バッテリー: リチウム、空気と水
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バッテリー: リチウム、空気と水
我々 は、既に、一般的な概念と選択したモータに定義されます。初めての動力源に対処します。
ナショナルカートの特徴電気モーターのエネルギー源を車に配置するのは簡単ではなく、バッテリーパックはかなりのスペースを必要とします。最適な場所はキャビンの床下です:良好な重量配分が提供されます。コントロールはボンネットの下にあります。電源システムは、プラスチックケーシングによって過酷な環境の外部影響から確実に保護されています。さらに、最新のバッテリーは狭い温度範囲でのみ効果を発揮するため、コンパートメントはさらに断熱されています。わが国の北部の角は言うまでもなく、ロシアの中央部でさえも、これらの対策はまだ十分ではありません - 暖房が必要です。走行中は一部室内暖房システムを使用し、充電モードは電気暖房を導入しています。そして、コンセントにアクセスできない場合は?オプションとして、液体燃料にストーブを提供します-ゼロエミッションではありませんが、そのようなデバイスの排出量は内燃機関と比較してごくわずかです。内燃機関から電気エンジンにモデルを変換することは、電気自動車をゼロから設計するよりもはるかに困難です。まず第一に、バッテリーのレイアウトのために:借りたデザインの本体では、それらは文字通りキャビンとトランクの周りに押し込まれなければなりません。周期錠2番目のオプションは鉛電池です。しかし、それらは私たちには適していません:船上に十分なエネルギー供給を蓄積するためには、そのようなバッテリーをほぼ1トン持ち運ぶ必要があります。ニッケル水素源は2倍の軽さですが、この負荷も過度に重くなります。そこで注目したいのが、近年携帯型電子機器から電気自動車に移行しているリチウムイオン電池です。主な利点の中には、大容量に加えて、メモリー効果がないことと自己放電が少ないことがあります。しかし、欠点もあります:深放電はリチウムイオン電池の寿命を縮めます。さらに、時間の経過とともに、使用されたかどうかに関係なく、容量が失われます。リチウムイオン電池は、集中的な作業中に非常に熱くなります。そのため、電源から余分な熱を取り除く冷却システムを確実に提供します。ちなみに、室内の暖房にも重宝します。大型ラジコンモデルのファンは、リチウムポリマー電池を使用しています。リチウムイオンセパレーターとの主な違いは、電解液を含浸させた多孔質セパレーターをポリマーに置き換えていることです。この設計は、製造が容易で、環境に安全であり、さまざまな形状の薄いバッテリーの製造を可能にします。さらに、それらは単位質量当たりのエネルギー密度が高く、低価格である。もう一つの重要なパラメータは、これらのバッテリーはゆっくりと経年劣化することです。2年間で、容量の20%だけが「なくなった」のです。欠点のうち、ポリマー電池は低温に耐えられず、過熱すると故障し、非常に高価です。充電の代替手段は、放電したバッテリーを専門のステーションで「フル」のバッテリーに迅速に交換することです。それは便利で速いですが、私たちの場合、あなたは全体の車をやり直す必要があります - バッテリーを異なる方法で配置し、それらに簡単にアクセスできる簡単に取り外し可能なトレイまたはコンパートメントを提供します。さらに、インフラストラクチャはまだ準備ができていません。したがって、今のところ、私たちは再充電し、有望なモデルのエクスプレス交換を節約します。完璧な蓄電装置の探求は、毎年ますます活発に行われています。たとえば、リチウム空気電池の概念は魅力的に見えます。動作原理に関しては、それらはリチウムイオンのものと似ており、リチウムを酸化するために外部環境からの酸素のみが使用されます。その結果、このようなバッテリーの容量は桁違いに大きくなります。しかし、私たちの電気自動車の連続生産が始まるまでに、これらのバッテリーが大量生産される可能性は低く、化学反応を加速する効果的な触媒はまだありません。あるいは、yo-mobileの開発者が提案しているように、スーパーキャパシタを使うかもしれません。このようなエネルギー源の利点の中には、高効率、比較的軽量、および材料の毒性が低いこと、そして最も重要なこと - 非常に迅速に充電し、数万回の充放電サイクルの後でも初期容量を維持する能力があります。しかし、これまでのところ、スーパーキャパシタの航続距離は非常に短く、バッテリーの場合の約5分の1です。これが、私たちの電気自動車のバッテリーと制御電子機器の配置方法です。推定重量は約200kgです。20kWhのバッテリーのエネルギーリザーブは、150〜200kmの走行に十分なはずです。まとめると、リチウムイオン電池は理想的ではありませんが、これまでのところ、電気自動車の地位を主張する深刻な競争相手はいません。それらは、基本的な機能と耐用年数の組み合わせの点で最高です。今日、私たちが必要とする容量のバッテリーのバッテリーは、充電器、冷却および電源システム、および制御ユニットと合わせて、約300kgの重量です。リチウム空気電池など、より先進的な電池の登場に期待しています。このような動力源があれば、すでに考え抜かれている次世代の電気自動車は、航続距離において内燃機関搭載モデルに劣らないでしょう。これがリチウムイオン電池の仕組みすべての電源には、リチウムイオン電池の内部に一対の電極があります:グラファイト製のマイナス(カソード)、リット金属酸化物で作られたプラス(アノード)-通常はコバルト、ニッケルはそれほど頻繁ではありません。アノードの基礎はアルミニウム、カソードは銅です。放電されると、リチウムイオンは負極から正極に移動し、電気エネルギーを放出します。帯電すると、方向が変わります:正極はリチウムイオンの供給源であり、負極はそれらのレシーバーです。リチウムイオン電池には、充電時とエネルギー供給時の両方で電池の電圧と温度を監視するコントローラーが装備されています。数年前にメルセデスベンツS 400ハイブリッドに登場した最初の自動車用リチウムイオン電池の1つのデバイス:1 –冷却モジュール。2 –リチウムイオン電池;3 –バッテリーコントロールユニット;4 –クーラントコネクタ;5 –高電圧コネクタ;6 –電圧レギュレーター。現在、ボルボはボディの外装パネルに組み込まれたバッテリーをテストしています(クリックすると図がフルサイズで開きます)。
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