电源电动势范文

导语：如何才能写好一篇电源电动势，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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在这个实验中，研究对象是电源，因此我们可以参照伏安法测电阻的实验，将甲图理解为安培表内接法，乙图理解为安培表外接法。

一、安培表内接法测E、r误差分析

对于甲图，电流表测的是通过电源内部的电流，测量值等于真实值。在不考虑电流表分压的情况下，电压表的测量值表示电源的路端电压。当实验中电流表的分压作用不能忽略时，电压表的测量值等于路端电压与电流表上的电压之差。因此，电压表测量值比真实值小。

当电流趋于短路电流时，误差最大；当电流趋于零时，误差消失。如丙图所示，测量值为实线，虚线为真实值。由图可知，图线与纵坐标的交点为开路电压，即为电源的电动势，为准确值。图线的斜率（电压的变化量与电流变化量的比值）的绝对值为电源的内阻，由右图可知，内阻的真实值小于测量值。

当电源的内阻比电流表的电阻大得多时，电流表的分压作用就可以忽略不计，此时电压表的测量值越接近于真实值即路端电压。因此甲图适用于内阻比较大的电源的电动势和内阻的测量，比如水果电池。

因此，安培表内接法测电源电动势和内电阻，电动势的测量值等于真实值；内阻的测量值大于真实值。此电路适用于内阻较大的电源的电动势和内阻的测量。

二、安培表外接法测E、r误差分析

对于乙图，电压表测的是电源路端电压，测量值等于真实值。在不考虑电压表分流的情况下，电流表的测量值等于通过电源的电流。当实验中电压表的分流作用不能忽略时，电流表的测量值等于通过电源的干路电流与电压表中的电流之差。因此，电流表的测量值比真实值小。

当电路趋于开路时，误差最大；当电路趋于短路时，路端电压趋于零时，误差消失。如丁图所示，测量值为实线，虚线为真实值，由图可知，图线与横坐标的交点为短路电流，为准确值。图线的斜率的绝对值为电源的内阻，由右图可知，内阻的真实值大于测量值。

当电源的内阻比伏特表内阻小得多时，电压表的分流作用就可以忽略不计，此时电流表的测量值越接近于真实值。因此，乙图比较适用于内阻比较小的电源的电动势和内阻的测量，比如干电池。

因此，安培表外接法测电源电动势和内电阻，电动势的测量值小于真实值；内阻的测量值小于真实值，由图像得到的短路电流是准确值。此电路适用于内阻较小的电源的电动势和内阻的测量。

三、内阻的真实值的探究

无论通过上面甲、乙哪个电路图，都只能得到一个准确值。（用图甲的安培表内接法得到的图丙能够获得电源电动势的真实值，用图乙的安培表外接法得到的图丁能够获得电源的短路电流。）至于本实验要测的电源内阻，两个都不能给出准确值。

再重新审视丙、丁两个图像。由丙图可获得纵坐标的交点——电动势为准确值，由丁图可获得横坐标的交点——短路电流为准确值。对同一个电源来说，这两个值如果不变，就可以将这两个图合并到一个图中，如右图戊所示，其中①是对应丙图，②对应于丁图。如果将这两个图上的准确值对应的坐标（①上短路电流，②上的开路电压）连线，则这条线上的对应的数据可以认为既不考虑电压表的分流，又不考虑电流表的分压得到的。因此，这条线的斜率的绝对值表示电源的内阻的真实值。

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一、实验原理

本实验的原理是闭合电路欧姆定律。E=U+Ir，路端电压U和干路电流I是需要测量的物理量，所以选择电流表和伏特表。

二、电路图

由于之前已经学过伏安法测电阻，所以如果考虑电表内阻的话，电路图有两种。如图

以电源为待测对象，按照之前学过的伏安法测电阻，电路图甲可以用电流表外接来记忆，同理图乙为电流表内接。

三、数据处理

1.联立方程求解的公式法

调节滑动变阻器，测得多组数据（一般不少于6组），比如

分别联立列方程求出E和r，最后求出平均值。如果忽略电流表和伏特表的内电阻，则：

但这种方法如果某组数据是错误的，计算出的E、r必定也不准确，并且这种方法实际操作很复杂，所以一般不采取。

2.作图法

四、误差分析

1.偶然误差

（1）由读数不准和电表线性不良引起误差。

（2）用图像法求E和r时，由于作图不准确造成的误差。

（3）测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。

2.系统误差

由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差。

（1）如图甲，电流表外接所示，电压表测量值准确。但由于电压表分流，电流表测量的值不准确。测量值小于真实值I测

所以我们作出的图像和准确图像与横轴交点相同，当路端电压（即电压表示数）为U时，由于电流表示数I测小于干路电流I真，所以当作出测量的图像与准确图像，就可以直观地看出E测

（2）如图乙，电流表内接所示，电流表测量值准确。但由于电流表分压，U测

所以我们作出的图像与准确图像与纵轴交点相同，E准确，当干路电流（即电流表示数）为I时，U测r真。

但学生初次学习本实验时对于这种方法分析系统误差有点困难，建议可以采用等效电源的方法来分析：

同理，如图乙，电流表测量不准确，但我们在数据处理时把它当做路端电压处理，所以把电源和电流表当做等效电源，这样的话，r测=r真+rA>r真，按照E=U+Ir，E测=U测+Ir测=（U真-IrA）+I（r真+rA）=U真+Ir真=E真。

五、电路选择

（1）电流表外接法误差产生的原因是电压表分流，所以电压表分流越小越好，因此适用于电源内阻比较小的电源。比如，教材中的例子，测一节干电池的电动势和内电阻。

（2）电流表内接法误差产生的原因是电流表分压，所以电流表分压越小越好，因此适用于电源内阻比较大的电源。比如，像太阳能电池和水果电池，这类电池电阻比较大。

（3）若已知电压表内阻，采用外接法，因为根据电压表分走的电流就可以求出，这样实验的结果将更加精确。同理，若已知电流表内阻，采用内接法，因为根据电流表分走的电压可以求出。

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一、伏安法

1。原理：闭合电路欧姆定律U=E-Ir；

2。电路：如图1、图2。

图1图2图33。数据处理

方法1：根据原理U=E-Ir，列方程组求解。

方法2：根据测量数据描点、做U-I图像。

由图像求解。如图3。U-I图线的物理意义：纵轴截距为电动势E=U0； 斜率绝对值为内阻r。

4。误差分析

（1）电路1的误差分析。由于电压表分流，电动势和内阻的测量值都小于真实值。按此图1的测量值实际是图4虚框内等效电源的电动势和内阻 。

即E测=RVE1RV+r （E测

图4图5

r测=RVr1RV+r （r测

（2）电路2的误差分析。由于电流表分压，内阻的测量值大于真实值。 按此图的测量值实际是图5虚线内等效电源的电动势和内阻。

即E测=E r测=r+rA （r测

二、伏阻法

1。原理：由闭合电路欧姆定律：U=E-Ir及部分电路欧姆定律I=U1R得U=E-Ur1R。

2。电路如图6。

3。数据处理

方法1：根据原理式U=E-Ur1R，列方程组求解。

方法2：根据测量数据描点、做11U=11R图像。原理式可变换为线性函数11U=r1RE+11E做此线性函数的图线，由图线物理意义求解。纵轴截距为电动势即11E=11U0；斜率与电动势的乘积为内阻即k=r1E。如图7。

图6图7图84。误差分析：由于电压表分流，电动势和内阻的测量值都小于真实值。按此图的测量值实际是图8虚线的电动势和内阻。

即 E测=RVE1RV+r （E测

r测=RVr1RV+r （r测

三、安阻法

1。原理：由闭合电路欧姆定律U=E-Ir及部分电路欧姆定律U=IR得IR=E-Ir。

2。电路如图9。

图9图10图11

3。数据处理

方法1：原理式IR=E-Ir，列方程组求解。

方法2：测量数据描点、做11I-R关系图像，原理式可变换为线性函数11I=R1E+r1E

做此线性函数的图线，由图线物理意义求解。斜率的倒数为电动势即k=11E；纵轴截距与电动势的乘积为内阻即11I0=r1E 。如图10。

4。误差分析

由于电流表分压，内阻的测量值大于真实值。 按此图的测量值实际是图11虚线内等效电源的电动势和内阻。

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关键词： 高中物理 电学实验教学 测量电源电动势和内阻

从近几年的高考命题看，2014年北京卷、新课标全国卷Ⅰ、福建卷、上海卷、海南卷、全国大纲卷等均出现了这一热点考题，所以一线教师在平时教学中应该特别注意这一实验的教学。以下笔者以自己在这一实验课的教学中的几个重点、热点内容，做一归纳。

一、实验原理考点

本实验原理可分为外接法（图1）和内接法（图2）。

不同于《伏安法测未知电阻》的内接法和外接法的判断，《伏安法测未知电阻》的内外接以安培表（即电流表）与待测电阻的连接法为判断依据，测大电阻，使用内接法，测量值由于电流表的分压而偏大；小电阻使用外接法，测量值由于电压表的分流而偏小，用一口诀总结，即大内大、小外小。而《测量电源电动势和内阻》这个实验中的内接法和外接法的判别，则是以电源和安培表的连接为判断依据――原因在于电源的内阻是这次实验中的待测电阻。这是教学中容易引起学生困惑的一个知识点。

针对这一内外接法的考点，出现在实验原理的选择上。如常见的两种选择――测干电池电动势和测水果蔬菜电池的电动势。干电池的内阻一般在零点几欧姆到几欧姆左右，属于小电阻，所以在实验原理上应选择外接法（图1）；而水果蔬菜电池的内阻一般在几百欧姆左右，属于大电阻，应选择内接法（图2）。

二、实验数据采集考点（以实验室实验干电池为例）

这一项的考点主要出现在电压、电流表的量程选择和读数上。首先，量程选择：实验室中一般采用两节干电池串联的方法，电动势可达到3V，考虑到内阻的影响，实际输出电压小于3V，因此电压表选择0～3V量程；电流表有0.6A和3A两个量程，考虑到电池内阻，电流表内阻影响，选择0.6A量程即可。读数上电压电流表的读数应遵循“逢一退位”的原则，最小刻度是1、0.1、0.01的读到最小刻度下一位；最小刻度是2、0.2、0.02、5、0.5、0.05的，读到最小刻度位即可。当然，实验中采集的点的范围应尽可能大一些，为后文说到的图像处理服务。

三、实验数据处理考点

本实验得到的数据记录下来后，就要进行数据处理，从而得到待测电源的电动势和内阻。实验数据处理可分为以下几种。

1.公式处理法

学生在实验之前已学过闭合电路欧姆定律，所以公式处理法相对学生容易接受，但是相应的误差也大。设路端电压为U，干路电流为I，电源电动势为E，电源内阻为r，则由闭合电路欧姆定律可知，在测量两次的情况下：

那么在测量六组数据的情况下，就可以求出三组的E和r，再求出平均值即可。此为公式法处理数据，但考察的频率不如第二种方法――图像处理法。

2.图像处理法

实验中，将得到的数据用U-I图像处理得到图形，不仅形象、直观，更重要的是偶然误差相对较小。如图3所示，图像与纵轴的交点就是电源电动势，图像的斜率取绝对值后就是电源的内阻。但是，实验中，由于电源内阻太小的影响，不可能测出分布如此均匀的数据，因此实际画出的数据如图甲。这种情况下，为了减小计算误差，我们又进行了一次处理，处理后的图形如图乙所示，可以看到，纵轴的起点不再是零点，而是某一个数字，这样处理后考点也随之而来了。很多学生在算内阻（即图像斜率）时，没有注意纵轴起点的变化，导致计算错误，而白白失分。另外，补充说明一点，图像描点上，不建议直接画点，可用“×”或者横短竖长的“+”表示实验数据点。

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关键词：高中物理； 实验

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）09-039-002

人教版普通高中课程标准实验教科书《物理（选修3—1）》第二章第10节的内容——“实验：测定电池的电动势和内阻”，是高中物理的重要学生实验，它以灵活多变，容易发散，能够考查学生综合实验能力等特点而成为近些年高考电学实验的考点。而且，由于实验中的电表往往是非理想的，所以测定结果存在系统误差。对于如何分析系统误差，常常是学生最感困难的地方，本文将着重归类分析采用不同测定方法情况下的系统误差，并通过典型示例探析其具体应用，以期突破这一难点。

测定电源的电动势和内阻有多种方法，以下详细介绍典型的两类，分别称为Ⅰ类和Ⅱ类。

一、Ⅰ类和Ⅱ类的电路图

根据采用不同实验方法时产生系统误差的原因和结果的特点，可分成两类：

1.Ⅰ类电路图

Ⅰ类图1中左边电路是用电压表和电流表测电源的电动势和内阻，且电流表采用外接方法（以电源为研究对象而言），常称“伏安法”；右边电路用了电压表和电阻箱来测电动势和内阻，常称“伏阻法”。

2.Ⅱ类电路图

Ⅱ类图2中左边电路也是“伏安法”，但电流表采用了内接的方法；右边电路用了电流表和电阻箱来测电源电动势和内阻，可称“安阻法”。

二、Ⅰ类和Ⅱ类的误差分析及结果

若不考虑电表的非理想性，采用“伏安法”的电路图来测电源的电动势和内阻，根据闭合电路欧姆定律，两次测量的方程为：

1.Ⅰ类的误差分析及结果

在实验时由于电压表不是理想电表，则不论采用图1中的哪个电路都将造成实验产生同样的系统误差。主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流（即通过电源的电流）要小一些。若考虑到电压表的非理想性，用表示电压表的内阻，研究图1中左边电路，应用闭合电路欧姆定律有：

2.Ⅱ类的误差分析及结果

由于电流表不是理想电表，则不论采用图2中的哪个电路也将造成实验产生同样的系统误差。主要原因是电流表的分压作用，使得电路中的路端电压大于电压表的读数。若考虑到电流表的内阻，且用RA表示，研究图2中左边电路，应用闭合电路欧姆定律有：

3.图像法分析两类的系统误差

上面利用解析法阐述了采取“伏安法”实验时的系统误差的结果，实际上同样可分析“伏阻法”和“安阻法”时的系统误差结果。图3为利用图像法分析采取“伏安法”时的系统误差，图中实线为测量值对应图线，虚线为真实值相应图线。由图可见，两类情况的误差结果与前述分析结果一致。

三、Ⅰ类和Ⅱ类分析结论应用举隅

拓展变式 若题目中电压表是理想电表，而电流表内阻不为零，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图4中用笔画线代替导线将电路连接完整。在此条件下，应选择电流表外接法（即Ⅰ类电路图中左图的接法），这样可消除系统误差。具体完整电路图在这里不再重复连接了。

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【关键词】导轨；箱式设备；双向滑移

0 前言

箱式移动电源运用在我国多种行业领域，可在野外为用电设备提供高可靠性、高品质的交、直流电源。箱式电源由发电机组和静音外罩组成。发电机组通过柴油机高速运转带动发电机转子转动切割发电机定子线圈从而产生电动势，对外输出电源。

箱式电源一般安装在汽车底盘上，位于用电设备（一般为舱体）及车头之间，这样箱式电源自身的保养维护和检修就受到空间的限制。若考虑将箱体吊至地面再进行检修，则对行吊设备有较高要求。针对此种情况，文中介绍了可双向伸缩滑移的箱体导轨的研究，可解决当箱式电源前后两端无操作和维修空间尺寸情况下的检修和维护，尤其适用于当设备需要移出承载平台时的场所。

1 箱式移动电源的安装布局结构概述

箱式移动电源的安装布局见图1。

图1 箱式移动电源安装布局

1.汽车底盘；2.用电设备舱；3.车载平台；4.箱式移动电源

箱式移动电源安装在用电设备舱与驾驶室之间，箱体靠近用电设备舱的一面，维修空间受到限制。滑动式导轨安装于箱体与运载平台之间，操作人员通过拆卸导轨移动架和固定架之间的定位螺栓，可将箱体抽拉出一段距离，从而对箱体内部的发电机组进行快速检修。

2 箱式移动电源结构概述

箱式移动电源的结构见图2。

1.轴承滚动体；2.箱式电源；3.导轨移动架；4.导轨固定架；5.运载平台

图2 箱式移动电源结构图

导轨由移动架、固定架、滚动体及限位结构组成。移动架通过减震器与箱体连接为一体，固定架安装固定在汽车底盘的平台上。移动架上安装多个轴承滚动体，能顺畅的在固定架内移动。固定架上设计有限位块，移动架上设计有定位销，当箱体移动一定距离后，固定架的限位块将定位销锁死，保证箱体移出后重心始终落在平台上，确保设备的安全性。

3 导轨移动架受力分析

图3 导轨移动架应力分析图

为提高箱式电源在滑动过程中的可靠性及安全性，设计中运用ansys软件对移动架在移动过程中的受力情况进行力学分析。发电机组及箱体的重量通过四个减震器作用于移动导轨上，计算出各减震器安装面所受载荷，得出数据后进行仿真分析。

根据某一实例数据：箱式电源总重600kg，导轨移动架为4mm钢板，机组工作时振动频率为100hz，分析得出导轨最大应力值为81.3mpa，小于钢板的屈服强度160mpa。导轨最大变形量0.15mm，变形量在安全范围内。

箱体总长1200mm，轴向抽拉距离为500mm。箱式电源重心落在平台上且离平台边缘距离大于100 mm，属于安全范围内。

因此，导轨设计满足安全性设计原则。

图4 导轨移动架最大变形量分析图

4 结论

根据上述设计方案，我公司设计制造了12kw可移动式柴油发电机组，在与系统单位用电设备的联调试验过程中，发电机组可维修性指标良好。在满足性能的前提下，实现了结构可靠、机动性好，维修方便，及噪声低等指标，特别适用于抢险应急供电或偏远地区施工、作业供电。

【参考文献】

[1]关朝亮，戴一凡.基于直线电机驱动的空气静压导轨动静态倾覆特性研究[j].机械科学与技术，2010.

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1、胶体电池技术领先、毛利率高于竞争对手；

2、产品型号齐全，性能好、质量高、交货快；

3、胶体动力电池占比将在上市后提升。

日前登陆资本市场的广东猛狮电源科技股份有限公司（下称：猛狮电源，代码002684)是我国摩托车起动电池出口额最大的企业，也是国内最大、世界第二的摩托车电池设备供应商和全球首家摩托车起动用胶体电池生产企业。公司的摩托车起动用电池主要面向欧洲、美国、日本、澳大利亚以及亚洲其他国家的高端摩托车电池更换市场。

据了解，猛狮电源此次公开发行1330万股，募集资金将用于投资“年产60万千伏安时纳米高能免维护起动用和动力用电池项目”。

起动电池市场稳步增长

数据显示，除2008年受金融危机影响外，自2002以来年全球摩托车产量都逐年增长，全球摩托车的保有量稳步增加，带动了摩托车起动用铅蓄电池更换需求的增长。从市场规模来看，摩托车保有量占全球保有量20%左右的欧美发达国家稳定并略有增长，是一个成熟且稳定的消费市场。另外，摩托车保有量占全球保有量30%左右的中国呈现较快增长。随着中国农村居民收入的提高，农村地区的摩托车保有量将持续增长。

技术领先 独享高毛利

猛狮电源的技术优势集中体现在“纳米高能免维护电池”上。公司于2004年和2008年分别自主研发了第一代胶体电池技术和纳米高能免维护电池技术，实现了完全免维护，彻底解决了传统铅蓄电池在运输、使用过程中由于酸液泄漏所带来的潜在环保影响。纳米高能免维护胶体电池在2009年通过了广东省科技厅科技成果鉴定，并获得了广东省自主创新产品奖。

资料显示，相比非胶体电池，其先进性表现在使用寿命更长，容量更高，荷电保持能力强，耐高低温性能好，安全性更好。其应用领域广泛，包括轻型电动车、电动代步车、电动叉车、电动玩具、童车及新能源汽车等。

由于纳米高能免维护电池生产技术工艺复杂，猛狮电源的纳米胶体电池的平均成本比非胶体电池高10%左右，但其性能优越，平均售价则比非胶体电池高40%左右，因此享有较高的毛利率水平。

整体而言，猛狮电源的摩托车起动电池平均售价为0.6-0.8元/毫安时，而市场平均价格仅为0.3-0.4元/毫安时。较高端的产品定位使得猛狮电源产品毛利率稳定在25%以上，高于国内同行业竞争对手5个百分点以上，较高的毛利率保证了公司的盈利能力。

卓越的市场竞争力

从纳米胶体电池的技术优势出发进行观察，投资者可以更为清晰的理解猛狮电源的市场竞争力。

首先，在传统的铅蓄电池方面，随着铅蓄电池行业技术水平的进步以及行业环保水平的提高，行业进入门槛逐渐提高，主要存在行业政策和产品标准壁垒、技术壁垒和销售渠道壁垒。而猛狮电源拥有350种规格型号的各类启动电池，且交货期控制在30天左右，短于竞争对手4-6个月。国外市场对蓄电池产品性能、质量和交货期的要求高，产品品种规格多，进入该市场的门槛较高。因此目前行业的现状为公司提供了强有力的护城河，能缓解其它厂商带来的竞争压力。

另外，在国内市场上由于2011年国家环保部和工信部等联合开展铅酸蓄电池行业的环保专项整治工作，全国近2000家铅酸电池企业中有80%已被勒令关闭或停产，国内铅蓄电池供应紧张，这也能促使猛狮电源拿到更多的订单。

募投项目提升竞争力

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短距离出行省时间

看着马路上一辆辆风驰电掣的电动自行车，两年前，我也加入了骑行大军。在从网上搜索完电动自行车的排名后，我毅然决然地选择了“绿源”这个品牌，并给我的电动自行车起了个响亮的名字——小宝马。

我家离单位的直线距离有8公里，打车需要20多元。而由于公交车没有直达的，所以每天上班包括等车、坐车、步行到单位的时间往往超过40分钟。但自从有了我家“小宝马”，我上班的时间打了个对折，20分钟就能搞定。

由于体力原因，在当初电动自行车电池的选择时，我选择了体积小、重量轻的锂电池。两年前，锂电池电动自行车还处于刚起步的阶段，并且较传统的铅酸电池而言，锂电池的价格贵、行驶速度速度慢、行驶里程短，但满电时可以行使30公里对我来说足以满足日常上下班，和在附近购物的需求。

电动自行车的有点优很多，首先，它不会排出有毒的气体、造成空气污染，是节能、环保的典范；

其次，一辆电动自行车的价格多在1500～3000元之间，普通消费者都能买得起、用得起；

第三，一辆电动自行车一次充电能行使30～50公里，完全能满足旅程较短上班族的需求；

第四，由于电动自行车的体积较小，可以很方便地串街走巷，减少骑行人在上下班高峰被堵在路上的可能性，特别是那些寸土寸金的城市，电动自行车还不需要占用的车位和过多的公共空间。

电池问题是心病

刚才说了我家“小宝马”那么多优点，其实它出现的问题也是可圈可点的。

电动自行车最大的卖点莫过于电池，我家的这辆绿源电动自行车当时购买的价格是2500元。据销售人员介绍，由于锂电池便于携带等优势，如果单买，仅电池的售价就要800多元。

但在这两年时间里，这两“小宝马”已经更换过四次电池了。其中一次是因为2012年北京市海淀区一户居民家发生绿源锂电池爆炸事故，厂家要求集中更换锂电池。剩下的三次问题都出奇地一致，都是因为电动自行车在行驶的过程中突然断电，取下电池充电，也显示充满的状态。

这不禁让我质疑起绿源电动自行车锂电池的寿命问题，800多元的锂电池平均半年坏一次，是厂家的技术不成熟，还是另有隐情呢？

除了锂电池的问题，我家“小宝马”只要使用前轮的闸后，在行驶过程中闸片就会蹭前轮的金属部分。这个问题在我刚购买的时候就一直存在，在经过了经销商和厂家的人员维修后，问题依旧。

篇9

2、彭小苒 饰 曲小枫

3、魏千翔 饰 顾剑

4、斯琴高娃 饰 太皇太后

5、罗嘉良 饰 皇帝

6、杨恭如 饰 明远

7、王志飞 饰 高于明

8、张定涵 饰 张玫娘

9、蒋恺 饰 曲文成

10、郑晓宁 饰 铁达尓

11、剧情简介

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关键词：电动汽车；充换电；设施；电能；计量方式

电池充电技术是电动汽车的核心技术，但也是目前电动汽车产业发展的瓶颈，因为在电池储量与充电技术等关键技术环节上还未能实现突破。我国电动汽车产业发展迅速，其充换电设施用电特性具有非线性、冲击性特点，传统电能表已难以满足此类负荷准确计量的要求，而且缺乏相应检定溯源手段。

1 电动汽车发展

在科学技术不断进步的今天，随着经济社会的不断发展，人类给自然环境带来的破坏也越来越大，致使地球资源短缺，环境污染严重。空气质量低下、全球温室效应、沙尘暴、雾霾等现象已经是屡见不鲜了，给人们生活带来了许多不便。为了促进资源的合理利用，促使人们走上持续发展道路，交通工具必须做出相应的改革，电动汽车作为新型的交通工具，受到了社会各界人士的青睐。电动汽车运作噪音低、污染小，其运作核心是充换电设施，因此，对电动汽车充换电设施经营模式的研究，是促使电动汽车产业可持续发展的有效手段，对电动汽车产业发展有着积极的意义。

我国目前纯电动汽车，其运行的原理是单一由蓄电池供给电能驱动的。其主要优点是：首先是电能为二次能源，几乎所有的能源包括风能，水能、地热能等都可以转换为电能，使汽车向使用多种矿物能源发展；其次是电动汽车机构简单，成本低，价格低廉。再次，电动汽车基本实现“零排放”，有效缓解城市环境污染问题。目前电动汽车的能量补给方式主要分为充电和换电两种，所谓充电是指使用外部交流或直流电源通过交流或直流充电口直接对整车动力电池进行充电；换电则是指用充满电能的动力电池替换电动车上电能已耗尽的动力电池来完成电能的补充。我国电动汽车充换电设施建设已具有相当规模，但目前政府没有制定相应的服务价格机制。为促进电动汽车产业健康发展，推进电动汽车充换电服务网络建设，亟需对适合我国国情的充电服务定价机制进行研究。

2 电动汽车电池充换方式

电动汽车发展形成一定规模后，电动汽车电能消耗相应增加，电能占终端能源的比例提升。电动汽车运营模式选择、充换电设施规划布点，以及服务网络运营管理方式等均会城市电网带来影响。

2.1 交流充电

就我国现今电动汽车电池充换方式来看，运用较广的就是交流充电。交流充电是不需要专业人员的指导，用户通过交流电桩就可以自主的对电动汽车进行充电，这种充电方式操作简单、易行，且对汽车电池影响较小，能延长电池的使用寿命。交流充电的充电量比较小，通常情况下，利用交流充电，充电时间都较长，一般五到八小时左右才能完成。

2.2 直流充电

与交流充电相对应的直流充电，在充电运作过程中，动汽车借助电动机将交流电流转变为直流电流，从而供电。其充电量大、充电速度快，通常情况下，直流充电的电流量可以达到3.0C左右，而仅需半小时左右就能充满电，但直流充电也有其缺点，庞大电流短时间内极速充电，对电池的影响很大，大大缩小了电池的使用寿命，与此同时，直流充电对电网配置也有影响，会干扰电网设施正常运用。

2.3 电池更换

通过充换电站集中对标准电池进行充电，并为电动汽车用户快速更换电池。更换时间通常在3～5min。快速更换电池方式在充电时间、电池流通管理、充电安全等方面具有明显优势。该模式是由充换电站统一管理电池，使电池得到定期检修和维护，充分发挥电池的使用寿命，提高利用率，减少用户的维护负担。充电站可以有效利用低谷时段对电池进行统一充电，对电网起到了良好的削峰填谷的作用。

3 充换电设施电能准确计量和溯源方法的具体探析

在能源危机和气候变暖的双重挑战下，电动汽车成为发展低碳经济、落实节能减排政策的重要途径。电动汽车作为一种新型交通工具，是缓解我国石油资源紧张、城市大气污染严重问题的重要手段，是推进交通发展模式转变的有效载体。电动汽车的动力来源为装载于车体内部的动力蓄电池。当动力电池的电能消耗到一定程度时，就必须对其进行能量补充，以保证电动汽车能够持续循环使用。

3.1 直流电能计量方式

在电动汽车充电站运行中，电动汽车充电车辆的相关信息和充电的状态的起伏变化，都会对电流形成一定的影响，并且会对电能计量的准确性造成一定的影响。电动汽车的充换电设备在是使用直流电压充电的过程中，主要是采用直流计量的方式，换言之，需要配置直流电能计量设备，还要进行直流收费。假设不对充电机损耗的状况进行考虑的话，交流电能表和直流电能表计量的电量是一样的。如果不考虑充电机消耗的电能，那么交流计量中的充电电量要大于直流计量的充电数值。

3.2 谐波环境下的电能计量方式

谐波在不同环境下根据其组成负载结构来看可以分为两种，其一是线性结构，这种负载结构的电流量随电压平频率和电流强弱的变化而改变，另一种是非线性结构，这种结构顾名思义就是不随负载参数的变化而改变。不同形式负载下的谐波分析电力系统中的负载根据其特性可分为线性负载和非线性负载。线性负载参数不随电压或电流变化而变化，而非线性负载参数则会随电压或电流变化而变化。在谐波分析中，最长使用的是傅里叶变化方式。这种方式的要求波形的周期采样数值N要符合N=2n，这样才可以确保分析的精度更具准确性。所以硬件实现系统整周期采样是确保谐波能量计量精度与谐波分析的基本保证。但是在具体的使用过程中，冲击负荷表中存在的采样模块是用固定的采样率进行采样，负荷的具体频率的变化会致使不同步的采样出现不同的结果。在实际的频率与理想的工频频率出现不一样的状况时，要使用软件插值的方式，以此到达准同步或者是同步的成果。

结束语

电能计量及溯源技术是电力供需双方共同期待攻克的技术难关。成熟的电能计量及溯源技术研究能保证全国电能量值的统一和准确可靠。电动汽车充换电设施的电能计量及其溯源方法是分析电动汽车对电网影响的基础，也是研究电动汽车运营模式的基础。电动汽车充换电设施的电能计量及其溯源方法将拓宽电能计量的领域，对电动汽车的商业化运营起到巨大的推动作用。

参考文献

[1]赵伟，孟金岭，陈锐民，孙卫明，罗敏.电动汽车充换电设施电能计量及溯源方法[J].电力系统自动化，2013（11）.

[2]张逸飞“加油”，电动汽车――国内首座电动汽车充换一体电站观察[J].国家电网，2010（10）：52-54.