Elektr transport vositalarining tasnifini tahlil qilish
va texnik xususiyatlari
Elektr transport vositalari - bu batareyalar yoki boshqa qayta tiklanadigan energiya manbalari bilan ishlaydigan transport vositalari, an'anaviy ichki yonuv dvigatelli transport vositalaridan farqli o'laroq, ular quvvatni ta'minlash uchun yonilg'i xujayralari yoki elektr motorlariga tayanadi. Mavjud texnik holat va transport vositalarini boshqarish tamoyillariga ko'ra, elektr transport vositalarini uch turga bo'lish mumkin: sof elektr transport vositalari (BEV), yonilg'i xujayrasi elektr transport vositalari va gibrid elektr transport vositalari (HEV).
1. Akkumulyatorli elektr transport vositasi (BEV)
Sof elektr transport vositalari nol emissiya, past shovqin, oddiy tuzilish va etuk texnologiya afzalliklariga ega. Ular to'liq batareyalar bilan quvvatlanadigan va motorlar tomonidan boshqariladigan transport vositalaridir. Avtomobil dvigatellarining harakatlanish energiyasi bortdagi qayta zaryadlanuvchi batareyalar yoki boshqa energiya saqlash qurilmalari (shu jumladan quvvat akkumulyatorlari) dan keladi. , superkondensator, volan batareyasi va boshqalar).
Hozirgi vaqtda avtomobil energiyasi asosan qo'rg'oshin-kislotali akkumulyatorlar, nikel-vodorod batareyalari, nikel-mis akkumulyatorlari, natriy-oltingugurtli akkumulyatorlar, karp-ion batareyalari, sink-havo batareyalari va boshqalarni o'z ichiga olgan quvvat akkumulyatorlaridan foydalanadi.
(1) Sof elektr avtomobil tizimining printsipi va tarkibi
Sof elektr transport vositalari odatda motorlar tomonidan boshqariladi. Elektr dvigatellarining harakatlantiruvchi elektr energiyasi bortdagi qayta zaryadlanuvchi batareyalar yoki boshqa energiya saqlash qurilmalaridan olinadi. Bortdagi energiya quvvatni o'zgartirish moslamasi (dvigatel boshqaruvchisi) orqali harakatlantiruvchi vositaga elektr energiyasini etkazib beradi va uni ishlashga boshqaradi. Haydovchi vosita uzatish moslamasi tomonidan boshqariladi. Avtomobilni harakatlantirish uchun g'ildiraklar aylanadi.
Sof elektr transport vositalari asosan elektr ta'minoti tizimi, elektr haydovchi tizimi, yordamchi tizim, korpus va shassidan iborat.
(2) Sof elektr transport vositalarining turlari
Avtomobilning quvvat manbai sifatida bitta akkumulyator ishlatiladi: batareyaning o'ziga xos energiyasi va o'ziga xos quvvati past, batareya paketining og'irligi va hajmi katta.
Yordamchi quvvat manbasini o'rnatish: Sof elektr transport vositasiga yordamchi quvvat manbasini (superkondansatör, generator majmuasi, quyosh energiyasi va boshqalar) o'rnatish sof elektr transport vositasining boshlang'ich ish faoliyatini yaxshilashi va haydash oralig'ini oshirishi mumkin.
(3) Sof elektr transport vositalarining ishlash printsipi
Sof elektr transport vositalari g'ildiraklarni oldinga siljitish uchun elektr motorini haydash uchun batareyaning energiyasidan foydalanadi. Energiya oqimining yo'nalishi: batareya → quvvat regulyatori → elektr motor → quvvat uzatish tizimi → haydash g'ildiragi. Ularning orasida batareya quvvat regulyatoridan o'tgandan keyin elektr motoriga chiqadigan oqimni ta'minlaydi. Elektr dvigateli momentni ta'minlaydi, bu transport vositasini boshqarishni amalga oshirish uchun g'ildiraklarni uzatish moslamasi orqali boshqaradi.
2. Yoqilg'i xujayrasi elektr transport vositasi (FCEV)
An'anaviy elektr transport vositalari bilan taqqoslaganda, yonilg'i xujayralarining kimyoviy reaksiya jarayoni zararli mahsulotlarni ishlab chiqarmaydi va yuqori samaradorlik, ifloslanish, nol emissiya va shovqinsiz afzalliklarga ega. Yoqilg'i xujayrasi vositalari odatda yoqilg'i sifatida vodorod, metanol va boshqalarni ishlatadi va dvigatelni boshqarish uchun kimyoviy reaktsiyalar orqali elektr energiyasini ishlab chiqaradi. Dvigatel tomonidan ishlab chiqarilgan mexanik energiya o'zgaruvchan tezlikni uzatish moslamasi orqali harakatlantiruvchi g'ildiraklarga uzatiladi va shu bilan transport vositasini boshqaradi.
(1) Yoqilg'i xujayrasi transport vositalarining asosiy tuzilishi
Yoqilg'i xujayrasi vositasi (vodorod-elektr gibrid) yonilg'i xujayrasi to'plamidan, elektr tortish dvigatelidan, DCDCdan, termal tizimdan (sovutish), batareya to'plamidan va gidrogenatsiya portidan iborat. U Yoqilg'i to'ldiruvchisi, FuelTank (vodorod), Transmissiya, Quvvat elektron boshqaruvchisi va yordamchi batareya kabi quyi tizimlardan iborat.
Yoqilg'i xujayrasi elektr transport vositalari va oddiy elektr transport vositalari asosan bir xil elektr haydovchi tuzilishiga ega. Yoqilg'i xujayrasi transport vositalari to'rtta asosiy moduldan iborat: quvvat tizimi, shassi, avtomobil elektron tizimi va korpus. Quvvat tizimi avtomobilni yonilg'i xujayrasi tizimi va elektr motori orqali quvvat bilan ta'minlaydi.
Turli haydovchi shakllariga ko'ra, uni sof yonilg'i xujayrasi haydovchisi va gibrid haydovchiga bo'lish mumkin;
Turli energiya manbalariga ko'ra, uni ikki turga bo'lish mumkin: avtomobilga o'rnatilgan sof vodorod va yoqilg'ini isloh qilish;
Yoqilg'i xujayrasi tomonidan taqdim etilgan quvvatning avtomobilning umumiy quvvat talabiga nisbati bo'yicha uni ikki turga bo'lish mumkin: energiya gibrid turi va quvvat gibrid turi.
(2) Yoqilg'i xujayrasi transport vositalarining ishlash printsipi
Yoqilg'i xujayrasi vositasining yuragi, yonilg'i xujayrasi stacki vodorod va kislorodning elektrokimyoviy reaktsiyasini tezlashtiradigan, vodorod va kislorodning kimyoviy reaktsiyasida ajralib chiqadigan energiyani elektr energiyasiga aylantiradigan idishni ta'minlaydi. Yoqilg'i xujayrasi avtomobilida yonilg'i xujayrasi va batareya motorni energiya bilan ta'minlash uchun birgalikda ishlaydi, bu esa o'z navbatida avtomobilni quvvat bilan ta'minlaydi va transport vositasini boshqaradi. Batareya uchun u energiya manbai hisoblanadi. Yoqilg'i xujayrasi to'plami uchun uning energiya manbai vodorod bo'lib, hozirgi umumiy saqlash usuli yuqori bosimli vodorod saqlash tanklaridan foydalanishdir.
(3) Yoqilg'i xujayrasi transport vositalari qiyinchiliklarni engishadi
Katalizator: Yoqilg'i xujayralari elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun reaktsiya katalizatorlaridan foydalanishi kerak va katalizatorni tashkil etuvchi noyob metall platina qimmat va kam zahiraga ega. Shu sababli, yangi katalizatorlarni ishlab chiqish yonilg'i xujayrasi elektr transport vositalarining rivojlanishiga bevosita ta'sir qilishning kalitidir.
Yoqilg'i manbai va saqlash: vodorod yonilg'i xujayralari vodorodga muhtoj. Vodorodning o'zi sanoat zanjiri tayanchiga ega emas. Ishlab chiqarish, tashish, saqlash va yonilg'i quyish juda noqulay, qimmat va xavfli. Yoqilg'i transport vositalari va elektr transport vositalari bilan solishtirganda, avtomobillar, vodorod yonilg'i xujayrasi transport vositalari kamroq etuk.
3. Gibrid elektr transport vositasi (HEV)
Elektromexanik tizimlar bo'yicha xalqaro komissiya qoshidagi Elektr transport vositalari bo'yicha texnik qo'mitasining tavsiyalariga ko'ra, gibrid elektr transport vositalari ikki yoki undan ortiq akkumulyator energiya manbalari yoki konvertorlardan foydalanadigan, kamida ikkitasi elektr energiyasi bilan ta'minlanishi mumkin bo'lgan harakatlantiruvchi energiya sifatida foydalanadigan transport vositalarini nazarda tutadi. Gibrid elektr transport vositasi deb ataladi. Odatda, ichki yonuv dvigateli va akkumulyator quvvatini aralashtiradigan modellar gibrid elektr transport vositalari deb ataladi, ya'ni elektr dvigatel va generator bilan an'anaviy yoqilg'idan foydalanadigan modellar va elektr motori past tezlikni yaxshilash uchun dvigatelning yordamchi kuchi bo'lib xizmat qiladi. quvvat chiqishi va yoqilg'i sarfi.
Avtomobil zaryadlash uchun tashqi zaryadlovchi vilkasini talab qiladimi-yo'qligiga qarab, gibrid elektr transport vositalarini plaginga ulanadigan gibrid transport vositalariga va vilkaga ulanmagan gibrid transport vositalariga bo'lish mumkin. Gibrid elektr transport vositalarini energiya tizimining strukturaviy xususiyatlariga ko'ra ketma-ket, parallel, gibrid va aralash gibrid transport vositalariga bo'lish mumkin.
(1) Series gibrid elektr transport vositasi (SHEV)
Seriyali gibrid elektr transport vositasi (SHEV) dvigateli tomonidan ishlab chiqarilgan mexanik energiya birinchi navbatda generator orqali elektr energiyasiga aylanadi. O'zgartirilgan elektr energiyasining bir qismi akkumulyatorni zaryad qilish uchun ishlatiladi, ikkinchi qismi esa g'ildiraklarni haydovchi dvigatel va uzatish moslamasi orqali haydash uchun ishlatiladi.
Seriyali gibrid avtomobilning tuzilishi oddiy va uning quvvat tizimi uchta quvvat blokidan iborat: dvigatel, generator va elektr motor.
Seriyali gibrid avtomobilning ishlash printsipi: dvigatel elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun generatorni boshqaradi va elektr energiyasi boshqaruvchi orqali batareyaga yoki elektr motoriga uzatiladi va elektr motori transport vositasini uzatish mexanizmi orqali boshqaradi. Yuk kichik bo'lsa, elektr motor g'ildiraklarni boshqaradi; yuk katta bo'lsa, vosita elektr energiyasini ishlab chiqarish va motorni boshqarish uchun generatorni boshqaradi.
(2) Parallel gibrid elektr transport vositasi (PHEV)
Parallel gibrid elektr transport vositasi (PHEV) dvigateli ham, elektr motor ham g'ildiraklarni haydash uchun ishlatiladi va ularning kuchi parallel ravishda g'ildiraklarga uzatiladi. Avtomobil ushbu ikkita quvvat chiqishini joriy ish sharoitlariga qarab tanlaydi.
Dvigatel va elektr motor odatda g'ildiraklarni turli debriyajlar orqali boshqaradi va uchta ish rejimi mavjud: faqat dvigatel, faqat elektr qo'zg'aysan tizimi va dvigatel + elektr haydovchi tizimi gibrid haydovchi. Dvigatel tomonidan taqdim etilgan quvvat avtomobil uchun zarur bo'lgan haydash kuchidan kattaroq bo'lsa yoki avtomobil tormozlanganda, elektr haydovchi tizimi batareyani zaryad qilish uchun generator holatida ishlaydi.
Parallel gibrid transport vositasining dvigateli an'anaviy transport vositasini boshqarish tizimiga yaqinroq bo'lgan transmissiya mexanizmi orqali g'ildiraklarni to'g'ridan-to'g'ri boshqarishi mumkin. Mexanik samaradorlikni yo'qotish oddiy transport vositalariga o'xshaydi va u keng qo'llaniladi.
(3) Seriyali parallel gibrid elektr transport vositasi (SPHEV)
Gibrid (seriya-parallel) gibrid elektr transport vositasi (SPHEV) ketma-ket gibrid tizim va parallel gibrid tizimni birlashtiradi, bu ikkala tizimning afzalliklarini maksimal darajada oshirish va ketma-ket uzatish marshruti bilan solishtirganda mexanik quvvat qo'shish; parallel turdagi bilan solishtirganda, elektr energiyasini uzatish yo'nalishi ortadi.
Gibrid tizimda ikkita elektr motor mavjud. Haydash shartlariga qarab, elektr motorni yakka o'zi yoki elektr motor + dvigatelni birgalikda boshqarish mumkin. Bundan tashqari, kerak bo'lganda, tizim g'ildiraklarni haydash paytida generator orqali elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin.