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电动汽车主要能量来源是什么?主要是动力电池

2024-01-16 14:02:28 | 喜车网

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电动汽车主要能量来源是什么?主要是动力电池

电动汽车主要能量来源是什么?主要是动力电池

电动汽车主要能量来源肯定是高压动力电池了,电池汽车与传统的燃油车的最大区别在与能量来源上,燃油车的能量来源是汽油,通过火花塞点火爆炸做功,排放的尾气通过发动机的反馈控制和排放处理,在排放到大气中。

随着汽车的逐渐增多,造成的环境污染和能源消耗越来越严重,随时代发展的零排放的电动汽车开始发展起来,可以说每个国家都在大力发展新能源汽车,我们国家对于新能源汽车的发展是“弯道超车”,是以重点发展纯电动汽车为研究方向,特别是在一些经济发展好的城市,电动车基本上满大街都可以发现。那么,下面我们就来分析下电动汽车的能量来源-高压动力电池。

电动汽车结构分析

电动汽车主要由电力驱动系统、机械传动系统、电池系统和充电系统等组成,其中电力驱动系统是整个电动汽车实现能量转换的核心,比如把电池的电能输出给电动机,机械传动装置是把传递来的电能以机械能的形式传递到驱动轮上。

我们以纯电动的汽车结构为例,如下图所示。在汽车行驶时,通过电池输出的电能在控制系统的计算下,通过控制器(变频器)控制电机的转动,电动机输出的转矩通过传动系统是车轮前进或者后退。

控制系统能根据汽车在各种路况下车速、油门踏板位置传感器的开度信号和

加速度

等情况来进行能量转换。电动机的

逆变器

不同,控制器也不同,控制器把动力电池的直流电转换为

交流电

,用于驱动交流电动机的运转。

电动车的动力电池分析

实际上现在市场上使用的动力电池主要分为两种:镍氢电池和

磷酸铁锂电池

。比如像丰田最省油的混合动力系统THS-II,运用的车型有丰田卡罗拉、雷克萨斯和普锐斯等,其他品牌的比如别克君威和

本田

的CRV等,国外的

特斯拉

纯电动车使用一种

三元锂电池

,或者称为钴酸锂电池。

镍氢电

?现在混合动力汽车基本上都是使用镍氢电池的多,这个电池的正极是氢氧化镍,负极是金属氧化物,电解液是比例为30%的

氢氧化钾

。金属氧化物工作原理是利用水溶液里的氢离子移动产生电流,这时氢气会逐渐在负极上的消耗掉,工作原理如下图所示。

使用镍氢电池不存在重金属的污染问题,镍氢电池的电池比能量较高,可以超过70WH/kg,比功率是200W/kg,单体的额定电压是1.2V,通常由10个单体电池组成12V的电池组,也有的是由7个组成的7.4V电池组,比如像普锐斯,

电容量

是6.5AH,整体的电池电压是201.6V。

镍氢电池的充电和放电能力较强,在工作的过程中,正极释放氧气,负极释放出氢气,这两种气体很容易在电池内部结合成水,保存内部压力不变,基本上不需要调节电解液的密度。

磷酸铁锂电

磷酸铁锂电池的正极是磷酸铁锂结构,负极是石墨,中间隔板是

聚乙烯

,电池的中间上下两面装有有机的

电解质

,中间隔板在电池温度异常时可以阻断锂离子通过,可以防止电池内部电流短路。

在电池放电工作时,锂离子从石墨负极板上析出,通过中间的隔板到正极版,这样就产生了电流;在充电的过程中,锂离子在电动势的作用下从正极析出到达负极。

铁锂电池的电池单体电压是3.2V,最高可以达到3.6V,最大的沸点电压是2.0V。这种电池是由“18650”形状缠绕的结构,电池的直径是18mm,高度是65MM,最大容量是3100MAh。

磷酸铁锂电池无电池的记忆反应,也就是在汽车使用过程中,如果发现车辆所剩的电量无几,可以就近寻找附近的充电站进行充电,这是不会影响电池的性能的,不需要用完最后一点电再进行充电。而像镍氢电池就不同,如果是使用在插电式的混动车型上,是要求在第一次使用完电池电量后,然后再充满电的情况下使用,这是由于这两种电池具有不同的电池记忆效应决定的。

总结

电动汽车主要能量来源是动力电池,动力电池分为镍氢电池和磷酸铁锂电池两种,这两张分别适合用在混动动力车型和纯电动车型上。由于使用时间久了之后,原来的单体电池的性能会存在一定的差异,比如电压达不到原有的水平,续航里程达不到应有的里程等,所以在发现故障后一定要及时对电池进行检测。

本文来源于

汽车之家

车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

电动汽车主要能量来源是什么?主要是动力电池

电动汽车主要能量来源是什么

电动汽车的主要能源必须是高压动力电池。电瓶车和传统燃油车最大的区别在于能源。燃油车的能源是汽油,通过火花塞点火爆炸做功,通过发动机的反馈控制和排放处理,将废气排放到大气中。

随着汽车数量的增加,环境污染和能源消耗越来越严重。随着时代的发展,零排放电动汽车已经开始发展。可以说,每个国家都在大力发展新能源汽车。我国发展新能源汽车是“弯道超车”,重点发展纯电动汽车,特别是在一些经济发展较好的城市,电动车随处可见。然后,我们来分析一下电动汽车的能源——高压动力电池。

电动汽车结构分析

电动汽车主要由电驱动系统、机械传动系统、电池系统和充电系统组成,其中电驱动系统是整个电动汽车实现能量转换的核心,比如将电池的电能输出给电机,机械传动装置将传递的电能以机械能的形式传递给驱动轮。

我们以纯电动车结构为例,如下图所示。汽车行驶时,电池输出的电能由控制系统计算,电机的转动由控制器(变频器)控制,电机输出的扭矩通过传动系统是车轮前进或后退。

控制系统可以根据各种路况下的车速、油门踏板位置传感器的开启信号和加速度等进行能量转换。电机的逆变器不同,控制器也不同。控制器将动力电池的DC功率转换成交流功率来驱动交流电机。

电动车的动力电池分析喜车网

其实市场上有两种动力电池:镍氢电池和磷酸铁锂电池。例如,丰田最省油的混合动力系统THS-II使用丰田卡罗拉、雷克萨斯和普锐斯,别克君威和本田CRV等其他品牌,国外特斯拉纯电动汽车使用三元锂电池,或钴酸锂电池。

镍氢电池

目前,大多数混合动力汽车使用镍氢电池。这种电池的正极是氢氧化镍,负极是金属氧化物,电解液是30%的氢氧化钾。金属氧化物的工作原理是水溶液中的氢离子运动产生电流,然后氢气会在负极上逐渐消耗掉。工作原理如下图所示。

使用镍氢电池没有重金属污染的问题。镍氢电池的比能量较高,可超过70WH/kg,比功率为200W/kg,单电池额定电压为1.2V,通常10个单电池组成12V电池组,也有7个电池组成的7.4V电池组,如普锐斯,其电容为6.5AH,整体电池电压为201.6V

镍氢电池具有很强的充放电能力。在工作过程中,阳极释放氧气,阴极释放氢气。这两种气体很容易结合成电池内部的水,保持内部压力不变,基本不需要调节电解液的密度。

磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池正极为磷酸亚铁锂结构,负极为石墨,中间隔板为聚乙烯,电池中间上下两侧装有有机电解液。当电池温度异常时,中间隔板可以阻挡锂离子的通过,防止电池内部电流短路。

电池放电时,锂离子从石墨负极板析出,通过中间隔板到达正极板,从而产生电流;在充电过程中,锂离子在电动势的作用下从正极沉淀到负极。

铁锂电池的电芯电压为3.2V,最大电压可达3.6V,最大沸点电压为2.0VV,这类电池为“18650”形状的绕组结构。电池直径18毫米,高度65毫米,最大容量3100毫安时。

磷酸铁锂电池没有电池的记忆响应,也就是在使用过程中如果发现车内所剩电量很少,可以找附近的充电站进行充电,不会影响电池的性能,充电前也不需要用完最后一点电量。镍氢电池不一样。如果用于插电式混合动力汽车,则需要在电池第一次充满电后使用。这是因为这两种电池的电池记忆效果不同。

总结

电动汽车的主要能源是动力电池,动力电池分为镍氢电池和磷酸铁锂电池,分别适用于混合动力和纯电动汽车。长时间使用后,原单电池的性能会出现一些差异,比如电压达不到原来的水平,续航里程达不到要求的里程等。因此,发现故障后必须及时对电池进行测试。

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电动汽车主要能量来源是什么?主要是动力电池

特斯拉是用哪种动力电池?

特斯拉在我心里不像是一个汽车品牌,更像是一个汽车故事,汽车神话。这种轿跑式SUV刷新了我对suv的认识,可以说是360无死角。

实拍 特斯拉 毛豆X

外观不输其他车型,我们看看他的性能。新能源的核心就是动力电池和驱动电机。那今天我们来看看特斯拉的优势在哪里。

(一)先看特斯拉的动力电池:

特斯拉采用的是18650三元锂电池。其中18指的是直径18毫米,65指的是长度为65毫米,0表示采用的是圆柱形设计。(电池的主流技术路线分成三种:圆柱形,方格形和软包形。)圆柱形的电池,拥有较高的能量密度,不错的稳定性和一致性,并且非常适合大规模工业化生产,通过规模效应可以极大地降低生产制造成本。

实拍特斯拉电池模组

特斯拉的电池包布置在整车最底部,并且重量大而集中,所以极大地降低了车辆的重心,给操稳带来良好的作用。其次经过结构加强的电池包也可以极大的提高车身侧面刚度,从而提高了车身侧面碰撞的安全性能。特斯拉在这方面有着得天独厚的优势。

而且不只是能量密度高,他的充电时间也快,特斯拉推送的V2超级充电桩的软件升级,官方称可以实现的145kW充电功率。国内的小鹏汽车单车能获得120kW的充电功率,蔚来在本月推出的超级充电服务,最大的充电功率在100-120kW,国内两家跑得靠前的新能源电动车企,还是差了一截。

实拍 特斯拉解剖车

(二)再看特斯拉的电机:

特斯拉采用的是尼古拉特斯拉发明的感应电机,也叫交流异步电机。它有转子和定子两部分组成。转子采用鼠笼结构。由若干根导电杆组成一个类似于鼠笼的圆柱形,再由多个硅钢片制成的导电圆盘叠加在一起,嵌入鼠笼之中。减少发热降低内部损耗。

这种控制简单可靠,并且由于感应电机不需要永磁体,材料主要为钢和铜,所以成本较低适合大批量生产。由于转子完全是通过感应产生的磁场,所以不需要电刷和换向器,不会产生损耗能量的电火花,而且完全免维护。

实拍 特斯拉电机

感应电机可以从0-18000转随时调整转速。不需要变速箱,只需要单级减速器就能完成车辆的驱动。特斯拉采用了两组减速齿轮后获得了接近10的传动比,启动速度几乎0时差,在停车时电机也不会消耗任何电能,解决了堵车消耗能量大的烦恼。厉害吧!

所以,特斯拉在行业拥有领先的科技技术,强大的电池能力和电池管理技术,这些强大的储备让特斯拉拥有高续航的同时和超快的加速时间,这是一辆电动车最基本的素养。而感应电机因为拥有超高的功率密度,并且重量轻、可以直接输出动力,所以响应快、动力输出强劲。特斯拉不愧为行业领先。

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