusten Useiden ohjausten järjestelmissä. Pyörämoottorit voisi nähdä laajempi soveltaminen jos terästen riittävän magneettisia ominaisuuksia voitaisiin kehittää kevyempiä PM moottorit kohtuullisin kustannuksin. Kallis sotilasajoneuvojen käyttää tällaista terästä, nimeltään Rotalloy, mutta se maksaa noin 15 puntaa kilolta vuonna 2000. Tällaiset ajoneuvot on toisinaan yksin ohjata ja ajaa pyörillä joiden avulla he voivat liikkua sivuttain niin ehkä halvempi tulevaisuus seoksia tällaisen paranee pysäköinti liikkeitä.

Tällä hetkellä turvallisuusviranomaiset eivät todennäköisesti todistukseen autoihin, joissa on sähköinen eikä mekaaninen ero vaihdetta, mutta useita drive-by-wire ratkaisut saattavat tulla toteutettavissa EV. Käyttöönotto 5 kW, 42 V sähköjärjestelmä on hyvin mahdollista, että voisi nähdä korvaavan monien hydrauliset, pneumaattiset ja mekaaniset tarkastukset sähköisten vaarojen valvotaan elektronisesti. Nämä drive-by-wire-järjestelmät ovat alkusoittoa saattue valvontaan ajoneuvojen moottoriteillä. Monilla kehitys kipuja on vielä parantaa, mutta vaikka EV tekniikka olla apua täytäntöönpanossa. Muut ennakot kuten Starter-laturit todennäköisesti löytyy lämpö-moottorilla hybridiajoneuvot näiden käyttöön uudenlaisen tehoelektroniikan kanssa piikarbidivahvisteiset kytkinlaitteet jäähdyttää kuumaa vettä moottorin jäähdytysjärjestelmä, jolloin puolijohteita toimimaan turvallisesti 250oC. Ensimmäinen johtuu siitä Mercedes 500 otetaan käyttöön vuonna 2001 ja asennettavaksi kaikki Euroopan ja Amerikan autoja odotetaan kahden vuoden kuluttua.

4.7.3 VAIHTOEHTOISET Virran

Tarkastelu aurinkosähkön teho on usein harrastus EV vetäjien mutta 10-15% valoa sähkön hyötysuhde on estänyt vakavasti vetopalveluja käytöstä toistaiseksi, vaikka käyttö lisätehon lähde on tärkeää. Suurillakin keskipäivällä trooppisilla auringon säteily voi tuottaa yksi kW/m2 mikä merkitsee sitä, että aurinkokennon tuottaa vain 150 W joka neliö-metriä. Vuonna Honda Solar Challenger, 8 m2 aurinkokennojen tuottaa 1-1,5 kW, mikä olisi läheskään riitä kattamaan käyttövoima ja hotelli kuormat ("lois"taakkoja, kuten valaistus ja ilmastointi) ja perinteisen auton. Useimmat toiveikas veto hakemus on Sähköskootterit toimii tropiikissa, jossa kohtuullisen kokoisia valokenno array kuljetetaan panniers sitten avautui ja lähti pois auringossa, voivat periä akun Honda 50 sähkö skootteri on 6 tuntia ja antaa pidon 50 kilometriä ilman energian käytössä olevista verkko tärkeää syrjäseuduilla.

Valokennot ovat käyttökelpoisia myös akun-sähköajoneuvojen sen varmistamiseksi, että akku ei koskaan pääse täysin purkautunut (erityisen tärkeää, jossa lyijy-happo tyypit). Ne ovat arvokkaita lähteitä lisävirtaliitin jäähdytykseen, joko alentaa sisälämpötilan autoja pysäköitynä auringossa tai tarjoamalla jäähdytys valtaa pitää kaasumaisten polttoaineiden nestemäisessä muodossa. Muunnos käytössä että voisi seurata nousu hyötysuhde voi olla realisoitavissa ennen pitkää jos ilmoitettu intensiteetti tutkimus kantaa hedelmää.BP ja Sanyo ovat maailman johtavia tässä ja jo nyt markkinoilla menestyksen staattinen ryhmät tehottomia solujen trooppisissa maissa.

4.8 Polttokenno ajoneuvot ja infrastruktuuri

Polttokennot ovat suositeltavia ensisijaisena vetovoima lähde, koska teoreettista pino tähtäävistä Carnot-kierto on 83%, mikä on yli kaksinkertainen Lämpövoimakone, ja toisin kuin Lämpövoimakone niistä tulee tehokkaampia (90%) kevyellä kuormituksella. Stack EMF putoaa 1 V ilman kuormaa 0,6 V täydellä kuormalla; pino efficicency lisää siten kevyellä kuormalla, koska ylimääräiset tappiot eivät mene alas samassa suhteessa. Onko vety uudistetaan fossiilisista polttoaineista ajoneuvossa (Kuva 4,8), kun väliaikainen lähestymistapa kuljettaa pakattuja nestemäistä vetyä, jää kiistanalaiseksi. Tämä lähestymistapa on ajanut Chrysler ja houkutteleva Amerikassa missä bensiiniä myydään tuettuun hintaan. Vaikka tämä tekniikka kokonaisteho on paljon suurempi kuin lämpö-moottori. Kuitenkin, raskas-kustannuksia ajoneuvon tekee vain tilapäinen liuosta. Armeija on käytetty vetykäyttövoimaan ydinlaivastotukikohta, avaruus-veneet ja erikoistunut pahoinpitely ajoneuvot jo vuosia ja heillä on täydellinen infrastruktuuri, josta siviili liikenteen markkinat voivat oppia, jotta kriittinen massa on saavutettu suhteen tietopohjaa ja kokemusta. Nyt kehitys on suunnattu siirtymässä cost plus ja kustannustehokkaasti. Haasteena on saada osia pois muovista aiemmin valmistettu ruostumattomasta teräksestä ja saavuttaa yhden kymmenesosan nykyisen kustannuksia.

Se oli kerran sanonut, että aluksella nestemäistä vetyä oli suuri ongelma, mutta uusimmat C16 hiilikuitu on johtanut 60 litran säiliö, paino vain 7 kg, joka tallentaa 16 in3 vetyä. Mitä ei ole yleisesti ymmärretty, kuinka kaasu puristuu nesteyttämisen prosessissa. Menetelmä ja toimintatapa voi ero onnistumisen ja epäonnistuminen koska kaksivaiheinen prosessi on mukana, joka on Stirling-vaiheessa alas-200oC ja Linde sykli -200--269 ° C, jälkimmäinen käyttämällä lähes kaikki energia. Siksi on välttämätöntä, nesteyttää kaasun ympäristön paineen Linde sykli mukana, polttava jopa 30% energiaa kuin polttoaineen saada se alas-273oC. Lähestymistapa on saada painesäiliö toimivat -160 to-180oC, jossa on metallinen sisäseinän jälkeen lasikuitu tyhjiössä tuuman säteittäisen paksuuden seurasi hiilikuitu ulkoseinää. Laittamalla vety säiliöön ilman lisäjäähdytyksen kestää noin kaksi viikkoa ennen kuin neste tulee kaasua, ja se puhaltaa pois. Normaalioloissa autoilijat käyttäisivät

(A)

Kuvio. 4.8 (a) Täydellinen GM polttokenno-alustan POX muuntimen voi enintään 70 kW, 300 V DC (mukaan lukien AC voimansiirto),

(B) bensiini ja vety (POX) muunnin läheltä.

Säiliö-täyden kahden viikon välein niin, että mitään ylimääräistä jäähdytys ei tarvita. Kuitenkin, jos se on tarpeen käyttää jäähdytettyinä kaasua perus Stirling jääkaappi 10 W estäisi sitä nestemäistä loputtomiin, 10 W tulee helposti jostakin valokenno array latauksen pieni ylimääräinen akku. Tällaisia ​​yksiköitä on tehty Israelissa 30 vuotta, ja on laajasti käytössä sotilaallinen. Autoihin on 15 litran varaajan todennäköisesti käytetään, joiden tilavuus on 50 kuutiometriä vedyn tarjoamaan 400-500 kilometrin alueen. Suurempi ajoneuvoja, kuorma-autot luultavasti tallentaa kaasun nesteenä, kun otetaan huomioon suurempi kaasumaisen määriä toisin mukana. Ei pidä myöskään unohtaa bonus, että maakaasu tulee ulos maahan 300-400 bar siis ole niin paljon energiaa tarvitaan puristaa kaasua, energian hyödyntämiseen ja reformaation prosessissa.

Generation nolla polttokennot maksaa $ 8000/kW koko järjestelmän kuten pumppuja, tehon konversiota, valvonta ja polttoaineen varastointiin. Syksyllä 2000 oli rakentamisen toisen sukupolven polttokennojen ja on ensimmäinen vakava yritys kustannusten vähentämiseen. Monet eri komponentit integroidaan esimerkiksi seuraavilla menetelmillä kokoojaputkistoon, esimerkiksi. Muovi pumput käyttää sijaan metalli niistä ja ensimmäistä kertaa tilaustyönä suunnitellut siruja käytetään sijaan standardin PLC. Näin saadaan $ 2000/kW jonka toivotaan laskee dollaria 1000/kW kolmannen sukupolven vuoteen 2002 mennessä. Esimerkiksi, ilman pumppua käytetään tekijän yrityksen jälkeen painoi 18 kg ja lisäämällä varovasti tuotannonkehitystä tämä oli laskenut 10 kg:in viimeisintä muuntamista metallin muovista, on toivottavaa saada aikaan 3,5 kg, ja vähentää kustannushyötyjä. Yhtiö rakentaa kaikki sähkö-ja ohjausjärjestelmät Zetec Powerin polttokenno-moottorit. Zetec avataan uusi tehdas Kölnissä joka tekee 2000 pinot vuodessa ja siten kustannustehokkuus on ensiarvoisen tärkeää.

4.8.1 VETY JAKELU

Tällä hetkellä maakaasun on levi 600 mm halkaisijaltaan putkia paineessa 500 psi. Monet näistä putkia voidaan käyttää vetyä jakelu-ja energian siirto tekijä kasvaa huomattavasti tuloksena on suurempi energia tiheys vety. Monet muut pää-tuotteita ja menetelmiä voidaan käyttää polttoaineena, ja ajoneuvojen ja tällä tavoin. On kuitenkin muistettava, että kaasu on räjähtävä erittäin alhainen vedyn/ilmaseos, ja se on varastoitava lähelle katon ajoneuvojen, kun kaasu on ilmaa kevyempää. Vaunuihin on myös säilytettävä hyvin ilmastoidussa tilassa. Räjähtävä energia on huomattavasti pienempi kuin maakaasu, kuitenkin, ja tärkein vaatimus on asentaa alhainen pitoisuus vedyn anturit varastoinnista lähialueilla.

Vaikka huomattava muutos ja kustannuksia on välttämätöntä siirtyä vety-polttoainetalouden, se on paljon helpompaa kokemus, jos se voidaan toteuttaa yli huomattavan ajan, kuten on ehdotettu jo aiemmin, mutta pienellä viiveellä aloittamisessa prosessissa. Vetytaloutta etuna on, että yksi luokka ja polttoainetta korvaa viisi tai kuusi nykyisin tarjolla huoltoasemilla ja kotitalouksien lämmitys myös todennäköisesti kääntyä polttokennoihin jotta vedyn myös energiantoimittajansa.

4.9 PHV-ohjelma edistää muutosta

29. syyskuuta 1993 Clintonin hallinto ja USA neuvoston Automotive Research (USCAR) yhteenliittymä kolmen suurimman Yhdysvaltain autonvalmistajat, muodosti yhteistyössä tutkimuksen ja kehityksen kumppanuutta, jolla pyritään teknologisia läpimurtoja tuottaa prototyyppi"super-tehokas-auto."Big Three"(Chrysler, Ford ja General Motors), kahdeksan liittovaltion virastot ja useat valtion maanpuolustusta, energiaa ja aseita laboratoriot ovat liittyneet tähän kumppanuuteen uuden sukupolven ajoneuvoja (PNGV). Sen tarkoituksena on vahvistaa Yhdysvaltojen autoteollisuuden kilpailukykyä ja kehittää teknologioita, jotka tarjoavat entistä puhtaampia ja tehokkaampia autoja. 1994 PNGV ohjelmasuunnitelma vaati"käsite auto"olla valmiina noin kuusi vuotta, ja tuotantovaiheen prototyyppi"olla valmiina noin 10 vuotta. Tutkimus ja kehitys tavoitteita olivat tuotannossa ajoneuvojen prototyyppejä pystyvät jopa 80 mailia per gallona-kolme kertaa suurempi polttoainetehokkuus kuin keskimääräinen auto 1994.

Taustaa kuljettajat Aloitteen ovat yhdistelmä korkea bensiinin hinta, ja valtion polttoainetalous sääntelyn aiheuttama uusien autojen polttoainetehokkuutta kaksinkertaiseksi vuodesta 1972. Kuitenkin polttoainetalous uusille autojen korkeimmillaan 27,5 mailia per gallona (mpg) vuonna 1989 ja keskimääräinen polttoainetehokkuuden kaikkien tiellä (uusi ja vanha) autojen huipussaan 21,69 mpg vuonna 1991, sitten laski hieman vuonna 1992 ja uudelleen vuonna 1993. Lisäksi suuri lasku todellinen bensiinin hintoja vuodesta 1981 ja kasvava määrä autokannasta heikentävät energia-ja ympäristöhyötyjä menneisyyden voittoja auto polttoainetehokkuutta. Julkinen etuja, joita voivat saada lisäparannuksia auto polttoainetehokkuus ovat terveyshyötyjä vähentää kaupunkien otsoni"vakuutus"äkillisiltä öljykriisien, vähensi sotilaallista ylläpitokustannukset energiaturvallisuuden sekä mahdolliset säästöt vähentää öljyn hinnasta.

Aiejulistuksessa varten PNGV korostaa, että ohjelma on perustavanlaatuinen muutos tavassa, jolla hallituksen ja teollisuuden vuorovaikutuksessa. Sopimus nähdään merkitsi siirtymistä uuteen aikakauteen edistymisen kumppanuuden ja yhteistyön avulla käsittelemään kansakunnan tavoitteet sen sijaan, haastavaan ja kontradiktorista suhdetta menneisyyden. Sen tarkoituksena on yhdistää julkisia ja yksityisiä resursseja ohjelmiin, joiden tavoitteena saavuttaa merkittäviä teknologisia läpimurtoja, jotka voivat tehdä sääntelyn toimenpiteiden tarpeeton. Kumppanuussopimus on julistus USCAR ja hallituksen niiden erillisiä, vaan koordinoi, suunnittelee saavuttamaan tavoitteita puhtaita ja tehokkaita autoja. Lisäksi tavoitteena on hillitä bensiinin käyttöön 7000 miljoonaa litraa vuonna 2010 ja 96 miljardia litraa vuodessa vuonna 2020, ja luodaan 200 000-600 000 uutta työpaikkaa vuoteen 2010 mennessä.

Tuolloin Sopimus tehtiin, presidentti ja johtajia Big Three sanoi, että he toivoivat, että PNGV tutkimuksen läpimurtojen lopulta tehdä auto päästöjä ja mittarilukema määräyksiä tarpeettomia. Chrysler entinen PNGV johtaja Tim Adams totesi, että kumppanuus merkitsee mahdollisuutta puuttua tehokkaammin laatua kansalliset tavoitteet kuin sääntelyyn toimeksiannon lähestymistapaa. Lisäksi autonvalmistajien sanoa Supercar edistyksellistä teknologiaa ulkopuolella lyhyen aikavälin tutkimus keskittyy sekä perusteettomia myös polttoainekustannukset tai markkinakysynnän polttoainetehokkuutta. He väittävät, että Pohjois-Amerikan markkinat yksin eivät aja heitä luomaan 80 mailia gallonalta keskisuurten sedan.

Esimerkkejä tekniikan soveltamisen olisi kehittämistä kevyt, kierrätettäviä materiaaleja ja katalyyttejä vähentää pakokaasujen pilaantumista, tutkimusta, joka voisi johtaa tuotannon prototyyppien kantoraketit jotka kykenevät jopa kolme kertaa suurempi polttoainetehokkuutta. Esimerkit olisivat kevyitä materiaaleja ruumiinosia ja polttokennojen käyttöä ja kehittyneet energian varastointi, kuten ultracapacitors. Käyttämällä näitä uusia virtalähteitä tuottaisivat enemmän polttoainetta kuluttavia autoja. Muita aloitteita mukana kevyt, lujat komposiittirakenteiden muoveja, jotka ovat kierrätettäviä, jotka voidaan tuottaa taloudellisesti suuria määriä, ja että voidaan korjata. Hybridi taajuusmuuttaja elektroniikka ja laitteisto mainittiin myös rinnalla hyötyjarrutus järjestelmiä tallentaa jarrutusenergian sen sijaan menettää sitä kautta lämmöntuotto, myös polttokennoja muuntamaan nestemäisiä polttoaineita energian suoraan sähköksi pienellä pilaantumista.

Tällaiset ennakot pyritään entistä tehokkaampia energian muuntamisen virtalähteet, elinkelpoinen hybridi käsitteitä sekä kevyempi ja tehokkaampi auto malleja. Osuudet Yhdysvaltojen valtion virastojen ovat seuraavat:sen kymmenen kansalliset laboratoriot, Department of Energy on tekninen asiantuntemus, tilat ja resursseja, jotka auttavat saavuttamaan tavoitteet kumppanuuden. Esimerkkejä tutkimusohjelmista edistyksellisten moottoreiden tekniikoita, kuten kaasuturbiinit, hybridiautot, vaihtoehtoisia polttoaineita, polttokennot, kehittyneet energian varastointi ja kevyitä materiaaleja. DOE pyrkimykset toteutetaan kustannukset jaetaan tai osuuskunnan kanssa autoteollisuuden, toimittajat ja muut. Technologies piiriin kuuluvat polttokennot, hybridiautot, kaasuturbiinit, energian varastointi materiaaleja ja muut. Department of Defense Advanced Research Projects Agency (ARPA) keskittyy keskiraskaisiin ja raskaisiin voimansiirtojärjestelmiin sotilaallista ajoneuvojen voisi tulevaisuudessa on pienennetty, jotta kevyiden hyötyajoneuvojen. ARPA varoja tutkimus sähkö-ja hybridiautojen kautta Electric/Hybrid Vehicle ja Infrastructure (EHV) Ohjelma ja teknologia uudelleeninvestointikautta Project (TRP). EHV on merkittävä rahoituslähde pienille yrityksille kiinnostuneille suorittaa kehittyneiden ajoneuvojen tutkimusta, joka ei kanavoidaan Big Three auto päättäjille. NASA soveltaa osaamistaan ​​PNGV kolmella tavalla:soveltamalla nykyisiä tilaa tekniikoiden, kuten kehittyneiden kevyt, lujat materiaalit, kehittämällä kaksikäyttöteknologian kuten kehittyneet akut ja polttokennot tukemaan sekä autoteollisuuden ja ilmailu ohjelmien ja kehittää teknologioita erityisesti PNGV kuten edistyneen sähkön hallintaan ja jakeluun teknologia. Department of Interior osallistumista PNGV liittyvään tutkimukseen sisältyy tutkimus parantaa valmistusmenetelmiä kevyet komposiittimateriaalit ja kierrätys strategioita Ni-MH akkuja. DOI:n Bureau of Mines on kehittänyt järjestelmän seuranta-aineiden ja energian virtaa läpi tuotteen elinkaaren. Elinkaaren arviointi kehittyneiden ajoneuvojen ja komponenttien avulla voidaan ennakoida ongelmia raaka-aineiden saatavuus, ympäristövaikutukset ja kierrätettävyys. Tähän kuuluu maailmanlaajuinen raaka-aineiden saanti, ympäristövaikutuksia teollisten prosessien ja strategioita materiaalien kierrätykseen.

USA OTA mielestä todennäköisesti kokoonpanon PNGV prototyypin olisi hybridiauton, powered lähellä aikavälillä mäntämoottori, ja pidemmällä aikavälillä ehkä polttokennon. Se toteaa, ettei ole akkuteknologia joka voi tällä hetkellä saavuttaa vastaa 80 mpg. Täten, protoni vaihtaa kalvo (PEM) polttokennon nähdään paremmin todennäköisin ehdokas. DOE korostaa lisäksi, että kokouksessa polttoainetaloutta Tavoitteen saavuttaminen edellyttää uutta teknologiaa energian muunto-, energian varastointi, hybridimoottoreiden ja kevyitä materiaaleja.

4.9.1 PARALLEL Euroopan unionin ja Japanin mainitulle aloitteelle Yhdysvaltojen hallituksen

Mukaan TASC, Euroopan unioni (EU) on muodostunut Eurooppa-neuvoston Automotive tutkimus-ja kehittämiskeskus (EUCAR) vastauksena sekä Yhdysvaltojen PNGV ohjelmaa ja nopeuttaa ajoneuvojen kehittämiseen Japanissa. EUCAR tavoitteet ovat teknologiajohtajuutta, kilpailukyvyn lisääminen ja eurooppalaisen autoteollisuuden ja ympäristön parantamiseen. Kun johtaja nimitetty teollisuuden, EUCAR on pyytänyt budjetti on yli $ 2,3 miljardia EU:n yli 5 vuotta, eli 50% EU:n valtion kustannusosuus. Tähän sisältyy 866 miljoonaa dollaria ajoneuvoteknologian, $ 400 miljoonaa materiaalien T & K, 400 miljoonaa dollaria pitkälle polttomoottori (ICE), 333 miljoonaa dollaria sähkö/hybridimoottoreiden, ja 333 miljoonaa dollaria ja tuotantoteknologian ja prosesseja. Ylimääräinen 638 miljoonaa dollaria on suunnattu ohjaus ja liikenteen hallinta, ja 267 miljoonaa dollaria on suunnattu johdolle ja organisaatiorakenteet. EU:n vuotuisesta talousarviosta odotetaan sisältävän 173 miljoonaa dollaria ajoneuvoteknologian, $ 80 miljoonaa kehittyneet ICE, $ 80 miljoonaa materiaaleja, $ 67 miljoonaa valmistukseen, ja $ 67 miljoonaa sähkö-ja hybridiautojen. Jäsenyritykset EUCAR osuuskunnan T & K-kumppanuutta muun muassa BMW, Daimler-Benz AG ja Mercedes-Benz AG:lle, Fiat SpA, Ford Europe, Adam Opel AG, PSA Peugeot-Citroen, Renault SA, Rover, Volkswagen AG:n ja Volvo AB. Kansalliset aloitteet ovat kaluston hankinta ja mielenosoitukset, avustukset ja yhteistyöhön t & k

OTA toteaa, että noin $ 700 miljoonaa EUCAR ohjelmassa keskitytään nimenomaan autoteollisuuden hankkeita. EUCAR Ohjelma on samankaltainen jollakin tavoin PNGV, mutta tutkimuksen ehdotti Master Plan on laajempi, kattaa kestävän kehityksen näkökohdat pitkällä aikavälillä, mutta joissa ei mainita aikataulun prototyypin. Master Plan ehdotetaan keskityttiin tuotteeseen liittyvää tutkimusta pitkälle moottorit ja materiaaleista, valmistus teknologioita vastaamaan uusia ajoneuvotyyppejä, ja koko liikenne, mukaan lukien ajoneuvon integroimista multimodaaliseen liikennejärjestelmään. Pääasiallinen rahoituslähde on EU:n 5-vuoden puitesopimuksen IV ohjelmasta. Myös vuonna 1995 edistämään T & K pitkälle ajoneuvot ajoakut, EU käynnisti työryhmä nimeltä"Car of Tomorrow", joka tekee yhteistyötä teollisuuden kanssa, varmistetaan t & k koordinointia muiden EU:n ja kansallisia aloitteita ja kannustetaan käyttämään muita rahoituksen esimerkiksi riskipääomaa. OTA todetaan, että eräät Euroopan maat, kuten Ranska, saattaa olla lupaavampi markkinat kehittyneiden ajoneuvojen, erityisesti EV, koska se on enemmän kompakti kaupunkialueita lyhyempi työmatka matkoja. Ranskassa, Saksassa ja Ruotsissa on merkittävä EV ja muiden kehittyneiden ajoneuvojen ohjelmia käynnissä.

TASC kertoo, että Japani on käytetty kansainvälinen kauppa-ja teollisuusministeriö (MITI), kun painopiste alan hallinnon yhteistyötä toteuttaa vastaavaa toimintaa ja rahoitusta odotetaan nousevan 250 miljoonaa dollaria vuodessa. Sen strategia keskittyy markkinaosuuden ja sähkö/hybridi ajoneuvojen Kaliforniassa. Typpioksidin päästöt on myös ympäristön tavoitteena ohjelman. Vuosittain valtion osuus budjetista odotetaan sisältävän 29 miljoonaa dollaria tai enemmän ajoneuvoteknologian, $ 40 miljoonaa kehittyneet ICE, 20 miljoonaa dollaria materiaaleja, 5 miljoonaa dollaria tai enemmän valmistusta, ja $ 57 miljoonaa sähkö-ja hybridiautojen. Infrastruktuurihankkeiden on tekeillä yhdeksän suuren sivustoja lähellä teollisuutta ja kattaa monenlaisia ​​ilmastossa. Teollisuus valmistajat valmistautuvat vuoden 1998 Kalifornian Zero Emission Vehicle (zev) ohjelmaan kuuluvat Honda, Mazda, Nissan ja Toyota. Muut japanilaiset valmistajat osallistuvat osuuskunnan toimintaan ovat Daihatsu, Mitsubishi, Isuzu ja Suzuki.

OTA toteaa, että japanilaiset ohjelman kehittämistä PEM polttokennojen alkoi hitaasti MITI New Energy ja Industrial Technology Development Organization, mutta se on nopeasti saavuttamassa USA ohjelmia. PEM polttokennojen kehitetään aktiivisesti ja testattu joitakin tehokkain yrityksistä Japanissa. Japanilaiset autonvalmistajat ovat esiintyneet tutkimusta EV yli 20 vuotta, mutta vaivaa annettiin alhainen prioriteetti ongelmien vuoksi ajoakun suorituskyky ja epäilyt EV kuluttaja valittaa. Kuitenkin Kalifornian hyväksyminen zev säännösten otti tämän prioriteetti.

Viitteet

1. Appleby ja Foulkes, Polttokennojen käsikirja, Van Nostrand Reinhold, 1989

2. Blomen ja Mugwera, Fuel Cell Systems, Plenum Press, 1993

3. Hart ja Bauen, Polttokennot:puhdasta energiaa, puhdasta liikennettä, puhdas tulevaisuus, Financial Times Energia, 1998.

4. Prentice, Sähkökemiallinen tekniikan periaatteiden, Prentice-Hall Inc., 1991

5. Polttokennot, käsikirja, US Dept of Energy 1988, DOE/METC-88/6096 (DE88010252)

6. Platina 1991, Johnson Matthey

7. Appleby, lehden energialähteet, 29, s. 3-11, 1990

8. Dicks, JL-lehden energialähteet, 61, s. 113-124, 1996

9. Prater-lehden energialähteet, 61, s. 105-109, 1996

10. Ledjeff ja Heinzel, lehden energialähteet, 61, s. 125-127, 1996

11. Acres ja Hards, Phil Trans R. Soc. Lond. A, s. 1671-1680, 1996

12. Blomen tai Perryn Chemical Engineers 'Handbook, kuudes painos, s. 3-150

13. Shibata, lehden energialähteet, 37, s. 81-99, 1992

Kirjallisuutta

Maggetto et ai. (Toim.), Advanced sähkökäyttö järjestelmät linja-, paketti-ja henkilöautojen päästöjen vähentämiseksi, EVS julkaisu, 1990

TOINEN OSA

EV DESIGN PAKETIT/muotoilu on kevyt

5

Akku/polttokenno-EV suunnittelu paketteja

5.1 Johdanto

Nopeasti kehittyvä teknologia EV muotoilun estää kuvausta lopullisen yleinen pakettia, koska huomattava voimia, jotka muokkaavat EV markkinoilla taipumus aiheuttaa melko äkillisiä suuria muutoksia suuntaan keskeiset toimijat, ja on olemassa useita erilaisia ​​EV kategoriaa erilaisia ​​paketteja. Henkilöautoihin, näyttää siltä, ​​että muutettu standardi IC-moottori ajaa autoa voidaan antaa tietä tarkemmin suunniteltu paketti joko polttokenno-sähkö-tai hybridi asemaan. Vaikka määrä rakentajat voivat taipuvainen säilyttäminen vakio alustan ja korin, näyttää todennäköiseltä, että useampi asiantuntija rakentaja yrittää täyttää markkinaraon erityistä markkinasegmenteillä, kuten kompakti kaupunkiauto. Siksi on erittäin tärkeää tarkastella EV laajemmin markkina-ja laajempaa kuljetusjärjestelmä, jonka se voi tulla osaksi.

Koska sähkökäyttö on pitkä historia, melko suuri määrä erilaisia ​​kokoonpanoja on jo kokeiltu, tosin lähinnä vain erityisen konsepti malleja. Kuten monet perustettu autoalan insinöörien kasvatettu IC-moottori aikakaudella, nyt edessään todellinen mahdollisuus polttokennoteknologiaa perustuva tuotanto ajoneuvojen perusteet sähkövoimaa ja kokemukset viime EV rakentajat ovat nyt todellista merkitystä niille harkitsee muuttaa kyseisen alan. Kun tarkastellaan nykyistä"tilanne"on ainoa sähkökäyttö ja niihin energianvarastointijärjestelmää on siten säädetty, kun taas Hybrid Drive ja polttokennoteknologiaa Hakemuksia käsitellään seuraavassa luvussa.

5.2 Sähköpattereita

Mukaan akku valmistaja, Exide, missä kehitysvaiheessa eri akkujärjestelmät eri toimittajien tuo ennakoitavissa aikaa saatavuuden tärkeimmät akku contendereiksi suhteessa yhtiön erityisen etupiiriin, lyijyakut-kuten kuvassa. 5.1a.

5.2.1 ADVANCED Lead-Acid

Lyijyakku on houkutteleva sen verrattain alhaiset kustannukset ja olemassa olevan infrastruktuurin latauksen, huoltoon ja kierrätettäviä hävittäminen. Useita erityisiä paljon energiaa versiot on laadittu kuten esitetty (b), koska tutkijat University of Idaho. Tämä akkumoduuli on kolme solua, joilla kullakin on pino kaksinkertaisen lugged, joiden väli on mikrohuokoinen lasinalusilla. Suuri spesifinen teho on muodostettu käyttäen kapean levyjä, jossa kaksi nykyisen kerätä korvakkeisiin ja 1:04 korkeuden ja leveyden sivusuhteen. Grid vastus on siis vähennetty lyhentämällä kapellimestari pituudet ja erityisten energiaa paranee levyjä, jotka ovat ohuempia kuin tavalliset. Heillä on korkeammat aktiivimassalla käyttöaste vastuuvapauden hinnat tarkoituksenmukaista EV käyttöön. Kun käyttölämpötila on 110oF tiettyjen energia oli 35,4 Wh/kg ja erityinen teho 200 W/kg. Yli 600 purkukerran tehtiin kokeita ilman vakavasti heikentää suorituskykyä. Taulukko (c) luetellaan tärkeimmät parametrit akun. Yhdysvaltalainen Unique Mobility Inc. verranneet pitkälle lyijyakut muiden ehdotettujen järjestelmiin. Suorittaessaan tutkimuksissa on kehittynyt EV-muuntamalla Chrysler Pikkubussi yritys sai vertailut esitetty (d). Kuviot osoittavat myös missä määrin erityisen energiasisältö paristojen pienenee erityisen teho on lisääntynyt. Trojan ja Kloridi 3ET205 ovat kaupallisia märkä happoakkuja

Lyhytaikainen Keskipitkän aikavälin Pitkäaikaiset
Parannettu lyijyakut
Ni-MH
Natrium-nikkeli-kloridi
Lithium-Ion Litium-ioni (polymeerinen elektrolyytti)

Polttokennot

a.

PAINE

°F

Cell paino 15 kg 0

(D)

Kammion mitat 10x7x6 tuumaa

1020 30 40 5060

120

100

80

60 korvakkeet

Spesifinen energia (Wh/kg)

35 Wh/kg 2h nopeudella 200 W/kg 20% ​​tilaa veloituksetta

600 sykliä 80% DOD 40 lataus/purku hyötysuhde 85% Akku volttia 240 nimellinen Paino 600 kg 20 kennojen lukumäärä 40 kennojännite 6 V

°C ERITYISET POWER (W/kg)
Akun tyyppi Moduuli paino (lb) Keskimääräinen moduulin jännite (V) C/3 AMP tunti Nimellinen ajoneuvojen energiatehokkuuden kapasiteetti tiheys kWh Wh/kg Laskettu EV energiatiheys C-sykli D-sykli 35 mph 55 mph Wh/kg Wh/kg Wh/kg Wh/kg

GC 12 V 100 68,0 11,1 72 16,0 25,9 22,1 18,0 24,9 17,0 DF8D 141,1 11,4 150 16,5 26,7 23,7 19,7 26,5 18,6 MET205 70,5 6,0 187 21,7 35,2 31,2 26,9 34,1 25,8 NI-Fe 75,0 6,3 225 33,8 54,8 54,5 50,8 57,0 49,8 NAS 1102,0 220,0 250 67,9 110,0 115,6 111,6 118,4 110,6 Adv Ph happo 141,1 11,4 225 24,7 40,1 42,9 38,7 45,9 37,5

(E)

Kuvio. 5,1 lyijyakku:(a) kehitys aikajänteellä verrattuna, (b) paljon energiaa lyijyakku, (c) parametrien HE akku, (d) akku ominaisuudet, (e) energian varastointiin vertailuja.

taas Sonnenshein DF80 ja JCI 12V100 ovat geelitetään elektrolyytti huoltovapaita yksiköitä joihin liittyy energiatiheys rangaistus. Eagle syöttäjä akku on nikkeli-rauta yksi toimii energian tiheys jopa 50 Wh/kg 3 tunnin määrä. Beta ja Delta yksiköt ovat natrium-rikki akut tarjoavat nimellistä energiatiheys on 110 Wh/kg. Ainutlaatuinen Liikkuvuus lueteltu ominaisuudet paristot at (e).

Exide n semi-bipolar tekniikka on sekä korkea sähkö suorituskykyä ja muodon joustavuus. Erittäin alhainen sisäinen vastus mahdollistaa korkeat erityisiä huipputeho hinnat ja elektrodin rakenne mahdollistaa valmis muutoksiin nykyistä kapasiteettia. Litteä muoto akun aids ajoneuvoon asennettavan. Akku kootaan tavalla, joka sallii vähentää tarvetta sisäiset kytkennät solujen välillä ja kevyt verkkoon. Päällystetyt levyt pinotaan horisontaalisesti akkukotelo. Suorituskyky on

3,9 Ah/kg ja 7,4 Ah/dm3 ja muoto profiilin on (f).

5.2.2 NATRIUMIA RIKKI

Varten natrium-rikki akku, kuvio. 5,2, sellaisena kuin sitä käytetään Fordin Ecostar, katodin solu on nestemäinen natrium upotettu joka on kollektori beta-alumiinioksidia. Tämä ympäröi rikkiä anodi kosketuksessa kotelon. Solut eivät sisällä akkua laatikko sisältää lämmitin pitää ne niiden käyttölämpötila 300-350 ° C. Tämä on sähköisesti kytketty ja joka sisältyy vastaavan piiri. Kun jätevedet, sisäinen vastus tuottaa riittävästi lämpöä elektrodi, mutta noin 24 tuntia tarvitaan päästä käyntilämpötilaansa kylmänä. In

54

Battery energia IkWh) 40 40 60 85

Tyypillinen EV hakemus 100 solua voitaisiin kytkeä sarjaan tuottamaan 100 V ja antaa akun 300 Ah:n, 60 kWh. Käytössä akut tyypillisesti veloitetaan öisin saatettava ajan jännite jälkeen päivittäin vastuuvapauden ja pitää elektrodi sulaa. Tyypillinen akun asennus kloridia solujen n tunnustaso näkyy arvossa (a), jossa odotetaan ajoneuvon suorituskykyä verrattuna lyijy-happoa, joka on esitetty kohdassa (b). Kloridi solut perustuvat electropheritic prosessia jotka tulevat Asea Brown Boveri yritys, käytetään Ecostar, tehdään isostaattisella painamalla.

ABB solu n tunnustaso näkyy arvossa (c), sähköisen läpi virtaava ulkoisen kuormavastuksen tyhjennyksen aikana, vastaa virtaa natrium-ionien kautta elektrolyytin natrium puolelta rikin puolelle. Jännite on 1,78-2.08 V asteen mukaisesti vastuuvapauden mukana. Solussa, jossa on 45 Ah:n halkaisija on 35 mm ja pituus 230 mm. Sen sisäinen resistanssi on 7 milli ohmia ja 384 solua Tämän tyyppinen voidaan asentaa akun 0,25 litran tilavuus. Esimerkiksi tuottaa ABB on ulkomitat 1,42 x 0,485 x 0,36 metriä. Solujen osuus on 55% kokonaismäärästä paino oli 265 kg. Yhdistämällä solujen neljässä samanaikaisessa jouset on 96, akku on avoimen piirin jännite 170-200 ja tilaa 180 Ah.

Sähköenergiaa, joka voi olla peräisin akku on esitetty kohdassa (d) funktiona (vakio) vastuuvapaus tehon. Jossa valuisi 2 h, energiasisältö on 32 kWh, joka vastaa tiheys on 120 Wh/kg. Associated vastuuvapauden hyötysuhde on 92%. Valuisi tasaisella teholla on mahdollista vähintään 1 tunti ja 80% vastuuvapauden vähemmän kuin kolme varttia. Käyrään (e) osoittaa, että akku selviävät kuormituksen jopa kaksi kolmasosaa kuormittamaton jännitteen muutaman minuutin ajan. Tämä vastaa luokitus on noin 50 kW tai 188 W/kg. Osa lämpöhäviö ei poistu jäähdytysjärjestelmä, joka on sisällytetty akku on tallennettu kuumennetun-up-solujen-ja pinta menetykset jopa 30 tuntia. Lisälämpöä on toimitettava pidempiä odotusaikoja joko sähköverkkoon tai akkua itse. Tehokas, tyhjiö-tyyppinen, lämmöneristys ylläpitää tehon menetys on vain 80 W, niin että täyteen ladattu se voi säilyttää lämpötilan 16 päivää. Säilyttämiseksi akkua valmiustila, akku on pidettävä yllä vähintään lämpötilan ja kestää noin 4-10 tuntia lämmetä akun kylmää-mutta enintään 30 jäädytys-sulatus on määrätty. Elinajanodote on akku muuten on 10 vuotta ja 1000 koko purkukerran, joka vastaa EV tien päässä 200 000 km.

5.2.3 Ni-MH

Vielä määritetty vaihtoehto on GM:n EV1, Nikkelimetallihydridiakun alkaliparisto, kuva. 5.3, nähtiin puolivälissä ratkaisua Yhdysvaltain Advanced Battery Consortium yrityksistä perustettiin edetä akun kehittämiseen. Saksalaisen Varta yhtiö, he jakavat nikkeli-kadmium-kennot luotettavuuden edellyttämät EV toimintaan, he voivat ladata nopeasti ja niillä on suuri sykli vakautta. Nikkelimetallihydridiakut on kuitenkin parempi, sen vaatimukset suhteessa ajoneuvon käyttöä, erityisiä ja energiateollisuuden noin 20% korkeampi ja tilavuuden suhteen 40% korkeampi. Paineeton vetyä kuluu metalliseos, ja sen energian sitten tyhjennettäviä sähkökemialliset hapetus. Raaka-ainekustannukset edelleen signalointi suhteellisen korkea hinta, mutta sen paremmuus lyijyakkuja todennäköisesti varmistaa paikkansa siihen liittyvää valvontajärjestelmää kustannukset ovat pienemmät kuin natrium rikki. Erityiset energia on 50-60 Wh/kg, energiatiheys 150-210 Wh/litra, suurin teho on yli 300 W/kg, 80% lataus aika on 15 minuuttia ja yli 2000 lataus/purkukerran voidaan ylläpitää.

Negatiivinen elektrodi on vety energiaa varastoinnin seoksesta samalla nikkelihydroksidielektrodin on positiivinen elektrodi. Optimaalinen suunnittelu olisi paino noin 300 kg, ja kapasiteetti on 15 kWh, joiden elämään 2000 purkukerran. Linja Varta ovat kehittäneet liikkuvan latausasema yhteistyössä Neoplan, joiden avulla ympäri vuorokauden toiminnassa laivastojen. Tämä poistaa tarve kiinteän alueita ja mahdollistaa akun lataus ja muuttamalla voidaan suorittaa bussinkuljettajaksi muutamassa minuutissa. Matkaviestin perustuu irrotettava säiliö, joka voidaan purkaa tavanomaisella kuorma. Kokeilut ovat osoittaneet, että linja kattaa päivittäisen kokonaismatka on 75 mailia kolmen kilometrin pituinen reitti on pysähtyvät asemalla kahdeksan jälkeen matkoja. Purettu paristot vaihdetaan puoliautomaattisesti on rulla-vyö aseiden, jonka kädessä pidettävä konsoli.

5
5.2.4 natriumkloridi/nikkeli

Natrium-kloridia (keittosuola) ja nikkeliä yhdessä keraaminen elektrolyytti käytetään ZEBRA akku, kuvio. 5,4, kehitellään Beta Research (AEG ja AAC) ja Siemens. Latauksen aikana suola hajoaa natrium ja nikkelikloridi kun tyhjennyksen aikana suolaa uudistetaan. Sen energiatiheys 90 Wh/kg ylitti asettaman tavoitteen Yhdysvaltain Advanced Battery Consortium (80 Wh/kg energiatiheys, saavuttaa 100 mailin alueella missään olosuhteissa ja 150 W/kg huipputeho tiheys saavuttaa riittävä kiihtyvyys) ja voi saavuttaa 1200 laukausta EV toiminnassa, mikä vastaa 8 vuotta elämää, ja sen latausaika on alle 6 tuntia. USABC valta energia-vakavaraisuuden tavoitetaso 1,5 valittiin välttää pettymys lyhyen kantaman suuritehoiset päästö zev akun ja hybridiauton erilainen suhde olisi valittava.

Kullakin solulla on kapseloitu kestävä teräs tapauksessa elektrodien välissä on β-keraamista väliseinän, joka tekee natrium-ioneja, vaan toimii esteenä elektroneja, (a). Sulate natrium/alumiini-kloridi suorittaa natrium-ioneja sisemmän keraamisen seinämän ja osaksi muotoista huokoista kiinteätä ainetta Ni/NiCl2 elektrodi. Tämän tuloksena koko materiaalin pitoisuus on mukana solun reaktiossa. Sen lisäksi, pääasiallinen reversiibeli solun reaktio ei ole sivureaktiot, niin että coulometric tehokkuus solu on 100%. Täysin huoltovapaa solut hermeettisesti suljettu käyttäen lämpö pakkaus joukkovelkakirjalainan (TCB) keraaminen/metalli tiiviste.

Solutyyppi SL09B tällä hetkellä saatavilla pilot tuotantolinjalla on avoimen piirin jännite on 2,58 V 300 ° C, jolla on hyvin alhainen lämpötilaliukoisuuskerroin 3 x 10-4 V/K, jonka kapasiteetti on 30 Ah ja sisäinen vastus, joka vaihtelee 12 ja 25 mW, riippuu lämpötilasta, nykyinen ja tyhjennysnopeus. Tämä vaihtelu johtuu siitä, aikana latauksen ja purkaminen prosessi, sähkökemiallisen reaktiovyöhyke siirtyy sisäpinnasta β-keraaminen elektrolyytti tulee kiinteä elektrodiin. Tämän prosessin aikana pituus natrium-ionin polku-ja virta-tiheys reaktiovyöhykkeessä kasvaa ja siten sisäinen vastus kasvaa. Periaatteessa tämä vaikutus on käytetty

110 Kevyt Electric/Hybrid Vehicle Muotoilu

5 11 (alustava)

Mitat 1 xwx hI1)

Paino akun

I1)

Paino accessoriesI2)

Solun tyyppi

Terminen tappiot 270oC pikalatauksen

Nimellinen energian energiatiheys Huipputeho

I80% DOD

2/3 OCV 30s) Huipputeho Tiheys i80% DOD 2/3 OCV)

OCV Kapasiteetti

Ni CL1 + 2 Na-2 Na Cl + Ni

Na

oikealla Ladataan...
Nykyinen keräilijä (Pol) Nickelchloride + Sodiumaluminiumchloride Keraamiset elektrolyytti Natrium Cell voi (Pol) 2 Na Cl + Ni Ni CL1 + 2 Na-Na
Ladataan...
Jäähdytys

730 x 541 x 933 x 665 x 315 mm 315 mm

194 kg 310

6 kg noin 10

SL09B ML1 max. 125 W 170 W

75% 45 min 75% 45 min 17 kWh 29 kWh 88 Wh/kg 94 Wh/kg 15 kW 42 kW

75 W/kg 135 W/kg

284/188/142 V 302 V 60/90/120 Ah 96 Ah

°C

N3 AlCl4 Nestemäinen elektrolyytti

8 '- Al1O1 Keraaminen elektrolyytti Capillary aukko Wick

Lataus

a.

N3 AlCl4 Nestemäinen elektrolyytti 8 '- Al1O1 Keraaminen elektrolyytti Capillary aukko Wick

Purkaa

Tyhjiö eristys

Virtaliittimet

Sähkölämmitin

Kuvio. 5,4 ZEBRA akun:(a) solujen, (b) solu-laatikko, (c) suorituskyvyn vertailu.

jotta vakaan toiminnan rinnankytkettyjen jouset soluja. Mutta auton näkökulmasta käytettävissä voima, joka liittyy suoraan sisäiseen solun resistanssi saa riippua akun varaustila. Uudistetut solutyyppi ML1 on hyvä kompromissi näiden kahden vaatimuksen välillä. Akku käytetään tällöin sisäinen lämpötila-alueella 270-350 ° C.

Solut sisältyvät täysin suljettu, kaksiseinämäisen ja tyhjiöeristetyt akkukotelo kuvan at (b). Kuilu sisemmän ja ulomman laatikon, joka on täytetty erityisen eristettä, joka tukee ilmakehän paineessa, ja mahdollistaa siten suorakulmainen laatikko rakenne voidaan käyttää. Tyhjiössä parempi kuin 1,10-1 mbar tällä materiaalilla on lämpöä niin alhainen kuin 0,006 W/mK. Tällä tavalla akkukotelo ulkolämpötila on vain 5-10 ° C korkeammassa lämpötilassa, riippuu ilmavirtaus olosuhteissa. Jäähdytysjärjestelmät on suunniteltu, rakennettu ja testattu käyttäen ilmajäähdytys sekä nestejäähdytys. Viimeksi mainittu on järjestelmä, jossa korkean lämpötilan öljy kierrätetään lämmönvaihtimien akku öljy/vesi-lämmönvaihdin ulkopuolella akkua. Tällä tavalla lämpöä akkua voidaan käyttää kuumentamaan matkustajan tilaa ajoneuvon.

In ML1 solun sisäinen resistanssi alenee voimakestävyyden. Resistanssi panos katodin johtuu yhdistelmän ionin johtuminen välillä sisäpinnan β-alumiini keraaminen kanssa reaktiovyöhykkeessä (80%) ja sähköinen johtuminen välinen reaktio-vyöhykkeen ja katodin kollektorin (20%). ML1 on neliapila osan muoto keraaminen laajentaa sen pinta-alaltaan yli normaalin pyöreä osa, jonka tuloksena kaksi vähenemiseen katodi paksuuden ja 20% vähennys vastus. Tämän perusteella muotoon Kennorakenteensa uuden, Z11, akku on tuotettu ominaisuuksia verrattuna vakiomalli mikä näkyy taulukossa (c) ja akku on kehitteillä sarjatuotantoon.

5.2.5 aurinkokennojen

Siemensin mukaan aurinko-teknologia on todennäköinen ratkaisu kolmannen maailman trooppisissa maissa. Solar moduulit ovat saatavilla yhtiön toimittaa 12 V, 100 Ah akut 50 W Aurinkopaneeli. Yhtiö äskettäin asennettu järjestelmä Kap Verden saaret ja yhteinen teho on 550 kW kukin viiden saaren sivustoja. Myös Baijerissa, kylässä Flanitzhutte, joka on keskimäärin 1700 tuntia vuosittain auringonpaistetta aikana katkaissut sen yhteydet kantaverkkoon asentamalla 840 aurinkopaneelien, joiden kokonaispinta-ala on 360 neliömetriä, antaa huipputeho on 40 kW. Huolto-akut tarjoavat tyyny.

6

W/m²:

800 700

700 600

1.50 600

500 1.25

500 400

1,00

Nykyiset-

Virransyöttö

mA

W

300

&75 %

400

200

&50 %

Kesä

300

0.25

100

200

0

0

Talvi

0 1,0 2,0 3,0 0 1,0 2,0

3,0

V

V

(A) 100

Tuntia keskipäivästä (GMT)

(B) 0

Kuvio. 5,5 aurinkokennotekniikkaa:(a) solujen ominaisuudet; 0 1 2 34 56789

(B) aurinkoenergian vaihtelua.

Tekniikka aurinkokennojen, kuvio. 5,5, on saanut hiljattain vauhtia Sveitsin liittovaltion Institute of Technology jotka väittävät päihitti luontoa tehokkuutta muuntaminen auringonvaloa sähköksi jopa hajavaloa olosuhteissa. Solu on karkea pinta titaanidioksidin puolijohdemateriaalia, ja on 8% tehokas kokonaisuudessaan auringonvalossa nousi 12%:in diffuusia päivänvalossa. Lisää tavanomaisen soluja, kuten tekee Lucas aurinkopaneeli, joita saa moduulien viiden kytketty sarjaan, jolloin saatiin maksimiteho 1,3 W (0,6 A on 2,2 V). Kymmenisen moduulit voidaan käyttää aurinkopaneeli antaa 13 watin teholla kesäolosuhteissa. Virta vs. jännite ja virta vs. jännite näkyvät (a) niin sanotut vakio"ja"tyypillinen"käyttöolosuhteissa. +100 MW/cm2 aurinko-intensiteetti, 0 ° C:kennon lämpötilan merenpinnan määritellään standardiolosuhteissa vastaan ​​+80 mW/cm2 ja 25 ° C, joka edustaa"tyypillinen"olosuhteissa, jolloin teho solua kohden laskee 1 W. Lämpötila kertoimet moduulit ovat 0,45%:n muutoksen teho per 1 ° C lämpötilan nousu suhteessa 0 ° C; solu lämpötila on 20 ° C yli huoneen lämpötilassa 100 mW/cm2 valon voimakkuus. Vaihtelu aurinkoenergian 52 ° North leveyttä, olettaen kirkas ilmakehässä, on esitetty kohdassa (b). Tällä perusteella pienin yksi henkilö auton nopeus 15 km ja paino 300 lb kuljettajan kanssa edellyttäisi 250 W tai 50 ft2 (4,65 m2) 5% tehokkaampi aurinkopaneeli-putoamassa 12,5 ft2 (1,18 m2) uusinta teknologiaa soluja. 100 Wh suljettu nikkeli-kadmium-akku olisi asentaa ajoneuvoon lataamatta aurinkopaneeli pysäköitynä.

Tulevaisuudessa tietenkin kuuluu edelleen kehittyneiden solujärjestelmissä kuten United Solar Systems Yhdysvalloissa. Niiden lähestymistapa on tallettaa kuusi kerrosta amorfinen pii (kaksi identtistä nipistää solut) päälle rullaa ruostumattomasta teräslevystä. 4 ft2 (0,37 m2) paneelit ovat tällä hetkellä 6,2% tehokas ja koostuu kerroksista yli alumiini/sinkkioksidi takana heijastin. Etenevän vielä enemmän tehokkuutta tulee Layer Cake rakentamista eri band-gap energiaa solujen, jokainen solu absorboivat eri osa auringon spektrin. Tutkijat äskettäin saanut 10% hyötysuhde on 12 in2 (0,09 m2) moduuli.

Nopea lämpökäsittely (RTP) tekniikat sanotaan puolittaa ajan normaalisti ryhtynyt tuottamaan pii aurinkokennoja, säilyttäen 18% energiatehokkuus auringonvalolta. Tutkijat Georgia Institute of Technology ovat osoittaneet RTP käsittelyssä mukana 3 minuutin terminen diffuusio, sillä vastaan ​​nykyistä kaupallista prosessia ottamalla 3 tuntia. EY:n tutkimuksessa on osoitettu, että massatuotanto aurinkokennojen voisi tuoda huomattavia etuja ja että £ 350 miljoonaa tehtaan investointi voisi tuottaa tarpeeksi paneelit tuottamaan 500 MW vuodessa ja vähentää tuottaa kustannuksia oli 64 p/kWh ja 13p.

V:jännite anturin

:Virranmittausanturi

5.2.6 LITHIUM-ION

Suuri energian akun vastaanottaa paljon huomiota on litium-ionin kennoyksikön, kehittäminen, joka on kuvattu julkaisussa Nissan ja Sony engineers1 joka huomauttavat, että sillä on korkea kennojännite, suhteellisen vähän soluja tarvitaan ja parempi akustonhallinta Täten saadaan. Tarkka havaitseminen akun state-of-maksu on mahdollinen perustuu jännitteen mittaukseen. Kun akku kehitetty järjestelmä, kuva. 5.6, solu ohjaimet ja akku ohjain yhdessä laskea akun, ja jäljelle jäävä kapasiteetti, ja välittää tulokset auton ohjausyksikköön. Latausvirta ohitus piirit ohjataan myös on solu-solu-pohjalta. Maksimoi elinikä suorituskyky EV akku näkevät kirjoittajat ovat yhtä tärkeitä kuin energiatiheys tasolla. Kukin moduuli akkujärjestelmä on termistori havaita lämpötilan ja merkki ohjaimet aktivoida tuulettimet tarpeen mukaan.

Nissan Raporttien perusteella voidaan käynnistää Ultra EV vuonna 1999 litium-ioni-akut, auton sanotaan palauttamaan 120 kilometrin alueen yhdellä latauksella. Jopa kauemmas tulevan litium-polymeeri akut on raportoitu, että ne kykenevät antamaan 300 mailin vaihtelee.

5.2.7 supercapacitors

Tutkijoiden mukaan NEC Corp.2, superkondensaattorin, kuva. 5,7, tulee olemaan tärkeä tekijä energiatehokkaita hybridiauton, ettei kemiallisen reaktion avulla kestävä keino saada paljon energiaa lataus/purkukerran. Testit ovat osoittaneet for usean ajoneuvoa 25-30% polttoaineen säästö on saatu kompaktiin hybridiauton varustettu hyötyjarrutus. Vaikka energiatiheys olemassa olevien, ei-autojen, supercapacitors on vain noin 10%, joka on lyijyhappoakut, kirjoittajat selittämään, se on vielä mahdollista kompensoida joitakin heikkoja kohtia tavanomaisten akkuja. Tehokkaan tehostusjärjestelmän in hybridit, supercapacitors tarvitsevat käyttöjännite on yli 100 V rinnalla pieni vastaava sarja vastus ja korkea energiatiheys. Kirjoittajat ovat tuottaneet 120 V yksiköissä toimivat 24 kW valmistettu uusien kehittyneiden aktiivihiili/hiilikomposiittien. Sähkökäyttöinen kaksikerros kondensaattoreita (EDLCs) riippuu kerrostamisen välillä elektrodin pinnan ja elektrolyytti, (a), jossa EDLC mallia. Koska energia varastoidaan fysikaaliset adsorptio/desorptio-ioneja, ilman kemiallisen reaktion, hyvä käyttöikä saavutetaan. Aktiivihiili elektrodit on yleensä ominaispinta-ala, yli 1000 m2/g ja kaksikerroksisen kapasitanssi on noin 20-30 μF/cm2 (aktiivihiili on kondensaattorin yli 200-300 F/g). EDLC on kaksi kaksinkertaisen kerrosta sarjaan, niin että on mahdollista saada 50-70 ° F käyttäen g aktiivihiiltä. Työskentely jännite on noin 1,2 V ja tallennettavissa energia on siis 50 J/g tai 14 Wh/kg.

Nähtävillä (b) esittää solun poikkileikkaus, johtava kumi, joilla on 0,2 S/cm johtavuus ja paksuus oli 20 mikronia. Rikkihappo elektrolyytti on johtokyky on 0,7 S/cm. Nähtävillä (c) esittää suuren tehon EDLC sopiva hybridiajoneuvoa, ja taulukossa (d) ominaispiirteet. Levyn koko on 68 x 48 × yksi mm3 ja paino 2,5 g, pari, jolla +300 F kapasiteettia. Nähtävillä (e) esittää vakiotehon purkuominaisuudet ja (f) vertaa EDLC n energiatiheys kuin muut paristoja. Fuji Industriesin ELCAPA hybridiauton, (g), käyttää kahta EDLCs (40 F kokonaiskapasiteetin) rinnakkain lyijyakuille. Varastoitunut energia voidaan nopeuttaa ajoneuvo 50 km muutamassa sekunnissa ja energiaa ladataan aikana hyötyjarrutus. Kun runsaasti energiaa akkuja käytetään rinnalla supercapacitors, kirjoittajat ennustavat, että koko kilpailun tieliikenteen suorituskyky on saatavissa.

5.2.8 VAUHTIPYÖRÄN Energian varastointi

Vauhtipyörä energianvarastointijärjestelmää käyttöön ajoneuvojen käyttövoimana on saavuttanut sovellus valossa raitiovaunu ajoneuvoa käsitellään Johdanto (sivut XIII, XIV). Ne ovat myös esillä koetuotantoympäristöjen ajoneuvot kuten Chrysler Patriot hybridi-asema kilpa konsepti. Tässä, vauhtipyörä energian varastoinnin käytetään yhdessä kaasuturbiinin prime-liikkuja moottori, kuvio. 5.8. Asema on kehittänyt Satcon Technologies Yhdysvalloissa toimittaa 370 kW kautta sähkömoottori ajaa pyörällä. Turbiinissa vaihtovirtageneraattori yksikkö on myös sisällytetty joka tarjoaa suurtaajuuksinen virta generation sähkökoneen yhteisellä akselilla, jossa kaasuturbiiniin. Vauhtipyörä on kiinteästi moottorin/generaattorin ja sisältyvät suojaavan kotelon antaen sisäinen

Anion KATIONINVAIHTOKOLONNI

Differential Throttle vaihde

Controller Charger

Polarizable elektrodi

a.

Polarizable electrodeCollector elektrodi

(G)

Tiiviste (termoplastinen) 100

50Polarizable elektrodi 0

(E)

Paineista levy Aika/s ja päätelaitteen

10000

Pinottu solut:144 p (0,83 V/solu) Elektrolyytti:Rikkihappoa (40 paino-%) 1000

Tuotteet Ominaisuudet

Käyttöjännite IV) 120 Kapasitanssi IF) 20 100 ESR IMΩ) 78 Maksimivirta IA) 200

Paino Ikg) 24 Volume IL) 17 Koko IW:x D x 11 mm) 390 x 270 x 160

Tehotiheys IKW/kg) 1,0 Tehotiheys IKW/L) 1,4 1,0

Energia tiheys IWh/kg) 1,7

°F

Energiatiheys IWh/L), 2,4 (d)

Erotin (lasikuitu)

(G) ELCAPA konfiguraatio.

tyhjössä. 57 kg yksikkö pyörii 60 000 rpm ja tarjoaa 4,3 kW sähköenergian. Vauhtipyörä on kardaani asennettu hiilikuituinen komposiitti yksikkö istuvan carbo-fiber suojakotelo. Yhdessä sen moottori/generaattori se toimii kuorman tasaajana, kun vallassa alhaisen kysynnän kausina ajoneuvon ja edistää teho mäkeä kiipeämiseen tai suuren kiihtyvyyden vaatimukset.

Euroopan tutkimustyötään vauhtipyörä tallennusjärjestelmiä myös, että ilmoittama Van der Graaf teknillisessä yliopistossa Eindhoven3. Sen sijaan, että käytetään CVT suhde vauhtipyörä ja voimansiirtojärjestelmän, kaksi-tilassa järjestelmä on mukana tässä työssä. Yksi liukastua kytkintä käytetään jopa ajoneuvon nopeuden 13 km/h, kun CVT tulee ja upshifts, kun moottori ja vauhtipyörän nopeuden lasku samanaikaisesti. On 55 km/h asema siirtyy ensimmäisestä toiseen taittopyörän on CVT variaattori, moottorin samanaikaisesti ovat yhteydessä ensimmäinen taittopyörä. Siten sarjahybridi aseman olemassa pienemmillä nopeuksilla ja samanaikaisesti hybridi yksi suuremmilla nopeuksilla. 19 kg 390 mm halkaisija komposiitti-kuitu vauhtipyörä on energiasisältö 180 kW ja kääntyy jopa 19 000 rpm.

5.3 Akun auto konversiotekniikka

OEM muunnokset tuotannon bensiinimoottorilla varustettujen ajoneuvojen vuosikymmenten asti 1970, ja aina nykypäivään jälkimarkkinapalvelujen muunnoksia, on tyypillistä, että käytetty monien jäsenten kuningaskunnan monisäiliöajoneuvossa Yhteiskunta ja dokumentoitava Prigmore et AL4. Tällaiset muunnokset luottaa perus lyijyakut saatavilla moottori tekijöitä vaihto käynnistysakut. Ton tällaiset paristot klo vetotehon kuormitus on 10-15 kW/tonni, tallentaa hieman yli 20 kWh. Edullinen moottorit ja vaihteistot kyseisillä markkinoilla on noin 70% hyötysuhde, antaa vain 14 kWh saatavissa pyörät.

5.3.1 MUUNTAMINEN CASE

Taso-maan erilaisia ​​ajoneuvo voidaan ilmaista vastaavan gradientin 1:t, jotka edustavat vierintävastus, siten, että vastus on 100 kp/tonni vastaa gradienttia 1:10. Jos osa ajoneuvojen kokonaispaino myötävaikuttanut akku fb niin alue annetaan {(14 × 3600)/(9,81 × 1000)} FBH. Pessimistisesti h on noin 30 50 km/h ja jos FB on

0,4 sitten risteilyalueesta olisi noin 60-65 km. Tämä tietenkin vähenee usein kiihdytyksiä ja jarrutuksia.

Series-haava tasavirtamoottoreita, kuva. 5,9, on valittu edullisia tuloksia, koska ne edullista vääntömomentin/nopeus ominaisuudet, nähdään kohdassa (a), koska suhteellisen alhainen odotettavissa tien nopeuksilla.

Sarja käämitys kentän ja ankkuri sama virta kuljettaa niin ja se lisää suuruudeltaan niin ei magneettivuo ja momentti kasvaa enemmän kuin suhteessa nykyiseen. Pyörimisen ankkurin luo takaisin-EMF vastakohtana käytetty jännite, koska johtimet reunassa ankkuri liikkuu koko kentän vuon. Moottorit on suunniteltu tasoittamaan sovellettavat ja takaisin-sähkömagneettisille kentille operatiivisen nopeudella. Tämä tulee olemaan pieni, kun kenttävirran on korkea ja päinvastoin. Nopeus/virta käyrä voidaan saada liikkumaan ylöspäin x-akselin vähentämällä kenttävirran ja kiinteä fraktio ankkurin virta (0,5-0.7), joiden avulla alan vaihtimeen vastus

nwf

1000 2000 3000 n r/min 0 kertaa

°C
(E)

(B)

(B)
alan vaihdin vastus, (c) nopeus-base moottorin ominaisuudet;
(D)
rheostatic ohjaus, (e) rinnan/sarjaan pariston valvonta.

esitetty, mutta vääntömomentin tietyn magneettisydämen virta on tietenkin pienentää, ks (b). Tehokkuus moottori on alhainen pienillä nopeuksilla, voittamiseksi ankkurin inertia, ja taas suurilla nopeuksilla kuin kuumentaminen käämien absorboi syöttövirralla. Moottorit voidaan näin paremmin arvostettujen tarjoamalla tuulettimet. Keskimääräinen teho käytössä olisi yleensä järjestettävä 0,8 nimellisteho ja voimansiirtolaitteet suhde on sellainen, että moottoria kuormitetaan enintään sen nimellisteho tasolle jauhetun risteilyjen. Moottorin ominaisuudet esitetään kohdassa (c) saadaan replotting tavanomaisella ominaisuuksia nopeudella pohja. Eri nopeuksilla käytettävissä (jopa 2:1) noin nimellisteho ja miten koko kenttää voidaan käyttää ylämäen käynnissä, kun heikko kenttä käytetään tasolla siten nopeuksien alentamista kompensoida vääntömomenttia lisätä rajoittamalla virtaa vaatimukset neuvottelee kaltevuudet.

Vähän tai ei lainkaan back-EMF rajoittaa virran alkaen, vastus lisätään säilyttää nykyisen alas turvalliselle tasolle, tilanne (d). Nykyinen pidetään vaaditun kiihtyvää arvo, mahdollisesti 2-4 kertaa nimellisvirralla. Lähtöaineena resistanssi alenee kun moottorin voitot nopeudella siten, että tarvittavien nopeammassa nykyisen vakiona siihen kohtaan, jossa alkaen vastus on nolla, on"täysin jännite kohdassa". Sen jälkeen pieni nopeus kasva aiheuttaa asteittainen vähentäminen virtaa jatkuvasti käynnissä arvoa. Koska virta syötetään akun vakiojännitteellä, nykyinen käyrä voidaan uudelleenskaalattiin kuin tehokäyrän yhteiseen aikaan emäksen, kuten kohdassa (e). Varjostettu alue antaa sitten energiamäärän kontrolloidussa kiihtyvyyttä vahvasti varjostettu osa osoittaa energiaa hukkaan vastus. Joten rheostatic kiihtyvyys on erinomainen tehokkuus noin 50% täyteen jännitteen. Tällainen valvonta on näin, jotta ajoneuvon käytön mukaan, vaikkapa kaksi kertaa päivässä säännöllisin runs nojalla risteilylle olosuhteissa, mutta ajattelematonta normaalin auton sovelluksiin.

5.3.2 TAAJUUSMUUTTAJA VAIHTOEHTOJA

Vaihtoehdot kuten rinnakkain/sarjaan (kaksi-jännite) rheostatic ohjaus, tai heikko kenttäsäätöratkaisuja, voi olla parempi tietyissä sovelluksissa, mutta monimutkaisempia tyristori, chopper, valvonta moottorin suhteen akku (Kuva 5.10) on parempi säilyttää tehokkuutta ja ajurit vähemmän käytetty sähkökäyttö, erityisesti keskustan olosuhteissa. Siihen liittyy toistuvia on-off kytkennän akun johdotetaan ja jos kytkin on päällä kolmasosan ajasta, keskimääräinen moottorin jännite on kolmannes syöttöjännite (16 V 48 V akku), ja näin päälle, niin että mitään lähtöaineamiinista vastus ei tarvita. Tehokkaita katkojan toiminta vaatii induktiivinen kuorma ja se saattaa olla välttämätöntä lisätä tällaisten kuorma luontainen kentän induktanssi. Koska induktiivinen piiri vastustaa muutosta nykyiseen niin moottorin virta kasvaa suhteellisen hitaasti aikana"on"ajan ja samalla laskee hitaammin"off-aikoja, jos se on tie, jonka kautta virtaa. Viimeksi mainittu tarjoaa"vauhtipyörän-diodi FD, tasasuuntaajan sijoitettu koko moottorin vastustaa normaalin jännite. Aikana katkoja toimii, nykyinen ib virtaa pulsseja akulta moottorin kun nykyinen im virtaa jatkuvasti läpi moottorin. Elektroninen ajoituspiirit kontrolloida kytkentä tyristorien, (a).

Yhden suhde asemat moottorista voimansiirto eivät ole sopivia mäkisessä maastossa, vaikka vääntömomentti/nopeus ominaisuus, koska moottori olisi suunnattu liian alhainen estämään gradientin ylikuormituksen ja näin ollen olla tehotonta risteily. 5:01 CVT asema on edullinen siten, että moottori voidaan säilyttää sen nimellisteho erilaisissa käyttöolosuhteissa. On myös aiheellista luopua paino perinteisen Vetopyörästön akselin tasauspyörästön käyttämällä kahta vaikkapa 3 kW, moottoreita yksi kutakin vetävien pyörien.

Käyttäytyminen lyijyhappoakut, (b), on sellainen, että tyhjä kunnossa lyijy sulfaatti on aktiivista ainetta sekä solu-maljoille, jotka estävät laimealla rikkihapolla 1,1 ominaispaino. Latauksen aikana positiivista levymateriaali on muunnettu johtaa peroksidin kun taas negatiivinen levyn muunnetaan lyijyä, kuten nähdään kohdassa (c). Rikkihappo tulee enemmän keskittynyt prosessi-ja nousee SG = 1,5, kun täyteen, solut kehittää yli 2 volttia. Painepuolen happo on laimennettu käänteinen prosessissa. Vaikka ohuita levyjä, joissa on suuret pinta-ala on

118 Kevyt Electric/Hybrid Vehicle Muotoilu

Chopper yksikkö

ib

OA

a.

a.

O

a.

id

FD

Käytetään jännitteen pulssi

pois

OFF

4

5

4

 

4

im

Moottori

Keskiarvo

Muuntaa vettä

jännite

Lisää happo

O

(B)

Muuntaa happoa veteen

30 C kWh/t.

25

t

20

15

10

5

P 2 3 4 5 7 10 20 30 4050 70 100kW/tonne

t.2.3.4.5.7 1,0 2,0 4,0 7,0 10,0 h

(D)

chopper piiri, (b) akun lataus-purku syklin (c) solu järjestely, (d) akku aika-of-vastuuvapauden käyriä.

jotka on tarkoitettu paristoja, joilla on korkea vastuuvapautta edullisesti, kuten käynnistysakut, paisuttaminen ja aktiivisen aineen määrän lisääntymistä kolme kertaa tyhjennyksen aikana, ja aktiivinen materiaali on erittäin ohuita levyjä tulee murenevia lukuisissa lataus/purkautumiskiertoja, ja on lyhyt elinikä tulokset. Normaaleissa soluissa, (b), ovat limitetyt levyt on huokoiset muovista erottimilla; sellainen on enemmän negatiivinen kuin positiivilevyjä, mikä vähentää taipumusta soljen nopeasta päästöön. Kallis ajoakut on putkilevyt joissain tapauksissa vahvat muoviputket erottimina pitää aktiivisen aineen paikallaan. Virtaama on vähemmän kuin puolet nimellinen akun kapasiteetti ampeerituntia on tarpeen säilyttää aktiivisen aineistoa kohtuullisen elinikä, mutta lyhyinä jopa kaksinkertainen nimelliskorko ovat sallittuja. Kaaviot (d) voidaan tarkemmin arvioita-alueella kuin yksinkertaisen kaavan alussa osa, joka kantaa raskaan vastuuvapaus aiheuttaa akun kapasiteettia pienennetään 70-80% normaalia, 25 kWh tulossa 20.

Ladattaessa kaasuttaminen levyt on otettava huomioon, aiheuttama kasvu kennon jännite, joka aiheuttaa osan virran elektrolysoimalla vettä elektrolyyttiin vety. Kaasuttaminen alkaa noin 75% täyteen. Tässä vaiheessa 3-4 tunnin kuluttua"perimättä maksua 1/15th akun kapasiteetin määrä on pienennettävä 1/20th ja kuljettaa vasta 2,6 voltin näkyvät solut. To ensure lähes sellaisenaan poisto ja sulfaatti määräajoin 'soak charge"olisi säädettävä useita tuntia, kunnes huippu jännite remains vakaana 2,6-2,8 V, kaikki solut kaasuttaa vapaasti ja jatkuvasti ominaispaino. Tällaisen maksun jälkeen olisi täydentämällä tislattua vettä.

5.4 EV kehityshistoriaa

Mukaan edelläkävijä kuningaskunnassa EV kehittäjä ja tuottaja Geoffrey Harding5, Lucas ohjelma oli merkittävä tapahtuma renessanssi sähköauton. Hän perusti uuden Lucas Industries mahdollisuus kehittyä akku EV vuonna 1974, koska merkittävä liikenteenharjoittaja, hän oli pyytänyt Lucas luokseen lähestymistapa Yhdistyneen kuningaskunnan ministeriö joitakin rahoitusapua rakentaa akun sähkö linja, joka toimisi välisellä reitillä rautatieasemille Manchesterissa. Syy hänen kiinnostuksensa tähän hankkeeseen oli kaksijakoinen. Ensinnäkin oli suuri ongelma luotettavuutta monien diesel linja tuolloin ja hän halusi selvittää Johdinbussit eläisi asti ominaisuuksia hyvä luotettavuus ja vähäinen huoltotarve, joka oli taattua EV vuosia. Toiseksi maailmassa pulaa öljystä tuolloin aiheutti ilmeisen jatkuvasti ja hälyttävästi hinta nousee.

Koska sittemmin liittyneet Lucas ja perusti uuden yhtiön, hän vastasi rakentamisesta sähkö linja on kysymys ja antaa teknistä tukea, kun se tuli palveluun. Linja-suorituskyky oli verrattavissa diesel linja lukuun ottamatta alue-toiminut menestyksekkäästi jo vuosia ja oli suosittu sekä matkustajia ja kuljettajia. Toisaalta se ei ollut suosittu mat, koska sen rajoitettu valikoima (n. 70 km kaupungin palvelu) lisättiin vielä lisää rajoituksia sen käytön, etenkin viikonloppuisin. Paljon on kuitenkin ollut opiksi in-palvelun toiminnassa tämän ajoneuvon osoittautunut erittäin luotettava. Hän saatu sopimukseen Lucas että akku EV onnistuu todennäköisimmin tuolloin oli 1-tonnin hyötykuorman van, koska se olisi mahdollista, suhteellisen pieniä muutoksia tuotannon pakettiautoja, muuttaa ajaa akun sähkö heikentämättä joko hyötykuorma tilavuus-tai painon, kuvio. 5.11.

Konvertoimattoman Bedford ajoneuvot koki merkittävän testausohjelma kyseisen yhtiön testiradalla, ja oli itse asiassa rakennettu yhtiön ICE van tuotantolinjan lomassa välillä bensiini-ja diesel-versiot CF pakettiautoja. Tämä valmistusmenetelmä oli ensimmäinen laatuaan. Joitakin satoja Bedford pakettiautot ja pienempi määrä Freight Rover pakettiautot rakennettiin ja myytiin, joilla kaikilla on toiminta-alue yli 80 km kaupunkiliikenteessä, hyötykuorma hieman alle 1 tonni, kiihtyvyys 0-50 km 13:s, huippunopeus 85 km/h, ja akku suunniteltu käyttöikä 4 vuotta.

Ajoneuvojen oli, siksi ajaksi, kehittyneitä sähköisiä ohjaimet ja DC/DC-muuntimia, samoin kuin oilfired lämmitys-ja sumunpoistojärjestelmien. Lucas suunniteltu ja rakennettu latureita ja akku-kastelujärjestelmät. Osa myytiin Yhdysvalloissa GM griffon, (a), ja arvioitiin yhdessä niiden koko palvelu on ylittänyt 32 miljoonaa km, ja vielä tänäänkin muutama on vielä toiminnassa.

Lucas Kloridi muunnetaan Bedford CF pakettiauto oli kaksi-pedaali ohjaus ja yksinkertainen valitsin eteen/taakse. Suurin osa auton jarrutus oli uusiutumiskykyä ja akut olivat putkimainen solu lyijyakkujen tyyppiä. Kolmekymmentäkuusi yksiosainen yksikköä 6 volttia käytettiin-kytketty sarjaan, jolloin saatiin

Puhaltimet HOOD

50
100
200
300

6-0

200

5-5

100

5-0

0

(B) 4-5

Kapasiteetti (Ah)

0 50 100 150 200

Ampeeritunteina purkautunut

3

4

4

3

a.

CONTROLLER

ILMANVAIHTO

ERO ja 2. vaihe VÄHENTÄMINEN

Motor &

1. vaihe

VÄHENTÄMINEN

AIR EXIT kanaaliin HOOD

(A) GM Griffon, (b) liitin volttia per 6 V moduuli ja vastuuvapauden virta ampeeria, (c) Lucas Chloride sarjahybridi MODE hybridiauto, (d) bi-tilassa käyttöjärjestelmä.

216 V, 188 Ah pakkaus. Taakse sijoitettu ajomoottorin ajoi pyörien kautta ensisijainen alennusyksikön kytketty tavanomaiseen taka-akselin avulla, joka prop-akselilla. Mitataan suorituskykyä yksiosainen on esitetty kohdassa (b); energiatiheys on 34 Wh/kg oli mukana, on viisi tuntia nopeudella, ja yksi 4 vuotta käyttöikä on haettu. Moottoria käytettiin erikseen innoissaan tyyppiä, jotta elektroniikan Maksimaalisen joustavuuden määrittämiseksi tehokäyrän. Se painoi 15 kg ja oli ohjattu teho on 40 kW, työkierrosnopeuteen oli 6.100 rpm, joka vastaa ajoneuvon nopeutta noin 60 km. Moottorin ohjausjärjestelmä käytössä sähköinen ohituksen jättää tärkeimmät tyristori uncommutated aikana kenttäsäätöratkaisujen. Se käyttää tehotransistoreja jotka käsittelevät korkeintaan 25 A.

Within Lucas kehittämisohjelmaan aikoinaan työskenteli lähes 100 ihmistä, jotkut työt HEVs tehtiin ja yksi viisijäseniseen henkilöautojen suunniteltiin ja rakennettiin. Tässä käytetty sähköinen Bedford Käyttölaitteen ja voidaan käyttää joko sarjahybridi tai rinnakkaisen hybridi. Auton oli suurin nopeus on 130 kilometriä tunnissa, ja jaksoja, sähkökäyttöisen noin 70 km. Lucas Chloride hybridi, (c), on moottori (3) ajo läpi moottori (1), mutta keskilaivasta sijoitus paristot (4) yhteen junaan laturi (5) takana. Kytkimet on esitetty kohdassa (6) ja (7) ja (8) ovat generaattorin ja ohjausyksikön. Tätä käytetään Reliant n 848 cc moottori kehittää 30 kW rinnalla 50 kW Lucas CAV ajomoottorin. 216 V paristot oli kapasiteetti 100 amp-tunti 5 tunnin nopeudella. Suurin nopeus sähkökäytön 120 km/h nousee 137 km/h yhdistetyssä tilassa (d).

5.4.1 Sähköauton KEHITYS 1974-1998

Tarkasteltaessa muutoksia on tapahtunut neljännesvuosisadan alusta lähtien Lucas hankkeen Harding väittää, että kehitys, joka on tapahtunut sähköautot eivät ole niin suuri kuin oli toivottu ja odotettu. Jotkut hybridit, hän katsoo, tehokkaasti ICEVs ja sähkökäyttö, joka auttaa tarvittaessa. Merkittävä ongelma HEVs on ollut niiden kustannukset, jotka pahentavat on kaksi käyttölaitteet yhdessä ajoneuvoon. Onneksi autoteollisuus on niin hyvä vastata haasteisiin aikeita, kuka voi sanoa mitä voidaan tehdä? Kuitenkin väitetään, että mikro-turbiinien yhdessä niihin generaattorit ja tarvikkeet voidaan tuottaa halvalla, lähinnä koska ne ovat hyvin pieni osa count. Nämä turbiinien ne toimivat hyvin erilaisissa polttoaineiden ja pidetään tuottamaan hyvin alhainen epäpuhtauksia, mutta joissa on yksi tai kaksi poikkeuksia, esimerkiksi Volvo ja Chrysler, nämä vaatimukset eivät ole tehty mitään laajoja kenttätestausta. Jos mitä väitetään osoittautuu todeksi, niin tällaiset ajoneuvot voidaan odottaa pelata suuren osan liikenteen kohtaus uudella vuosituhannella.

Tällä hetkellä paljon toivoa tulevaisuuteen, hän uskoo, on polttokenno. Vety on edullinen polttoaine polttokennojen mutta sen varastoinnin aiheuttaa ongelmia. Yksi tapa ratkaista tämä ongelma on myös siirtää nestemäistä polttoainetta, kuten metanoli, vedyksi. Tämä tehtiin 5 kW laite, joita Shell Oil Company, niin kauan sitten kuin 1964. Laite asennettiin maailman ensimmäinen polttokenno-powered car. Shell tuotti myös 300 W nett solu vuonna 1965, joka muutettiin metanolia suoraan sähköä, joten se ei pidä paikkaansa, että tämä tekniikka on uutta. Pääasiallinen ongelma silloin, kun tämä tehtiin oli kustannukset yksikkö. Vaikka useita polttokenno-autoihin

Kuvio. 5,12 Sinclair C10 ehdotusta.

on rakennettu hiljattain autonvalmistajat, ainoa auto toistaiseksi myynnissä on Zevco Lontoon taksin joka lanseerattiin Lontoossa heinäkuussa 1998. Propulsiojärjestelmässä on hybridi järjestely:akku ajaa ajoneuvoa ja latautuu uudelleen 5 kW polttokenno. Ajoneuvo käyttää pullotettua vetyä ja on palvelun valikoima 145 km, ja suorituskyky vastaa sen dieselin vastine. Tämä malli toimii hyvin, koska stop-start liikenteen luonne antaa aikaa vähän tuotoksen polttokenno täydentymään energia peräisin akun aikaisempina jaksoja ajoneuvon liikkeessä. Myöhemmin tämän tyyppinen taksi voidaan varustaa kryogeenista vetyä tallennusjärjestelmän, mahdollisesti sijoitettu kaksi kerrosta sandwich-kerroksen rakenne on ajoneuvon. Tällaisella järjestelyllä, on odotettavissa, että polttoaine-solu pitäisi olla lyijyä sisältävää hyvin kylmällä nesteellä vetyä muutamassa minuutissa ja näin, se jatkaa ajoneuvon välillä dramaattisesti, mutta vain pysäyttää-aloita liikennettä.

Harding opines että mitä maailma todella tarvitsee ovat varustettujen ajoneuvojen nopeasti vastaus, korkea-teho polttokennot sekä aluksella puhdasta uudistajia, jotka mahdollistavat nestemäistä polttoainetta voidaan muuntaa vedyn ajoneuvojen. Aluksi todennäköisimmin nestemäistä polttoainetta näyttäisi metanolia, mutta järjestämällä metanolista laajasti saatavilla vaatisi joitakin suuria muutoksia infrastruktuuria. Jos kaikki tämä on mahdollista, niin tankkaus ajoneuvojen nestemäistä polttoainetta olisi periaatteessa juurikaan erilainen kuin tänään. Lopullisena päämääränä on sanottu, ne kehittämällä suuritehoisten polttokennot, olla kehityksen uudistajia, jotka voivat tuottaa vetyä bensiinin. Tässä tapauksessa vain nykyisen bensiiniä infrastruktuurin ei tarvita. Korko-ja investointi polttokennot kasvaa, ja yhteisiä välisiin Kanadan polttokenno yritys Ballard ja autoteollisuus jättiläiset Mercedes ja Fordin näyttäisi olevan lähes vastustamaton voima kurssilla pyritään ratkaisemaan joitakin pelottava ongelmia. Ballard yksikkö on protoni vaihtaa kalvo (PEM), polttokennojen ja joukossa jo esimerkkejä tiellä liikkuvien ajoneuvojen tätä busseja Yhdysvalloissa. Riippumatta teknisiä ongelmia on vielä ratkaistava, ongelma kustannuksista on hyvin suuri.

5.5 Contemporary sähköautot tekniikka

Mukaan Sir Clive Sinclair, jonka epäonnistuneen pyrkimyksiä markkinoida sähkö kolmipyörä johtanut häntä keskittyä taloudelliseen polkupyörällä tuloksiin, huippu hyötysuhde 90% on saatavissa EV muuntaa sähköä vetävän energiaa-ja saavutettavissa sähköntuottojärjestelmän hyötysuhde yli 50% merkitsi 45% polttoaineen hyötysuhde voitaisiin saada verrata 30% bensiinimoottori. His C10 ehdotus on esitetty kuviossa. 5,12 täytyy tarkoittaa uskonsa tulevaisuuteen sähköauto on yhä voimassa.

Kuvio. 5.13 Tie aiheuttama sähköä.

On muitakin aloitteita myös esimerkiksi halu tehdä moottoritien alaisena ajamisesta erittäin suuri ruuhka olosuhteet vaarattomampia ja vähemmän rasittavaa. Tämä tuottaa uutta kiinnostusta erillisten jonojen ajoneuvojen ohjausjärjestelmät. Jos nämä lisäksi tarjoavat ajorata-indusoitu virtaa, kuva. 5,13, ​​kuten on kuvattu tutkijat Lawrence Livermoren Laboratory6, tapauksessa korille, joka sopii suhteellisen pitkän kaukana työmatkalaiset voidaan tehdä. Menestys kokeita GM:n Impact sähköauton ovat toistaiseksi viitanneet huomattava merkitys kevyt, hyvä aerodynamiikka ja pieni vierintävastus, mutta sähkö läpimurto on tullut Elektroniikan ja DC/AC-muunnin. Ford, myös ollut erittäin lupaavia prototyyppi tuloksia niiden Ecostar l auto johdettuja van käyttäen transistoroitu vaihtosuuntaaja.

5.5.1 HONDA"EV"

Uusinta pilot-tuotanto sähköautojen on tyypillistä Hondan Nikkelimetallihydridiakun akkukäyttöinen sähköauto, kuva. 5,14; se on saanut nimen"EV"ja vaatii kaksi eri saatavissa vertailukelpoista lyjyhappoakkujen batteried autoja. Auto ei ole muuntaminen ICE malli ja on 95% uuden componentry. Se on 3-ovinen, 4-paikkainen akkuineen on erotettu osastossa lattian väliin. Pakkaus sisältää 24 x 12 V akkuja ja lepää välillä lähes suoraa alustan pituussuunnassa jäseniä käynnissä edestä taakse maksimaalisen suoja kolarin. Moottori on harjattoman DC-tyyppiä, jossa on harvinaisen maametallin suuri lujuus magneetteja, ja sanotaan, jolloin saatiin 96% hyötysuhde. On kiinteä suhde vaihteisto pysäköinti lukko. Maksimi vääntömomentti on 275 nm, käytettävissä on 0 1700 rpm, nopeus, jolla suurin teho on 49 kW on kehitetty ja pysyy vakiona jopa 8.750 rpm. Alle konepellin tehoelektroniikkalaite kuuluu johdon ja moottorin ecuja, teho kuljettaja, risteyksen board, 12 V DC/DC-muunnin, ilmastointi invertterin ja 110/220 V aluksella laturi. Sen alumiinipitoisuus säiliö on neste jäähdytetään järjestelmä jakaa moottorin ja akut. Ohjain käyttää IGBT kytkinlaitteet on PWM järjestelmässä. Vaiheen ohjausjärjestelmä sisältää sekä pitkälle kulman ohjaus ja kentänheikennyspisteen optimoida toimintaa sekä kaupunkien ja moottoriteiden olosuhteissa. Lämpö-pumppu ilmastointilaite on invertteri-ohjattu kompressori kauko-ohjaus mahdollisuus sallia ennen jäähdytyksen tai esilämmitystä ohjaamo ennen ajamista. Energian talteenotto suoritetaan sekä jarrutus ja"kaasu-off"vapaasti pyörien välillä. Matala liikkuvan-vetämällä renkaat on täytetty 300 kPa, ja sanotaan omaavan vain 57% vastus tavanomaisten renkaita. A virtaa säästävä"laskee automaattisesti huipputeho kun akku state-of-maksu laskee alle 15%. Väline näyttö näyttää erilaisia ​​ja akun-lataus valtion roolia biaksiaaliseen käyrän selvästi segmentteihin, jotka edes vastannut kaasupoljin masennukseen. Autossa on 125 kilometrin kaupunkien valikoima FUDS vakio, kun huippunopeus on 80 mph. Latausaika on 8 tuntia 20%:sta täyteen.

4
5.5.2 General Motorsin EV1-

Uusimman sukupolven GM EV1 (kuva 5.15) on tarkoitukseen rakennettu sähköauto, joka tarjoaa kaksi akkuteknologioiden:kehittynyt, korkea kapasiteetin lyijyakut, sekä lisävarusteena nikkeli-metalli-hybridi. EV1 on tällä hetkellä saatavilla valituilla GM Saturn jälleenmyyjille ja voimanlähteenä on 137 (102 kW), 3-vaihe oikosulkumoottori ja käyttää yhtä nopeus dual vähentäminen planeettavaihde asetettu suhteessa 10.946:1. Toisen sukupolven propulsiojärjestelmässä on parannettu työyksikkö, akku, tehoelektroniikka, 6,6 kW laturi sekä lämmityksen ja lämmön ohjausyksikkö. Nyt, 26 venttiili-säännelty, suuri kapasiteetti, lyijyakut (PBA) paristot, 12 V kumpikin ovat standardin EV1 akku ja tarjota suurempi valikoima ja pitkän elämän. Lisävarusteena nikkelimetallihydridi (NiMH) akku on saatavana myös Gen II malli. Tämä tekniikka lähes kaksinkertaistaa määrän yli ensimmäisen sukupolven akku ja tarjoaa parempia akun käyttöikää myös. EV1 kanssa suuren kapasiteetin lyijyhappoakkuja pakkauksessa on arviolta reaalimaailmassa ajomatkaa 55-95 mailia riippuen maastosta, autoilutottumuksiaan ja lämpötilan vaihteluväli NiMH on vielä suurempi. Jälleen riippuen maastosta, ajotottumusten, lämpötila ja kosteus, arvioidaan reaalimaailmassa rangella vaihtelee 75-130 mailia, mutta vain 10% tehon tarvitaan ylläpitämään 100 km/h vauhtiin, sillä pieni ilmanvastus nyt apunaan Michelin 175/65R14 Proximan asennettujen renkaiden purista alumiini kevytmetallivanteet.

Vuoden 1990 Impact prototyyppi josta EV1 kehitetty ollut yksi tai kaksi eksoottisia ominaisuuksia, joita ei voitu toteuttaa läpi tuotannon johdannaisten mutta väitti kaupunki olla 125 mailia lyijyakuille. Vaikutustenarvioinnissa 32 10 voltin lyijyakut painoi 395 kg, noin 30% auton omamassa, joka sijaitsee keskitettyyn tunneliin pärjäsi osaksi sujuvaa underpanel ja väitti olla elämää 18 500 mailia. Impact painoi 1 tonnin ja kiihtyi 0-100 kph 8 sekuntia, maksimiteho moottori on 85 kW. Ajoneuvo oli 165/65R14 Goodyear pienen ilmanvastuksen renkaat pyörii 4,5 bar. Kaksi 3-vaihe oikosulkumoottorit käytettiin, kukin 42,5 kW 6600 rpm, jokainen voi kehittää 64 Nm jatkuvaa vääntömomentin 0-6000 rpm, tärkeää saavuttaa 50-100 km/h kiihtyvyys 4,6 sekunnissa. Suurin virransyöttö kunkin moottorin oli 159 A, enintään 400 V ja taajuus 0-500 Hz. Akkulaturi on integroitu säädin ja latausvirta on 50 A 42,5 Ah lyijyakut, joita vuoden 1990 hinnoin korvata noin £ 1000.

Lite-Cast * jousitus linkkiä

Alumiini vasaran Akun moduuli Alumiini akseli Propulsion invertteri

Micro-seos kierrejouset

Ohjaustehostin invertteri työyksikön:Akku Moottori/vaihteisto/ero

Cast alumiini kehto

Tiiviste Päävirtakytkin

Koneistus palvelu:renkaat Tarkista renkaiden

pressureValve säänneltyä systemlead-happo

Squeeze-valettu Alumiinivanne Akkulaatikossa

akkumoduuli

Electric takajarru Korkea jännitereleistä

Induktiivinen Low vierintävastuksen renkaat maksu portti

Kaksoispoikittaistukivarsijousitus alumiini Ohjaustehostin

jousitus moottori/pumppu alumiini

Lämpöpumppu

Kallistuksenvakain jarrusatulan

moottori/kompressorin

Propulsiojärjestelmän Sähköhydraulinen Vesipumppu jarru modulaattori

Kuvio. 5,15 GM EV1 ja vaikutukset

prototyyppi, keskiösyvyys.

EV1 voidaan ladata turvallisesti kaikissa sääolosuhteissa induktiivisella latauksen. Käyttämällä 220 voltin laturi, lataus 0-100% uuden lyjyhappoakkujen pakkaus kestää noin 5,5-6 tuntia. Maksujen periminen nikkelimetallihydridiakut pakkaus, joka varastoi energiaa, on 6-8 tuntia. Jarrutus tapahtuu käyttämällä sekoitettu seos edessä hydraulisen levyn, ja taka sähköisesti soveltaa rumpujarruille ja sähköinen potkurimoottori. Jarrutettaessa sähkömoottori tuottaa sähköä (regeneratiivinen), jota käytetään sitten osittain ladata akku. Alumiiniseos rakenne painaa +290 kiloa ja on vähemmän kuin 10% ajoneuvojen kokonaispaino. Ulkopuolinen komposiittikappale paneelit ovat lommo ja korroosiota kestäviä ja ne on valmistettu SMC ja RIM polymeerit. EV1 väitetään olevan kaikkein aerodynaaminen ajoneuvo-tiellä tänään, jossa 0,19 ilmanvastuskerroin ja"kyynel pisara"muotoon nähtynä, takapyörät olivat 9 tuumaa lähempänä toisiaan kuin etupyörät. EV1 on elektronisesti säädetty huippunopeus on 80 mph. Siinä on luistonesto, vakionopeussäädin, lukkiutumattomat jarrut, turvatyynyt, sähköiset ikkunannostimet, sähkösäätöiset lukot ja vallan ulkopuolella peilit, AM/FM CD/kasetti ja rengaspaine seurata järjestelmän.

5.5.3 AC DRIVES

Mielenkiintoinen muunnelma AC-Vetävän teema, kuva. 5.16, on käyttää kahden nopeuden transaxle vaihteisto, joka vähentää muutoin tarvitaan painon nopea sähkömoottori ja siihen liittyvät invertteri. Järjestelmä kehittämä Eaton on esitetty kohdassa (a) ja on 4 kW akkulaturia osaksi invertterin. A 3 vaihe oikosulkumoottori toimii 12 500 rpm-nopeus on rajoittamaton slip-rengas kommutaattorin järjestelmiä. Lohkokaavio järjestelystä on (b) ja se perustuu induktiomoottorin, jossa 18,6 kW 1 tunnin luokitus-ja perusnopeuden 5.640 rpm, yksi 192 V akun. Pulssin leveys moduloidaan invertteri työllistää 100 transistoria. Nähtävillä (c) esittää ohjaimen käyttölaite toimii yhdessä invertterin. In oikosulkumoottori, virta syötetään staattorikäämitykset ja sitten indusoitu osaksi käämit roottorin. Moottorin vääntömomentti kehitetään vuorovaikutuksen roottorin virtausten kanssa magneettikentän ilmaväli roottorin ja staattorin. Kun roottori ylikäytetään vapaasti pyörien ajoneuvon, sano se toimii generaattorina. Kolmivaiheinen käämitys staattorin ankkurin sopii moottorit EV koosta, roottorin käämit ovat johtavat"palkit"oikosulussa molemmissa päissä muodostavat"häkki". Pyörimisnopeutta magneettikentän ilmaraon tunnetaan synkroninen nopeudella, joka on funktio toimitus-taajuus ja määrä staattorin sauvat. Kulkunopeus on yhteydessä synkronisen nopeutta jalkaan.

Jos kaksi generaattorit ovat kytketty rinnan, ja yksi ajettiin ulkopuolella, toinen veisi virtaa ensimmäisen ja ajaa sen"tasatahtimoottori-nopeudella, joka riippuu suhde kunkin koneen numero sauvoja. Vaikka se on tehokas kone, joka käy vakionopeudella kaikille Normaaliolosuhteissa, se vaatii jatkuvaa virtaa roottorin navat, ei ole itsestään käynnistyvä, ja pysähtyy jos ylikuormittuu tarpeeksi roottori luistaa liian kaukana pyörivä staattori- kenttään. Tavallisesti tasatahtimoottori on rakenteeltaan samanlainen kuin induktiomoottorin, mutta ei ole oikosuljettu roottori-joka voi olla DC-innoissaan, kestomagneettikoneisto tai reluktanssi tyyppiä.

Nähtävillä (d) osoittaa staattorikäämityksessä varten 2-napaiset 3-vaihe oikosulkumoottori kaavamaisesti muodossa. Jos tarjonta taajuus on fs, niin staattorin kenttä nopeus on fs/P napaluku s.. Roottorin taajuus fr = sf p, missä s on lipsahdus. Syötetyn tehon kolme vaihetta moottori voidaan ilmaista EI (3) 1/2f sn jossa n on tehokkuus. Kun synkronimoottori ei jännittäviä jännite roottorin sitä kutsutaan"haluttomia-moottori, jolla on yksinkertainen rakenne ja, kun sitä käytetään tehotransistoreita, voidaan levittää taajuusmuuttaja. Axial ilmaväliä versiot ovat mahdollisia at (e), niin sähköisesti kommutoitu moottori pystyy toimimaan yhdessä tasavirtalähdettä määräajoin kääntyminen roottorin napaisuus.

Yleinen muoto ohjaus, joka käsittää DC-muunnin, oikosulkumoottorit on esitetty kaaviomaisesti kohdassa (f). Tyristoreja invertterin yleensä kytketty niin, että reitti nykyisen

126 Kevyt Electric/Hybrid Vehicle Muotoilu

192 V akku (f)

4

(D)

AC lataus virta

°C

kautta staattorikäämin ikään kuin se olisi kytketty 3-vaihe AC. Taajuutta voidaan vaihdella ajoitus pulssien tyristorit, ja on tyypillisesti 5-100 Hz, jolloin saatiin nopeusalueella lähes kaksi kertaa synkroninen nopeus. Mukaan insinöörit Chloride EV Systems Division7, laitteet rakentaa tällaisia ​​invertterin eivät ole vielä saatavilla nykytasolla liittyvien EV pito. Tilanne saattaa jo muuttunut väliaikaista kuitenkin.

5.5.4 FORD E-KA:litiumioniakku POWER

Euroopan Fordin väittävät ensimmäinen tuotanto-auton käyttö litium-ioni akkuja tiellä ajoneuvon merkittävä toimija alalla. Suuri energiatiheys ja teho-paino-suhde näiden hyllyt laittaa prototyyppi sähköinen versio pienen Ka hatchback, kuva. 5.17, samalla tasolla bensiinimoottoreilla varustetuille malli ajokykyyn. Huippunopeus sanotaan olevan 82 mph ja kiihtyvyys 62 mph 12,7 sekuntia, mutta vaihtelevat maksut on silti vain 95 mailia, mutta on laajennettavissa 125 mailia tasaisella nopeudella 48 mph.

Tähän saakka Li-ion akkuja on käytetty lähinnä pienissä kulutuselektroniikan tuotteet kuten kannettavat tietokoneet, matkapuhelimet, itkuhälyttimet ja savunilmaisimet. Tuotto per kenno, 3,6 volttia on noin kolme kertaa suurempi kuin nikkeli-kadmium-ja nikkeli-metalli-hydridi, että ne laajalti tilalle. He myös täysi lataus riippumatta käytön, voidaan ladata nollasta täyteen 6 talossa yli 3000 toistuvasti lataus/purkukerran ja ovat immuuneja ns muisti ilmiö"kärsinyt Ni-Cads. Perus Li-ion kemia aluksi uudistetuilla autoteollisuuden käyttöön ranskalainen SAFT SA, johtava akun valmistaja. Niiden kehittynyt teknologia sitten mukautettu e-Ka Fordin tutkimuskeskuksen Aachen, Saksa, taloudellista tukea hankkeen Saksan opetus-ja tutkimusministeriö. Akku on 180 solua, jossa on 28 kWh luokitus ja painaa vain 280 kg (615 lb). Tämä on 30% paino virtaa vastaavia lyijyakkuja, ja oleellisesti pienempi kuin vastaavat Ni-Cads ja Ni-MHS. Määrällisesti Ni-ioni on noin puolet valtaosa kaikista kolmesta muusta.

Akut on jaettu kolmeen erilliseen sinetöidään"kaukalot", joka on 30 moduulia sisältää kuusi soluja. Yhden kourun sijaitsee moottoritilan, jossa kaksi muuta kummallakin puolella takaisin akselin. Nimellisteho on 315 V DC on värvännyt solid-state taajuusmuuttaja 3-vaihe AC ajomoottorin. Lämpö sisäinen vastus näiden toisen sukupolven litiumioniakut haihtuu yhdellä kahdesta nesteen jäähdytysjärjestelmissä. Toinen riippumaton järjestelmä jäähdyttää voimansiirto, jossa on 65 kW (88 hv) epätahtimoottorin jälkeen kiinteä-suhde siirto-ajo etupyörät. Vääntö on 190 Nm (140 lb ft).

Kuvio. 5,17 Ford E-Ka.

Suorituskyky e-Ka on helpotettu 45 kg (100 lb) laihduttamiseen torjumaan akun kuormitusta. Katto ja huppu ovat alumiinia sandwich termoplastisella täyte, mutta edestä jarrusatulat keramiikkaa levyt, takana rummut, vanteet ja takana akseli ovat kaikki kevytmetallivanteet. Sähkötoiminen ohjaustehostin toimittama Delphi tarjoaa edelleen painon säästö, jossa elektroninen ohjausyksikkö säätelee apua minimoimiseksi tarvitaan akun kysyntää. Jarrutehostin ja ABS-järjestelmä on myös sähköllä.

5.6 Sähkö van ja kuorma-suunnittelu

5.6.1 TAVARAT van LAIVASTON CAR MUUNTAMINEN

Euroopan suurin valmistaja EV on Peugeot-Citroen, joiden Berlingo Dynavolt, kuva. 5.18, tavoitteena on maksimoida hyödyt sähköautojen laivaston autossa. Siinä on yksi pidentäjä muodossa ylimääräisen tuottavan järjestelmässä, jossa ei ole aivan esittää ajoneuvon hybridi tavanomaisessa merkityksessä. Generaattori syöttää virtausta ajomoottorin sijaan tulee akku. Generaattorin moottori on 16 hv, 500 cc Lombardini nestekaasulla joka ohjaa Dynalto-tyylinen Käynnistingeneraattorin yksikkö kehittää 8 kW 3300 rpm, täydentää tarjontaa 4 kW Saft Ni-Cad akut. Yritys suunniteltu ohjelmisto ohjaa cut-in generaattorin mukaan alueen vaatimuksia. Alue on 80 km, joka voidaan laajentaa 260 km generaattoreiden apua. Sarjan tuotanto oli välitön kun menimme painaa.

5.6.2 FORD EXT11

Varhainen Tärkeillä Yhdysvaltain aloitteesta taajuusmuuttajat oli Fordin EV projektin EXT11, kuva. 5,19, joka on tutkia käyttämällä vaihtovirran käyttömoottori on Aerostar Minivan, nähdään kohdassa (a). Natrium-rikki-akku oli töissä ja yksiakseliset propulsiojärjestelmän. Akun kanssa seuraava täsmennys oli mukana:nimellisjännite 200 V, pienin jännite 60 kW, 135 V, 50 kW kapasiteetin FUDS pyöräily, 60 kW maksimiteho (20 sekuntia) ja 35 kW jatkuva teho (40 minuuttia). Suurin osa tekniikasta on sittemmin siirretty Fordin Ecostar, kuvataan myöhemmin. Mitat akun oli 1.520 x 1.065 x 460 mm, ja se perustui käyttää pieniä (10 Ah) soluja kytketty 4-kennosarjan jouset rinnakkaisella 8 V pankkien järjestetty antamaan tarvittava kapasiteetti. Jännite oli 200 vaaditun +96 soluja sarjaan (kussakin oli jännitteellä 2,076) ja rinnakkainkytkentä 30 soluista saatiin 300 Ah:n tilavuus, yleisesti 2.880 soluja käytetään ja tyhjennetään suorituskyky on esitetty kohdassa (b). Akun sisäinen resistanssi oli 30 milliohmia sopivalla lämpö hallintajärjestelmä kehitteillä. Solut lepäsi lämmityslevyn joka sisältää 710 W elementtiä käytetään erityisesti alkuperäisen warm-up. Liittyvä jäähdytysjärjestelmä voi haihduttaa 6 kW. Lämpötila on pidettävä yli 300 ° C:saavuttaa sisäisen vastuksen arvon, joka antaa järkevää virran kulkua.

USA General Electric Company oli myös kumppanina ohjelmassa nimenomaan vaihtovirtakäytöillä kello (c). Se käsitti 50 hv induktiomoottori sisällä kahden nopeuden transaxle, nestejäähdytteinen, nelitahtinen transistorin invertteri käytetään muuntamaan 200 akku volttia muuttuviksi-jännite 3-vaihe AC (d). Induktiomoottori oli 2 mastojen vajaat 13 cm pinon pituus-sisällä staattorin halkaisija on vajaat 23 cm. Laskettu pysähtymismomentti oli 104 Nm ja siirtyminen tasaisen vääntömomentin ja jatkuva tehon käyttö tapahtui 3800 rpm. Suunnittelu nopeus oli 9000 rpm ja ehdoton maksimi 12 000 rpm. Täysi teho on kehitetty linja virta 244,5

A. ohjaus strategiaa liittyvät vaihtosuuntaajan moottori on esitetty kohdassa (e).

Fordin tuotettu transaxle on in-house perusteella ottaa koaksiaali työpari, (f). Moottorin roottori on ontto, jotta yksi akselit läpi sen viisto-vaihde ero. Asennus testi salonkivaunu saavutti 30% kaltevuus kyky, 0-50 mph kiihtyvyys alle 20 sekunnissa, 60 h huippunopeuden ja 0,25 kWh/mailin energiankulutusta. Välityssuhteet olivat 15,52 ja 10.15:1 ja taaksepäin nopeutta saatiin sähköisesti kääntämällä moottori, in"neutraaliksi"moottori on sähköisesti irti.

5.6.3 Yhdistyneessä kuningaskunnassa EVA KÄYTÄNTÖJEN CVS

Sen käsin hyvien käytäntöjen täyssähköautoa Electric Vehicle Association asetetaan joitakin hyödyllisiä pelisäännöt suunnittelu ja tiellä kulkevia sähkö kuorma. Hyödyntäminen ilmeisistä hyödyistä EV teknologia on ensimmäinen huomioon. Siten erittäin matala lattia selattava ohjaamo on todellinen mahdollisuus, kun paristot ja moottorit voidaan asentaa etänä. Puute ruokkii vaatimuksia, helppous käynnistys-ja pako-myös ajo yksinkertaisuus kahden polkimen säätö ilman vaihteensiirto-kaikki nämä tekijät eivät sovellu toimintaan, kuten vilkkaassa keskustassa toimitukset, jossa huomattava osa kuljettajan aika kuluu off-lastaus ja järjestyksen ottamisesta. Jokainen osa ajoneuvojen suunnittelu, joka minimoi ajotehtävä mikä maksimoi hänen muun työmäärän tehtäviä. Onnistunut rakentajat sähköinen kuorma ovat siis vaikkapa EVA, asiantuntijat kokoamiseen ostetut ja komponentteja. Tarvittava osaaminen on räätälöinti moottori/akku/nopeus-ohjain paketti tietyn sovelluksen. Periaatteet, joita noudatetaan tässä prosessissa pitää huippunopeus ja moottorin teho mahdollisimman alas mukaisia ​​täyttää tehtävän, käyttämällä säätimiä, jotka vältetään tarpeettomat kiihtyvyys, kun ajoneuvo on saavuttanut ajonopeuden stop-start työtä, käyttää reilusti mitoitettu moottorit kuin overspecifying akkukapasiteetin-jälkimmäinen, koska suuret akut ovat kalliimpia, syrjäytä hyötykuormaa ja jätteiden energiaa tuottavia vetovoima on niiden ylimääräistä painoa.

Katsoo, että yli kymmenen vuotta sitten nyrkkisääntö sovellettu että 1 tonni akkuja sekä yksi ajoneuvo ja yksi hyötykuormaa voidaan kuljettaa 20 mph yli 20 kilometrin alueella, mukaan lukien 200 luukun alkaa yhdellä latauksella, nyt 40/40 50/50 km/mailia alue on toteutettavissa huolellisella suunnittelulla. Vyöllä radial renkaat voidaan nyt ajaa 50% yli normaalin inflaatiopaineita. Korkea jännite sarjan moottorit on 72 V ja edellä ovat työ hyötysuhde 85-90% yli 03:01 nopeusalueella ja elektroniset ohjaimet leikkaa suurin kiihtyvyys virtaukset ja välttää resistiivistä häviötä-pidentää vaihtelee 15-20%

Lämmitin

Transistoroitu DC-to-Vaihtovirtataajuusmuuttaja

Integroitu sisustus kestomagneettikoneisto AC moottori ja automaattinen transaxle Natrium-rikki akku

a.

Sähköinen ohjaustehostin Järjestelmäohjain

KESKEISET TRANSISTOR INVERTER

yli vastus säätimet. Lisäksi 10% alueen kasvu on mahdollista, jos korkealla taajuudella ohjaimet (15000 Hz) käytetään-myös huomattavasti vähäisempää sisäisen vastuksen akut vähentävät jännitettä fall-off ja käyttöä DC/DC-muuntimet tarkoittaa, että solut ei tarvitse työskennellä niin syvästi teho avustajille, EVA selittää. Prosenttiosuus kokonaispaino kohdistettu akku on tärkeä parametri, joka on pidettävä alle 35%. Kevyt lyijyakut jolloin 15-25% suurempi tietty tuotantokapasiteetti kuin BS 2550-standardin pito solu olisi harkittava, koska niillä on myös paremmat purkuominaisuudet, mutta yleensä kauppa-off vastaava osuus life vähennykset. Erikseen vauhdikkuutta moottoreita ja hyötyjarrutus annettava lisää bonuksia.

5.6.4 THYRISTOR CONTROL

Tyristori ohjaus, kuvio. 5,20, on ollut merkittävä edistysaskel ja yksiköitä kuten ohjain Sevcon soveltuvat 24-72 V kanssa virran raja luokitus 500 A:ssa 5 minuuttia. Jatkuva arvo milloin tahansa taajuus olisi 160 A ja pankin kahdeksan 50 mF, 160 V lieventäminen kondensaattoreita käytetään. Ulkomitat ovat 430 × 301 × 147 mm ja paino 14 kg. Kuten myös muut, tämän tyyppinen, se tarjoaa moottori kiinteä leveys pulssien vaihtelevalla toistotaajuudella säätää portaattomasti valvoa keskimääräinen jännite syötetään moottoriin. Näkymä

(A) on esitetty tyypillinen pulssin leveys on 12 ms, jolloin taajuusalueen 10-750 Hz:n ja hyvä moottorivirran muotoon, joka on minimaalinen lämpövaikutus on oikeassa suhteessa jonkin verran rautaa tappioita. Suhde on-aikaa koko ajan olisi 30-50%, kun kommutointipiiri joka kytkee tärkein suorittaa tyristori toimii aina 2.5-3.5 millisekunnin. Kaavio osoittaa moottorin kulutus nykyinen raja, aaltoilu on 170, kun keskiarvo moottorin virta 500 A verrata akun virta 165 A. At (b) nähdään energia varastoidaan ja kääntää jokaisen syklin tärkeimmät commutation kondensaattori.

Tyypillinen DC katkojan piiri tyristori-asema on esitetty kohdassa (c). Tyristorin T1 on"päällä"yksi-ja T2"pois", induktiivinen kuorma sarjaan moottori on esitetty Rl ja Ll samalla D1 on niin sanottu"vapaarattaan-diodi. Kun kondensaattori C panostetaan jännite Vb suunnassa vastakkaista akun

Pois

jännite, T1 ja T2 ovat pois päältä ja kuormitusvirta Il on virtaa Rl, Ll ja D. pulssi portille T1 puolestaan ​​sitä, D1 tulee käännettyä puolueellisia ja kuormitusvirta Il alkaa virrata Rl, LL ja T1. Tämä aiheuttaa oikosulun, tehokkaasti, yli CL ja D2, luo viritetty piiri. Sen resonanssi ohjaa läpi kulkeva virta T2, D2, L ja C, sinimuotoisesti kasvaa korkeintaan sitten hajoavien nollaan, jolloin K on tehokkaasti veloitetaan V2 vastakkaiseen suuntaan.

Kun nykyinen yrittää toisen puoliskon aikana, D2 estää kääntyminen ja käännettyä verovelvollisuutta koskeva C kuulu D2,"kiinni"diodi. Hetkellä t on pulssin sovelletaan portille T2 muuttuu sitä soveltaen käänteinen jännite C yli T1-jotka nopeasti sammuttaa ja kääntää kuormitusvirta läpi Rl, Ll, C, L ja T2. C on siis veloitetaan lineaarisesti nopeudella Il kulkee sen läpi. Kun kondensaattorin jännite taas lähestyy Vb, vastakkaiset akun jännite, kuorman virta alkaa virrata Rl, Ll ja D1 uudelleen nykyiset läpi T2 laskee alle holding-arvon niin sammuttamalla T2-täydentää sykli valmis aloitettavissa uudelleen by sykkivän portin T2 taas. Piiri on siten nopeasti on/off-kytkin, joka mahdollistaa tehokkaan DC-lähtöjännite on muuttuja mukaan:

[T/(t + T)] Vb

ononoff

ja ulostulo laite on junan suorakaiteen jännitepulssien. Tasainen Nykyinen liittyvät sellaisiin juna saadaan yhdistämällä D1 koko moottorin kuormitusta. Lähtöjännitteen voidaan täten ohjata muuttamalla t/t pitäen t + tconstant-vakiotaajuudella muuttuva merkki/

off onon pois

tila katkojaa-tai muuttamalla 1/(t + T), pitäen samalla t vakio-muodostaa muuttuvataajuuksinen vakio

onoffon

Merkitse chopper.

5.6.5 FORD Ecostar

Sähköauton vastaavat suorituskyvyltään IC-moottorilla yksi, mutta perustuu perinteiseen Escort van alustan, kuva. 5,23, on saatu aikaan Ford käyttämällä natrium-rikki akku. Akku on suljettu hermeettisesti suljetussa metallikuori, joka sisältää natrium-ja rikki kummallakin puolella huokoinen keraaminen erotin. Jotta voitaisiin reagoimaan molekyylitasolla, natriumin ja rikin on vapaa virtaamaan erottimen nestemäisessä muodossa. Tämä edellyttää, säilyttäen lämpötila käytön välillä 290 ja 350 ° C:ssa Ecostar akku on muodostettu kaksinkertaisesta ihoinen, ruostumaton teräs tapauksessa, jossa lasi-kuitua eristetty ontelo, joka on tyhjennetty, jolloin muodostuu tyhjö pulloon. Kotelon, 480 yksittäiset natrium-rikki-solut, jotka on upotettu hiekkaa matriisin liikkeen estämiseksi ja sisältävät elementtejä, jos vakava vaikutus.

Kullakin solulla on koteloitu korroosiota kestävästä alumiinia sylinterin ja tuottaa noin 2 V.. Ne liittyvät tarjoamaan 330 voltin virtalähde ja vakaan kuormitusvirralla 80 ampeeria. Teho jopa 50 kW on saatavilla lyhytaikaisesti. Akku on asennettu auton alle lattian, ennen taka-akselille. Ajoneuvo on varustettu älykäs junassa maksujärjestelmän, joka sopeutuu automaattisesti syöttöjännitteen sähköverkosta. Sitä voidaan käyttää yön yli latauksen ja lämpötilan säätö natrium-rikki akkua. Latautuisivat vie välillä 5 ja 7 tuntia. Jos sähkö vika, akku eristetään korvaamalla ulkoisten 200 vahvistimen sulakkeet on akun liitännät. Paristot ovat myös varustettu sisäisellä sulakkeita, jotka eristävät sähkövirta ajoneuvosta jos on minkäänlaista ylikuormitus.

Ecostar, kuvio. 5,21, voimanlähteenä on nopea, 3-vaiheinen vaihtovirta (AC) moottori, mitoitettu 56 kW (75 hv). Se on suoraan kytketty transaxle jonka yksi-nopeuden planeettapyörästön set. Moottori toimii 330 voltin jännitteellä, tarjoaa natrium-rikki-akku. Verrattuna vastaaviin tasavirtajärjestelmissä, AC moottori toimii korkeampi hyötysuhde on pienempi, kevyempi, pienempi kustannukset, helpompi jäähtyä, luotettavampia ja yleensä kestävämpiä. Suurin nopeus on 13 500 rpm ja vääntöä 193 Nm nolla rpm. Hyötyjarrutus tulee moottori toimii generaattori, niin latautumassa.

Syöttö natrium-rikki akku syötetään pitkin erityinen raskaat kaapelit tehoelektroniikan keskus (PEC), joka sijaitsee moottoritilassa. Karamelliraitaitainen, puna-musta-kaapelit hätkähdyttävän merkitty välttää sekaannukset muiden johdot van. Koteloitu alumiini, PEC sisältää akun latauksen elektroniikan ja muuntimet, jotka muuntavat 330 voltin DC verkkovirtaan. Se sisältää myös muuntajan, joka mahdollistaa 12 voltin ylimääräinen akku voidaan ladata mistä korkea jännite ajoakut. Sähkönsyötössä PEC on kytketty ja eristää vallan releet sisällä kontaktorilaatikon, joita ohjataan virta-avain ja-moduuleja.

Junassa mikroprosessorit yhdistää kanavanippu tietokanta, joka mahdollistaa samanaikaisesti, huippunopea viestintä kaikkien auton järjestelmiin. Ajoneuvo-ja valvontayksikkö (VSC) toimii käyttäjän/ajoneuvo käyttöliittymä ja operoi sähkösignaalit kaasupoljinta. Tämä"drive-by-wire-järjestelmä ei ole mekaanista yhteyttä nopeussäädin. Sitä täydentää akku ohjain, joka valvoo natrium-rikki käyttölämpötilaan, valtion korvauksetta ja lataaminen. Ohjausjärjestelmä sisältää myös diagnostinen tallentimella, joka tallentaa tiedot kaikista aluksella elektronisia järjestelmiä. Tämä etsii kaikkia toimintahäiriöitä nopeasti ja tarkasti.

Vika tunnistusjärjestelmä (tunnetaan takatehosuoja keskus (PPC)), on myös rakennettu osaksi akku ohjaimen seurata jatkuvasti pääsähköjärjestelmä toiminnot. 4 sekunnin välein se tarkistaa sisäisen ja ulkoisen tiiviyden välillä suurjännite-järjestelmä, ajoneuvon rungon ja akun tapauksessa. Jos vuoto on havaittavissa minkäänlaista johtoa, varoitusvalo kertoo kuljettajalle, että palvelu olisi ryhdyttävä. Ajoneuvo voidaan sitten kuljettaa turvallisesti lyhyen matkan niin, että korjaukset voidaan suorittaa. Jos vuoto havaitaan sekä akkukaapelit, ajoneuvoon asennettu järjestelmä katkaisee moottorin virransyötön ja valaisee punainen varoitusvalo. Aputeholähteen ylläpidetään toimimaan akun jäähdytysjärjestelmään. Inertia kytkin on varustettu myös, joka aktivoituu, jos ajoneuvo törmäyksen isolaatteja virtaa pääakku. Ylimääräiset virtaa akkuun vesipumppu myös katkaistaan ​​vähentää kuumien nesteiden paeta. Ajoneuvossa on pieni määrä"viruminen"jossa pieni jarrupainetta tarvitaan jotta se liikkuu eteenpäin (tai taaksepäin, kun peruutusvaihde). Tämä johtaa liikkuminen on helpompaa ja sujuvampaa sähkönsiirtoon. Ylimääräiset ajoneuvojen järjestelmiä virtansa tavallisista auton 12 V lyijyakku, poikkeuksena sähkökäyttöinen ohjaamon ilmastointi, joka saa virtansa suoraan tärkeimmistä natrium-rikki ajoakut kautta erityisen AC inverter on PEC moduulin.

Ilmastointi yksikkö hoitaa sekä ilmastointi ja erittäin tehokas 4,5 kW keraaminen elementti PTC lämmitin. Kuumennuselementtejä on valmistettu bariumtitanaatti, jossa monikerroksisen metallinen pinnoite kummallakin puolella, joka on kyllästetty erityisen kemiallisia lisäaineita. Materiaali on pienen vastuksen alhaisessa lämpötilassa on erittäin nopea lämpenemisen, kun taas korkeammissa lämpötiloissa virtalähde säätyy automaattisesti säästämiseksi sähköenergiaa. Kaistale aurinkopaneeleja yläosassa tuulilasin syöttö täydentävä tuuletin joka tuulettaa hytissä kun ajoneuvo on pysäköity suoraan auringonvaloon. Tämä helpottaa kuormituksen ilmastointijärjestelmä, kun matkaa jatketaan. Jotkut kevyitä materiaaleja on käytetty Ecostar vastapainoksi 350 kg painoa akun.

Poistaminen kytkimen, momentinmuunnin ja lisäksi vaihteisto on täydentää magnesium siirto kotelo, alumiinivanteet, ilmastoinnin kompressori ja tehoelektroniikan asumiseen. Muoviset komposiittimateriaalit on käytetty telaston jouset, tavaratilan lattia sekä takana laipion. Näiden materiaalien käyttöä on auttanut pitämään Ecostar n omapaino on välillä 1338 ja 1452 kiloa, mikä on 25% raskaampaa kuin tavallinen diesel-van. Ajoneuvo on myös hyödyllinen kantokyky jopa 463 kg ja säilyttää vastaavat kuormatilan mitat standardin Escort van. Ecostar on kehitetty optimaalisen suorituskyvyn kaupunkialueilla olosuhteissa, joissa se on tarkoitus ajaa useimmin. Sen huippunopeus on rajoitettu 70 mph, kun taas 0-50 mph kestää noin 12 sekuntia. Koska suuri vääntömomentti pienilläkin nopeuden, kiihtyvyyden asettumasta-30 mph on nopeampi kuin diesel-ja bensiinikäyttöisten ajoneuvojen samankokoisia. Keskimääräinen Ajoneuvon vaihtelevat maksut tähän mennessä on ollut 94 mailia, joiden suurin kirjattu useita 155 mailia.

Voimansiirto:3-vaihe, AC oikosulkumoottori Vaihteisto:Single-speed integroitu Etuveto Teho:56 kW Suurin vääntömomentti (Nm):193 Maksimi nopeus (rpm):13 500 Paristo:Natrium-rikki energialuokka 80% DOD:30 kWh Tehoalueet:huippu ajoittainen (kW/hv):50/70 max jatkuva (kW/hv):30/40 Junassa laturi (120/240 V) ja 2 metrin latausjohto kelalla.

Ilmasto ohjausyksikkö Auxiliary akku Tehoelektroniikka keskus laturi johto/rulla

AC-kompressori Akku I/O-moduulin

Jäähdytysjärjestelmä Moottorin transaxle

Park mekanismi

Vaadittu 240 V, 30 amp AC yksivaiheiset

maksimaalisen latauksen määrä Ajoneuvon paino (kg):1851 Omapaino (kg):1406 Kantavuus (kg):400-463 pärjäsi nopeus (sovelletaan):70 mph Rated 0-50 mph kiihtyvyys:12 sekuntia Range (Federal Urban Driving Aikataulu) 100 kilometriä Kevyt 14 tuuman alumiinivanteet, joissa on erityisesti kehitetty P195/70R14 alhainen vastus renkaat

Voiteluvapaa ja jäähdytyspumppu Left CV yhteisiä

Planetary ero kontaktorilaatikon

Kontaktorilaatikon Akkulaatikossa kokoonpano

Vähentäminen Moottoriajoneuvon staattori
hammaspyörät Drive moottorin roottorin
Käyttömoottori
jäähdytysputkea

Oikea CV yhteinen nopeussensori

Kuvio. 5,21 Ecostar paketti, moottori ja erittely.

4

4

DC-asema käytetään suuremman hyötykuorman varta vasten Bradshaw Envirovan. Kuva

5,22 näyttää Envirovan rakennettu yhdessä Yhdysvaltojen yhteistyökumppani Taylor-Dunn. Tämä voi kuljettaa 1500 lb on 3,55 neliömetrin lava jopa 32,5 h ja on suunnattu erityisesti kaupungin toimituksiin. Ajoneuvon perustuu 12 6 voltin syvä-sykli, ladattava lyijyakkuja varten yhteensä 72 V. Kaikki tarvikkeet, kuten sisäiset valot, tuulilasin pyyhkimet ja mittarit, valumista 72 V järjestelmän kautta DC/DC muunnin, mitä on valta alas 12 V, jotta kaikki paristot vastuuvapauden tasapuolisesti. Tämä jakaa tehovaatimukset tasaisesti kaikissa 12 paristot ja estää yksi tai kaksi paristot tyhjennys ennenaikaisesti. Akun varoitus näyttää nykyinen osuus akun käytettävissä, sekä kuvallisen varoituksen, kun akun lataus on alle 20%. Junassa laturi, esillä Envirovan, voidaan ladata akut kytkemällä se mitään standardia 240 V AC pistorasiaan. Koko 72 V järjestelmä vaatii noin 9,5 tuntia täyteen akkuja 80% tilan vastuuvapauden (20% jäljellä lataus). Akku antaa noin 1000 latauksen kierrosta ennen vaihtaa. Akut ovat käytettävissä alle £ 1000, joka vastaa alle 2p per maili. Lataaminen maksaa lisää vielä 1p per maili jolloin kokonaiskustannukset per maili ja 3P. A 20 hv General Electric moottori on suunniteltu Envirovan. Valikoima 8 hours/50 mailia on käytettävissä ajoneuvoa, joka mittaa 4,21 metriä pitkä x 1,65 leveä. Se voi nopeuttaa 25 h 6 sekunnissa ja sen ohjain voi tuottaa jopa 28 hv:n nopean reagoinnin.

5.7 Polttokennon toimivia ajoneuvoja

5.7.1 General Motors ZAFIRA PROJEKTIT

GM ja Opel tytäryhtiön pyritään kompakti polttokenno-moottoripyöriä vuoteen 2004, kuva. 5.23. Vuoteen 2010 mennessä jopa 10% kokonaismyynnistä on tarkoitus toteuttaa tähän luokkaan. Tehokkuus solut testattiin yhtiö on yli 60% ja CO2 päästöistä, tuotettu Reformation of metanolista, jolloin saadaan vetyä, on noin puolet siitä, vastaavan virtaa polttomoottorissa. Polttokennot ovat jo menestyksekkäästi hyödynnetään sähköntuotannossa klo Westervoort Alankomaissa, ja kokeellinen versio on osoitettu onnistuneesti teho lap-top tietokoneet. Mukaan GM, periaatteessa neljä perus polttoaineet ovat sopivia:rikitön muunnettu bensiiniä, synteettinen polttoainetta, metanolin tai puhdasta vetyä. Muokattu bensiini on suositeltavaa, koska nykyisen jakeluinfrastruktuurin mutta CO2 uudistamisessa on suurempi kuin metanolilla. Synteettinen

(D)

Propulsion °C
Sähkömoottori
ilma
Fuel Cell yksikkö
Gas anodien
H2 CO2, CO Gas alkaen katodi

Lämpö (b)

Uskonpuhdistaja katalyyttinen poltin

CHOH

3Water

Polttoainesäiliön

Jäännökset

H2O CO2

Metanoli

Polttoaineen ja metanolia, josta saa jotkut primäärienergialähteiden kuten maakaasua. Kuljetus ja varastointi sekä vedyn on vielä kehitysvaiheessa ja kaupallinen elinkelpoisuus, nesteytyslaitteet alhaisen lämpötilan ja/tai paineen nähdään ainoa keino ajoneuvossa varastointia.

Tällä hetkellä GM insinöörit työskentelevät polttokenno-drive versio Zafira van (a), jossa sähkömoottori, akku ja ohjain majoitetaan entiseen moottoritilassa (b)."Kylmä palamisen"polttoaine-solun reaktio, vety yhdistämällä hapen kanssa vettä, tapahtuu 80-90oC, ja yhden solun kehittyy 0,6-0.8 V. riittävästi soluja on yhdistetty teho on 50 kW:n epätahtimoottorin ajo etu- pyörät kiinteästä alennusvaihde. Kenno käsittää polttoaineen anodi, elektrolyytin ja hapen katodi. Protonien kautta muuttaa elektrolyytin kohti katodin, jolloin muodostuu vesi, ja niin tehdessään tuottaa sähkövirtaa. Prospects for toiminta tehokkuus yli 60% ovat näkyvissä, kunnes onnistunut jätelämpö käyttöä ja optimointi kaasun polkuja järjestelmän sisällä. Reformointiprosessista tuottivat vetyä polttoaineena ei aiheuta erityisiä varotoimia käsittelyyn metanolin ja pitkän aikavälin tavoitteena on tuottaa enintään 90 g/km CO2. Lopullisessa versiossa toivotaan pienikokoisilla uudistaja, joka nyt vie suurimman kuormatila, (c), ja osa matkustajien paikka, niin se myös sopii entistä moottoritilaan. Nimellinen vedyn uudistaja, ja määrää nykyisen tuotannon polttokenno niin on vauhditettava saada hyväksyttävää kaasuun kertaa

- Vuokaavio n tunnustaso näkyy arvossa (d). 20 sekunnin käynnistysaika myös voidaan pienentää arvoon 2 sekuntia, kun taas sietää ulkolämpötila on -30 ° C.

Tällä hetkellä GM Opel on kuulemma työskentelee yhdessä ylläpitämiä Global Alternative Propulsion Centre (GAPC) versioon, niiden polttoainetta yksisoluiset MPV, joka nähdään nyt lähellä lavastuksesta. A 55 kW (75 hv) 3 vaihe synkronimoottori ajomoottorin ajaa etupyörät kautta kiinteän vaihteisto, jossa täydellinen sähkömekaaninen paketti painaa vain 68 kg (150 lb). Kun suurin vääntömomentti on 251 Nm (181 lb ft) aina se nopeuttaa Zafira 100 km/h (62 mph) ja 16 sekuntia, ja antaa huippunopeus 140 km/h (85 mph). Alue on noin 400 km (240 mailia).

Toisin kuin aiemmin ajoneuvoon ruokkivat kemiallisen hydridin järjestelmä junassa vedyn varastointi, tämä auto kuluttaa nestemäistä vetyä. Jopa 75 litran (20 gallonan) varastoidaan lämpötilassa -253 ° C, vain lyhyen absoluuttista nolla, ruostumatonta terästä olevassa sylinterin 1 m:n (39 tuumaa) pitkä ja 400 mm:n

(15.7 tuumaa) halkaisijaltaan. Tämä Kryostaatti on vuorattu erityinen lasikuitu matto sanotaan tuottavan eristysominaisuuksien vastaa useiden metrien polystyreeni. Sitä säilytetään alle kohotetussa taka istuimelle, ja sen on osoitettu kestämään iskuvoima, on enintään 30 g. Crash käyttäytyminen eri tietokonesimulaatioiden myös testattu.

Polttoaine-soluissa sekä käyttömoottori ovat normaalin moottorin tilaan. 6 kuukauden puolivälistä lähtien-2000"pinota"tuottaa sähköä reaktio vedyn ja hapen nyt muodostuu korttelin 195 single polttokennojen, vähentää vain puolet kerralla. Käydessä prosessin lämpötilassa noin 80 ° C:ssa, sillä on suurin teho on 80 kW. Kylmäkäynnistyksen kokeet ympäristön lämpötilassa -40 ° C on onnistuneesti suorittaa.

GAPC on luonut vahvat liittoutumia useiden suurten öljy-yhtiöiden tutkia luomista kansallisten infrastruktuurien tukemiseen tarvitaan kohtuullinen määrä vety-polttoainetta käyttävät ajoneuvot, kun ne tulevat markkinoille, ehkä 5 vuoden kuluttua. Polttoaineen hinta on toinen kriittinen tekijä. Vaikka vety on helposti saatavilla kaupallisesti eri teollisuuden prosesseista, sen hinta suhteessa energian tiheys on todellinen ongelma monissa auto-päättäjät, jotka tutkivat sekä polttokennojen ja suora poltto.

Erään laskelman käypään markkinahintaan, energiasisältö vety elektrolyysin avulla auringon säteilyn kanssa aurinkokennojen vastaa bensiiniä noin 10 dollaria gallona.

5.7.2 FORD P2000

Asennus useimmat polttokenno-asennus ajoneuvon alle lattialle on saavutettu Fordin FC5, pitää esillä paikallaan vuonna 1999, minkä seurauksena tilaa viidelle matkustajalle keskikokoinen paketti. Niiden tarkoituksena on saada aikaan tehokkuuden kaksi kertaa suurempi kuin polttomoottorin. Yritys huomauttavat, että hyvin vähän muutoksia niin, että saadaan bensiini-infrastruktuurikapasiteetin jakaa metanolia, joita voidaan myös saada useista biomassan lähteistä. Happi syötetään muodossa paineilmaa ja syötetään Ballard polttoaine-solujen pinon ohella uudistetun vetyä. Fordin käytä AC-moottori, joka edellyttää muuntaminen polttokenno DC-lähtö. Jopa boot on saatavilla 5-ovinen hatchback niin pienentäminen on jo tehty käyttövoimajärjestelmään. Ajoneuvon käyttää myös valaistuksen järjestelmä, HID ajovalot, kuituoptisen siirto valon lähivalot, ja takavaloihin käyttämällä korkean hyötysuhteen LED terä moninaiset optiikka. Yhtiön käynnissä P2000 mielenosoittajan, kuva. 5,24, käytetään polttoaineen muodossa puhdasta kaasumaisen vedyn järjestelmässä kehitetty Proton Energy Systems.

5.7.3 nestemäistä vetyä tai uudistamaan polttoainetta, kuv. 5,25

Renault ja viisi eurooppalaista kumppanit ovat tuottaneet Laguna muuntaminen on 250 kilometrin alue käyttämällä polttokenno-työntövoimaa. 135-solujen pinon tuottaa 30 kW:n jännitteellä 90 V, joka on transformoitu jopa 250 V virran synkronisen sähkömoottori, on 92% muuntajan hyötysuhde ja 90-92% moottorin hyötysuhde. Ni-MH akkuja käytetään käynnistää polttokenno apujärjestelmät ja jarrutusenergian uusiutumista. Noin 8 kg nestemäistä vetyä on tallennettu junassa kryogeeninen astia, (a), on -253 ° C:saavuttaa erinomainen välillä. Renault vaatimaan, että aluksella uudistaja että tuottavat vain 15% vähemmän CO2 kuin polttomoottorin vastaan ​​50% alennus he saavat sekä alusten nestemäistä vetyä.

Mukaan Arthur D. Little konsultit, jotka ovat kehittäneet bensiini uudistamalla järjestelmä, polttoainetta käyttävien ajoneuvojen siten asennettu voidaan toteuttaa 80 mpg polttoainetaloutta ja lähes pakokaasupäästöjä. Cambridge tytäryhtiö Epyx kehittää järjestelmä, joka voi myös uudistaa metanoli ja etanoli. Se käyttää hybridi osittaista hapetusta ja hiilimonoksidin puhdistamiseen teknologioiden antaa sille väitti verrattuna nykyisten uudistajia. Nähtävillä (b) esittää, kuinka polttoaine ensin höyrystyy

1.
avulla jäte energiaa polttokennon ja höyrystyneen polttoaine poltetaan, jossa on pieni määrä ilmaa osittaisen hapetuksen reaktoriin (2), joka tuottaa CO ja O2. Rikkiyhdisteet poistetaan
(B)
a.
Kuvio. 5,25 nestemäistä vetyä tai uudistettu polttoaine:(a) Renault kryogeenisen varastointi, (b) Arthur D. Little uudistaja.
4

Polttoaineen (3), ja katalyyttisen reaktorin (4) käytetään höyryn kääntää CO osaksi H2 ja CO2. Loput CO kuluu yli katalyyttiä (5) ja CO2-pitoisuus laskee 10 ppm Ennen tämän polttokennon (6).

5.7.4 PROTOTYPE polttokenno-CAR

Daimler-Chryslerin Necar IV, kuva. 5,26, perustuu Mercedes-Benz A-luokan auto ja heikkoudet, joita ajoneuvon duplex lattiarakenteisiin asentaa avaimen työntövoimajärjestelmiin. Polttokenno on Ballard protoni vaihtaa kalvotyyppi, 400 pinossa, kehittää 55 kW pyöriin antaa huippunopeus 145 km/h ja valikoima 450 km. Polttoaineen kulutus vastaa 88 mpg ja vääntömomentin vastaus kaasuvivun liike on lähes välittömästi. Vaikka ensimmäinen prototyyppi painaa 1580 kg, tavoite paino on 1320 kg, vain 150 kg yläpuolella standardin A-luokkaa. Tank pyörän hyötysuhde on lainattu 40% nyt, 88% näkymä ajoneuvon uudistaja eikä tiivistettyä vetyä. American Metanoli Institute ennustaa 2000000 siten asennettu autoa vuoteen 2010 mennessä ja 35 miljoonaan vuoteen 2020 mennessä.

1 Polttokennon pino, 2 ilmapumput, 3 solukalvon, 4 lämmönvaihdin, 5 katalyytti, 6 suodattimia, 7 polttoainesäiliö 8 tankkauksen laitteistoa, 9 putket ja liittimet, 10 moottorikäyttöjen 11 polttoaineen uudistaja, 12 antureita, 13 jäähdytysnesteet; 14 voimansiirron ohjain, 15 akku, 16 paketin module, 17 tiivisteet

Sähkö

Vuonna kesällä 1999 haastattelu Ballard päätoimittaja Firoz Rasul laittaa kustannukset tuotetun sähkön polttokennojen $ 500/kW jotta auton voimaloiden välillä 50 ja 200 kW määrä $ 25-100 000. PEM solut toimii 80 ° C:ssa ja käyttää vain ohut muovilevy niiden elektrolyyttiä. Arkki voi sietää vaatimaton paine-erojen sen yli, mikä voi lisätä tehon tiheyttä. Ballardin läpimurto tehotiheys tuli vuonna 1995 suunnittelun pino, joka tuottaa 1000 W/litra, kymmenen kertaa vuoden 1990 tasoon. Cell energianmuuntotehokkuutta tai kemiallisilla sähköksi, on noin 50% ja solu ei"päästäminen"tavalla tavanomaisen akkua. Elektrodit on valmistettu huokoisesta hiilen erottaa huokoinen ioni-johtumalla elektrolyytin kalvo. Se on sekä elektroneja eristeen ja protoni-johtimen ja on läpäisemätön kaasua. Katalyytti on integroitu välillä kukin elektrodi ja kalvo, kun virtaukset levyt on sijoitettu molemmin puolin membraanin/elektrodikokoonpanon. Näillä on kanavat on muodostettu niiden pinnan läpi, joka reagenssit virtaavat. Levyt on kaksinapainen pinossa, jotka muodostavat anodin yhden solun ja katodin vierekkäin. Katalysaattori aiheuttaa vetyatomit erottaa osaksi protoneja ja elektroneja. Protonit suoritettiin sen katodin ja vapaat elektronit suoritettiin käyttökelpoisia nykyisten.

Viitteet

  1. Origuchi et al., Kehittäminen litium-ioni-akku järjestelmä EV, SAE paperia 970238
  2. Saito et al., Super kondensaattori energian kierrätys hybridiauton, lähentyminen 96 asiassa
  3. Van der Graaf, R., Euratom paperia 87031
  4. Prigmore et al., Akku auto tuloksia, monisäiliöajoneuvossa Society, 1978
  5. Harding, G., sähköautojen ensi vuosituhannella, lehden energialähteet, 3335, 1999
  6. Huettl et al., Liikenne Teknologia USA, 1996
  7. SAE paperi 900578, 1990

Kirjallisuutta

Smith & Alley, sähköpiirit, johdanto, Cambridge, 1992 Copus, A., DC ajomoottorit sähköautoja, Electric Vehicles Euroopassa, EVA konferenssi

raportti, 1991 EVA manuaalinen, Electric Vehicle Association of GB Ltd Unnewehr ja Nasar, Sähköauton tekniikka, Wiley, 1982 Huettl et al., liikenne Teknologia Yhdysvallat, 1996 Argonne National Laboratory kirjailijoiden, SAE julkaisu:Alternative Transportation ongelmat,

1996 strategiat sähkö-ja hybridiauton suunnittelu, SAE julkaisu SP-1156, 1996 (toim.) Dorgham, M., sähkö-ja hybridiautot, Interscience Enterprises, 1982 Sähköauton tekniikka, MIRA seminaariraportti, 1992 Battery sähkö-ja hybridiautojen, IMechE seminaariraportti, 1992 (toim.) Lovering, D., Polttokennot, Elsevier, 1989 kaupunkiliikenteen aloilla raportti, Campden, 1993 MIRA sähköauto ennuste, 1992 Niewenhuis et al., Vihreä auto opas, Merlin, 1992Combustion moottorit ja hybridiautot, IMechE, 1998

6

Hybridiauton suunnittelu

6.1 Johdanto

Hybridi-aseman käsite esiintyy monissa muodoissa riippuen energianlähteet ja työntövoimajärjestelmät käytetään ajoneuvossa. Termi voidaan käyttää asemien ottaa energiaa kahdesta eri energialähteistä, sarjalle tai rinnakkaisaseman kokoonpanoja tai näiden yhdistelmä. Tässä layout ja järjestelmien kehittäminen autojen ja linja kuvataan taajuusmuuttajan ohjelmointi-ja paketti-suunnittelu tapaustutkimusta viime vuoden esittelyjä.

6.1.1 hybridiauton

Tämä ratkaisu Katsotaan Kirjailija Ron Hodkinson olla lyhyen aikavälin keinona torjua saasteongelma. Sillä on kahta tyyppiä, yhdensuuntaiset ja sarja hybridin, joka on ilmaistu esimerkiksi kuviossa. 6.1. Perinteisesti rinnakkainen hybridit käytetään vähemmän tehoa sähköautojen jossa molemmat asemat voidaan käyttää rinnakkain parantaa korkea-tehoa. Sarjan hybridit käytetään suuri teho järjestelmissä. Tyypillisesti kaasuturbiini ajaa turbo-laturi syöttää sähköä sähkökäyttö. Juuri tämä

a.
Parallel hybridiauton
(B)
Sarja hybridiauton
4

Kuvio. 6,1 tyypit Hybrid Drive.

tällaista asemaa, joka käyttää kuorma välillä 150 kW ja 1000 kW. Pilaantumisen ja polttoainetalouden kannalta, hybridi teknologian pitäisi pystyä tuottamaan kaksi kolmasosaa polttoaineen kulutusta ja yksi kolmasosa haitallisia päästöjä IC varustetut ajoneuvot. Tämä tekniikka voisi melkein pitää kokonaispäästöistä status quo 10 vuodessa koko. Jos hybridiautot käytettiin akkua vain kaupungeissa, tällä olisi suuri vaikutus paikalliseen saastumista.

18%

a.

4

(C) Päivittäiset matkat Matkan pituus jakelu

0

0

40

30

20

10

0

(D)

Kuvio. 6,2 HYZEM tutkimusohjelma:(a) luonteenomaiset hybridi voimansiirto, (b) käyttö ajoneuvon päivässä, (c) päivittäin matkoja ja matkan pituus, (d) synteettinen kaupunkien ajosykliä.

6.2 Hybriddrive näkymät

Siisti kuvaus ongelmista hybridi-ohjauksella varustettuja ajoneuvoja on tullut ulos tuloksista 3 vuotta HYZEM tutkimusohjelma, joka toteutetaan eurooppalaisten valmistajien kuva. 6.2. Mukaan Rover participants1, hallittu vertailla erilaisten hybridi-asema kokoonpanoissa, käyttämällä tarkastettuja simulointityökaluja voivat korostaa kannattava alojen jatkuvuus voidaan päästä täysin kilpailukykyinen hybridi-asema auto ja osoittaa määrällisesti, kauppa-off päästöjen välillä, sähköenergian ja polttoaineen kulutusta. Vain kaksi standardia mittauspisteissä tarvitaan kuvaamaan lähes lineaarinen yhteys:polttoaineen kulutus, josta ei ole oleellisia muutoksia akku state-of-maksu (SOC) ja piste sähkönkulutus saman kierron pelkällä sähköllä tilassa. Lineaarinen ominaisuus mikä sopii hävikitöntä akku voidaan myös lisätä kuvaaja, osoittaa mahdollista akun kehitystä, kuten kohdassa (a).

Vahvistus annettiin myös niin empiirisiä arvioita, rinnakkainen hybridejä antavat erityisen hyvän polttoainetalouden takia luontainen tehokkuutta siirtää energiaa suoraan pyörien vastaan ​​sarjan hybridejä"suhteellisen tehottomia energian muuntaminen mekaanisten ja sähköisten asemaan. Tarve akku, joka selviää paljon useammin lataus/purkukerran kuin yksi puhdas sähkö-asema auto todettiin myös. Vaikka sähköenergian kyky vaatimus on vähemmän tiukka, että on tarpeen vähentää painoa on ensiarvoisen voittamisessa ongelma tarpeettomia taajuusmuuttajan hybridi malleja.

Hyödyllinen analyysi yli 10 000 automatkoja ympäri Eurooppaa on käynnistetty ymmärtämään"tehtävän profiilin"varten ajokertamäärä mukana. Autoja todettiin, jota käytetään tyypillisesti yhdestä kahdeksan kertaa päivässä, kuten kohdassa (b), ja päivittäinen kokonaisannos matkan perusteella olivat yleensä alle 55 km. Noin 13% matkoista, (c), oli alle 500 metriä, joka osoittaa, että olemme vaarassa kuin amerikkalaiset, jotka ajavat myös vierailla heidän naapurissa! Vieläkin hyödyllisiä nopeuden ja kiihtyvyyden profiilit saatiin, tiedoilla koodaamalla 1 Hz taajuudella, niin että arvokas synteettiset drive sykliä saatiin kuten kaupunkiajosta yksi esitetty kohdassa (d).

6.2.1 MAP-OHJATTU levynhallintaan

BMW researchers2 ovat osoittaneet mahdollisuudesta valittaa polttoaineen kulutuksen perinteisten autojen rinnalla hybridi tasolle, käyttämällä map-ohjattu levynhallintaan, kuva.

6.3. Kahden akselin käyttämä yhtiön nähty (a) käyttää sauvan muotoinen epätahtimoottori, Siemensin, asennettu rinnakkain kampiakselin alla imusarja on 4-sylinterinen moottori, ajo hammas-hihna-järjestelmä nähtynä (b); yleinen määrittely verrattuna 518i vakioauto, josta se on johdettu, on esitetty kohdassa (c). Ajoneuvossa on vielä huippunopeus on 180 kilometriä tunnissa (100 kph sähkö-tilassa) ja valikoima 500 km, suorituskyvyssä akun vaihtoehdoista näkyy (d). Sähköservoannostimella pumput ohjaamisesta ja jarrujärjestelmien Ne on tarkoitettu hybridi ajoneuvon ja jäähdytysjärjestelmän sähkömoottorin sisältyy. Moottori syöttää energiaa pariston kautta 13,8 V/50 Tasajännitekytketty/DC-muuttaja. Avain Sähköohjausyksikön yhteyksiä pääjärjestelmien ajoneuvon nähtynä (e).

Toteuttamiseksi ajotilaa joko hybridi-, sähkö-tai polttomoottorin toimintaperiaatteesta jaetaan tehtävät käsitellään rinnakkain toisiinsa CPU, ohjata ja valvoa moottori, moottori, akku ja sähköinen kytkin. Tila tehtävä määrittää, mitkä veto kunto on tarpeen tasapainottaa tuotantopanokset virtalähteistä, suorituskyky/lähtö tehtävän ohjaa tehon virtausta koko järjestelmän akku tehtävän ohjaa akun latauksen. Mukaan kaasupolkimen/jarru poljin tulot, seuranta laite välittää voiman tavoitteen edellyttämät kuljettaja CPU jossa optimaalinen toimintapiste sekä sähkökäytöt lasketaan jatkuva, iteratiivinen prosessi. Kaaviot (f) antaa esimerkin kolme toistojen käyttömaksuluokkaan tehokkuuteen, myös määrää CPU, joka perustuu nykyiseen varaustaso on akku.

144 Kevyt Electric/Hybrid Vehicle Muotoilu

Central Battery Sähköinen ohjausyksikkö hallinta moottori

 

Palaminen

moottori

MC

 

a.

Seuranta TransClutch Electric Combustion Clutch yksikön tehtävään moottorissa ohjaus Ohjausjärjestelmät (C2)

Erityinen energia [Wh/kg]

518i hybridi 518i vakio

40

Moottorin vääntömomentti 162 Nm (119 lb-ft). 162 Nm (119 lb-ft) teho 83 kW (113 hv) 83 kW (113 hv)

Moottorin vääntömomentti Siemens asynkroninen

30

4

teho 200 V, max 280A, 95 Nm X40 Ni-MHD (70 lb-ft) (165 Nm/122 lb-ft max)

18 kW (26 kW)

20

Perävälitys 5.09/2.8/1.76/1.24/1.0 5.1/2.77/1.72/1.22/1.0

X35 Ni-Cd

10

Välityssuhteet 3,25 3,46

°C

0

Md maksutta

0 20 40 60 80 100 120 140 160 Erityiset teho [W/kg]

(D)

Vääntömomentti Md

 

Vääntömomentti Md

NCE = NEM EPM = NEM

CE

 

EM-gen

HEM, i

Drive vastus

Moottorin kierrosluku n

Moottorin kierrosluku n

6.2.2 perustelemiseksi HYBRID DRIVE, kuv. 6,4

Tutkimukset suoritettiin General Research Corporation Kaliforniassa, missä lainsäädäntö päästöttömiä autoja on jyrkästi kiistetty, ovat osoittaneet, että 160 km alueella sähköauto voisi sähköistää noin 80% kaupunkiliikenteen keskiarvon perusteella eri vaatimukset kaupungin kotitalouksien (a ). On kuitenkin epätodennäköistä, että autoilija voisi tehdä retkiä niin, että kaikkia sähköautoja voitaisiin kokonaan käyttää ennen vaihtamista polttomoottorin auton jäljellä päivän matka. Tämä ei ole syntyä hybridiauto, jonka koko sähköliesi voitaisiin hyödyntää ennen vaihtaminen ja on arvioitu, että vastaavia sähkökäyttöisen tällaisen ajoneuvon kattaisi 96% kaupunkiliikenteen vaatimukset. Kahden tai useamman auton kotitalouksissa, toinen (ja enemmän) auto voisi täyttää 100% kaupunkien kysynnästä, jos on Hybrid Drive-tyyppinen.

Johtuen järjestelmän monimutkaisuutta hybridi-aseman ajoneuvoja, tietokone on kehitetty tekniikoita voidaan optimoida toimivat strategioita. Ford researchers3, sekä tutkimalla sarjaan ja rinnan järjestelmissä, ovat tutkittiin myös yhdistetty sarja/rinnan yksi on esitetty kohdassa (b). Monimutkaisuus analyysi osoittaa, että yhdessä järjestelmässä on neljä kytkimet, on olemassa 16 mahdollista kokoonpanoja riippuen valtion sitoutumisen. He myös eriytettävä toisistaan ​​eri ja ilman seinä-plug uudelleen magnetoinnin akkujen välillä matkoja.

6.2.3 MIXED HYBRID-DRIVE KOKOONPANOISSA

Kirjailija Ron Hodkinson väittää, että vaikka aluksi rinnakkain ja sarjahybridi-drive kokoonpanoissa nähtiin mahdollista haastajia (rinnakkaiset pienten autojen ja sarjan suurempien niistä) on todettu, rakennus"reaalimaailmassa"ajoneuvoja, että näiden kahden seoksesta tarvitaan. Autojen lähinnä rinnakkain asettelu vaaditaan pienellä sarjan elementti. Viimeksi mainittu on tarpeen, jos ajoneuvo pysähtyy pitkään ruuhkassa varmistaa ajoakun pysyy aina ladattu ylläpitää"hotellin kuormat"(ilmastointi jne.) auton sähköjärjestelmään. Autot kuten Toyota Prius on 3-4 kW sarjan ominaisuus, mutta yksityiskohtia kokoonpanon järjestelmän

PRIMARY
VOIMANSIIRTO

80

70 60 50 40

30

0

a.

TRAVEL sähköistetty,%

Koko on vain kysymys kustannusten vs suorituskykyyn. Yleensä edullisin ratkaisu henkilöautoja on kanssa etuvetoinen ja perinteisen ero/loppu-drive vaihteisto ajaa yhdellä sähkömoottorilla. Ei muutoksia-nopeuksinen vaihteisto tarvitaan, kun moottori voi antaa jatkuvasti valtaa suhteessa 4:1 nopeusalueella, mutta alennusvaihteisto on velvollinen vastaamaan 13 500 rpm tyypillinen moottorin nopeutta noin 800 rpm tie-pyörän nopeuden. Tämä on yleensä muodoltaan kaksivaiheista vähennys säädettävät hammaspyöriä, ensimmäinen alas 4000 kierrosta minuutissa, ja vetopyörästön vaihteisto tarjoaa toisen vaiheen-tyypillisesti kahden vaiheen 3-4:1 mukana. Muutos-vaihteinen vaihteisto tarvitaan vain yksinkertaisia ​​kevyt ajoneuvot harjattu Tasavirtamoottorit ja Curtis säätimet. Paino voidaan säästää käyttämällä moottorin neljäsosan normaalin vääntö kapasiteetti ja kertomalla ylös vääntömomentti kautta vaihdelaatikkoon.

6.3 Hybriditekniikka tapaustutkimukset

6.3.1 HYBRID ELECTRIC pienille CARS

Ron Hodkinson4 huomauttaa, että Yhdysvaltojen presidentti Bill Clintonin aloitteesta American perheauto asetetaan tavoitteeksi, että vuonna 2003 autojen kestää 100 kilometriä yhdellä US gallona lyijytöntä bensiiniä. Tavoitetta vähentää polttoaineen kulutusta vähäisempää tuontiöljystä riippuvuutta ja vähentää pilaantumista parantaa ilmanlaatua. Voiko se tehdä? Vastaus on kyllä. Työ suoritetaan GM:n erittäin kevyt auto-ohjelma (katso luku 7) mukana komposiittirakenne päästä paino 450 kg, ilmanvastuskerroin Cd <0,2 avulla virtaviivaistaa alapinnan auton vähensi keulaosa (<1,5 m2) perinteiset ajaa juna, jossa on 30 hv kaksitahtinen kiertoradan moottori ja matalan vierintävastuksen renkaat. Kaiken kaikkiaan tämä johtaa ajoneuvon paino on 750 kg, 400 kg hyötykuorma on huippunopeus on 80 km ja kiihtyvyys 0-60 mph 20 sekunnissa. Tämä osoittaa dilemman. Vähennä moottorin koon parantaa polttoaineen kulutuksen ja kiihtyvyyden uhrataan.

6.3.2 HYBRID POWER PACK parempi ratkaisu

Pitkällä aikavälillä voimme käyttää sähköautojen avulla vauhtipyörän varastointi-tai polttokennoilla. Kunnes nämä järjestelmät ovat paras vastaus on käyttää hybrid drive rivi koostuu pienestä akku, 45 kW sähkökäyttö ja 22,5 kW moottori. Tämä ratkaisu lisätään ajoneuvon paino 750 kg ja 860 kg, mutta se kiihdyttää nyt 0-60 h 8 sekuntia. Lisäksi ajoneuvossa on automaattivaihteisto hyötyjarrutus, voisi toimia sähkö-vain-tilassa on 30 kilometrin alue käytettäväksi päästötöntä tilassa kaupunkien keskustoissa, ja voisi ladata jostakin pistorasiasta tai latauksen pisteen haluttaessa.

Toimimista DRIVE ROUTE
EIectric pIate cIutch A Moottori moottoriin-aloitus-sukupolvi
ManuaI koira cIutch B Moottori on finaI asemaan
CIutch + B Moottori + moottorin finaI asemaan
Kuvio. 6,5 hybridi voimanlähde. ManuaI Iock C Pysäköinti Iock

Polaron tytäryhtiö, Nelco, työskennellyt Wychwood Engineering ja Midwest Aero Engines rinnakkaisryhmillä hybridi korvaa perinteisen etuveto junan perheautojen ja pakettiautoista, kuva. 6.5.

6.3.3 ROTARY moottori PM MOTOR, MEKAANINEN LINJAUKSET

Asema linja on avioliitto kaksi tekniikkaa:pysyvä-magneetti Harjaton DC-moottori ja Wankel kaksitahtinen moottori. Sähkömoottori tarjoaa nopean kiihtyvyyden ja 45 kW:n käytettävissä 1500-6000 rpm, on tämä malli. Pysyvä-magneetti rakenne käytetään, koska se on kevyt ja erittäin tehokas, ja tulokset on edullinen invertterin. Ajatuksena on hyödyntää laitteen ominaisuuksia käyttäen vektorisäätö. Pienillä nopeuksilla, kestomagneetit säätää moottorin kentän. Suurilla nopeuksilla, alalla on heikentynyt lisäämällä yksi reaktiivinen Id komponentin suorassa kulmassa vääntö-tuottavat komponentin Iq. Ohjaus Tavoitteena on säilyttää napajännite moottorin vakiona suurella nopeudella alueella, kuvio. 6.6.

Järjestelmän tehokkuus saavutetaan käyttäen kaksitoimisen säätöjärjestelmä invertteri:(i) pienillä nopeuksilla invertterin toimii nykyisessä-lähteestä tilaan, virta moottorin käämien on pulssinleveysmoduloidun, (ii) kun puhdistetun moottorin jännitettä suurempi kuin välipiirin, invertterin muutokset jännite-lähde ohjaus. Koska järjestelmä toimii Kentänheikennyspiste, kone on johtava tehokertoimen, joten ei ole käytännössä mitään vaihtaa tappio invertterin transistorit jos neliö-aalto magnetointi on käytössä. Koska moottori on 30% impedanssi täydellä kuormalla, impedanssi 5th/7th harmoninen on 150/210%, joten on vähän harmoniset nykyisessä. Tämän seurauksena alhainen-kylläisyys IGBT (eristys bipolaaritransistoreja) voidaan käyttää, ja ne vaihtaa alle 2 kHz:n kanssa erittäin tehokasta risteily tilassa ja alhainen RF-häiriöitä.

Tärkein etu PM Harjaton DC-moottori on laaja bändi vakio-tehokäyrä. Näin ollen ei ole tarvetta vaihtamisen korkean vääntömomentin toiminnan ja moottori antaa korkea hyötysuhde ja alhaiset roottori lämmitys sekä tasaisella ja mäkisessä maastossa. Moottori invertteri ja akku öljyjäähdytetyt varmistaa pienikokoinen. Akku käyttää lyijy/folio levyt saavuttaa alhainen sisäinen resistanssi ja termisesti onnistunut varmistamiseksi vastaava tasaus soluissa. Hakkurin avulla, jolloin saatiin stabiloitu 300 V DC-linkki. Ominaista, lyijyakku on huipputeho kykyä 50 kW 2 minuuttia ja paino 170 kg, kuva. 6,7 (a).

240Nm Vakiomomentti 60

240

5

100 90

80

240

(Nm)

160 70 60 50 40

HP

30

20

10 0

NOPEUS (MILE/H)

NOPEUS (kierrosta/min)

Kuvio. 6.7 Järjestelmän toiminta valtiot (a), jossa suorituskyky käyrät 300 cm polttoaineen ruiskutus Wankel moottori (b).

Vakiomomentti 240 Nm Jälkeenjääneiden TEHOKERROIN JOHTAVA TEHOKERROIN TORQUECONSTANT POWER45 kW 68 Nm kanttia PWMUPF 1500 BASE pyörimisnopeus 3000 7500 NOPEUS (kierrosta/min) (a) POWER (BHP) ja vääntöä (LB/FT) 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2Torque (b) R/min X 1000 3 4 5 6 7 Power SFC SFC (LB/BHP/H) 8 0.50.45 0,4 0,35

6.3.4 Wankel ROTARY MOOTTORI

Wankel moottori on todistettu on 300 cm kokoon, jolla on täysi Air rekisterihallitus sertifiointia käytettäväksi droonit ja ultrakevyitä. Tärkeimmät hyödyt Wankel moottorin ovat:keveys ja '6 sylinteri"tasaisuus, tasainen vääntö/kierroslukukäyrä ja hyvä polttoainetalous polttoaineen ruiskutus erittäin alhaiset päästöt, maakaasulla on mahdollista noudattaa ilman katalysaattoria. Lyijytöntä bensiiniä kaksi sähköisesti lämmitetty katalysaattoreita käytetään. Toinen etu on multi-polttoaineelle. Vuonna ohjausjärjestelmä, sähkökäyttö käy jatkuvasti. Wankel moottori kytkeytyy päälle ja pois päältä. Nopeuden ollessa yli 60 mph, moottori käy jatkuvasti. Tavoitteena on välttää jätevedet akun yli 30%. Näin voimme saada 11 000 jaksoa tai 100 000 mailia pieni akku. Näin ollen taloudellisia tämän järjestelmän järkeä.

Massatuotannossa (> 100 000 järjestelmät) lisämaksua auton Tämän järjestelmän olisi £ 2500. Uskomme, että nämä kustannukset voidaan saada takaisin, polttoaineen säästö ja vähentää huollon tarvetta, annamme 3 vuoden ensimmäinen käyttäjä, kuva. 6,7 (b). Ongelmana on murtaa kahtiajako sähkö ajoneuvojen markkinat. Markkinoiden logiikka sanoo alkaa luksusauto ja työskennellä alas. Ympäristössä vaatii vaikutusta massan markkinoilla, jotka on"repmobile", niin pian kuin mahdollista. Ainakin meillä on nyt järjestelmä, joka täyttää ympäristön vaatimukset kohtuullisin kustannuksin, ja jonka markkinat ovat valmiita ostamaan.

6.3.5 HYBRID HENKILÖAUTOJEN

Uusi menetelmä on rakenne kestomagneettimoottoreita (kuvio 6,8), jonka Fichtel & Sachs ja magneetti Moottori GmbH, hyödyntää suhteen, että erityiset moottorin momentti, joka perustuu painon ja bulk, on verrannollinen tuotteen magneettisen kentän ilmarako, säde ilmavälin potenssiin, ja aksiaalinen pituus, moottori. Vaatimus, että maksimi ilmavälin keskittyy rakentamista ulkopuolella roottorin. Sisäpuolella tangentiaalisesti magnetoitu kestomagneetit on asennettu ympärysmitta. Esitetty sisäke (a), puolisuunnikkaan rautaa johtimien välillä nähdään harvinaisten maametallien elementin magneetteja, jotka myös ovat puolisuunnikkaan jaksossa. Nämä keräävät magneettikentän ja ohjata sitä staattorin. Laminointi on staattorin järjestetään säteittäin ja kääritään yksittäisiä keloja, jotka on yhdistetty yksittäin tai ryhmissä sarjaan tai rinnakkain, jotta yksivaiheinen tehoelektroniikan DC/AC-muuntimet.

Viimeksi mainitut ovat laturien DC linkin piirin ja commutate kelan virta amplitudi vaatimat roottorin kulman kuin havaita etäantureiden. Muuntimet tarjota vain osa moottorin niille ja siten työskennellä itsenäisesti. Ne ovat kuin 4 neljännesympyrä valvojien ja on IGBT kytkentä. Näitä on kuvattu useina Electronic pysyvä (MEP) magneetti moottorit ja tehdään magneetti Moottorin Co nestemäisellä jäähdytystä, erityisesti suorittamissa jäsenen koneita on huomattavasti parempia kuin tavanomaiset EV moottorit kuten nähdään taulukosta (b), ja vastaavat ominaiskäyrät kohdassa (c). Molemmat yhtiöt ovat yhdessä mukana kehittämiseen tuotantomäärille kohde esityksiä nähdään pöydissä (d).

Testi ajoneuvo, kuva. 6,9, joka perustuu Audi 100 Quattro on 100 kW, on rakennettu ja aseman kokoonpano valittu n tunnustaso näkyy arvossa (a). Neljä MEP moottoreissa on nimellinen suorituskyky on 25 kW:n kappale ja on suoraan liitetty kuhunkin tien pyörän ilman, että tarvitaan mekaaniseen pelkistysuuniin. Tandem-konfiguraatio moottorit on edut sähkö vääntömomentin jakamiseksi ero, moottori on ajoneuvon osan jousitetun massan ja suhteellisen pitkä akseleita voidaan käyttää. Generaattori on myös jäsenen rakennus-ja suora-laippa-kytketty polttomoottorin. Tehoelektroniikkaan käytetään antamaan tehon avulla välipiirin piiri neljä moottoria.

4

Suorituskyky (poer) Max. input torue Maksiminopeus

Generaattori voIume Poer eIectronic voIume

Generator massa Poer-eIectronics massa

Hyötysuhde nimellisteholla suorituskyky

oint cooIing menetelmä

(B)

Johtokyky elementti

Magneetti

Magnefic viivoja

noin. 100 kW
noin. 190 Nm
noin. 6000 rpm
noin. 13 Minä
noin. 20 Minä
25 kg
13 kg
0,93

Iiuid cooIing

M [Nm] 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

 

N-[min-1]

°C

CooIant lämpötila 50oC Suurin torue (lyhytaikainen)

(Pysyvä) Suurin mechanicaI suorituskyky massa, incIuding poer eIectronic Suurin tehokkuus Operating voItage

Kuvio. 6.8 Advanced PM moottorijärjestelmää:(a) puolisuunnikkaan rauta johtimet, (b) moottorin suorituskykyä, (c) moottorin käyrät, (d) tavoite esityksiä. (D)

Suorituskyky noin. 2 x 55 kW
Max. lähtö torue noin. 2 x 550 Nm
Maksiminopeus noin. 1800 rpm
Tandem moottori voIume noin. 17 Iitres
Poer eIectronic voIume noin. 20 Iitres
Tandem moottori massa 0 kg
Poer eIectronic massa 13 kg
Hyötysuhde nimellisteholla suorituskyky 0,93
oint cooIing menetelmä Iiuid cooIing

482 Nm 410 Nm 49 kW 30 kg

0.935 600 V DC

Drive-by-wire järjestely on mukana IC-moottori kaasuvipu, ECU vastaavat moottorin kierrosluvun generaattorin teho. Nähtävillä (b) esittää nopeuden/vääntömomentin kartta moottorin alhaisella SFC-arvo. ECU ohjaa myös lieventää MEP koneita. Taajuusmuuttajan konfigurointi mahdollistaa moottorin toimimaan vakionopeudella ja pyörän nopeuden vähentymistä myös ohjaa ohjelmistojen ecuina, ja siten eri ajo-ohjelmia voidaan panna vireille. Käsittely ohjaus vaikuttaa myös ohjelmiston, joka eri vääntömomentti jakelu tien pyörä voidaan ohjelmoida. MEP generaattori toimii myös käynnistysmoottoria polttomoottorin.

Testitulokset ja simuloitu suorituskyky ovat nähtävissä (c). Simulaatio on myös testata vaikutusta tulevaa kehitystä, kuten poistamalla IC Moottorin vauhtipyörä, uudelleensuunnittelu Audi alustan hyödyntää paremmin työntövoimaa ja tavoitehintojen saavuttamisen MEP koneen suorituskyvyn aiemmin mainittu. Arviolta esitykset ovat nähtävissä (d). 10% polttoaineen kulutus on saavutettu tieliikenteen suorituskyky vastaa standardin auton ja työ on parhaillaan suunnitella ULEV versioita, joissa aluksella akut.

Ohjausyksikkö

Palaminen Generator

Tehoelektroniikan moottori Tehoelektroniikan moottorit sähköisiä

Virransyöttö

moottorit generaattori

(A) 25 20

4

15

M [Nm]

Aika (s) (s)

5

140

P [kW]

120

0

α [degr] 80

100

b [g/kWh] (c)

60 40 20 0

N-[min-1]

(B)

25

10

180 160

4

20 15 10 5

Kuvio. 6.9 Audi Quattro hybridi:(a) paketti, (b) nopeus/vääntö kartan, (c) simuloidun testi; 0
(D) arvioitu tulevaa kehitystä. (D)

6.3.6 TAXI Hybrid Drive

Perustuu Range Rover, EY hanke Rover, kaasuturbiini päättäjille OPRA, Ateenan tekninen korkeakoulu, Hawker akut ja Renault tehtiin Imperial College jotta saadaan hybridi voimansiirto Euroopan taksin, kuva. 6,10, ja erityisesti kehittämiseen turbogeneraattorin. Järjestelmä, johon sisältyy kaasuturbiinin ja nopea generaattorin yhdessä pienen akun virtaa varastointi ja päästöttömien kaupunkiajo sarjassa kokoonpano on ehdottanut EY:n ja turbogeneraattori työn raportoi Pullen ja Etemad 5 (a).

Sen kannattajat viittaavat epämiellyttäviä sivuvaikutuksia liikenneruuhka perinteisiin ajoneuvoihin että alennetuilla nopeuksilla ajoneuvon aiheuttaa moottoria enemmän kuin tarpeen jokaisesta matkasta, keskimääräinen toiminta-piste moottorin kauempana suunnittelun näkökulmasta ja lisäämään energian tuhlaus on mukana jarrutus. Kaupunkialueilla käyttö, keskimääräinen tehonkulutus ajoneuvo on melko alhainen, koska keskimääräinen ajoneuvon nopeuksilla ovat alhaiset. Tyypillinen tehonkulutus luvut esitetty

(B) vain 5 kW riittää ajaa ajoneuvoa nopeudella 60 km/h, yleensä keskimääräistä ajoneuvon nopeuden Euroopan kaupungeissa. Suuret, lyhytaikainen sähköntarve on täytettävä riittävän kiihtyvyyden. Koska osuus energian kulutus on alhainen kaupunkien järjestelmässä tämä energia voidaan tuottaa avulla lyijyakku ja antaa hyväksyttävän vaihtelun 50-70 km. Tällainen akku on kuitenkin kyettävä vastaamaan huipputeho vaatimukset kiihtyvyyden ilman ylikuumenemista. Korkea energian ominaiskulutuksen"edistyksellinen"lyijyakut ovat siis tarpeen.

Samalla kun ajoneuvo toimii nollassa päästöjä edellä toimintatavan, jos matkan pituus on suurempi kuin alueella, kaasuturbiinimoottorin on käytettävä, jotta akut voidaan ladata uudelleen. Jälleen"kehittynyt"lyijyakut ovat tarpeen, jotta koko teho kaasuturbiinin on imeytynyt, joten estää sitä toimimasta osakuormalla kunnossa. Vaikka auto ei zev tässä tilassa, komposiitti päästöt täyttävät edelleen erittäin alhaisiin päästöihin vaatimukset (ULEV) johtuen luonnostaan ​​vähän päästöjä ominaisuudet kaasuturbiinimoottorin. Palaminen kaasuturbiinin on vakaassa tilassa verrattuna ajoittainen palamiseen IC moottoreissa, ja se on aina laihan palamisen. Mahdollisuudet edelleen vähentämään pienten kaasuturbiinien päästöjen on myös erittäin hyvä, ja on osoitettu paljon suurempaa konetta teollisuudessa. Maantiellä käyttö, toiminta vaatii paljon suurempi osuus energiankulutuksen lisääntymisen vuoksi keskimääräistä ajoneuvon nopeuden. Tyypillisesti 30-50 kW henkilöliikenteen ajoneuvoja toimivat moottoritien nopeuksilla.

Tällä hetkellä ei ole mahdollista säilyttää riittävän energian pariston tai minkä tahansa muun akulla, kuten vauhtipyörällä, jolloin saatiin lähellekään hyväksyttävällä alueella sellaisella purkautumismäärä. Kaasuturbiini on siis koko ajan toiminnassa, vaikka ei välttämättä tasaisella teholla. Yleensä teho kaasuturbiinin tulee sovittaa ajoneuvon tehontarve vaikka jonkinlaista tasoittaa sähkön kysynnän tarvitaan, jotta nopea pyöräily ja kaasuturbiinimoottorin. Ylimääräiset sähköstä tai tehon alijäämä käsitellään absorboimalla tämä tai ottamisen akusta. Koska tehontarve on suuri ja jatkuva, moottori on pystyttävä tuottamaan tällaista valtaa jatkuvasti. Jos polttomoottorissa generaattorin asetettiin sen asemesta käytetään kaasuturbiinin ja suuri nopeus-generaattori, jolloin kone on liian suuri ja raskas sarjahybridi konsepti. Tämä eliminoi mahdollisuutta pienen"akkulaturin polttomoottorin, joka on usein ehdotettu hybridiautojen.

Keskeinen vaatimus tutkijoiden ehdotus on tuottaa kaasuturbiinin hintaan, joka vastaa polttomoottorin samalla pieni polttoaineen kulutus keskipitkällä täyteen teholuokassa. Testit ovat nyt käynnissä Imperial Collegessa kaasuturbiinit sekä 30 ja 50 kW, nämä ovat yksinkertaisia ​​aikana koneita mutta rekuperaattori on suunnitteilla suurempi moottori. Generaattori on hahmoteltu levy generaattori, joka tarjoaa suuren pinta-alan ja jäähdytystä suhteellisen pieni tilavuus kone, (c). Vuo polku on aksiaalinen ja palautetaan roottorin päissä lujat teräksestä pitäjä levyjä, retainment rengas on hiilikuidusta. Tärkeä tekijä on se, että roottoreiden pidätysrenkaan ei välillä magneettien ja staattorin, vuon sisällä staattori on siten suurempi ja roottorin halkaisija voi olla suurempi. Tämän tuloksena on kompakti akselin pituus sopii suurilla nopeuksilla. Induktiomoottori käyttää järjestelmää pidetään luotettavin AC-tyyppejä, jotka ovat yleensä kevyempiä kuin DC niistä, ja 94% yleistä tehokkuutta voidaan olettaa, tutkijat ylläpitämiseksi. On ehdotettu, että yksi moottori kohti vetävä pyörä käyttää ero nopeudella toiminta on sovitettu asemaan ohjauspyörän ja anti-spin-järjestelmä on suunniteltu.

Rover Group on ollut mukana TETLEI Euro-taksi projekti ja K. Lillie, jossa Warwickin yliopiston yhteistyössä workers6, ovat menneet printti kaasuturbiinin sarjahybridi käsite. Taksi perustuu uusimman Range Rover ja sarjahybridi tilassa kaasuturbiinin irrotetaan pyörät siten toimimaan sen optimaalinen nopeus ja lataa ja välttää klassinen rajoittaminen tällaisen vallan yksikön huono polttoainetalous on kevyt kuormitus huono dynaaminen vaste sekä korkealla pyörimisnopeudella, vaaditaan, yli 60 000 rpm. Hienostunut valvontajärjestelmä on ajaa turbiini on-off mode mukaan sähkön kysyntää. Yksi ajoneuvon kaavioita käsiteltävänä on nähtävissä (d), joka on tietokoneella mallinnettu arvioida sen tehokkuutta. Tutkijat väittävät, että kehittäminen kelvollinen simulointi edellyttää, että useat tekijät ovat täysin huomioon. Koska kaikki data perustuu laskemiseksi ensimmäistä akkuvirran, on tärkeää, että tämä arvo on tarkka. Pienet vaihtelut sisäinen resistanssi akun voi aiheuttaa suuria vaihteluita kiskon jännitteen (neliöön vaihtelu). On tärkeää olla tarkka malli akku, joka pitää molemmat vaihtelua sisäinen vastus ja avoimen piirin jännite akun eri tiloja maksutta. Mallintaminen ajosykliä on kahden ääripään akkukäytössä (80% ja 20% poisto) antaa hyviä viitteitä arvojen jonka yli jännite ja virrat järjestelmään voivat vaihdella erittely tarkoituksiin. Seuraava askel on ottaa käyttöön realistisempi akun malli ja käytännön rajoja virta peräisin hyötyjarrutus. Elektrostimulaatiossa hyötyjarrutusta, on käytännöllinen yläraja jännite sallittu poikki akun välttämiseksi"kaasunkehitystä. Tätä rajoitusta voidaan kiertää käyttämällä niiden lisäksi valta pesualtaan, jos laturi on jatkaa toiminnan kiinteään kuormituspisteiden.

6.3.7 DUAL HYBRID SYSTEM

Japanilainen researchers7 mistä Equos Research on kuvattu kaksijakoisen hybrid drive joka eroaa tutumpi sarjaan rinnan asemat ja niiden yhdistelmiä. Se mahdollistaa vapaan valvonnan polttomoottorin pitäen mekaaninen yhteys sen ja vetävät pyörät, kompakti transaxle muotoilu pitää sisällään kahden sähköisen käyttömoottorit, yksinkertaistaa muuntaminen perinteisten ajoneuvojen, ja käyttää generaattorin moottori yhdistettynä mahdollistaa joustavan sopeutumista ajo-olosuhteita. Pohjimmiltaan"split-käyttöjärjestelmä jakaa lähtö moottoria käyttäen planeettavaihde, kuva. 6.11.

Sen sijaan, että käytetään kytkentäjärjestelmän, välille sarjaan ja rinnan asemaan, (a), kohdalta, toimii sarjaan ja rinnan järjestelmän koko ajan, planeettapyörästö jakamalla aseman välille sarjaan polun moottorin ja generaattorin ja rinnakkain polku moottorin ajaa pyörät. Kuten rinnan-path moottorin nopeus lisääntyy suhteessa ajoneuvon nopeutta, lähtö energiaa moottorin lisää myös ajoneuvon nopeutta, koska vaaditaan normaalisti. Suurilla nopeuksilla useimmat moottorin teho syötetään rinnakkain polku-ja pienemmän generaattori sarjan järjestelmää voidaan siksi käyttää.

Kaksijakoinen järjestelmä, (b) on optimoitu järjestely on jaettu järjestelmä, ja tähän mennessä on sovellettu Toyota Corolla, jossa kaikkien up paino 1345 kg, johon kuuluu 660 cc moottori on mukautettu drive-by-wire kaasuvivun ja antaa 90-100 kilometriä tunnissa matkalentonopeudella. Vuonna Toyota kaksoisjärjestelmän moottori on asennettu, ja etuveto, päälle transaxle (c) on vain 359 mm kokonaispituus, joka on lyhyempi kuin tuotanto automaattivaihteisto asennus ja 30 kg kevyempi kuin moottori/transaxle kokoonpano standardin malli. Transaxle on neljän akselin kokoonpano, jossa tiiviys saavutetaan asentamalla moottori ja moottori on eri akseleille, joissa kussakin on optimoitu alennusvaihde, oli 4,19 koko moottorin ja 7,99 moottorin. Planeetta jakorasia vaihde on kantaja kytketty moottoriin ja rengas pyydysten toisioakselin, se toimii myös nopeuden lisääminen ja vääntömomentti vähentää laitteen moottori/generaattori, jossa on 3,21 välityssuhde.

Moottori/generaattori on harjatonta 8 napainen DC-kone jossa 6 kW, joiden generaattorin jarru ja planeettavaihteen asennettujen kela loppuu tiiviyttä. Generaattori toimii

154 Kevyt Electric/Hybrid Vehicle Muotoilu

R '

°C

VARSINAINEN TOIMINTA

LOW SOC (positiivinen)

e) SPLIT MODE

HIGH SOC

(Negatiivinen)

(D)

i) B VALVONTAA к

Suuri kuorma tai d) jakaa tilassa

c) PARALLEL MODE

j) B OFF CONTROL

lähteä liikkeelle laite, kytkin ja muoto CVT. 40 kW ajomoottorin on 4-napaisella harjaton moottori, joka toimii vääntömomentti tasonsäätölaite yhdensuuntaisen hybridijärjestelmän. Vähän kuormitettaessa risteilyjen olosuhteissa, järjestelmä käyttää rinnakkain hybriditilassa kun jarru on kiinni, estää moottori/generaattori aiheuttamasta energian muuntaminen tappioita. Jarrun jäähdytys öljyä käytetään myös jäähdyttämällä moottorin kelat. Kaksikymmentäneljä Lyijyakkujäte käytetään, on 25 Ah jokainen, jolloin kokonaismääräksi jännite 288 V, tyyppi on Cyclon-25C VRLA. Yleinen ohjaus strategia on nähtävissä (d).

6.3.8 VAUHTIPYÖRÄN LISÄYS Hybrid Drive

Mukaan Thoolen8, ongelma, joka huipputeho kiihtyvyys, ja toipumiseen jarrutusenergiastaan, tehokkaasti hybridi-asema ajoneuvo voidaan ratkaista sähkömekaaninen akulla. Tällaiset järjestelmät myös ihailtavan sopii useita stop-start ajoneuvot kuten bussit käyttäen vauhtipyörä ja sähkön siirto.

In Emafer konsepti, kuvio. 6.12, vauhtipyörä moottori/generaattori yksikkö ohjaa tehoelektroniikan muuntimen. Vauhtipyörän (a) on pitkälle komposiittien rakenne ja moottori/generaattori on synkroninen kestomagneettikoneisto tyyppiä ja muunnin käyttää suurtaajuustehotransistoria kytkimiä. Vauhtipyörä koostuu neljästä levyjä tangentin haavan jännitetty kuitua komposiitti, jonka tarkoituksena on saavuttaa modulaarisuuden energian kapasiteettia sekä parempaa ei suojaa 100 000 gloading. Moottori on ulkopuolinen tyyppiä, jossa roottorin ulkopuolella staattori. Korkean nopeuden käyttö on mahdollista, koska roottori on vain terässylinteri kestomagneetit sen sisäpuolella. Kaikki käämit sisältyvät staattorin, joilla on Onton päistään

4

ccelerating

Braing

4
EMAFER CSI CSI
synkroninen Pääsivu kommutointi
kone silta silta

syöttämiseksi sähköenergian, jäähdytys ja voitelu nesteitä. Huolellisesti suunnitellut tuet nopeaa kuulalaakerit mahdollistaa roottorin ajaa"ylikriittisen"ilman vakavia värinätiloja. Laakerit, roottori ja staattori ovat tyhjiö-suljettuja vähentää sivu-tappiot ja turvallisuussyistä. Eristystä ei cardanically keskeytetty välttää gyroskooppisen vaikutuksia.

Tehomuuttajan, (b), ohjaa vaihto sähkötehoa välillä kolme vaihetta napoihin moottori/generaattorin ja DC-kuormitus. Niistä virtalähde invertteri (CSI) tyyppi, siihen kuuluu kokosilta kuusi puolijohde kytkimillä ja GTO tyristorit. Viimeksi mainittu ohjaa mittauksia CSI roottorin asentoon, DC-jännitteen ja virran. Käytettäessä ainoana ajo lähde Emafer veloitetaan bussipysäkkien by yläpuolella tarjontaa yhteystiedot. Vuonna hybridi voimansiirron, IC moottori aluksella, joiden generaattorin, toimittaa keskimääräinen teho kysyntää, Emafer huolehtiminen vaihtelut noin keskimäärin, vauhtipyörä talteen tai jännitteen mukaan jarrutus tai nopeuttamalla tilassa.

6.4 Eriesproduction hybriddrive autot

Vuoden alkuvaiheessa käyttöön hybridiajoneuvojen osaksi kaupunkien kohtaus, valtion tai paikalliset viranomaiset voivat myös tarjota suoria ja epäsuoria taloudellisia houkuttimia, jotta nämä"puhtaiden ajoneuvojen"alueille, jotka kärsivät ilmansaasteista moottorilla liikenteessä. Nyt Toyota valmistavat niiden Prius, kuva. 6.13, nopeudella 1000 kuukaudessa ja nämä autot käyvät kaupaksi Japanissa. Japanin hallitus on tarkoituksellisesti pyritään rajoittamaan kaupunkien saastumisen Japanissa on subventoi valmistus ja myynti taajuusmuuttajaa erilaisia ​​verohelpotuksia, joista yksi, joka hyödyttää suoraan käyttäjän/ylläpitäjän hybridi sedan. Käsittelevät Japanin hallitus on ottanut Toyota tarjota näille autoille kuin kilpailukykyinen paketti, kun otetaan nämä verotuksen houkuttimien huomioon. Toyota on löydetty tekninen ratkaisu, jonka tekniikan kannalta, on niin nerokas ja realistinen. Yhtiö on käyttänyt useita erilaisia ​​tekniikoita vähentää painoa ajoneuvon ja sen pääkomponentit ja järjestelmät. Esimerkiksi, vierintävastusta renkaiden on myös minimoitu, joka vähentää tehontarve noin 5-8%.

6.4.1 TOYOTA PRIUS SYSTEMS, kuv. 6,14

Toyota Hybrid System (THS), (a), on kaksi käyttövoiman lähteet, jotka selektiivisesti mukana, riippuen ajo-olosuhteista:(1) 1,5 litran bensiinimoottori, kehittää 42,5 kW 4000 rpm ja suurin vääntömomentti 102 Nm 4000 rpm, (2) Akkukäyttöinen Kestomagneettimoottorin sähkömoottori, jonka suurin teho on 30 kW yli nopeusalueella 940-2000 rpm ja vääntö 305 Nm pysähdyksistä 940 rpm. Bensiinimoottori on hybridi:n sähköverkkoon. Se on 1,5 litran DOHC 16-venttiilinen, 13.5:1 puristussuhde, moottori VVT-I (Variable Valve Timing:Älykäs, jatkuvasti muuttuva venttiilien mekanismi) ja elektroninen polttoaineen

Kuvio. 6,13 Toyota Prius ja THS taajuusmuuttaja.

injektio, käyttäen lämpöä hyvin tehokkaita Miller sykli, joka puolestaan ​​on kehittää edelleen kevytvaahtopalonsammutuslaitokset Atkinson ajan. Tämän syklin kasvu jatkuu pidempään kuin tavanomaiset 4-tahtimoottorilla, jolloin talteen enemmän lämpöenergian polttamalla kaasuja kuin mitä voidaan saavuttaa joko 2-tahti-tai 4-tahti rakenteeltaan tavanomainen. Moottorin kierrokset on rajattu 4000 rpm maksimi, ja moottori on elektronisesti ajaa aina suhteellisen kapea Moottorin pyörimisnopeus ja kuormitus, joka vastaa optimaalisen polttoainetalouden. Toyota vaatimus, että tämä uhraus laajan kirjon moottorin nopeus on suurempi kuin korvasi että suuremman joustavuuden säädettävät Käyttölaitteen ja tehon jakautuminen kahden motive-voimalaitteita.

THS toimii CVT ja yhdistää voimansa bensiinimoottori ja sähkömoottori, antaa tasaisen tehonannon juurikaan viive kuljettajan painamalla kaasupoljinta ja ajoneuvon vastausta. Innovatiiviset piirteet Prius ovat suunnitteluratkaisut ja virtalähteitä ja vallan jako laite hybridi lähetyksen, joka jakaa voimaa bensiinimoottori joko suoraan ajoneuvon etupyörät tai sähkögeneraattoria. Teho-jaettu laite, (b), työskentelee planeettapyörästöjärjestelmän, joka voidaan portaattomasti vaikuttaa optimaalisen tehon virtauksen sopivaksi ajo-olosuhteissa esiintyy kullakin hetkellä. Eräs toisioakselien tehon-jako-laitteen liittyy generaattorin, kun taas toinen on yhdistetty sähkömoottoriin ja pyörällä. Monimutkainen siirtoverkon (c), johon sisältyy myös alennusvaihde, ohjataan elektronisesti, ja sähkövirtaan jakoa jatkuvasti tarkistaa erityisen ohjausyksikkö. Tämä merkitsee, että informaatio, joka on kerätty useita tärkeitä antureita, verrataan tavoitearvoja koodattu ECU, järjestelmän aivot. Elektroniseen varmistaa sen, että sopiva elementit on säädettävät lähetyksessä jarrutetaan tai vapautetaan, niin että vastaavan nopeuden bensiinimoottorin, generaattorin, ja sähkömoottori pidetään alueella optimaalisen suorituskyvyn kaistalla. Tämä sähkövirtaan jako split riippuu siitä autolla ajetaan tasaisesti, nopeuttaa tai hidastaa. Jakautuminen bensiini moottorin teho, joka on säädettävä sellaiseksi, että se yleensä toimii lähinnä sen optimaalisen polttoainetalouden bändi, suuri vääntömomentti alue, määräytyy sellaiset tekijät kuin kaasuläppä avautuu, ajoneuvon nopeutta, ja tila akun. Annos, joka on käytetty kääntämään pyörät on oikaistava jota käytetään tuottamaan sähköä. Sähköteho luomat suurehkon generaattori voi sen jälkeen käyttää tehon sähkömoottori, jotta kuljettamiseen. On olemassa useita järjestelmiä toimintaolosuhteissa.

Kun"normaali ajo-moottorin teho on jaettu kahteen teho-virtausreittejä voimalla-split-laite, yksi reitti suoraan vallan pyörällä, ja muut ajaa sähkögeneraattoria. Sähkövirta generaattorista voidaan vaihtoehtoisesti kytkeä sähkömoottori, joka helpottaa sen ajo pyörällä. Sähkövirta voi virrata veto akku, täydentämiseen sen maksutta. Teho-jaetun elektroninen ohjaus järjestelmä määrittää suhde sähkövirtaan näiden pistokkeiden siten, että optimaalinen polttoainetehokkuus ja reagoiva ajettavuus ylläpidetään koko ajan. Akku koostuu 40 yksittäistä nikkelimetallihydridiakut akkuja ja on suhteellisen pieni kapasiteetti on vain 6,5 Ah, mikä ei anna sille paljon erilaisia ​​ajamaan ajoneuvoon kaikissa sähköllä tilassa.

Aikana"täyskaasulla kiihdytys kuvaustavan, (d), virta syötetään myös akusta laajentaa käyttöteho toimittama bensiinimoottori. Tällainen tehonlisäystoiminnolla, mutta riittävä ohitukset ja lyhyinä nopeutta voi yleensä ei voida säilyttää pitkiä aikoja nopeiden autoilun. Ajoneuvo on edistettävä auton, joka tuottaa vain puolet CO2 tavanomaisesti voimanlähteenä pienikokoisten autojen ja vain kymmenesosa määrän HC, CO ja NOx sallii nykyisen Japanin päästömääräykset. Vaikka ajoneuvoja, joiden omapaino on 1,5 tonnia, Toyota väittää, että Prius kiihtyy pysähdyksistä 400 m 19,4 sekunnissa ja saavuttaa huippunopeuden 160 km/h..

4

In 'alkaen lepo ja kevyt kuormitus"-tilaan (liikkuvat hitaasti tai laskevaan hieman gradientti) sähkömoottori kuljettaa ajoneuvoa ja bensiini moottori pysäytetään. Suuri vääntömomentti ominaisuus sähkömoottorin avulla saada auton liikkuvan ja ylläpitää sen aikana pienellä kuormituksella kysynnän hitaasta edistymisestä kaupunkikeskuksiin. Jos lisätehoa vaadittava bensiinimoottori, tietokone valvontajärjestelmän avulla voitaisiin varmistaa, että moottori tekee oman osuutensa, joko lataus veto akku tai joidenkin vaikuttaa suoraan ajo pyörällä. Mutta kun tulee levätä liikennevaloissa polttoaineen syöttöä moottoriin katkeaa ja moottori pysähtyy automaattisesti.

Kappaleen 'hidastus-ja jarrutus-tilaan, liike-energia liikkuvan ajoneuvon massa siirtyy pyörällä läpi säädettävät lähetyksen vaihteisto ja tehon-jako-laitteen sähkömoottori. Tämä sitten toimii generaattorin, toimittaa tätä energiaa latausvirran täydentämään veto akku. Tämä ominaisuus hyötyjarrutus tulee pelata, riippumatta siitä, onko operaattori soveltaa jalka jarrulla tai nojaa moottorijarrutusta hidastaa auton. Monimutkainen mutta kompakti täysi teho inverter ja ohjausyksikkö takaa, että veto akku on samana pysyvä maksu. Kun varaus on alhainen, sähkögeneraattorin reitit virtaa akkuun. Useimmissa tapauksissa tämä energia saadaan polttomoottori eikä energian talteen jarrutuksen aikana. Järjestelmä on suunniteltu siten, että akku ei vaadi ulkoista latauksen, mikä merkitsee sitä, että ei ole mitään käytännön rajoituksia sen toiminta-alue on ajoneuvon.

Toyota ovat korvanneet kahden aseman ja akun paino rangaistus useita nerokkaita toimia:koska bensiinimoottori on rajoitettu enintään 4000 rpm, pääkomponentit on supistettu säästää painoa. Verrattuna moottori vastaavan kokoinen mutta 5600 rpm maksiminopeus, dynaaminen kuormitus on monia liikkuvia osia puolitetaan. Näin on mahdollista vähentää ulottuvuuksia, esimerkiksi kampiakselin lehdissä ja myös männät, joilla on huomattavan lyhyet hameet, kokonaisvaikutus paloittelu alas yksittäisten komponenttien vähennetään painon rakennetun kokoonpanon. Kokonaispituus on vain 4,28 m, vaan auton tarjoaa sisätila on yhtä suuri kuin monien keski-autoihin, käyttämällä vain suhteellisen pitkä akseliväli 2,55 m, 1,7 m leveä elimen, ja lyhyt ulokkeita edessä ja takana. Prius boot on kohtuullinen kapasiteetti, kiitos äskettäin kehitetty takajousitus jolla ei ole sisäisiä ulokkeet tulee tavaratilaan. Viisto, lyhyt konepelti kattaa poikittain asennettu ja erittäin kompakti THS voimansiirto kokoonpano. Kun korkeus on 1,49 m, auto seisoo pidempi kuin muut luokkansa. Sekoittaminen kolme laatikko asettelun osaksi hyvä aerodynamiikasta on johtanut drag tekijä Cd = 0,30. Painoa säästö, (e), ilman uhrausta passiivista turvallisuutta, on saatu aikaan elin-in-valkoisia. Alusta perustuu Toyota n GOA (Global Erinomainen Assessment) käsite tutkimuksessa iskuja vaimentava runko ja korkea eheys matkustajan ohjaamon suunnittelussa, kehitetään vastaamaan 1999 Yhdysvaltojen turvallisuusvaatimukset. Kylkiluut valmistettu energiaa vaimentavia materiaaleja upotettu sisällä pilareiden ja katon sivukaiteet. GOA on myös vahva poikkielimet useita tuotettu korkea-veto-lujuus teräslevystä, joka yhdistää eri rungosta elementtejä. Nämä antavat lujuutta ja jäykkyyttä, etenkin mahdolliset vaurioiduttua törmäyksessä alueilla, ja myös levittää iskuvoima, mikä vähentää tunkeutumista matkustamoon, matkustajien turvakori.

Ilmastointi ja Ohjaustehostin ovat esillä. Automaattinen ilmastointi muodostaa kaksinkertainen kerros ilmaa, kierrätetään vain sisäilmasta jalan ympärille, myös päältä raitisilman tila on valittu. Lasin sivu-ja takaikkunoihin on tyyppiä, joka inhiboi kuumenemista sisätilat, estämällä useimmat auringon ultraviolettisäteiltä. Eristeiden katon ja lattian paneelit myös osaltaan säilyttämään mukava mökki tunnelmaa. Ne tarjoavat myös hyvän äänieristyksen. Ohjausjärjestelmä on teho-avustamaan jossa käytetään sähkömoottorilla, joka kuluttaa virtaa ainoastaan ​​ohjauksen toimintaa. Etujousitus on MacPherson-joustintuet ja L-aseiden paikallistamiseen alapäistään. Vuonna osittain taka-taka jousitus, yhdistetty kierrejousi ja hydrauliset vaimennin yksiköt ovat paljon lyhyempiä. Heidän alempi kiinnitys on sulkeva varteen jokaisen, joka puolestaan ​​on kiinnitetty innovatiivinen tyyppi Yhdystukiakselisto, on ylösalaisin kanavan osan. Se sisältää toe-ohjaus linkkejä, parantaa ajo-ominaisuudet ja kaksikerroksinen runkoäänieristys liittyä jousituksen runkoon tukahduttaa paljon rengasmelun. Matkustusmukavuus asianmukaista auton, joka vähittäismyyntihinta on noin 27-30% yli vastaavan, mutta perinteisesti kulje malli.

Sähköntuotanto-split-laitteen, kuva. 6.15, joka on keskeinen osa järjestelmää, yhtiö engineers9 antaneet kaaviossa (a) osoittaa, miten moottori, generaattori ja moottori toimivat eri olosuhteissa. Tasolla ajoneuvo levossa, moottori, generaattori ja moottori ovat myös levossa, on moottorin käynnistämisen generaattori tuottaa sähköä toimii käynnistin moottorin käynnistämistä sekä ohjaa moottoria jolloin ajoneuvo liikkuu pois klo B. tavanomaisissa ajamiseen moottori tuottaa riittävästi virtaa, ja ei tarvitse sähkön, C. Koska ajoneuvo kiihtyy risteily kunnossa, generaattorin teho lisääntyy ja moottorin lähettää lisävoimaa akselin avustamaan kiihtyvyys, D. järjestelmä voi muuttaa moottorin nopeutta säätämällä generaattorin nopeuden, jotkut moottorin teho siirtyy moottorin välityksellä generaattorista kuin ylimääräistä kiihdytys

THS ecua

Generaattori rpm Moottorin rpm Moottorin rpmAcceleration poljin

Moottorin käyttöalue

Kuristimen kulman

Ilmastointi

Kierrosluvun säätö Generator Moottori Moottorin

Vaihdevipu

Sun vaihde arrier hammaskehä

Elektroninen

throttleVehicle nopeus

Vääntömomentti

Hyvä ohjaus Polttoainetalous Bad

Akku

Target rpm

Moottorin nopeus

Generaattori

ilma

Ohjaus

sijainti

rpm rpm rpm

Vääntömomentti

Kuvio. 6,15 Virta-jaon ohjaus:() teho vuorovaikutus kaavio, (b) THS ohjausjärjestelmä, (c) ECU kaavamainen.

Kolme pys al viivat kaaviossa osoittavat nuolet planeettojen Jarru Moottorin ohjaus
a.
Moottori, generaattori
Tilaa esite
Vaihdevipu vääntömomentti Invertteri
asema Kiihtyvyys Rpm nykyinen Moottorin ECU (Generaattori) nykyinen
pedaali Invertteri
Regeneratiiviset Hybridi ECU Jännite (Moottori)
jarrutus pyyntö arvo Brake ECU regeneroiva teholliset Conrol tärkeimmistä virtalähde rele nykyinen SOC, virta jännitteen Tärkeimmät virtalähde rele
Generaattori rpm Moottorin teho pyyntö arvo
Moottorin ECU
sähköisku Virransyöttö
moottori laite Akun ECU Akku
Bensiini moottori Sähkö polku
°C Teho polku
Alennusvaiheet

voima, ja ei tarvita tavanomaista lähetyksen. Ohjausjärjestelmä kaaviota ajoneuvo on (b), THS (Toyota hybridijärjestelmän) laskee haluttuun ja olemassa käyttöolosuhteet ja ohjaa ajoneuvojärjestelmät vastaavasti, reaaliajassa.

ECU pitää moottori toimii ennalta suuri vääntömomentti maksimoimiseksi polttoainetaloutta. Vastaava kaaviollinen varten ECU on (c). Se koostuu viidestä erillisestä ecun suurten ajoneuvojen järjestelmiä. Hybridi ECU ohjaa koko drive voima laskemalla moottoritehoa, moottorin vääntömomenttia ja generaattori vääntömomentti, joka perustuu kaasupolkimen ja liikkumaan. Pyyntö arvot lähetetään vastaanottaa muut ecuina; moottori pikanäppäinyhdistelmä ohjaa generaattoria taajuusmuuttajat voidaan tulostaa 3 vaihe tasavirta halutun vääntömomentin, moottorin ECU ohjaa elektronisen kaasuläpän mukaisesti pyydetyt lähtö, jarrutus ECU koordinoi jarrutusvoiman moottorin uudistamisen ja mekaaniset jarrut, akun ECU valvontaa latausvirta.

Toyota väittää, että Prius on saavuttanut huomattavan alhainen polttoaineen kulutus 28 km/litra (79,5 mpg tai 3,57 litraa/100 km) on 10/15, Standard Japanin ajossa.

6.4.2 viime lisäksi tuotantoa hybridiajoneuvot

Honda Insight hybridi-ohjauksella varustetun auton, kuva. 6.16, käyttää yhtiön Integrated Motor Assist (IMA) hybridi, johon kuuluu korkea hyötysuhde bensiinimoottori, sähkömoottori ja kevyt 5-vaihteinen manuaalivaihteisto, yhdessä kevyt ja aerodynaaminen alumiinikuori, nähnyt (a) antaa kiihtyvyys 0-62 mph 12 sekunnissa ja huippunopeus on 112 mph, tinkimättä polttoainetaloudellisuus on 83 mpg (3.41/100 km) ja 80 g/km CO2 (EUDC) päästöt. Auto on väitetty olevan maailman kevyimmän 1,0 l, 3-bensiinimoottori, jossa käytetään laihan palamisen tekniikkaa, alhainen kitka ominaisuudet ja kevyitä materiaaleja on käytetty yhdessä uuden laihan palamisen compatible NOx-katalyyttiä.

Sähkökäyttö muodostuu ohut (60 mm) harjaton moottori, (b), on kytketty suoraan kampiakseliin, (c), 144 V nikkelimetallihydridi (Ni-MH) (paino vain 20 kg), ja Electronic Power Control Unit (PCU). Sähkömoottori kiinnittää virtaa paristoista kiihdytyksen aikana (ns. moottorin auttamaan) lisätä moottorin suorituskyvyn tasolle 1,5 litran bensiinimoottorin sekä toimii generaattori hidastuksen aikana ladata akkuja. Tämän seurauksena moottorin teho on lisääntynyt korkea 50-56 kW moottorin kanssa auttaa, mutta se on alhainen nopeus vääntömomentti, joka pääasiassa etuja, lisäämällä ei-auttamaan +91 Nm 4800 rpm 113 Nm 1500 rpm.

Uudenlainen kevyt alumiini runko, (d) tarjoaa korkean jäykkyyden ja kehittyneet turvallisuustaso. Se on yhdistelmä suulakepuristettu, leimattu ja vastimen alumiinia komponentteja ja paino on sanottu olevan 40% pienempi kuin vastaava teräksestä. Kaikki paneelit ovat alumiini paitsi etulokasuojat ja takapyörän hame, jotka on valmistettu kierrätettävästä ABS/nylon komposiitti. Yhteensä omapaino on 835 kg (850 kg myös ilmastointi). Aerodynaamiset ominaisuudet ovat virtaviivainen nenä, matalat ja pitkät kartiomainen katto, kapea takaraideväliä, pieni ilmanvastus etusäleikkö, alumiini aero pyörät, takapyörän hame, tasainen alapuoli, ja häntä on suunniteltu vähentämään alueelle ilman erottelua. Insight käyttää myös alhaisen vierintävastuksen renkaita, jotka on suunniteltu tarjoamaan hyvän käsittelyn, ajomukavuus ja rengasmelun ominaisuuksia. Kaikki nämä ominaisuudet Insight ilmanvastus kerroin on 0,25.

Lisäksi polttoaineen säästö tarjoaa auto tyhjäkäynnillä luukun järjestelmää. Yksinkertaisesti sanottuna, moottori pysähtyy kun auto on pysähtynyt, ja uudelleenkäynnistystä kastamalla kytkin ja sijoittamalla auton vaihteen. Yhdessä, Honda laskee, että painonpudotus toimenpiteitä, aerodynamiikka ja vähentäminen vierintävastuksen osallistuu noin 35% kasvu polttoainetehokkuutta, ja IMA-järjestelmän edelleen 65% verrattuna 1,5 litran Civic. Muita ominaisuuksia ovat muun muassa ABS, sähköinen ohjaustehostin, kaksi turvatyynyt, AM/FM-kasetti, sähköiset ikkunannostimet ja peilit, ovien lukot avaimeton, automaattinen ilmastointi ja varkaudenesto ajonestolaite.

162 Kevyt Electric/Hybrid Vehicle Muotoilu

(B)
a.
°C
\

(C) moottorin asennus, (d) kehon rakenne.

Akku on suunniteltu joilla vältetään liian suurien tai täydellinen tyhjentäminen ja epätodennäköisiä moottorin vika, Insight tulevat toimimaan bensiinimoottori yksin. Edessä, jousitus koostuu tukipuut, joiden alumiini forged rysty ja kyynärvarressa, kallistuksenvaimennin liittyviä vaimentimet, alumiinirakenne Turvatyynyt, kun taas takana, kevyt ja kompakti jousitus sisältää twist palkki vaihteleva poikkileikkaus, ja perään käsivartensa pensaita, joilla on varvas-säätö. Sähkötoiminen ohjaustehostin, optimoitu tuntumaa ja palautetta, on käytetty lisäämään polttoainesäästöjä. Siinä on keskellä imitointi ja alumiini forged liitostanko.

Yhtiö väittää, että perinteisten bensiini/sähkö-hybridi järjestelmissä ajoneuvon voimanlähteenä sähkömoottori vain pienillä nopeuksilla. Suuremmilla nopeuksilla ajoneuvon, tai kun lataus on tarpeen, moottorin vääntömomentti kohdistetaan vetävien pyörien tai käytetään ajaa generaattori. Tällaiset järjestelmät vaativat monimutkaisia ​​valvontajärjestelmät, suuri kapasiteetti akkuja, sekä erillisen moottorin ja generaattorin. Honda valitsi sen sijaan järjestelmää, jossa moottori on suorassa yhteydessä moottoriin, auttavan kiihdytyksen aikana ja vähentää kulutusta ja toimii generaattorina hidastuksen aikana. Kun matkalentonopeudella, ei apua ja lean burn pitää polttoaineen kulutuksen minimiin. Hyvin laaja, tasainen vääntökäyrä saavutetaan etuja VTEC-tekniikka suurilla kierrosnopeuksilla ja merkittävä sysäys, jonka sähkömoottori alhaisilla ja keskialueen kierroksilla. Tämä lähestymistapa mahdollistaa erinomaisen polttoainetalouden ja erinomaiset ajo-ominaisuudet laajalla eri ajotilanteissa.

Avain moottori toimii poikkeuksellisen alhaisen ilma/polttoaine-suhde on nopean palamisen seoksen, koska palamisaika kasvaa seoksessa tulee kevyempi. Antamalla uusi pyörre-portti parantaa turbulenssi seoksen sylinterin, joka on kompakti polttokammion ja korkealla puristussuhteella saavutetaan. Rakenne on kehittyminen tavanomaisen EHEC-E-mekanismia, jossa pyörteitä syntyy lähes sulkemalla toinen pari tuloventtiilit. Kun uusi rakenne, tuloaukkojen koostumuksesta enemmän pystysuorassa suunnassa tuottaa tehokkaampia pyörteitä virtaa sylinteriin. Tämä on tehty mahdolliseksi, jossa on uusi EHEC mekanismi. Sen sijaan, imu ja pako keinuvivut harjoitetaan eri rokkari akselit, Insight tarjoaa vain yksi rokkari akselin kulma on venttiilien kaventuneet 46-30 °, jolloin suuri pyöritä portin muodon ja kompakti palotilan toteutuvan. Perinteiset lean burn moottoreita, niiden happirikasta pakokaasuja, tarkoittaa vähentämään NOx-päästöjä on teknisesti vaikeaa. Insight on parantaa palamisen hyötysuhde menee jossain määrin auttaa ratkaisemaan ongelman. Kuitenkin äskettäin kehitetty katalysaattoria, joka sisältää lisäaineita pystyvät absorboimaan NOx, tarjoaa hienon ratkaisun ongelmaan. Aikana laihaa ajo, NOx suoraan imeytyy, se on myöhemmin alennettu vaarattomaksi typpeä stoikiometrisen ajo-olosuhteissa. Järjestelmä myös auttaa lisäämään polttoainetehokkuutta, koska se mahdollistaa laajentaminen lean burn-alue ja siten parantaa tehokkuutta. Päästöt suorituskyky on entisestään parannettu pakosarja integroituja sylinterinkansi. Sen sijaan, että tavanomainen järjestely on riippumaton poistoportin kutakin sylinteriä, portit on yhdistetty yhdeksi on sylinterin pään rakenne. Huomattavaa laihdutus johtuu, mutta aivan yhtä tärkeää, pieni säteily alueelle minimoi lämpöhäviöt, mikä mahdollistaa nopean aktivointi katalysaattorin.

Uusi teknologia on vähennetty yleisesti kitkan moottorin 38% verrattuna tavanomaiseen 1,5 litran moottoriin. Niistä toimenpiteet ovat rullilla keinuvivut, sovitettu yhteen nokka VTEC mekanismi, joka tarjoaa 70% vähentää kitkaa tappioita. Erityinen mikro kuopan"pintakäsittelyssä männän vaipan parantaa säilyttämistä öljykalvon välillä männän ja sylinterin vähentämällä kitkaa noin 30%, yhdessä offset sylinterit ja alhainen vetolujuus männänrenkaat. Käyttämällä tapauksessa kovettuminen on huomattavasti voimaa, ohuempi kiertokanget on hyväksytty, voidaan vähentää painoa 30%. Äskettäin on kehitetty magnesium seoksesta, jossa on suuri lämmönkestävyys, on käytetty moottorin öljypohjan sijasta alumiiniseosta, jossa oli 35% painon vähennys. Muut painonsäästö tekniikka sisältää:ohut holkki lohko, uusi VTEC sylinterikannen, bracketless lisälaitteet, magnesium PCU tapaus, ja kasvu muoviosat (imusarja, sylinterin kansi, vesipumppu talja).

Erittäin ohut harjaton moottori on 10 kW välissä moottorin ja keskellä on roottori on valmistettu käyttäen menetetään vaha menetelmällä, jolloin saadaan tarkka muoto ja suuri lujuus, jossa saavutetaan 20% painon vähennys. Varten roottoreiden, parannuksia neodyymi sintrattu magneetti käytetään Honda EV Plus merkitsee parannusta magneettivuon tiheyden tai vääntömomentin suhde 8%, kun taas parannettu lämmön kestävyys on tehnyt jäähdytysjärjestelmään tarpeetonta. Luomiseksi ohut moottori, jaetussa staattorin kompakti keskeisiä-napainen kenttä käämin ja keskitetty linja rengas muodostaa hyvin yksinkertainen rakenne mahdollistaa leveys 60 mm, 40% ohuempi kuin jos perinteiseen tekniikkaan käytetty. Ni-MH akku asennetaan Auton takaosan pidetään kompakti lieriön pakkaus. Sarja liitäntä on 120 solua kukin 1,2 V tarjoaa jännite on 144 V Ni-MH akut sanoi yrityksen tarjoamaan vakaan tuotannon ominaispiirteitä riippumatta latauksen tila sekä erinomainen kestävyys. Power Control Unit (PCU), asennetaan lisäksi akku, tarjoaa tarkkuutta valvonta moottori avustaa ja akku uudistamista toimii sekä sähkön standardin 12 V akun avulla DC/DC-muunnin. Invertteri, joka ajaa moottori, ja on tärkein elementti PCU koostuu kompakti 3-vaihe integroitua kytkentämoduuli.

Paino kohteena oli kova-in-valkoisena 150 kg, tai puolet Civic kolme ovi, lähinnä vastaavan kokoinen Honda malli, verrattuna Civic se alennettiin 47%, vielä vääntöjäykkyys on enintään 38%, ja taivutus jäykkyys kasvoi 13%. Kuusikulmainen puristetusta alumiinista poikkileikkauksia käytetään etu sivurungon, jolloin yksi paino säästö on 37% samalla kun saavutetaan suuri energia absorboivat ominaisuudet verrattuna tavanomaiseen teräsrunko. Puoli kynnyslistat ja katto sivukaiteen jotka vaikuttavat merkittävästi koko kehon jäykkyyttä, mutta yksinkertaisempi poikkileikkauksessa, saavuttaa 47% ja 53% painon lasku vastaavasti. Uusi valmistustekniikan, kolmiulotteisten taivutus muodostava"säädetään vapausasteen muotoilun, ja vähentää osien lukumäärä edellyttää on hyväksytty, esimerkiksi tuottaa katon sivukiskojen päälle. Laajasti eri osissa ja tarve suuri jäykkyys vaati erityistä saumausaineet menetelmää, jossa painevalettua alumiinia, joka mahdollistaa suurta muotoiluun ja joustavuutta yhdistää eri profiilien. Kuitenkin, kun kyseessä on tukijalka takana, missä rakenne-kehyksiä kokoontua kolmeen suuntaan, ja joka toimii laitoksen alue suspension runko, vaihtoehto, joka oli tarpeen. Syvän box kaltainen muoto tarkoittaa sitä, että jos se muodostetaan tavanomaisella painevalettua menetelmää sen seinämän paksuus tulisi liian paksu ja liian raskas. Niin Thixo-valumenetelmä käytettiin, sanotaan olevan ensimmäinen elin runkorakenteen. Tämä merkitsee kaatamalla alumiinin puoli kiinteytyi sijasta sulassa tilassa yhte-ja hieno metallin rakenne mahdollistaa 22% ohuempi seinämän paksuus, 20% suurempi lujuus, ja 20% painon vähennys. Verrattuna NSX, Insight käyttää 15% vähemmän ruumiinosia ja 24% vähemmän hitsaus pisteitä antaa painoa ja tuottavuutta säästöjä.

6.5 Hybrid henkilö-ja hyötyajoneuvojen

6.5.1 HYBRID-DRIVE LINJA

Matkustaja huoltoautoa ollut ensimmäinen, joka käyttää hybridi-asemia kaupallisessa mittakaavassa, yleensä käyttämällä sarjan ulkoasu. Sarjassa hybridi konfiguraatio, osa veto energian muunnetaan sähköenergiaa, ja sitten mekaaniseksi energiaksi, ja osa virtaa pyörät suoraan mekaanisella lähetyksen. Väitetään, että tämä kokoonpano voi mahdollisesti tarjota enemmän yleistä tehokkuutta. Sarjassa asettelu, kaikki polttomoottorissa energia muuttuu sähköenergiaksi, ja sitten mekaaniseksi energiaksi. Tällainen kokoonpano voi tarjota etuja, kun sähkömoottori on suunniteltu niin hyvin korkea tehokkuus yksikkö riippumatta kuorman sille. Lisäksi mahdollisuus käyttää puhtaan sähkön siirto tuo joustavuutta, järjestelmän hallinta, optimointi moottorin toimintaolosuhteet ja vähentää melutason. Se mahdollistaa myös suuremman vapauden mekaanisen pakkaaminen sekä sähkömoottorit suoraan ajo pyörät, ja sisällyttämistä tulevaisuudessa polttokennoteknologiaa.

Tämä ajatusmalli valinta Sarjajärjestelmä Fiat niiden uraauurtavaa hybridibussi, kuva. 6,17, vuokaavio järjestelmä on esitetty (a). DC-yhdiste moottori käyttää, erikseen innoissaan kenttä oli interpoles ja korvauksia käämit laajentaa kuormitusalueen suurta tehokkuutta operation sekä moottori ja generaattori. Ankkuri nykyinen vaihdeltiin, avulla tyristorin katkojaa, nollasta perusnopeuden, jonka yläpuolella kenttävirran vaihdeltiin riippumaton katkoja. Palautuva chopper sallittu hyötyjarrutus, nollaan nopeutta. Moottorin oli ominaisuuksiltaan kuten nähdään kohdassa (b) ja tehtiin suoraan kytketty taka-akselin ajo pään. Sen nimellisjännite oli 600 V, jatkuva teho 90 kW, suurin teho 180 kW ja kenttäsäätöratkaisuihin suhde jatkuva teho 1150/3200 rpm. Hyötysuhde jatkuva vallan kenttäsäätöratkaisuihin oli yli 90%. 600 V tuottava yksikkö koostui diesel generaattori asetettu teho on 56 kW ja suurin teho 78 kW. Akun varastoinnin käsitti 50 12 V lyijy-solut, 135 Ah:n kapasiteetin 5 tunnin purkautumismäärä, niiden paino on 1930 kg, joka vastaa 12%:kokonaispaino. Ajoneuvon asettelu on kuten nähdään kohdassa (c); testeissä ajoneuvon nopeus dieselin 32,3 kg/100 km verrattuna 37,8 myös tavanomaisissa ajoneuvoa, jossa akun tila vastaa todettu olevan sama alussa ja lopussa testejä. Range puhtaasti sähkökäyttö oli 30 km kaupunkiajossa 100% ja 20% tilaa Akkujenlataus.

Aikana suunnitteluvaiheissa Fiat tutkittiin tyypillinen town reitin kahden terminaaliset päät nähtynä (d), toiminta-ajan pohjan sekuntia. Lisäksi todettiin, että suurin hyväksyttävä kiihtyvyys seisovia matkustajia oli 1,5 m/s2 tasamaalla ja 0,27 on kaltevuus. Subtended alue vallan kaaviossa antoi tarvittavan energian välillä pysähtyy, negatiivinen osa edustaa energia virtaa takaisin paristot on ottanut eri järjestelmien tehokkuutta huomioon.

E s kokonaisenergia vaaditaan pyörät, E m moottori energiaa ja E r sähköverkkoon sähköenergiaa sitten

E = (η E + E) ηηη

sgmrbto

jossa tehokkuus subscripted g, b, t ja O viittaavat generaattori, akku, moottorit/säätimet ja voimansiirto vastaavasti niiden tuotteiden yleistä tehokkuutta h.. Sitten kokonaiskesto päivittäiseksi T:n päätepysäkki läpimenoaika T c ja päivittäisiä ajoja Termini N tarvittavaa tehoa moottorista:

P = (E-ηE)/[ηη {T-(N-1) T}]

msrgs C

Päivittäinen kokonaisannos energia on laskettu tyypilliselle reitin pituus L p, jotka on jaettu Nt segmenttien pituus Lt raskain jakson aikana on esitetty kohdassa (e), jossa E = 584,6 Wh, Ed = 442 Wh. EAD = ηt 'η s ηEd = 337,6 Wh ja energiankulutusta per run Ep = EAD (Lp/Lad) = 12 250 Wh.

6.5.2 CNG-sähköhybridinsä

Pienemmät linja on rakennettu pelkällä sähköllä ja vaihtoehtoisten Hybrid Drive. Mielenkiintoinen projekti Unique Mobility Pohjois-Amerikassa laittaa CNG-sähköhybridinsä järjestelmän on 25 jalkaa (7,62 m), 24 matkailuajoneuvojen (kuva 6.18). Täällä tiiviyttä ja sijaintia joustavuutta hybridi

a.

4

°C

(D)

Tyypillinen reitti, (e) raskaimpiin käyttömäärä.

(E)

drive elementtejä tarkoitti sitä, että huomattava hyöty voitaisiin saada pakkauksissa ajoneuvon matkustajat. Käyttämällä suuritehoiset-density kestomagneettikoneisto moottorit takapyörät saa erityisen matala lattia on 12 tuumaa (305 mm) korkeudella maanpinnasta.

CNG-moottori generaattori edellyttäen tasaisella valtaa ja oli täydennetty akut toimittaa tarvittavan voiman edellä, että pohjatason latauksen aikana ja akut kestää

CONTROLLER (generaattori)

AKKU

BATTERY PACK

4

CONTROLLER (generaattori)

4
T
Minä GEAR TRACTION
R VÄHENTÄMINEN MOTOR
E

CONTROLLER (moottori)

 

TIRE
VETOMOOTTORIN Alennusvaihde

(B)

Kuvio. 6,18 Ainutlaatuinen Liikkuvuus pieni hybridibussi:(a) Yksilölliset Mobility midibus, (b) teho vuokaaviot.

laita silloin, kun tehon tarve laski alle perustasolle. Paineistettua maakaasua kuljettavien säiliöiden olivat katolle asennettava kun patterit sijoitettu yli takapyörän kaivot ja moottoritilan sisällä. Nämä 11 tonnin kokonaispaino väylän n tunnustaso näkyy arvossa (a).

90 hv kaasumoottorin ajoi generaattorin kautta vauhtipyörä sijoitettu step-up planeettavaihde asettaa ja moottorinohjausjärjestelmä sallittua moottorin nopeutta ja voimaa vaihtelevat kuormitustilanteissa. Nopeus, jolla nopeus nostettiin minimoitiin ohjain välttämiseksi huono polttoainetta ja korkea päästöjä, jotka liittyvät transienteilta. Kaksi 70 kW vetomoottorit oli varustettu yhdellä planeettapyörästön of 2.77:1, joka on suoraan liitetty vetävien pyörien kautta toisen joukon 5.2:1 sisältyvät pyörän napa, jolloin saatiin saavutettavissa nopeudella 55 mph. Telasto on riippumaton takareunan varsi, jossa on vetomoottorit suoraan asennettu varret, jotta maksimoidaan ala pyörien välillä. Moottorin ero nopeuksia kaarteissa on elektronisesti ohjattu suhteessa ohjauspyörän kulmaa ja tie

Nähtävillä (b) esittää tehon vuokaaviot eri toimintatilassa. Ensimmäisessä on IC moottorin teho vain, nopeudella 37 km saavutettiin. Siitä polttomoottorissa ja virtaa, suurempia nopeuksia voitaisiin ja varaus oli saatavilla gradientteja ja kiihtyvyys, että lopullisessa tilassa hyötyjarrutusta kanssa IC moottorin toimiessa, moottorin jos tehon vain tarvikkeita ja että siitä jarrutus syötettiin akut. Viimeksi mainittu käytettiin pääasiassa toimittaa accelerative tehon ja olivat 12 V yksiköihin 160 Ah kapasiteetti. Valmistettiin kaksi sarjaa jouset 15 akkuja kytketty rinnan, jolloin saatiin 180 V ja 320 Ah kokonaiskapasiteettia.

Toinen uraauurtava sarja hybridi linja on ollut Daimler-Benz OE 305 kaupunkiliikenteen linja tuloksia (kuva 6.19), noin 20 ensimmäisen tyypin arvioitiin tutkimuksissa Saksan kaupungeissa 1980-luvun alussa. Electric ajaa keskustassa ja dieselin ajaa lähiöissä oli toimintatapaa. Nähtävissä (a), set-up oli sähkömoottori (1), kompressori-ja teho-ohjaus pumppu (2), moottorin puhaltimen (3), diesel-moottorin ja generaattorin (4), paristo-tuuletin (5), sähköisen ohjain (6), ajoakut (7) ja akun jäähdytyslaite (8). Vaihteluväli oli 30-45 kilometriä paristoista yksin ja 190 mailia kuin hybridi diesel yhdistelmä. 100 henkilöauto oli suurin nopeus 43 km ja 19 tonnin kokonaispaino ajoneuvo oli akut painaa 3,5 tonnia. Moottori voisi kehittää jopa 200 hv ja diesel-moottori oli mitoitettu 100 hv. Viisi 275 Ah käyttöaste oli 360 V.

Samaan ajanjaksoon Daimler-Benz 305 myös muutettiin vauhtipyörä hybridi operaatio tutkimuksesta, jonka mukaan MAN ja Berliinin yliopistossa, too. Joukkue lasketaan vauhtipyörä varastointia energiavaatimukset kaupungin linja on 750 kW absorboivat kineettinen energia auton huippunopeutta ja 220 lb vauhtipyörä valittiin, jossa on 1500 kW kokonaisenergian sallia varauksen, joka kärsi 2 kW Häviöteho 12 000 rpm. Jotta tyypillinen kaupunki toimintajakson, ominaisuuksista piirrettiin alkaen lähtökohtana linja paikallaan dieselmoottori tyhjäkäynnillä ja vauhtipyörän veloittaa aikaisemmista laitteena, kokoonpano esitetty (b).

Kiihdytettäessä mekaaninen vaihde vaihe vaihtuu automaattisesti kun vari-asema hydraulisella voimansiirrolla muutosten nopeutta. Tämä johtaa lähes vakio kaltevuus (täysi viiva) ja käyrät esitetään kohdassa (c) verrattuna tavanomaiseen väylän (katkoviiva). Aluksi vauhtipyörän yksin käytettäessä, niin diesel tuodaan hidastuksen aikana, kuten nähdään alapuoliskossa kuvassa. Nettoteho P s on 260 kW välittömästi ennen Constant-Power-risteilyjen vaihe, jonka aikana diesel asemia. Hidastettaessa vauhtipyörä on ladattu ja sen teho on 200 kW, vastaava diesel on esillä PD. Vauhtipyörä energiasisältö ja tappiot on nähtävissä (d) inertia tappiot korvataan diesel energiaa. Diesel menetykset ole havaittavissa (e) yhdessä siirtohäviöt moottorin ja vetävät pyörät, verrattuna niihin, tavanomaisella ajoneuvoon.

6.5.3 ADVANCED hybridibussi

Yhteisyritys MAN ja Voith on johtanut NL 202 DE matalalattia konsepti kaupunkiliikenteen linja-kuva. 6,20, jotka on suunniteltu +98 matkustajia korkeintaan nopeudella 70 kilometriä tunnissa, (a). Vaiheita ei ole mukana jokin sisään, joka johtaa suoraan täysin tasainen kannen korkeus on välillä 317-340 mm. Taakse sijoitettu vaakasuoraan dieselmoottorin sallii laitteiden asentamista yksi penkki takaosassa linja, se käyttää generaattoria, jossa vain sähköliitäntää Voith poikittaisen läpäiseviä pyörämoottorit joka ajaa pyörien kautta kaksivaiheisen napa-vähentää gearsets, (b). Diesel on mitoitettu 127 kW ja generaattorin 135 kW, ohjain, (c), on IGBT-muuntimen tyyppi ja kehitetään myös Voith. Se tarjoaa ero toimia pyörän moottorit kaarreajossa. Pysyvä-magneetti synkroninen pyörän moottori toimii 57 kW ja joiden suurin nopeus on 2500 kierr/min, katso taulukko (d). Bussi on 12 metriä pitkä ja on vesijäähdytys sen generaattori, muuntimet ja pyörien moottorit. Sekä tarjoaa lähes nykäyksetön kiihdytyksen, käyttöjärjestelmä nähdään MAN antavan mahdollisuuden nelivedon tulevia nivelbusseja parantaa pitoa ja vakautta liukkaalla tienpinnalla. Termi poikittainen vuon moottori tarkoitetaan keinoja käytetään ohjaamaan magneettivuon staattori, tämä on uusi invertteri toimittama PM tyypit ja liittyy uusi keräilijä kokoonpano. Kaksipuolinen magneettinen voima sukupolvi on uusi ja liittyy patentoitu kahden ilmaraon rakenne on korkea tyhjäkäynti induktansseista ja voima tiheydet jopa 120 kNm/m2, suhteellisen pienet häviöt. Uusi ohjaus prosessi sallii toiminnan moottorin kentän-heikkeneminen tyyppiä tilassa huolimatta PM magnetoinnin. Generaattori on lähes identtinen käsite, mutta ei aiheuta kentänheikennysalueen. Jokaisella on samankeskinen rakentaminen kestomagneettien, roottori/staattori soft-rauta-elementit ja Käämissä, katso alla. Ankkuri elementit ovat U-muotoinen leikkaus liuskakierretty ytimen osia, on upotettu rengasmainen kannatuselimiin sisemmän ja ulomman staattoreita. Jokainen säie ympäröi käämit ja muodostaa staattorin pylvääseen sen leikkaus ulkopintojen roottorin. Viimeksi mainittu on pot-muotoinen ja sijoitettu napojen ulomman ja sisemmän staattoreita. Kun staattorin napa alueella se sisältää magneetti-ja pehmeä-rauta elementti taas käämialueen rengas GRP toimii yhdistävänä tekijänä. Taajuusmuuttajat toimittaa moottorit sinimuotoisella virrat ja jännitteet, kunnes nimellispisteessä on saavutettu, toimintataajuus on 10 kHz. Kentässä-heikkeneminen tilassa aiheuttama jännite ylittää välipiirin jännitteen ja vain kanttia jännite syötetään moottoriin. Teho sitten pysyy vakiona ja toimintataajuus sama perustavaa laatua moottorin taajuus. Suuren nopeuden suhde 1,5:1, on siten mahdollista.

TFM pyörän moottori TFM generaattori

Poer 57 kW 135 kW
Nimellisnopeus 735 rpm 1750 rpm
Noin. max. nopeus 2500 rpm 200 rpm
Max. fundamentaI freuency Staattorin 1350
Rated torue 740 nm 740 nm
Noin. max. torue 1050 Nm 740 nm
Noin. torue muuntaminen 13
Poer/kahdeksan suhde 1,8 kg/kW 0,9 kg/kW

(D)

a.

(B)

4

6.5.4 ADVANCED HYBRID TRUCK

Mitsubishi on ollut näkyvästi hybridi auton valmistus ja ovat äskettäin kehittäneet painavampaa, kunnan, versio valon hybridi kuorma vuonna 1995. Koska lisää kustannuksia rajoitettu hyväksyntä markkinoilla kevyempi, Canter-pohjainen, hybridi päätös rakentaa raskaampaa kunnan versiota, kuva. 6,21, tehtiin perusteella hiljainen, ja vähentänyt päästöjä, mikä teki ajoneuvo houkutteleva kaupungin keskustan toiminnan hissi-alustan versiota erityisen suosittuja. Hydraulinen pumppu toimii apulaitteet, kuten hississä on Sähkömoottorikäyttöisessä, joiden hyöty lähes äänettömästi.

Sarja hybriditilassa, (a) valittiin ensimmäinen, koska moottoria käytetään yksinomaan sähköntuotantoon, ja näin voidaan käyttää enimmillään tehokkuus laajakaistatekniikka ja toiseksi, koska moottori on eristetty käyttöjärjestelmä, se johtaa yksinkertaisempaan ja joustavampi drive-järjestelmän ulkoasun kanssa vapaammin hydraulisten laitteiden asennusta. Kaksi sähkömoottoria mukana. Näkyy at (b) ovat tyypillisiä toiminnassa liikennemuotojen kuorma:kun akku on erittäin state-of-maksu (SOC) ajoneuvo toimii yksinomaan akkukäytöllä. Alle 65% SOC sähköntuotantoalaan moottori käynnistyy ja hybridi tila käynnistetään, kun 70% SOC saadaan jälleen auton palautuu akkukäytössä. Lisäksi säädetään estää hybridi käyttöön vasta 30% SOC saavutetaan niin hiljainen ja päästötön yöaikaan tai-tunnelin, toiminta on mahdollista. Hybridi-tilassa SOC pidetään 65-70%, jossa pisteessä tuotettu voima, generaattorista, ja regeneratiivinen voima, moottorista, riittävästi latauksen.

Kokonaispaketti ulkoasu näkyy (c), mitat ovat 5,78 m pitkä x 1,88 m leveä ja 3,35 m korkea, jonka akseliväli on 2,5 metriä. Ajoneuvon kokonaispaino on 6,965 tonnia ja rengaskoko 205/85R16. Samalla nousevat alustan ajoneuvo vaatii yleensä counterweighting, tässä tapauksessa massa Dual Drive riittää vain vaatimaton lisäyksiä. Keski asemointi akun yläpuolella rungon valittiin optimoimiseksi painon jakautuminen ja välttää paino ulokkeen kehyksiä.

Moottorit, 55 kW, ovat induktio tyyppiä ja jokainen kehittää 150 Nm 3500 rpm, nimellisjännite on 288 V. yksinkertainen kahden vaihteisto on PTO ajo hydraulipumpun ja taaksepäin liike saadaan aikaan muuttamalla pyöriminen sähkömoottori. Generaattori on maksimiteho 30 kW 3500 rpm, ja se toimii 220-360 V ja painaa 70 kg.

Bensiinimoottori on 16 venttiiliyksikön vuoden 1834 cc, joka on 1,935:käyttöpyörä ja generaattori. Lyijy-happo ajoakut työskentelevät, 24 yksikköä kukin painaa 25 kg ja ottaa 65 Ah kapasiteetin 5 tunnin nopeudella. Yhtiön arvioiden yksikön tehokkuus näkyvät (d).

Viitteet

  1. Jones et al., HYZEM-yhteinen lähestymistapa ymmärtää hybridiauton tuomista Eurooppaan, Proceedings of IMechE polttomoottorit ja hybridiautot konferenssi, 1998
  2. Friedmann et al., Kehittäminen ja soveltaminen kartta-ohjattu käyttö johtoa BMW rinnakkaista hybridiauton, SAE Special julkaisu SP1331, 1998
  3. SAE paperi 830350, 1983
  4. Hodkinson, R., hybridi sähköinen ratkaisu, Sähkötekniikka, huhti/toukokuu 1994
  5. Pullen ja Etemad, tuleva kehitys ja kaasuturbiini sarjahybridi autoteollisuuden käyttöön, Euratom paperi SIA9506A22, 1995
  6. Davis et al., Kaasuturbiini-sarjan hybridiauton-alhaiset päästöt liikkuvuus tulevaisuudessa Autotech paperi C498/29/110, 1995
  7. Strategiat sähkö-ja hybridiauton suunnittelu, SAE julkaisu SP-1156, 1996
  8. Thoolen, F., Hollanti Centre for Rakennus-ja Mekatroniikka, Emafer Drive Line, 1996 FISITA konferenssi
  9. Nagasaka et al., Kehittäminen hybridi/akun ecua Toyota Hybrid System, SAE Special julkaisu SP1331, 1998

Osa 1 Osa 2 Osa 4

translated by OL
Published (Last edited): Apr 26