電動汽車的電源的效率
⑴ 電動汽車電池的性能參數
化學電池品種繁多,性能各異。常用以表徵其性能的指標有:電性能、機械性能、貯存性能等,有時還包括使用性能和經濟成本。我們主要介紹其電性能和貯存性能。電性能包括:電動勢、額定電壓、開路電壓、工作電壓、終止電壓、充電電壓、內阻、容量、比能量和比功率、貯存性能和自放電、壽命等。貯存性能主要取決於電池的自放電大小。 系指電池在某負載下實際的放電電壓,通常是指一個電壓范圍。
⑸ 終止電壓
系指放電終止時的電壓值,視負載和使用要求不同而異。 目前普遍使用的鉛酸蓄電池正、負極板為塗膏式,由鉛銻合金或鉛鈣合金板柵架和活性物質兩部分構成。因此,極板電阻也由板柵電阻和活性物質電阻組成。板柵在活性物質內層,充放電時,不會發生化學變化,所以它的電阻是板柵的固有電阻。活性物質的電阻是隨著電池充放電狀態的不同而變化的。
當電池放電時,極板的活性物質轉變為硫酸鉛(PbSO4),硫酸鉛含量越大,其電阻越大。而電池充電時將硫酸鉛還原為鉛(Pb),硫酸鉛含量越小,其電阻越小。 連接體包括單體電池串聯時連接條等金屬的固有電阻,電池極板間的連接電阻,以及正、負極板組成極群的連接體的金屬電阻,若焊接和連接接觸良好,連接體電阻可視為一固定電阻。
每隻電池所呈現的內阻就是上述物體電阻的總和,電池內阻R與電動勢、端電壓及放電電流的關系:Rs=(E-Uf)÷If
電池的內阻在放電過程中會逐漸增加,而在充電過程中則逐漸減小。所以,電池在充放電過程中,端電壓也會因其內阻的變化而變動。故端電壓在放電時低於電池的電動勢,充電時又高於電池的電動勢。 電池的容量單位為庫侖(C)或安時(Ah)。表徵電池容量特性的專用術語有三個:
a. 理論容量。系指根據參加電化學反應的活性物質電化學當量數計算得到的電量。通常,理論上1電化當量物質將放出1法拉第電量,即96500C或26.8Ah(1電化當量物質的量,等於活性物質的原子量或分子量除以反應的電子數)。
b. 額定容量。系指在設計和生產電池時,規定或保證在指定放電條件下電池應該放出的最低限度的電量。
c. 實際容量。系指在一定的放電條件下,即在一定的放電電流和溫度下,電池在終止電壓前所能放出的電量。
電池的實際容量通常比額定容量大10%~20%。
電池容量的大小,與正、負極上活性物質的數量和活性有關,也與電池的結構和製造工藝與電池的放電條件(電流、溫度)有關。
影響電池容量因素的綜合指標是活性物質的利用率。換言之,活性物質利用得越充分,電池給出的容量也就越高。
活性物質的利用率可以定義為:
利用率=(電池實際容量/電池理論容量)×100%
或,利用率=(活性物質理論用量/活性物質實際用量)×100%。 電池的輸出能量是指在一定的放電條件下,電池所能作出的電功,它等於電池的放電容量和電池平均工作電壓的乘積,其單位常用瓦時(Wh)表示。
電池的比能量有兩種。一種叫重量比能量,用瓦時/千克(Wh/kg)表示;另一種叫體積比能量,用瓦時/升(Wh/L)表示。比能量的物理意義是電池為單位重量或單位體積時所具有的有效電能量。它的比較電池性能優劣的重要指標。 電池經過干貯存(不帶電解液)或濕貯存(帶電解液)一定時間後,其容量會自行降低,這個現象稱自放電。所謂「貯存性能」是指電池開路時,在一定的條件下(如溫度、濕度)貯存一定時間後自放電的大小。
電池在貯存期間,雖然沒有放出電能量,但是在電池內部總是存在著自放電現象。即使是干貯存,也會由於密封不嚴,進入水份、空氣及二氧化碳等物質,使處於熱力學不穩定狀態的部分正極和負極活性物質構成微電池腐蝕機理,自行發生氧化還原反應而白白消耗掉。如果是濕貯存,更是如此。長期處在電解液中的活性物質也是不穩定的。負極活性物質大多是活潑金屬,都會發生陽極自溶。酸性溶液中,負極金屬是不穩定的,在鹼性溶液及中性溶液中也非十分穩定。 電池自放電的大小,一般用單位時間內容量減少的百分比表示,即:
自放電=(Co-Ct/Cot)×100%
式中:Co──貯存前電池容量,Ah;
Ct──貯存後電池容量,Ah;
t──貯存時間,用天、周、月或年表示。
自放電的大小,也能用電池貯存至某規定容量時的天數表示,稱為貯存壽命。貯存壽命有兩種,即干貯存壽命和濕貯存壽命。對於在使用時才加入電解液的電池貯存壽命,習慣上也稱為干貯存壽命。干貯存壽命可以很長。對於出廠前已加入電解液的電池貯存壽命,習慣上稱為濕貯存壽命(或濕荷電壽命)。濕貯存時自放電嚴重,壽命較短。如銀鋅電池的干貯存壽命可達5~8年,但它的濕貯存壽命通常只有幾個月。
降低電池中自放電的措施,一般是採用純度較高的原材料,或將原材料預先處理,除去有害雜質。也可在負極金屬板柵中加入氫過電位較高的金屬,如Ag、Cd等,還有的在溶液中加入緩蝕劑,目的都是抑制氫的析出,減少自放電反應的發生。 電池的壽命有「干貯存壽命」和「濕貯存壽命」兩個概念。必須指出,這兩個概念僅是針對電池自放電大小而言的,並非電池的實際使用期限。電池的真正壽命是指電池實際使用的時間長短。
對一次電池而言,電池的壽命是表徵給出額定容量的工作時間(與放電倍率大小有關)。
對二次電池而言,電池的壽命分充放電循環壽命和濕擱置使用壽命兩種。
充放電循環壽命,是衡量二次電池性能的一個重要參數。經受一次充電和放電,稱為一次循環(或一個周期)。在一定的充放電制度下,電池容量降至某一規定值之前,電池能耐受的充放電次數,稱為二次電池的充放電循環壽命。充放電循環壽命越長,電池的性能越好。在目前常用的二次電池中,鎘鎳電池的充放電循環壽命500~800次,鉛酸電池200~500次,鋰離子電池600~1000次,鋅銀電池很短,約100次左右。
二次電池的充放電循環壽命與放電深度、溫度、充放電制式等條件有關。所謂「放電深度」是指電池放出的容量占額定容量的百分數。減少放電深度(即「淺放電」),二次電池的充放電循環壽命可以大大延長。
濕擱置使用壽命,也是衡量二次電池性能的重要參數之一。它是指電池加入了電解液後開始進行充放電循環直至充放電循環壽命終止的時間(包括充放電循環過程中電池處於放電態濕擱置的時間)。濕擱置使用壽命越長,電池性能越好。在目前常用的電池中,鎘鎳電池濕擱置使用壽命2~3年,鉛酸電池3~5年,鋰離子電池5~8年,鋅銀電池最短,只有1年左右。
⑵ 電動汽車在城市裡的效率
在城市中,道路上車輛行駛較多,而且經常遇到紅綠燈,車輛必須不斷地停車和起步。
電動汽車概念及分類——電動汽車的缺點
(一)電動汽車製造成本和價格問題
電動汽車的批量生產成本會略高於傳統燃油車的成本(含蓄電池)。
(二)電動汽車運行成本和價格問題
就目前的技術和生產水平而言,動力蓄電池組的使用壽命在1年-2年,目前各國都在研製和推廣使用蓄電池組管理系統和快速更換系統,以期將蓄電池組的使用壽命提高到3年-5年。
電動汽車概念及分類——主流電動汽車
⑶ 電動汽車電能轉化為動能的效率有多高
首先說電原到變壓器有一個效率問題(充電),電池從化學能到電能有效率問題,導線有線阻要消耗電能,電機有效率問題,電機的工作方式有很大的效率問題,100%的電源經變壓器剩90% ,經線阻還剩85%,直流電機效率45%,還有40%的能量,不到一半!!現實還差,因為電機在啟動時沒有象汽車一樣的變速器電流很大,2-3倍的電流,跑起來後只有0.7倍的電流(可能還低),工作方式不對,說白了普通汽車換上電機即可,保留變速器(是一檔二檔的變速箱),工作一定正常!!!汽車發動機在(相對於車速)轉速較高時費油,但電機是小電流。因為電機是負荷小轉速高電流小,而發動機是負荷小轉速高蚝油高!!
⑷ 燃料電池電動汽車的電池能量轉換效率可高達多少
質子交換膜燃料電池PEMFC電堆單體電壓0.63V的時候發電效率是50%,目前普遍定義額定功率點單體電壓0.65~0.67V ,額定點效率在53%左右,去掉15~20%的輔助系統功耗,輸出凈功率效率在42~45%,如果提高單體電壓也就是減少輸出的情況下可以提升輸出凈功率效率到63%左右吧(個人估計)
驅動汽車需要給燃料電池升壓,升壓DC效率95~98%,升壓後給電機驅動,驅動電機效率90~95%(不太准確),
⑸ 怎樣提高電動汽車電池效率和壽命
電動汽車電池一般分鉛酸電池和鋰電池。
鋰電池一般不需要特別注意什麼,注意不要在高溫下長期暴曬就可以了。
鉛酸電池則要注意以下幾個方面:
1.定期維護;電動汽車一般不採用免維護電池,所以要定期加註電解液。
2.加速時不要一下子到最高速,以免電池大電流輸出損害電池;
3.不要等完全沒電了再充電,一般用到百分之70左右就要充電了。也不要用了很少電就充,鉛酸電池的 充電次數是一定的。
⑹ 電動汽車頻繁充電,會降低電池的效率嗎
每天在手邊使用的智能手機已經證明,頻繁充電並不會降低電池的效率及壽命。
美國太空總署曾針對如何延長電池壽命進行專項研究。研究的結果顯示,電池充電越滿、損耗也會越大。如果能使鋰電池的電量保持在中間狀態,電池的壽命將會更長。這意味著,既不要將鋰電池充電到100%,也不要將鋰電池的電量耗盡,充電與放電的間隔越小越好。
如果電池組中的某一個電池單元的容量低於其它單元,經過多次充、放電後,這個電池單元將最終進入深度放電狀態,甚至可能導致整個電池組故障。為了避免這
樣的情況發生,成熟的電動汽車內部會設置檢測裝置,監視每個電池單元的工作狀態;有的還會設置放電裝置,平衡電池單元的充電狀態。請參考電動汽車的九大保養注意事項:http://nev.ofweek.com/2015-09/ART-71008-8500-29001105.html
⑺ 電動汽車充電功率多大
充電樁分交流樁和直流樁兩大類;一般交流樁功率為7KW,使用220V單項電源;直流樁的功率有30、60、100、150、200KW等多個功率等級可選;實際充電時是根據電動汽車的電池參數與充電樁匹配結果決定的,並且隨著充電狀態變化。
准確要看汽車的電池容量而定,一般中小型電動汽車的容量是充滿可以裝18度電。如果6小時充滿。那麼等於18/6=3千瓦。了解充電器的輸入電壓和電流的大小,才能計算,而且充電時,充電器的消耗電流都是在不斷變化的,不會維持在一個數值的,計算出的結果也只是作為一個參考值。
⑻ 電動汽車電池功率轉換的使用效率是多少
內燃機汽車的致命傷是能量轉換過程損失大、效率低,主要反映在如下幾個方面:
①根據卡諾循環的原理,汽油內燃機的最高熱效率僅為35%左右;增壓柴油機也只有45%左右;
②變工況時,內燃機處於非經濟區運行,效率就低得多;
③汽車啟動時油耗很高,做功卻很少,效率很低;
④汽車怠速時,汽車不做功,效率為零;
⑤汽車制動時,動能全部轉變為熱能,效率也趨向零。根據資料介紹,汽車在城市工況行駛時,平均熱效率低於13%。
內燃機與電動汽車電機的能量轉換效率比較
內燃機與電動汽車電機的能量轉換效率比較
電動汽車電機的能量轉換效率比內燃機高,主要反映在如下幾個方面:
①雖然汽輪發電機組也遵循卡諾循環的原理,但在排汽余熱充分利用之後,再加上大型機組的超臨界、超超臨界運行,熱效率可達50%以上;
②汽輪發電機基本上處於經濟工況下運行,效率將始終保持較高水平;
③電機啟動時的效率比內燃機高得多;
④怠速時可以停機使損失為零;
⑤制動時可以發電,進行能量回收;
⑥制動時電機先制動,機械後制動,機械制動用得少,剎車片也少損壞。綜上所述,電動汽車的最高電能轉換效率可達58%,加上熱電轉換總效率可達26%以上,比汽油內燃機汽車的效率高1倍。
⑼ 純電動汽車,怎麼算電耗的
純電動汽車的耗電量介紹:簡介
假設一輛普通的燃油汽車和一輛電動汽車行駛相同的距離,需要的能量是相同的,就好像挪動一件東西,用人力和用機器做功時相同的,這個初中物理就學過。
在此基礎上,我們可以通過燃油汽車做功能能量和效率,推算電動汽車需要多少能量行駛相同的距離,進而通過電動機和電池的效率估算需要多少電量。
純電動汽車的耗電量介紹:舉例
北汽E150EV的電池容量為25.6千瓦時,在60公里等速狀況下可以行使180公里,一般的城市路況下大約能行駛160公里左右,完全能滿足日常市內出行需求。
電動車相比汽油車的使用成本如何,我們可以簡單計算一下。北汽E150EV從完全沒電到完全充滿電,大約需要25.6度電,能夠行使160公里,那麼百公里大約需要15度電。按照商用電價0.88元/度計算,百公里大約需要13元,按照民用電價0.48元/度計算,百公里大約需要6.24元。如果是一輛1.5L的汽油車型,百公里油耗按6升計算,那麼油費約47元(按目前北京油價7.82元/升計算)。如此計算,同樣是行駛100公里,北汽E150EV至少要省了30元以上。另外,E150EV搭載磷酸鐵鋰電池,這種電車最大特點就是安全性比較高,壽命長,充放電壽命達2000次以上,降低更換電池的成本。
看完上面的數據,估計車主對於自己愛車的耗電量有了大概的了解,電動汽車不僅僅環保,成本也比較低,所以是現在社會的熱門出行工具,而且和擠公交和地鐵比起來還很方便。
望採納
⑽ 電動汽車,自帶充電器為什麼,效率比不上充電樁
電動汽車自帶充電器,效率比不上充電樁是因為:
電動車自帶充電器都是使用市電(220V)的,電源輸入功率有限,並且都是在家裡充電,電動車不急用使用,充電時間長對電瓶有好處。而充電樁採用三相交流電(380V),輸入功率餘量大,充電電流也大。這是因為充電樁是給電動車補電的,不能讓電動車為了再行駛等半天一天再開走。
充電器效率高,就要求充電器本身電路設計與製作工藝都必須高,而電動車生產廠家側重的是電動車的設計與工藝,不會將重點放在充電器上的。也就是說投入少,效率自然低。