新能源汽车超级电容器_新能源汽车超级电容器图片
1.新能源材料与器件是做什么的
2.新能源汽车电池种类
3.超级电容器在汽车中有哪些应用
4.超级电容模组的汽车动力里程碑
从全球新能源汽车的发展来看,其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、超级电容器,其中超级电容器大多以动力源的形式出现。主要原因是这些电池技术还不完全成熟或缺点明显,与传统汽车相比不管是从成本上、动力还是续航里程上都有不少差距,这也是制约新能源汽车的发展的重要原因。
(1)电源
汽车上装有两个电源,即蓄电池和发电机。其功能是保证汽车各用电设备在不同情况下都能投入正常工作。
(2)电路保护装置
电路保护装置主要有熔断丝(保险丝)、继电器等,在电路中起保护作用。当电路中电流超过规定电流时即可切断电路,防止烧坏导线和用电设备。
车辆的种类虽然多,构造却大同小异。这应该说是标准化的功劳,也是大型生产流水线的需要。随着社会的发展、科技的进步和需求的变化,铁路车辆的外形开始有了改变,尤其是客车车厢不再是清一色的老面孔。但是它们的基本构造并没有重大的改变,只是具体的零部件有了更科学先进的结构设计。
一般来说,车辆的基本构造由车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置和制动装置五大部分组成。
车体是车辆上供装载货物或乘客的部分,又是安装与连接车辆其他组成部分的基础。早期车辆的车体多以木结构为主,辅以钢板、弓形杆等来加强。近代的车体以钢结构或轻金属结构为主。
新能源材料与器件是做什么的
新能源汽车,你了解多少?
广义新能源汽车,又称代用燃料汽车,包括纯电动汽车、燃料电池电动汽车这类全部使用非石油燃料的汽车,也包括混合动力电动车、乙醇汽油汽车等部分使用非石油燃料的汽车。目前存在的所有新能源汽车都包括在这一概念里,具体分为六大类:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、醇醚燃料汽车、天然气汽车等。
纯电动汽车
纯电动汽车是一种用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。纯电动汽车的可充电电池主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等,这些电池可以提供纯电动汽车动力。同时,纯电动汽车也通过电池来储存电能,驱动电机运转,让车辆正常行驶。
混合动力汽车
混合动力汽车,它的主要驱动系统由至少两个能同时运转的单个驱动系统组合而成的汽车,混合动力汽车的行驶功率主要取决于混合动力汽车的车辆行驶状态,一种是由单个驱动系统单独提供;第二种是通过多个驱动系统共同提供。
燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车,在催化剂的作用下,燃料电池电动车用氢气、甲醇、天然气、汽油等作为反应物与空气中的氧在电池中反应,进而让电能为汽车提供动力源。本质上来说,燃料电池电动车也属于电动汽车之一,在很多性能和设计方面和电动汽车都有很多相似之处,将其分为两类是由于燃料电池电动车是将氢、甲醇、天然气、汽油等通过化学反应能转化成电能,而纯电动车是靠充电补充电能。
氢发动机汽车
氢动力车,主要是以氢动力燃料电池为燃料,氢动力车是新能源汽车中最环境友好型的汽车,可以实现零污、零排放。然而,氢动力车生产成本过多,氢动力车的成本比传统燃油汽车的成本多出20%,并且氢动力汽车的电池成本很高,在实际生产中受到储存及运输条件的限制,很难实际应用。
增程式电动汽车
增程式电动车与电动汽车相似,通过电池向电机提供动能,驱动电机运转,从而推动车辆行驶。然而,增程式电动车在车身中配有一个汽油或柴油发动机,在增程式电动车电池电量过低的情况下,驾驶员可以利用这个发动机为增程式电动车进行电量补充。
甲醇汽车
用甲醇代替石油燃料的汽车。
气动汽车
压缩空气动力汽车,简称气动汽车,利用高压压缩空气为动力源,将压缩空气存储的压力能转化为其他形式的机械能,从而驱动汽车运行。从理论上来说,液态空气和液氮等吸热膨胀作功为动力的其他气体动力汽车,也应属于气动汽车的范畴。
飞轮储能汽车
车辆减速滑行或制动减速过程中车辆的部分动能或者重力势能转化成其他形式的能量存储到高速飞轮之中以备车辆驱动使用的过程。飞轮使用磁悬浮方式,在70000r/min的高速下旋转。在混合动力汽车上作为,优点是可提高能源使用效率、重量轻储能高、能量进出反应快、维护少寿命长,缺点是成本高、机动车转向会受飞轮陀螺效应的影响。
超级电容汽车
超级电容器是利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大。
超级电容与蓄电池组成的混合电源完全可以满足车辆行驶时的能量需求,并且可以缓冲瞬时大功率对储能系统的冲击,延长蓄电池的使用寿命。并且,超级电容可以瞬时大电流充电,能够更高效的回馈能量。
新能源汽车电池种类
新能源材料与器件可以做:一、太阳能电池板二、锂离子电池三、燃料电池四、超级电容器五、光催化材料。
一、太阳能电池板
1、太阳能电池板(Solar panel)是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”,但因制作成本较大,以至于它普遍的使用还有一定的局限。
2、相对于普通电池和可循环充电电池来说,太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。新能源材料如硅、铜铟镓硒(CIGS)、钙钛矿等可以用于制造太阳能电池板。这些材料能够将太阳光转化为电能,通过光伏效应产生电流。
二、锂离子电池
1、锂离子电池是一种二次电池,主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。常见的锂离子电池有锂电池和锂离子电池。
2、在电动汽车和便携式电子设备中广泛使用的锂离子电池,使用了新能源材料以提高电池的能量密度和充电效率。例如,锂离子电池的正极材料可以用锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等。
三、燃料电池
燃料电池利用氢气或其他氢源与氧气进行化学反应产生电能。新能源材料如质子交换膜(PEM)和催化剂常用于制造燃料电池中的重要组件,以提高转化效率和电流产出。
四、超级电容器
超级电容器利用了新能源材料如活性炭、二氧化钛纳米管等,具有高能量密度和快速充放电特性。它们在储能领域中被广泛应用,可以用于动力系统的瞬时输出和能量回收。
五、光催化材料
光催化材料在可见光照射下具有催化化学反应的能力,可用于光电化学水分解产氢、空气净化和有机废水处理等领域。例如,钛酸钡、二氧化钛等是常见的光催化材料。
超级电容器在汽车中有哪些应用
新能源汽车电池类型主要为:锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器。
1、铅酸蓄电池:铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、价格便宜。
2、镍氢蓄电池:镍氢蓄电池属于碱性电池,镍氢蓄电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高。
3、锂离子电池:锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景。
4、镍镉电池:镉电池镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W·h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍。
5、钠硫蓄电池:一个是比能量高。其理论比能量为760W·h/kg,实际已大于100W·h/kg,是铅酸电池的3~4倍。另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量。再一个是充放电效率高。
电动汽车电池:
电动汽车电池分两大类,蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯电动汽车,包括铅酸蓄电池、镍氢电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池、三元锂电池。
燃料电池专用于燃料电池电动汽车,包括碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC )、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC )、直接甲醇燃料电池(DMFC )。
超级电容模组的汽车动力里程碑
1,启动,功率补偿,可以很好地解决低温启动,以及改善车载电器用电性能;
2,燃油车做启停系统;
3,新能源汽车能量回收系统以及功率补偿保护电池;
4,混合动力汽车做储能单元。
我了解的就这么多,希望帮到你。
锂离子电池的出现解决了汽车充电储能和为汽车提供持久动力的问题,而超级电容器的使命则是为汽车启动、加速时提供大功率动力,在汽车制动或匀速运行时收集并储存能量,最重要的是超级电容模组使用的是绿色能源(活性炭)。
美国能源部最早于20 世纪90 年代就在《商业日报》上发表声明,强烈建议发展电容器技术,并使这项技术应用于电动汽车上。在当时,加利福尼亚州已经颁布了零排放汽车的近期规划,而这些使用电容器的电动汽车则被普遍认为是正好符合这个标准的汽车。电容器就是实现电动汽车实用化的最具潜力、最有效的一项技术。能源部的声明使得像Maxwell Technologies公司等一些公司开始进入电化学电容器这一技术领域。时间飞逝,技术的进步为电化学电容器在混合动力车中回收可再生制动能量中的应用铺平了道路。现在,这些混合动力车已经在高度动力混合的城市公交车系统中开始应用。
将超级电容器与汽油机相结合,研制出一种综合电动机助力器系统,使内燃机主要工作在最佳工况点附近,大大降低内燃机的排放,并可回收制动能量,通过装在小客车上,极大地降低汽油机燃油消耗量从而使其成为低排放的节能汽车;日本丰田公司研制的混合电动汽车,其排放与传统汽油机车相比:CO2下降50%,CO 和NOX排放降低90%,燃油节省一半。从而可以看出超级电容器在新能源汽车领域,将会与锂离子电池配合使用,二者完美结合形成了性能稳定、节能环保的新型混合动力汽车电源。
因为电压低所以超级电容往往用多块单体串联的形式,伴随着电容串级的提升,整体电压也随之提高。超级电容工作电压常达到几百伏,而这样高峰值的电压引起的波动会带来强烈的电磁干扰,同时由于串联超级电容往往用大电流充放电(通常在50A-150A之间),电压、电流变化十分迅速,如中型客车用超级电容以150A电流放电时,端电压会在1分钟之内由300V减到70V,而200V恒压充电时电流也会在几分钟内由50A增大到150A左右。由于超级电容器单体有严格的耐压值(如有机体系超级电容小于2.7V),因而需要将数个甚至数百个单体串联构成所需工作电压的超级电容模组,这些单体应具有相同的充放电电流,因串联组中各单体性能(容量、内阻、漏电流等)的不一致(即使在配组时经过严格的一致性筛选,其偏差也不可避免)会造成超级电容器组的过充或欠充使得储能下降或寿命缩短。
车载超级电容模组如何管理是电动汽车的一项关键技术。车载超级电容模组管理系统可实时监测超级电容模组的工作状态,如电压、充放电电流、使用温度等;预测超级电容内阻、容量,防止过充过放,从而达到提升超级电容使用性能和寿命,提高超级电容电车的可靠性和安全性的目的。
今朝时代新能源技术有限公司专门针对车载超级电容模组在线监测需要,借鉴相关蓄电池组储能管理维护的经验和技术、方案,研制出超级电容模组管理维护系统的高科技电子产品。本产品突破传统监测一贯所用的检测原理,用模块化设计,分布式安装,从而可以较好解决在传统监测时普遍存在信号连接线过多、过长,施工维护相对困难、繁琐,又同时存在安全隐患的问题。
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