1、电动汽车锂离子电池的研究
上图为锂离子电池的工作原理图。其主要通过离子的迁移来实现化学能与电能之间的转换,从而实现储能和放电。锂离子电池的单体电压为镍氢电池的3倍,并且
具有比能量密度相对较大、无记忆效应、充放电效率高、自放电率低、循环寿命长和无污染性等优点,因此,锂离子电池成为了目前在纯电动汽车上应用最广泛的动
力电池。其中,以磷酸铁锂三元材料为代表的锂离子电池,因其能量密度可达到130Wh/kg-140Wh/kg,且充放电平台稳定、安全性能良好、低温性
能和循环寿命较好2015年10月11日,在合肥中国新能源汽车动力电池材料高峰论坛上,华中科技大学材料学材料与工程学院院长黄云辉也表示,磷酸铁锂电
池通过纳米技术和富锂技术等手段而应用,其实际能量密度将会大幅度提升,并且磷酸铁锂电池实现2元/瓦时以下的成本没有问题。因此,以磷酸锂铁为代表的三
元材料电池,现在是目前纯电动汽车主要的动力电源。
虽然锂离子电池经过发展能量密度及其他性能都得到了很大的提高,但是按照现在车辆油箱的位置大小,且电池重量符合车辆承载能力和轴荷分配要求,动力电
池比能量应达到
500-700Wh/kg。而目前的锂离子电池的能量密度远远低于该值。因此目前提高动力电池能量密度是制约锂离子电池发展的一个瓶颈问题。
目前,为了突破能量密度低这个电池的瓶颈问题,国内外学者主要做了以下几个方面的研究。
在材料方面,而以硅基和锡基合金作为锂离子电池的负极材料。通过这种材料的改进的锂离子电池其理论的容量可分别高达4200Wh/kg和990Wh
/kg,完全能满足纯动力汽车动力电池能量的要求,但是硅基锂离子电池由于充放电过程产生巨大材料体积膨胀效应,以及锂在硅膜中扩散系数相对较小、电化学
性能显著恶化;锡基合金负极材料电池理需解决首次不可逆容量高,充放电循环性能差的问题,目前未能在纯电动汽车动力电池领域得到产业化。
另外一方面,主要是从制备技术和成组技术上进行突破。从电池的制备技术综合考虑,采用纳米技术制备来提高电池的性能,开发新型的纳米材料。从成组技术
上考虑,可合理设计动力电池系统模块化结构,减少由电池单体组成的电池组产生的性能衰减,减小电池组中电池单体一致性的影响;并且通过对实车上电池系统进
行能量管理,实现能量的进一步合理分配利用。目前主要集中在对电池组的能量管理、充放电均衡、以及SOC估算等方面。在电池组能量管理研究方面,针对混合
动力电动汽车能量分配,国内外学者对电池组能量管理分配策略做了大量的研究,总结出了功率跟随控制策略、开关式控制策略、固定因子功率分配控制策略、模糊
控制策略等一系列能量管理控制策略。
综合以上分析,目前纯电动汽车动力电池,主要采用的是锂离子电池。其提高性能的主要的技术瓶颈在于进一步提高纯电动汽车单体电池的性能水平,以及提升纯电动汽车动力电池系统的管理等方面。
2、纯电动汽车的工作模式和原理?
简单的说就是用电动机取代燃油机,用电池蓄能方式取代油箱储油方式。
简单原理就是通过驾驶者控制电子油门踏板,给出模拟电子信号给控制器或处理器,再由控制器或处理器将模拟信号处理后控制电动机的输出功率、转速及正反转等。所有能量来源于车载蓄电池。
3、燃料电池电动汽车是怎样的工作原理?
1、燃料电池电动汽车的动力系统主要由燃料电池发动机、燃料存储装置(主要用于储氢)、驱动电机、动力电池组等组成,采用燃料电池发电作为主要能量源,通过电机驱动车辆前进。燃料电池是利用氢气和氧气(或空气)在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置,且有无污染、排放物只有水的优点。
2、燃料电池电动汽车具有效率高、节能环保(以氢气为能源、排放物为水)、运行平稳、噪声小等优点。
燃料电池作为电动汽车的动力来源,其特点主要表现在:
①能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60%~80%,是内燃机的2~3倍。
②不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产生CO和C02,也没有硫和微粒排出,没有高温反应,也不产生NOx。如果使用车载的甲醇重整催化器供给氢气,仅会产生微量的CO和较少的C02。
3、燃料电池是一种不燃烧燃料而直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。发电的基本原理是:电池的阳极(燃料极)输入氢气(燃料,氢分子(H2)在阳极催化剂作用下被离解成为氢离子(H+)和电子(e-),H+穿过燃料电池的电解质层向阴极(氧化极)方向运动,e-因通不过电解质层而由一个外部电路流向阴极;在电池阴极输入氧气(O2),氧气在阴极催化剂作用下离解成为氧原子(O),与通过外部电路流向阴极的e-和燃料穿过电解质的H+结合生成稳定结构的水(H2O),完成电化学反应放出热量。
4、现阶段,燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段。此外,燃料电池的理想燃料——氢气,在制备、供应、储运等方面距离产业化还有大量的技术与经济问题有待解决。
作为燃料电池必不可缺少的反应催化剂——稀有金属铂金(Pt)被大量应用。按照现有燃料电池对铂金的消耗量,地球上所有储量都用来制造车用燃料电池,也仅能满足几百万辆车的需求。因此如何降低稀有金属用量也是燃料电池电动汽车推广应用的技术和资源瓶颈之一。
4、电动车电池电量显示灯的工作原理以及原理图
电量显示的原理,就是对电压的“实时”显示,它是通过一组电容或者电阻获得不同电流,然后显示在发光二极管上,可以直观的看到电压变化。
满电时,就是满灯,欠压时就是红灯或者没灯。就是当急加速时,电机瞬时功率大,导致电瓶端当时电压下降厉害,所以这是可能就亮2个灯,等速度上去了,电机功率平稳,电压才会升上来。
(4)电动汽车电池工作原理论文扩展资料:
电动车充电注意事项
1、购买的新车,由于出厂、运输、存放需要一定时间,可能使电池的电量不足,请先充电再使用。
2、检查充电的额定输入电压与电源电压是否一致。
3、电池可以直接在车上充电,但必须关闭电源开关,也可以卸下来带到室内等合适的地方充电。
4、请先将充电电器的输出端插头与电池的充电插孔连接妥当后,再将充电器的插头接通220V交流电源。(注意:不得将充电器输出端正负极连接)
5、此时充电器上的电源和充电指示红灯点亮,表示电源已接通。
6、一次充电时间约需5-10小时。当充电指示灯由红灯转为绿灯时,表示电池电量已充满,此时若时间允许,最好再继续充电(浮充)1-1.5小时左右,以使电池获得更多的能量。但持续充电时间不能超过12小时,否则易造成电池变形损坏。过充造成电池损坏,不属保修范围。
5、描述燃油电池电动汽车的基本类型并简述工作原理?
您好,非常高兴能回答你的问题,希望我的回答能帮助到您。首先,你说的燃油电内池电动车主要是分为插容电式混动和非插电式混动。而从混合比例来分,可以分为微混轻混中混以及重混。而混合动力汽车根据能量传递的不同。可以使采用串联式传递也可以采用并联式传递。甚至可以采用混联式传递。例如串联式混动是传递,就是靠发动机带动发电机工作,然后发电机发出的电储存到电池里面。在靠电池输出给电机带动我们车轮运转。
6、电动汽车汽车蓄电池的工作原理是什么?
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7、电动车的电池原理是什么?
电池的内部一般是22~28%的稀硫酸。电池正放的时候电解液可以淹没极板并且还剩下一点空间如果把电池横放的话会有一部分电极板暴露在空气中,这对电池的极板非常不利,而且一般的电池的观察孔或者电池的顶部都有排气口与外界相通,所以电池横放电解液很容易流出。蓄电池是电池中的一种,它的作用是能把有限的电能储存起来,在合适的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。
它用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用22~28%的稀硫酸作电解质。在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫做二次电池。它的电压是2V,通常把三个铅蓄电池串联起来使用,电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充硫酸,使电解质保持含有22~28%的稀硫酸。
放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4
总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)
蓄电池的应用十分广泛,可用于UPS,电动车,滑板车,汽车,风能太阳能系统,安全报警等等方面。
铅酸蓄电池产品主要有下列几种,其用途分布如下:
起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明;
固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;
牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源;
铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力;
储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储
8、电动汽车电池化学反应原理
电动汽车抄电池化学反应原理
常见蓄电池的原理
现在,常见的蓄电池有镍氢NiMH、镍镉NiCd和锂离子LIB蓄电池。由于各自的电化学反应机理不尽相同,因此也各有其特点和不同的应用领域。本文根据它们的电化学反应机理,介绍各自的特点和相应的应用领域。
电化学反应机理
NiMH蓄电池和古老的NiCd蓄电池有亲缘关系,为此首先介绍NiCd蓄电池,其次是NiMH蓄电池,最后说明LIB。
1. NiCd蓄电池
早在1899年,NiCd蓄电池就已发明,于1947年实现完全密化的NiCd蓄电池,一直应用至今。长时间的应用表明,NiCd蓄电池不失为一种高性能和高可靠性的蓄电池。
如今的NiCd蓄电池,在发泡镍或镍纤维状基体上附着大量NiOOH活性物质作为正极,以重金属镉Cd作为负极,一同置进电解液(KOH溶液)中,经密封后构成蓄电池。该蓄电池容器内,进行的电化学反应如下:
这个电化学反应的特征在于,明明看到作为电解液成分的KOH,但它并不直接参与电化学反应。由于制造蓄电池时使负极的容量大于正极的容量,当过充电时只能看到由正极产生的氧(O2)