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电动汽车的电源的效率

发布时间: 2021-06-05 04:55:54

电动汽车电池的性能参数

化学电池品种繁多,性能各异。常用以表征其性能的指标有:电性能、机械性能、贮存性能等,有时还包括使用性能和经济成本。我们主要介绍其电性能和贮存性能。电性能包括:电动势、额定电压、开路电压、工作电压、终止电压、充电电压、内阻、容量、比能量和比功率、贮存性能和自放电、寿命等。贮存性能主要取决于电池的自放电大小。 系指电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。
⑸ 终止电压
系指放电终止时的电压值,视负载和使用要求不同而异。 目前普遍使用的铅酸蓄电池正、负极板为涂膏式,由铅锑合金或铅钙合金板栅架和活性物质两部分构成。因此,极板电阻也由板栅电阻和活性物质电阻组成。板栅在活性物质内层,充放电时,不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻。活性物质的电阻是随着电池充放电状态的不同而变化的。
当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅(PbSO4),硫酸铅含量越大,其电阻越大。而电池充电时将硫酸铅还原为铅(Pb),硫酸铅含量越小,其电阻越小。 连接体包括单体电池串联时连接条等金属的固有电阻,电池极板间的连接电阻,以及正、负极板组成极群的连接体的金属电阻,若焊接和连接接触良好,连接体电阻可视为一固定电阻。
每只电池所呈现的内阻就是上述物体电阻的总和,电池内阻R与电动势、端电压及放电电流的关系:Rs=(E-Uf)÷If
电池的内阻在放电过程中会逐渐增加,而在充电过程中则逐渐减小。所以,电池在充放电过程中,端电压也会因其内阻的变化而变动。故端电压在放电时低于电池的电动势,充电时又高于电池的电动势。 电池的容量单位为库仑(C)或安时(Ah)。表征电池容量特性的专用术语有三个:
a. 理论容量。系指根据参加电化学反应的活性物质电化学当量数计算得到的电量。通常,理论上1电化当量物质将放出1法拉第电量,即96500C或26.8Ah(1电化当量物质的量,等于活性物质的原子量或分子量除以反应的电子数)。
b. 额定容量。系指在设计和生产电池时,规定或保证在指定放电条件下电池应该放出的最低限度的电量。
c. 实际容量。系指在一定的放电条件下,即在一定的放电电流和温度下,电池在终止电压前所能放出的电量。
电池的实际容量通常比额定容量大10%~20%。
电池容量的大小,与正、负极上活性物质的数量和活性有关,也与电池的结构和制造工艺与电池的放电条件(电流、温度)有关。
影响电池容量因素的综合指标是活性物质的利用率。换言之,活性物质利用得越充分,电池给出的容量也就越高。
活性物质的利用率可以定义为:
利用率=(电池实际容量/电池理论容量)×100%
或,利用率=(活性物质理论用量/活性物质实际用量)×100%。 电池的输出能量是指在一定的放电条件下,电池所能作出的电功,它等于电池的放电容量和电池平均工作电压的乘积,其单位常用瓦时(Wh)表示。
电池的比能量有两种。一种叫重量比能量,用瓦时/千克(Wh/kg)表示;另一种叫体积比能量,用瓦时/升(Wh/L)表示。比能量的物理意义是电池为单位重量或单位体积时所具有的有效电能量。它的比较电池性能优劣的重要指标。 电池经过干贮存(不带电解液)或湿贮存(带电解液)一定时间后,其容量会自行降低,这个现象称自放电。所谓“贮存性能”是指电池开路时,在一定的条件下(如温度、湿度)贮存一定时间后自放电的大小。
电池在贮存期间,虽然没有放出电能量,但是在电池内部总是存在着自放电现象。即使是干贮存,也会由于密封不严,进入水份、空气及二氧化碳等物质,使处于热力学不稳定状态的部分正极和负极活性物质构成微电池腐蚀机理,自行发生氧化还原反应而白白消耗掉。如果是湿贮存,更是如此。长期处在电解液中的活性物质也是不稳定的。负极活性物质大多是活泼金属,都会发生阳极自溶。酸性溶液中,负极金属是不稳定的,在碱性溶液及中性溶液中也非十分稳定。 电池自放电的大小,一般用单位时间内容量减少的百分比表示,即:
自放电=(Co-Ct/Cot)×100%
式中:Co──贮存前电池容量,Ah;
Ct──贮存后电池容量,Ah;
t──贮存时间,用天、周、月或年表示。
自放电的大小,也能用电池贮存至某规定容量时的天数表示,称为贮存寿命。贮存寿命有两种,即干贮存寿命和湿贮存寿命。对于在使用时才加入电解液的电池贮存寿命,习惯上也称为干贮存寿命。干贮存寿命可以很长。对于出厂前已加入电解液的电池贮存寿命,习惯上称为湿贮存寿命(或湿荷电寿命)。湿贮存时自放电严重,寿命较短。如银锌电池的干贮存寿命可达5~8年,但它的湿贮存寿命通常只有几个月。
降低电池中自放电的措施,一般是采用纯度较高的原材料,或将原材料预先处理,除去有害杂质。也可在负极金属板栅中加入氢过电位较高的金属,如Ag、Cd等,还有的在溶液中加入缓蚀剂,目的都是抑制氢的析出,减少自放电反应的发生。 电池的寿命有“干贮存寿命”和“湿贮存寿命”两个概念。必须指出,这两个概念仅是针对电池自放电大小而言的,并非电池的实际使用期限。电池的真正寿命是指电池实际使用的时间长短。
对一次电池而言,电池的寿命是表征给出额定容量的工作时间(与放电倍率大小有关)。
对二次电池而言,电池的寿命分充放电循环寿命和湿搁置使用寿命两种。
充放电循环寿命,是衡量二次电池性能的一个重要参数。经受一次充电和放电,称为一次循环(或一个周期)。在一定的充放电制度下,电池容量降至某一规定值之前,电池能耐受的充放电次数,称为二次电池的充放电循环寿命。充放电循环寿命越长,电池的性能越好。在目前常用的二次电池中,镉镍电池的充放电循环寿命500~800次,铅酸电池200~500次,锂离子电池600~1000次,锌银电池很短,约100次左右。
二次电池的充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制式等条件有关。所谓“放电深度”是指电池放出的容量占额定容量的百分数。减少放电深度(即“浅放电”),二次电池的充放电循环寿命可以大大延长。
湿搁置使用寿命,也是衡量二次电池性能的重要参数之一。它是指电池加入了电解液后开始进行充放电循环直至充放电循环寿命终止的时间(包括充放电循环过程中电池处于放电态湿搁置的时间)。湿搁置使用寿命越长,电池性能越好。在目前常用的电池中,镉镍电池湿搁置使用寿命2~3年,铅酸电池3~5年,锂离子电池5~8年,锌银电池最短,只有1年左右。

⑵ 电动汽车在城市里的效率

在城市中,道路上车辆行驶较多,而且经常遇到红绿灯,车辆必须不断地停车和起步。
电动汽车概念及分类——电动汽车的缺点
(一)电动汽车制造成本和价格问题
电动汽车的批量生产成本会略高于传统燃油车的成本(含蓄电池)。
(二)电动汽车运行成本和价格问题
就目前的技术和生产水平而言,动力蓄电池组的使用寿命在1年-2年,目前各国都在研制和推广使用蓄电池组管理系统和快速更换系统,以期将蓄电池组的使用寿命提高到3年-5年。
电动汽车概念及分类——主流电动汽车

⑶ 电动汽车电能转化为动能的效率有多高

首先说电原到变压器有一个效率问题(充电),电池从化学能到电能有效率问题,导线有线阻要消耗电能,电机有效率问题,电机的工作方式有很大的效率问题,100%的电源经变压器剩90% ,经线阻还剩85%,直流电机效率45%,还有40%的能量,不到一半!!现实还差,因为电机在启动时没有象汽车一样的变速器电流很大,2-3倍的电流,跑起来后只有0.7倍的电流(可能还低),工作方式不对,说白了普通汽车换上电机即可,保留变速器(是一档二档的变速箱),工作一定正常!!!汽车发动机在(相对于车速)转速较高时费油,但电机是小电流。因为电机是负荷小转速高电流小,而发动机是负荷小转速高蚝油高!!

⑷ 燃料电池电动汽车的电池能量转换效率可高达多少

质子交换膜燃料电池PEMFC电堆单体电压0.63V的时候发电效率是50%,目前普遍定义额定功率点单体电压0.65~0.67V ,额定点效率在53%左右,去掉15~20%的辅助系统功耗,输出净功率效率在42~45%,如果提高单体电压也就是减少输出的情况下可以提升输出净功率效率到63%左右吧(个人估计)
驱动汽车需要给燃料电池升压,升压DC效率95~98%,升压后给电机驱动,驱动电机效率90~95%(不太准确),

⑸ 怎样提高电动汽车电池效率和寿命

电动汽车电池一般分铅酸电池和锂电池。
锂电池一般不需要特别注意什么,注意不要在高温下长期暴晒就可以了。
铅酸电池则要注意以下几个方面:
1.定期维护;电动汽车一般不采用免维护电池,所以要定期加注电解液。
2.加速时不要一下子到最高速,以免电池大电流输出损害电池;
3.不要等完全没电了再充电,一般用到百分之70左右就要充电了。也不要用了很少电就充,铅酸电池的 充电次数是一定的。

⑹ 电动汽车频繁充电,会降低电池的效率吗

每天在手边使用的智能手机已经证明,频繁充电并不会降低电池的效率及寿命。
美国太空总署曾针对如何延长电池寿命进行专项研究。研究的结果显示,电池充电越满、损耗也会越大。如果能使锂电池的电量保持在中间状态,电池的寿命将会更长。这意味着,既不要将锂电池充电到100%,也不要将锂电池的电量耗尽,充电与放电的间隔越小越好。

如果电池组中的某一个电池单元的容量低于其它单元,经过多次充、放电后,这个电池单元将最终进入深度放电状态,甚至可能导致整个电池组故障。为了避免这
样的情况发生,成熟的电动汽车内部会设置检测装置,监视每个电池单元的工作状态;有的还会设置放电装置,平衡电池单元的充电状态。请参考电动汽车的九大保养注意事项:http://nev.ofweek.com/2015-09/ART-71008-8500-29001105.html

⑺ 电动汽车充电功率多大

充电桩分交流桩和直流桩两大类;一般交流桩功率为7KW,使用220V单项电源;直流桩的功率有30、60、100、150、200KW等多个功率等级可选;实际充电时是根据电动汽车的电池参数与充电桩匹配结果决定的,并且随着充电状态变化。
准确要看汽车的电池容量而定,一般中小型电动汽车的容量是充满可以装18度电。如果6小时充满。那么等于18/6=3千瓦。了解充电器的输入电压和电流的大小,才能计算,而且充电时,充电器的消耗电流都是在不断变化的,不会维持在一个数值的,计算出的结果也只是作为一个参考值。

⑻ 电动汽车电池功率转换的使用效率是多少

内燃机汽车的致命伤是能量转换过程损失大、效率低,主要反映在如下几个方面:
①根据卡诺循环的原理,汽油内燃机的最高热效率仅为35%左右;增压柴油机也只有45%左右;
②变工况时,内燃机处于非经济区运行,效率就低得多;
③汽车启动时油耗很高,做功却很少,效率很低;
④汽车怠速时,汽车不做功,效率为零;
⑤汽车制动时,动能全部转变为热能,效率也趋向零。根据资料介绍,汽车在城市工况行驶时,平均热效率低于13%。
内燃机与电动汽车电机的能量转换效率比较
内燃机与电动汽车电机的能量转换效率比较
电动汽车电机的能量转换效率比内燃机高,主要反映在如下几个方面:
①虽然汽轮发电机组也遵循卡诺循环的原理,但在排汽余热充分利用之后,再加上大型机组的超临界、超超临界运行,热效率可达50%以上;
②汽轮发电机基本上处于经济工况下运行,效率将始终保持较高水平;
③电机启动时的效率比内燃机高得多;
④怠速时可以停机使损失为零;
⑤制动时可以发电,进行能量回收;
⑥制动时电机先制动,机械后制动,机械制动用得少,刹车片也少损坏。综上所述,电动汽车的最高电能转换效率可达58%,加上热电转换总效率可达26%以上,比汽油内燃机汽车的效率高1倍。

⑼ 纯电动汽车,怎么算电耗的

纯电动汽车的耗电量介绍:简介
假设一辆普通的燃油汽车和一辆电动汽车行驶相同的距离,需要的能量是相同的,就好像挪动一件东西,用人力和用机器做功时相同的,这个初中物理就学过。
在此基础上,我们可以通过燃油汽车做功能能量和效率,推算电动汽车需要多少能量行驶相同的距离,进而通过电动机和电池的效率估算需要多少电量。
纯电动汽车的耗电量介绍:举例
北汽E150EV的电池容量为25.6千瓦时,在60公里等速状况下可以行使180公里,一般的城市路况下大约能行驶160公里左右,完全能满足日常市内出行需求。
电动车相比汽油车的使用成本如何,我们可以简单计算一下。北汽E150EV从完全没电到完全充满电,大约需要25.6度电,能够行使160公里,那么百公里大约需要15度电。按照商用电价0.88元/度计算,百公里大约需要13元,按照民用电价0.48元/度计算,百公里大约需要6.24元。如果是一辆1.5L的汽油车型,百公里油耗按6升计算,那么油费约47元(按目前北京油价7.82元/升计算)。如此计算,同样是行驶100公里,北汽E150EV至少要省了30元以上。另外,E150EV搭载磷酸铁锂电池,这种电车最大特点就是安全性比较高,寿命长,充放电寿命达2000次以上,降低更换电池的成本。
看完上面的数据,估计车主对于自己爱车的耗电量有了大概的了解,电动汽车不仅仅环保,成本也比较低,所以是现在社会的热门出行工具,而且和挤公交和地铁比起来还很方便。
望采纳

⑽ 电动汽车,自带充电器为什么,效率比不上充电桩

电动汽车自带充电器,效率比不上充电桩是因为:

  1. 电动车自带充电器都是使用市电(220V)的,电源输入功率有限,并且都是在家里充电,电动车不急用使用,充电时间长对电瓶有好处。而充电桩采用三相交流电(380V),输入功率余量大,充电电流也大。这是因为充电桩是给电动车补电的,不能让电动车为了再行驶等半天一天再开走。

  2. 充电器效率高,就要求充电器本身电路设计与制作工艺都必须高,而电动车生产厂家侧重的是电动车的设计与工艺,不会将重点放在充电器上的。也就是说投入少,效率自然低。

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