电动汽车主要能量来源是什么

发布时间:2024-09-07 10:34:01 来源:整理于互联网

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

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2.0V V,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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