Greining á flokkun rafbíla
og tæknilegir eiginleikar
Rafknúin farartæki eru farartæki knúin rafhlöðum eða öðrum endurnýjanlegum orkugjöfum, ólíkt hefðbundnum ökutækjum með brunahreyfli, sem treysta á efnarafala eða rafmótora til að veita orku. Samkvæmt núverandi tæknilegri stöðu og meginreglum um akstur ökutækja er hægt að skipta rafknúnum ökutækjum í þrjár gerðir: hrein rafknúin ökutæki (BEV), rafknúin ökutæki fyrir eldsneyti og rafknúin ökutæki (HEV).
1. Rafhlaða rafbíll (BEV)
Hrein rafknúin farartæki hafa kosti þess að losa núll, lágan hávaða, einfalda uppbyggingu og þroskaða tækni. Þetta eru farartæki sem eru algjörlega knúin rafhlöðum og knúin áfram af mótorum. Driforka ökutækjahreyfla kemur frá endurhlaðanlegum rafhlöðum um borð eða öðrum orkugeymslutækjum (þar á meðal rafhlöðum). , ofurþétti, rafhlaða svifhjóls osfrv.).
Ökutækisorka notar nú aðallega rafhlöður, þar á meðal blýsýrurafhlöður, nikkel-vetnisrafhlöður, nikkel-kopar rafhlöður, natríumbrennisteinsrafhlöður, karpjónarafhlöður, sinkloft rafhlöður o.fl.
(1) Meginregla og samsetning hreins rafbílakerfis
Hrein rafknúin farartæki eru almennt knúin áfram af mótorum. Drifrafmagn rafmótora kemur frá endurhlaðanlegum rafhlöðum um borð eða öðrum orkugeymslutækjum. Orkan um borð veitir raforku til akstursmótorsins í gegnum aflbreytibúnaðinn (mótorstýringu) og knýr hann til starfa. Drifmótorinn er knúinn áfram af sendingarbúnaðinum. Hjólin snúast til að hreyfa bílinn.
Hrein rafknúin farartæki eru aðallega samsett af aflgjafakerfi, rafdrifskerfi, aukakerfi, yfirbyggingu og undirvagni.
(2) Tegundir hreinna rafknúinna ökutækja
Ein rafhlaða er notuð sem aflgjafi ökutækisins: sérstök orka og sérstakur kraftur rafhlöðunnar er lítill og þyngd og rúmmál rafhlöðupakkans eru stór.
Uppsetning hjálparaflgjafa: Að setja upp hjálparaflgjafa (ofurþétti, rafalasett, sólarorku osfrv.) á hreinu rafknúnu ökutæki getur bætt byrjunarafköst hreina rafknúinna ökutækisins og aukið drægni.
(3) Vinnureglur hreinna rafknúinna ökutækja
Hrein rafknúin farartæki nota orku rafhlöðunnar til að knýja rafmótorinn til að færa hjólin áfram. Orkuflæðisleiðin er: rafhlaða → aflstillir → rafmótor → aflflutningskerfi → drifhjól. Meðal þeirra veitir rafhlaðan straum, sem er framleiðsla til rafmótorsins eftir að hafa farið í gegnum aflstillinn. Rafmótorinn veitir tog, sem knýr hjólin í gegnum flutningsbúnaðinn til að átta sig á akstri ökutækisins.
2. Eldsneytisfrumu rafknúin farartæki (FCEV)
Í samanburði við hefðbundin rafknúin farartæki framleiðir efnahvarfsferlið eldsneytisfrumna ekki skaðlegar vörur og hefur kosti þess að vera mikil afköst, engin mengun, engin losun og enginn hávaði. Eldsneytisafala farartæki nota venjulega vetni, metanól o.fl. sem eldsneyti og mynda raforku með efnahvörfum til að knýja mótorinn. Vélræna orkan sem mótorinn myndar er send til drifhjólanna með breytilegum hraðaskiptibúnaði og keyrir þannig ökutækið.
(1) Grunnbygging ökutækja fyrir efnarafal
Eldsneytisfrumuökutæki (vetnisrafmagnsblendingur) samanstendur af eldsneytisfrumustafla, rafdrifsmótor, DCDC, hitakerfi (kælingu), rafhlöðupakka og vetnunartengi. Það er samsett af undirkerfum eins og eldsneytisfyllingu, eldsneytistanki (vetni), gírskiptingu, rafstýringu og aukarafhlöðu.
Eldsneytisfrumu rafknúin farartæki og venjuleg rafknúin farartæki hafa í grundvallaratriðum sömu rafdrifsbyggingu. Eldsneytisafrumutæki eru samsett úr fjórum grunneiningum: raforkukerfi, undirvagni, rafeindakerfi bifreiða og yfirbyggingu. Rafkerfið veitir ökutækinu afl í gegnum efnarafalakerfið og rafmótorinn.
Samkvæmt mismunandi drifformum er hægt að skipta því í hreint efnarafaldrif og tvinndrif;
Samkvæmt mismunandi orkugjöfum er hægt að skipta því í tvær gerðir: hreint vetni á ökutæki og endurnýjun eldsneytis;
Samkvæmt hlutfalli aflsins sem efnarafalinn gefur af heildaraflþörf ökutækisins er hægt að skipta því í tvær gerðir: orkublendingsgerð og aflblendingsgerð.
(2) Vinnureglur eldsneytisfrumubifreiða
Hjarta efnarafala farartækis, efnarafala stafla, gefur ílát sem flýtir fyrir rafefnafræðilegum viðbrögðum vetnis og súrefnis og breytir orkunni sem losnar við efnahvörf vetnis og súrefnis í raforku. Í efnarafala ökutæki vinna efnarafalinn og rafhlaðan saman til að veita orku til mótorsins, sem aftur gefur ökutækinu afl og knýr ökutækið. Fyrir rafhlöðuna er það orkugjafinn sjálfur. Fyrir efnarafalinn er orkugjafi hans vetni og núverandi algeng geymsluaðferð hans er að nota háþrýstivetnisgeyma.
(3) Eldsneytisafruma farartæki sigrast á erfiðleikum
Hvati: Eldsneytisfrumur verða að nota hvarfhvata til að framleiða rafmagn og sjaldgæfi málmurinn platína sem myndar hvatann er dýr og hefur af skornum skammti. Þess vegna er þróun nýrra hvata lykillinn að því að hafa bein áhrif á þróun eldsneytisfrumu rafknúinna ökutækja.
Uppruni og geymsla eldsneytis: Vetniseldsneytisfrumur þurfa vetni. Vetni sjálft hefur enga iðnaðarkeðjustuðning. Framleiðsla, flutningur, geymsla og eldsneytisáfylling eru afar óþægileg, kostnaðarsöm og hættuleg. Í samanburði við eldsneytisbíla og rafknúin farartæki eru bílar, vetniseldsneytisbílar minna þroskaðir.
3. Hybrid Electric Vehicle (HEV)
Samkvæmt tilmælum Tækninefndar um rafknúin farartæki undir Alþjóðanefndinni um rafvélakerfi vísar blendingur rafknúinn farartæki til farartækja sem nota tvo eða fleiri rafgeymaorkugjafa eða -breyta sem driforku, en að minnsta kosti tveir þeirra geta veitt raforku. Kallast hybrid rafbíll. Venjulega eru gerðir sem blanda brunahreyfli og rafhlöðuorku kölluð tvinn rafbílar, það er gerðir sem nota hefðbundið eldsneyti með rafmótor og rafal, og rafmótorinn þjónar sem hjálparafli hreyfilsins til að bæta lághraða. afköst og eldsneytisnotkun.
Það fer eftir því hvort ökutækið þarf utanáliggjandi hleðslutengi til að hlaða, er hægt að skipta tvinn rafknúnum ökutækjum í tengitvinnbíla og tvinnbíla sem ekki eru tengdir. Tvinn rafknúnum ökutækjum er hægt að skipta í röð, samhliða, tvinnbíla og samsetta blendinga í samræmi við byggingareiginleika raforkukerfisins.
(1) Hybrid rafmagnsbíll (SHEV)
Vélrænni orkuframleiðsla SHEV-vélarinnar er fyrst umbreytt í raforku í gegnum rafalinn. Hluti umbreyttrar raforku er notaður til að hlaða rafhlöðuna og hinn hlutinn er notaður til að keyra hjólin í gegnum drifmótorinn og flutningsbúnaðinn.
Uppbygging tvinnbíls í röð er einföld og aflkerfi þess samanstendur af þremur undireiningum: vél, rafal og rafmótor.
Vinnureglan um tvinnbíla í röð: vélin knýr rafallinn til að framleiða rafmagn og raforkan er send til rafhlöðunnar eða rafmótorsins í gegnum stjórnandann og rafmótorinn knýr ökutækið í gegnum flutningsbúnaðinn. Þegar álagið er lítið rekur rafmótorinn hjólin; þegar álagið er mikið knýr vélin rafalinn til að framleiða rafmagn og knýja mótorinn.
(2) Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)
Bæði samhliða hybrid rafknúin farartæki (PHEV) vélin og rafmótorinn eru notaðir til að knýja hjólin og afl þeirra er afhent til hjólanna samhliða. Ökutækið velur þessa tvo aflgjafa í samræmi við núverandi vinnuaðstæður.
Vélin og rafmótorinn keyra venjulega hjólin í gegnum mismunandi kúplingar og það eru þrjár vinnsluhamir: vél einn, rafdrifkerfi eitt og sér og vél + rafdrifskerfi blendingur. Þegar aflið sem vélin veitir er meira en akstursaflið sem ökutækið þarfnast, eða þegar ökutækið er að hemla, virkar rafdrifskerfið í rafalastöðu til að hlaða rafhlöðuna.
Vél samhliða tvinnbíls getur beint hjólunum í gegnum gírskiptibúnaðinn, sem er nær hefðbundnu drifkerfi ökutækja. Tap á vélrænni skilvirkni er svipað og í venjulegum ökutækjum og það er mikið notað.
(3) Samhliða tvinnbíll (SPHEV)
Hybrid (röð-samhliða) tvinn rafknúin farartæki (SPHEV) sameinar raðblendingskerfi og samhliða tvinnkerfi, með það að markmiði að hámarka kosti beggja kerfa og bæta vélrænu afli samanborið við raðflutningsleiðina; miðað við samhliða gerð er flutningsleið raforku aukin.
Hybrid kerfið er með tveimur rafmótorum. Það fer eftir akstursaðstæðum, hægt er að keyra rafmótorinn einn eða samkeyra rafmótor + vél. Þar að auki, þegar þörf krefur, getur kerfið einnig framleitt rafmagn í gegnum rafal á meðan það keyrir hjólin.