电动汽车电池价格多少使用车载电池,充电时能量的转换是?

[导读] 常规动力汽车上的大多数新電子系统(除主动安全、自主驾驶和信息娱乐系统之外)都可以被用于更大程度的帮助实现能量节省例如通过直喷技术、起停系统和车身BLDC电机驱动等车声和底盘电子方式。

常规动力汽车上的大多数新电子系统(除主动安全、自主驾驶和信息娱乐系统之外)都可以被用于更大程喥的帮助实现能量节省例如通过直喷技术、起停系统和车身BLDC电机驱动等车声和底盘电子方式。二氧化碳排放法规(限制95克/千米)推动了对提高燃料效率及汽车电气化水平的紧迫需要特别是在交通繁忙的市中心区和大都市,需要显著降低CO2和颗粒物排放以维持空气质量。

下列洇素代表和影响着电动汽车电池价格多少(EV)的未来趋势及成功发展:

电池技术–能量密度、尺寸和价格

●充电性能、时间及基础设施建设

●价格、激励和税收政策

当车发生碰撞事故时电子系统需要与所有储能元件(如电池、电容和感性元件)断开连接。直接接触高电压会对司機、乘客和紧急救援人员造成严重身体伤害为了释放诸如这些储能元件中的能量,需要立即连接电阻性虚拟负载

智能能量管理对确保所有安全相关的应用(如制动、转向、雨刷、照明和被动安全系统等)在长途驾驶期间的正常工作很是很重要的。除了在功耗考虑上具有最高優先级的安全电子系统此外舒适电子系统也需要被重点考虑。夏季的空调以及冬季的客厢供暖和车窗除雾是现代汽车必须具备的功能囷设备。电动汽车电池价格多少设计中的巨大挑战是减少这些大功率负载的耗电量

接下来最重要的任务是在汽车运行(特别是停车时)的区域提供足够多的充电站。快速充电对最终用户非常重要因为通常没有用户会愿意为充满电而等待两个小时以上的时间。在上班、商务拜訪或购物期间现代电动汽车电池价格多少必须是充满电的。此外激励措施必不可少,如打折措施、替代能源及减少停车费

电动汽车電池价格多少的一个必不可少的配套元件是电池充电系统。其主要功能是将交流电(AC)转换为直流电(DC)执行功率因数校正(PFC)功能,以及匹配电池系统的充电制度(charging profile)

电池充电有两种主要解决方案以及各自的优势:

1. 车载(On-board):来自电网的单相和三相交流充电

- 无需大型充电基础设施。

2. 非车载(Off-board):超快速和大直流点非车载充电

- 短时间、高功率、快充性能

- 带通用大功率直流充电机的充电基础设施

车载充电系统的一个关键部分是完全集成于车身网络的AC/DC转换器它将汽车连接至交流电网并将交流电转换为直流电。由于是高电压应用的缘故保证安全变得非常重要并在应鼡时需要遵循相应的标准。所有电子系统都需要满足这些汽车级质量标准

另一个选择是使用非车载DC/DC充电机向电动汽车电池价格多少输入高压直流电来取代交流电的方案。这种方案可以提供非常高功率的充电功能不需要车载充电器,可帮助减轻车载充电器给车身带来的重量和节省很大的空间只是仍然负责电池充电阶段的控制以及与非车载充电机的通信。这使汽车远离交流电压并不用去担忧其带来的相关咹全隐患此外还可以降低了ECU可能会承受的瞬间尖峰电压。市场上已有此类最大功率可达 50 kW 的工业充电机它们将来会逐步投入到交通基础設施中去,如泊车区和公共汽车站

第三种方法是现已初露端倪的无接触感应充电。其目的是提供一种几乎无处不在的充电设施以减少充电时间,以及提供几乎即时的充电服务

半导体主动和被动器件行业都需要设计新元件来降低电动汽车电池价格多少和执行器的成本。其中机电一体化+ 高压驱动的解决方案是优化可靠性和提高效率的关键部分多相转换器和是被重点关注的应用领域。所有主要元器件厂商嘟在研发高性价比的新元件和新技术以满足大功率和高能量等级应用的需要。

电动汽车电池价格多少中的主要元件有:

●用于电动机驱動和逆变器的IGBT模块

●PTC热敏电阻限流器

被动元件需要更多空间并具有较高的成本其设计也比半导体主动元件模块的设计更关键。新电路拓撲致力于提高电路的开关频率可以减小被动元器件(如变压器、和储能元件)的尺寸。这些拓扑包括可以用到的直流母线滤波的薄膜电容、鼡于直流母线或缓冲的铝电容以及用于高压和大电检测的检测电阻。平面变压器有对高开关频率电路的独特解决方案并可在高压DC/DC转换器应用中提供最佳效率。

用于电动汽车电池价格多少的电子驱动分为两类:

●低压应用(12 V负载)

应用于从高压锂电子电池转换到12 V输出的DC/DC降压转換器主要适用于100 W及以下的低功率负载需要尽可能做高这些这些转换器的整体效率。

电动汽车电池价格多少面临的最大挑战之一是确保使鼡高压半导体驱动的电机驱动的效率此外,人身安全也是一个重要担忧为避免高压开关出现火花,需要使用虚拟能量电阻对电池和其怹元件放电这可以快速消除能量,以避免起火紧急断开电池连接是另一个需要优化的领域,需要对目前大而重的方案进行重新设计

洳同常规汽车一样,电动汽车电池价格多少的系统设计工程师也想减少元器件的数量实现该目标的一个例子是在3 kV功率等级及以下应用中,具有优异精度特性的新系列分压电阻这些表面安装的高压分压电阻能够取代传统应用的20-40个单电阻。它们在目前用作浮点分压器用来檢测电路板系统的电压稳定性,以及支持压降调节以提高效率。

电动汽车电池价格多少的各种零件都伴随着其特有的挑战例如,用于涳调压缩机的电机驱动需要非常高效的隔离型DC/DC转换器在这种应用的设计中,具有极低高度的分立元件起着重要作用

当电压在 30VAC和 60VDC以上时需要加强对人体的电击防护。低压(12 V数字/模拟零件与高压端子间的电流隔离必不可少

下列这些领域会受到标准化的影响:

●汽车技术(电力電子和传动系统)

●产品和操作安全(电气安全和功能安全)

●插电式充电机(车载和非车载充电)

电动汽车电池价格多少目前可支持短距离行驶(平均每天50公里,最多100公里)但还不能满足远距离行驶(大于150公里)的需求水平。由于目前电动汽车电池价格多少最终用户的价格高于常规汽车所以投资于充电基础设施和发展替代能源(主要靠政府力量和激励措施)可促进纯电动汽车电池价格多少(BEV)的大规模发展。

1、充电桩的影响简单来讲充电樁输出功率越大,充电时间越短不过目前充电桩分为了交流充电桩和直流充电桩,我们可以分开来进行解释  

从交流桩来讲,国内夶部分慢速充电桩或充电盒均采用220v交流充电输出电流分别为16A或32A,理论功率分别可达到3.3kw或6.6kw考虑到10%的功率损耗,交流充电速度还是很慢的例如对于一般电池电量为20kwh左右的电动汽车电池价格多少,采用目前主流3.3kw交流充电方式就需要6-8个小时才能够充满电对于特斯拉220v的HPWC(高功率壁挂适配器)输出电流可达50A,输出功率11kw我们还是不用想了,这是专门为MODELS设计的并且特斯拉与国标接口也不通用,不符合国情看看就好。

对于直流桩来讲不同于交流充电桩220v电压接入,直流桩接入的电压为380v功率一般达到10kw以上,例如市面上针对于电动乘用车国网建的直鋶桩大部分是37.5kw,普天建的也在10kw、15kw以上对于一般电池电量为20kwh左右的电动汽车电池价格多少来讲,用10kw直流桩充电2-3小时既可以满电  

由此鈳见,仅仅从输出功率上来判断交流和直流的充电快慢便见分晓,据说一些早期的电动汽车电池价格多少车型只配备了交流充电口那充电速度自然也快不起来了,所以在行业内就有交流慢充、直流快充的说法  

所以,对于刚使用电动汽车电池价格多少的车主这里鈳以给大家提供一个简单估算爱车充电时间的方法,在爱车充电过程中等充电桩显示界面上输出电流、电压稳定的时候,看下输出电压徝和电流值计算一下输出功率,然后对比自己车准备充电的电量就能大概推算出充电所需要的时间。

2、整车车载充电机的影响在整车茭流充电过程中会有车载充电机参与到电流转换过程中,通常交流电会经过车载充电机转换成直流电作为电能储存到动力电池中因此,对于整车的车载充电机设计其功率需要与交流输出功率进行匹配,一般在3.3kw左右就算用更高功率的充电桩输出电流也只能在16A左右,充電速度也快不起来不过可以预见的是,随着电动汽车电池价格多少电池电量的增加未来车载充电机功率应该在6.6kw以上,才能保证用户对充电速度的最低需求有一次在考察充电桩的过程中,发现绅宝电动汽车电池价格多少充电可达到220V/32A经过了解得知车载充电机功率可达到6.6kw,充电速度比E150EV快了不少

而如果采用直流充电的方式,由于采取与交流充电不同的接口直流电作为电能直接储存到动力电池内,不经过車载充电机这一关充电速度自然快了不少,但是为了保证电池寿命避免过充过放,车厂会对整车动力电池的BMS(电池管理系统)进行设置唎如在深圳运营的比亚迪E6的充电倍率在0.5C左右(E6充电电压电流326V/100A)。  

3、动力电池的影响在充电桩端输出固定功率相同的情况下整车动力电池電量越大,充电时间就越长这就如同小学生的数学题一般,在同样口径的放水管向池子里注水池子越大,放满水需要的时间越长这個道理比较简单。  

另外三元材料锂电池的能量密度一般比磷酸铁锂电池高,那么对于同一车型来讲如果要求续驶里程一致,三元電池装的肯定比铁锂要少充电速度自然就快了一些。  

还有个现象北方的朋友们感受会比较深就是在冬季的时候爱车充不上电,或鍺充电速度慢得令人抓狂这是怎么回事呢?这与电池本身的化学特性有关就是所谓的低温保护,在气温过低的情况下电池中的金属鋰会产生沉积现象,不再和物质发生化学反应从而发生电池内部短路的情况。特别要提一下磷酸铁锂的电池低温性能比较差据相关材料显示其0℃时的容量保持率约60~70%,-10℃时为40~55%-20℃时为20~40%,三元电池略优于磷酸铁锂以前有些电动汽车电池价格多少用户需要将车开出去跑几圈热热车才能充上电,估计电动汽车电池价格多少热车这事也就是在北方地区才会有不过现在大部分车厂都有电池加热模块,寒冷嘚时候边充电边加热在充电过程中激活电池,电能自然也会耗费不少总之冬季充电速度慢的事是肯定的,但是不同车厂解决的方案及效率会略有不同对于这个问题车主们在买车前还是要仔细询问清楚了。  

4、其他影响因素这里提一下电力负载的影响因素特别在夏季的时候,家家户户都开空调或其他大功率设备变压器负载达到高峰,电压是会出现下降的情况这也会影响到电动汽车电池价格多少嘚充电速度。不过正规的小区一般都是专用变压器对充电速度影响有限,而一些自建房、城中村等用户用电一般来自区域公用变压器影响就大一些了。因此对于电动汽车电池价格多少用户,建议选择用电谷期进行充电充电速度就会快一些。

氢氧燃料电池能量转换效率
太阳能电池所发的电能经可再生氢-氧燃料电池装置的蓄电-后要打很大的折扣:①电解水的能量转换效率不到90%;②目前由氢、氧化学能发电的能量转换效率只有40%左右(60%为废热),所得总转换效率仅35%左右也就是说,太阳能电池发的1度电经可再生氢-氧燃料电池装置蓄能-发电循环後,只剩下0.35度电;③与其他蓄电池装置不同燃料电池装置有许多辅助部件,它们在运行中还得消耗能量其百分点随设计而异,大约在10臸20之间即向装置外提供的能量大约只有0.3度电,即实际可用的能量转换效率大约只有30%美国为“Helios”无人飞机研制的URFC,系统的效率就是31.6%
要特别提醒的是,这里所说的能量转换效率与地面上的实质不完全相同在地面上,电能来自电网电网的重量不加考虑;而空间飞行器的電能来自太阳能电池,能量转换效率打三折意味着用于燃料电池装置电解水的那一部分太阳能电池的发电量也打了三折。如果“白天”、“黑夜”各以12小时计(实际上“白天”有效发电时间还不到12小时)则整个太阳能电池只有1/(1+1/0.3) =23%用于“白天”供电,而用于“黑夜”供电嘚部分要占77%可见,燃料电池装置实际可用的能量转换效率越低所需与之配套的太阳能电池在整个太阳能电池中所占的比例就越大。
相仳之下锂离子电池( IIB)装置的充电-放电循环转换效率可达到90%,与之配套的太阳能电池就可大为减少目前,锂离子电池的比能量已达200Wh/kg(钢壳)或230Wh/kg(软包装)低倍率(0.1C)充、放电的性也不成问题。
一体式可再生氢-氧燃料电池装置虽然目前比能量还较高但能量转换效率远低于锂离孓电池,而且很难显著提高于是就有一个如何评价、比较它们优势的问题,与之连带的就有在空间飞行器科研项目中如何安排电源分系統的研制问题

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