核电池范文
时间:2023-03-14 00:15:40
导语:如何才能写好一篇核电池,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。
篇1
【关键词】电磁感应;热电偶;转换效率;核电池
当今,电动汽车作为潮流正在慢慢占领传统燃油汽车的市场,但是电动汽车的电能供应时间短,给用户生活带来不便,也限制了它的发展,并且电动汽车电池更换和充电站设备带来的后续成本会使电动汽车的成本过高。新能源的发展和高科技共同推进核电能源的进步。
核电池,又称同位素电池,它是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如α粒子、β粒子和γ射线)并将其能量转换为电能的装置,目前应用最广泛的是温差式核电池和热机转换核电池。直接充电型核电池(高电压型)利用放射源发射的带电粒子产生电势差。放射源放出的电子,给绝缘导体充电后被收集器收集起来。电池的两个电极都选用金属,发射电子的一端(放射源)为正极,接收电子的一端为负极。这种核电池可产生高达150千伏的电压,但电流很小,最大短路电流只有10-11安。
温差电偶型核电池(低电压型)利用放射源产生的热能实现能量转换。作为一种成熟的核电池 它所用的能量转换材料为热电材料,是核电池的重要部件,其功能是将放射性同位素衰变时产生的热能转变成电能。由于其具有体积小、重量轻和寿命长的特点,而且其能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响,因此它可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作而得到青睐。
一、核电池的发展
第一个放射性同位素电池是在1959年1月16日由美国人制成的,在此之后,核电池的发展颇快,并在重多探测器中,都使用了同位素温差发电器作为电源。前苏联在1967~1982年期间,共发射了24颗核动力卫星,都属于海洋监视卫星。卫星带有以浓缩铀235为燃料的热离子反应堆,不过核动力并不是用来驱动卫星,只是利用放射性元素衰变时放出的热量,通过热电偶产生电能给卫星上的设备供电。
中国第一块放射性同位素电池以钋210为燃料,输出电功率为1.4瓦,热功率35.5瓦,并进行了模拟太空应用的地面试验。随着我国核电站数量的增加,由乏燃料后处理提取的镎237原料的逐渐积累,为后来开发钚238电池,提供了物质基础。
我国首次实用核电池将随“嫦娥三号”软着陆月球,并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上。这种原子能电池可以连续工作30年。
二、研究主题
通过了解学习放射性同位素衰变知识,研究电磁感应式核电池,选用合适的核燃料并设计合理的核电池模型,同时结合温差发电,增大电池输出功率。尝试在核电池屏蔽方面做出设计,符合高效经济安全要求。
三、原理介绍及分析
1.装置简述
图1 高效综合核电池原理图
图2 RLC谐振电路
图1所示为燃料棒:采用Sr90作为放射源,Sr90的半衰期为28.79年,为恒稳功率源;图2所示为铜丝绕组,以圆柱形密集均匀的分布在燃料棒周围,每个线圈之间采用串联连接,用于电压的叠加。放射出的β粒子带正电荷并且带有一定的速度,当打到吸收粒子的线圈时,撞击到铜丝中的电子,使这些电子离开轨道,增加了自由电子的数量,增强了铜丝的导电能力,同时由于β粒子速度变为零,引起磁场的变化,产生了感生电场,这就使铜丝中的自由电子定向移动,从而输出电流;3所示温差发电模块,在PN结的内侧为热端,外侧为冷端,利用β粒子动能的损失产生的余热与电池部分形成的温差来发电;4所示为变压器部分,上面是一次绕组和二次绕组,将输出电压调整到额定值;5所示为内部发电装置的圆柱体容器,在圆柱体内壁和外壁上分别绕有线圈,用于电流的输出。
2.原理探究
(1)直接将α衰变转化成电能
鉴于经济性和安全性,制作的核电池燃料不采用铀,钚等元素,而采用锶。作为核电站的反应堆废料,Sr90含量丰富,并且其放射性较强,一方面可以实现能源的再利用,另一方面还可以实现减轻核废料污染处理的困扰。
因此,核电池的燃料棒材料选择为Sr90,其半衰期T1/2为28.79年,Sr90集中放射β粒子,当Sr90粒子衰变成Y90的时候释放最大的粒子能量为0.546MeV,可视为恒稳功率源。
1)Sr90元素的放射性活度[1]
依据相关资料:元素的放射性活度A为每秒衰变的原子数。
处于该定能态下的一定量放射性核素,发生自发核转变的核数目N在实验结果中均值为1.2×1011 ,再依据以上公式可以计算出相应的Sr90元素的放射性活度A=92.88Bq/g。
2)衰变的β撞击到金属板前能量
在Sr90衰变的过程中,β粒子带负电荷以一定的速度放射出,其最大的动能为0.546MeV。在本次计算中宜采用平均值0.196MeV,并且运动的电荷会产生磁场带电粒子受磁场作用也会有部分能量,根据带电粒子的能量公式:
贝塔粒子即β粒子,是指当放射性物质发生β衰变,所释出的高能量电子,Sr90发射的β粒子的速度达到光速的70%,电子的半径为2.8×1013m,从而求解得出β粒子的能量为0.779Mev,因此每克Sr90元素每秒衰变产生的粒子能量为E0=A×E=72.35Mev。
这个能量值可以作为简易模型求解的总能量值来计算效率。
3)RLC谐振电路的电流分析
核电池燃料元素的衰变能量经过电感线圈的阻碍收集离子辐射能量,将粒子能转变成电能,通过电路输出;当粒子动能变为零时,伴随着热能的放出,利用热电偶的温差原理收集残余的热能。将两部分电能统一到一条线路输出,外面连接的RLC谐振电路可以用如图3的模型摸近似计算:
如图3所示:电路电流i(t),电容器极板电荷量qi(t),极板电压uci(t),自感电动势El ;
经过再次对时间求导,整理可得:
求解二阶非齐次方程的解可以进一步得出电感线圈的电压ul:
可以得到结论:输入电压落在电感上的电压较小,主要的输入电压落在电容C上,并且其暂态部分衰减很快,主要是稳态部分,近似为:
当电容由uc放电至0的过程中,电容的电能通过RLC谐振电路释放,能量为:
电容器选择聚四氟乙烯电容器,其电容损耗小,耐热性好,工作温度可达150-200℃,电参数的温度频率特性稳定,主要应用于高温高绝缘,高频的场合。CBF10容量取5pF,额定工作电压为160V。衰变出β粒子后的能量有一部分作为线圈上产生的电能,另一部分转变成热能,依据实验数据可以得知,衰变能大部分转变为电能输出,比例为73%,其余的部分成为了热能。电能的输出效率由模拟实验数据可以得出,由此可以计算出核电池的转换效率。
(2)温差发电
1)温差技术原理
1821 年德国科学家赛贝克(T.J.Seebeck)发现了一种热电转换效应――塞贝克效应。
如图4所示,由不同种材料AB组成的回路,当接点的温度不同时,回路中会有电流,这就是所谓的赛贝克效应。假设接头1和2处维持在不同的温度T1和T2(T1>T2)。则在导体A的开路位置X和Y之间,将会有一个电位差出现,称之为赛贝克电压。当温差不大的时候,赛贝克电压数值为,这个关系就是线性的,为常数。该常数定义为两种异体的相对赛贝克系数。显然,赛贝克系数的单位是V/K。但通常由于这个数值非常小,所以更常用的单位是。此外,由于电位差可正可负,所以赛贝克系数也有正负。通常规定:若电流在接头1(热接头)处由导体A流入导体B,其赛贝克系数,就为正,反之为负。显然赛贝克系数的数值及其正负将取决于所用导体A与B的热电特性,而与温差梯度的大小和方向无关,反之为负。
图3 赛贝克(Seebeck)效应原理图
图4 在开路状态(a)和闭路状态
(b)下导体的塞贝克效应的描述
赛贝克系数通常也称为温差电动势率。它的微观物理本质可以通过温度梯度作用下导体内载流子分布变化加以说明。以一金属棒为例,假设金属棒的一端为高温,另一端为低温。如果金属中的自由电子被看作是气体时,根据气体分子运动论可以预测热端的自由电子的平均动能高于冷端的,与冷端的自由电子流向热端的速度相比,热端的自由电子会以更大的速度流向冷端,因此在导体内部就会存在从热端流向冷端的净电子流,导致冷端处的电子积累,从而产生内建电场,阻碍进一步的电子积累,最终达到平衡状态,如图4a所示。在闭路状态,如图4b所示,电流的流动会减少电子的积累,但只要有温度梯度存在就会有连续的电流流动[18]。
以上考虑的只有一种载流子,但在半导体中存在着两种载流子即带负电的自由电子和带正电的空穴。在以空穴为主要载流子的P型半导体中,赛贝克效应同样会使空穴由热端流向冷端的,但是由于它是带正电的载流子,所以产生的电势差的极性与同样条件下的N型半导体的相反。
图5 PN结温差装置
为了提高每一单位面积的转化功率,可减少半导体温差模块内各个半导体温差元件之间的空隙。
2)电压的计算
最常应用的情况是半导体温差发电模块的串并联情况。在冷端 Tc介于 120~130℃之间,热端 Th介于 235~245℃之间的条件下,测得半导体温差发电模块在不同串并联组合情况下的特性,如表1所示。由表1可以看出,半导体温差发电模块作为电源,其串并联的情况与其它电源的串并联并无本质区别。由于只要两接头间的温差T=T1-T2不是很大。赛贝克常数一定,由上表可得αAB≈0.036,当核电池温差T=80℃时,温差发电器可得到电压U=2.88V。
四、综合核能利用率的提高
经过上述的介绍,由于衰变能经过热能的转换转变为电能的效率较低,而衰变能直接转变成电能的过程中会释放较多热量,不仅降低了核能利用效率,而且高温会影响核电池设备的安全性。因此,我们设计一种综合核电池,将两种发电方式整合在一起。
电磁转换装置应用电磁感应原理,通过将辐射的β粒子的高动能吸收转变成接收装置的金属材料的电能,并且加装电容器,把电能的电压值几乎完全转换到电容上,经过二次回路的谐振电路将波动不大的电能输出,实现电能的高效转换。另外,在吸收过程中会伴随着热量的产生,通过热电偶的温差效应,将散失的热能利用转变为电能。在中心结构之外,将两部分电压串联起来,使核电池的输出电压值更高,效率更高。电能输出后,电压值较低,不满足实际应用需要,在中心装置外加装八个变压器,升高装置的电压,再结合外圈的电感线圈把电能输出。为了能够输出规则的正弦波信号,消除各种干扰信号,可以加装滤波器和分频器再输出。
五、高效综合核电池的优点
该装置巧妙地利用了放射性物质发射带电粒子,将粒子运动中的磁场能直接转化成电场能,并且综合利用电磁转换过程中的热能,把散发的热能转化成电能,提高了用电效率,是核电池利用上的一个突破。但是,我们经过研究发现,该装置存在以下几点不足:
(1)装置仅给出了宏观电流的形成,没有精准的微观分析,我们要进一步合理地探究其发电的微观原理。
(2)装置电压不够稳定,我们通过改进外电路及设计相应的开关来实现较简易的电压输出形式
(3)核电池的安全问题还没有彻底解决,目前的技术还不能保证核电池的推广应用。
(4)生产成本高,利用价值还不能确定。
参考文献
[1]吕峰,陈国安.Sr90~Y90放射性活度的绝对测量[J].中国核科技报告,1986.
篇2
日前,美国科学家成功研制出一种叫做“铁磁纸”的纳米等级材料,它是用纳米等级铁磁微粒灌注在普通纸张上,它可用于制造手术仪器中的低成本“微型发动机”,研究细胞的微型镊子、微型机器人以及小型扬声器等。
移动花园
美国一名热爱户外生活的艺术家利用自己独特创意将大篷车改造成移动花园。这辆车从外部看和其他车没什么不同,可是打开后,其内部装饰却会让人大为惊叹。车内装饰材料来自草坪、树木、鲜花和丝绸等。一旦接通电源,此车能播放鸟儿清脆悦耳的鸣叫声,夏天还能烧烤,俨然置身于大自然中。
普通复印纸的不普通造型
丹麦世界纸艺大师彼得・卡罗森能用胶水、手术刀和一张普通的A4复印纸制作出包括骷髅、昆虫和建筑等各种惊人作品。
彼得能把一张价值几元钱的纸变成一件艺术品,每件艺术品从绘制草图、裁剪到折叠大约需要两周时间。
透明金鱼
日本的科学家利用三年时间,用基因突然出现变异的浅色金鱼,最终培育出一种透明金鱼。这种金鱼不需解剖,即可观察内脏和血液状态。这种金鱼今后有望广泛应用于实验研究。
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看,这只考拉在干什么?不用怀疑你的眼睛,它正在吃冰棍呢!这只生活在澳大利亚佩斯的考拉名叫Jumbuck,在夏天的时候,它最爱的就是戴着遮阳草帽和墨镜,趴在树上享受它的美味冰棍!
可待机五千年的微型核电池
今后只需要一个硬币大小的电池,就可以让你的手机不充电使用五千年。美国科学家研发出了体积小但电力强的“核电池”。这种核电池只略大于1美分硬币(直径1.95厘米,厚1.55毫米),却可以发出普通化学电池需充电100万次才能发出的电力。
木乃伊内藏小鸟
近期,科学家在对一具4千年前埃及木乃伊尸体进行扫描检查时,发现这具木乃伊尸体内包裹着一只木乃伊小鸟。在多数情况下,古埃及人会将死者的器官包裹起来放入木乃伊尸体中,期望死者转生后能够重新使用这些器官。然而在尸体中保存着一只小鸟,这是非常罕见,令人惊奇。
智能闹钟
美国一名大学毕业生发明了一种智能闹钟,能在人睡意最浅的时候响铃。人体睡眠有一定周期,在睡眠程度最浅的时候闹铃,人最容易结束睡眠,醒来时心情较好头脑也较清醒。不过,这种闹钟也有“缺点”:使用者在睡觉时,头部必须安放一个带有电极的装置和一个微处理器,这样才能分析睡眠周期中每一个阶段的脑电波,而智能闹钟通过无线方式接收脑电波信息。
篇3
【关键词】 锂离子电池 过充保护 过放保护 短路保护 试验要求
Requirements change mine lithium-ion battery power supply of the safety performance test Xu Mingying (Shenyang Institute of Coal Group Co., Ltd, Detection Center,Fushun,Liaoning,113112 , China)
Abstract:Lithium-ion batteries as a reliable power supply equipment has been widely used in coal mine, but the security implications due to the improper use of lithium and its application in the coal field has been largely restricted. Large-capacity lithium-ion battery power coal mine safety issues in the application is the top priority, Mine was the good lithium-ion batteries power products access and in the field, countries have to develop new requirements to stringent production and inspection.Some Changes article describes the mine lithium-ion battery power supply safety performance test requirements, analysis of the reasons for the change and assessment for substance. To implement the new requirements have a positive effect.
Key words: Lithium ion battery; Overcharge protection; Over-discharge protection; Short circuit protection; test system
国家煤矿安全监察局2011年1月25日下发文件,提出所有井工煤矿应按照规定要求建设完善煤矿井下紧急避险系统,符合“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的要求,并规定完成时限。而紧急避险系统建设的主要内容是供电系统。随着煤炭工业发展和矿山装备技术进步,监测通信系统、紧急避险设施、井下运输车辆等对防爆电源的容量要求越来越高,同时 GB3836.2-2010《爆炸性环 境 第 2 部分:由隔爆外壳“d”保护的设备》中明确禁止“在正常使用时可能释放电解气体的电池”在隔爆外壳内使用。为满足目前煤矿装备的迫切需要,在充分研究、反复征求各方面专家意见以及进行相关试验研究的基础上,制定的《矿用隔爆(兼本安)型锂离子蓄电池电源安全技术要求》,在原有相关要求的基础上,进一步详细规定了20 Ah~100 Ah锂离子电池电源的安全性能要求,为锂离子电池电源生产、检验提供了新的依据。而对于生产和质检部门,研究、落实新要求成为目前亟待解决的问题。
一、矿用锂离子蓄电池电源安全性能试验要求变化内容
矿用锂离子蓄电池电源保护性能试验原要求执行MT/ T408-1995《煤矿用直流稳压电源》和MT/T1078-2008《矿用本质安全输出直流电源》行业标准,包括过压保护、过流保护、短路保护、过充保护、过放保护要求。
在《矿用隔爆(兼本安)型锂离子蓄电池电源安全技术要求》新要求中对“过压保护、过流保护、短路保护、过充保护、过放保护”的要求有较大改变,并增加温度保护和具体的保护时间。具体变化如下:
1.1过压保护
过压保护试验要求变化可以用“定模组,定单体,定保护值和定状态”概括。具体见表1。
1.2过流保护
过流保护试验要求变化可以用“定模组,定单体,定保护值和定状态”概括。具体见表2。
1.3短路
短路试验要求变化突出了核心问题短路电阻和短路时间。
1.4 温度保护
为新增试验项目,内容为:将电池温度检测元件置于温箱中,从室温以不大于 3℃/min 升温速率调整温箱中的温度至低于规定的单体电池最高表面温度的 5℃,电源应处于正常工作状态;以不大于 1℃/min 升温速率平稳调整温箱中的温度至电源断 开与用电设备连接,记录动作时间和动作温度;动作温度应为的保护温度值±2℃。温箱停止升温,至电源报警或显示,记录时间,电源断开与用电设备连接与电源 显示或报警的时间间隔应小于 20s。 温箱以不大于1℃/min 速率降温,至电源与用电设备恢复连接,记录恢复时 间和恢复温度,恢复温度应为单体电池最高表面温度值±2℃;至电源温度保护显示或报警消失,记录时间,电源恢复与用电设备连接与电源显示或报警消失的时 间间隔应小于 20s。 试验过程温箱最高温度的设置宜不超过 65℃。
二、锂离子电池安全性能试验要求变化分析
2.1过压保护
原试验要求中对单体电池保护和报警显示没有要求,电源中的电池多以模组的型式出现,由于电池内阻的不平衡导致单体电池的电压不一致,在模组未过充和过放的情况下,单体电池可能存在一定的过充、过放的可能性,从而带来安全隐患。新要求中增加了单体电池的保护要求和报警显示能更大的降低锂电池的不安全因素,也能保证单体电池间的平衡性,进而保证电池性能和延长电池寿命。
2.2过流保护
原试验要求中对单体电池保护和报警显示没有要求,电源中的电池多以模组的型式出现,由于电池内阻的不平衡导致单体电池的的充放电电流不一致,在模组未过充和过放的情况下,单体电池可能存在一定的过流的可能性,从而带来安全隐患。新要求中增加了单体电池的保护要求和报警显示能更大的降低锂电池的不安全因素,也能保证单体电池间的平衡性,进而保证电池性能和延长电池寿命。新标准中增加在100ms 内断开与充电器连接(对于运输车辆和柴油机起动机用电源,动作时间为 2s)的保护时间,能在时间上保证保护功能的实施。更能保护电源的安全。
2.3短路
锂离子电池内阻一般为50 mΩ。电源模组的总计内阻未50N mΩ原标准要求未规定短路电阻,在这种条件下短路时,电池内部电阻和外加电阻共同分担电池电压,内阻与外阻为串联状态,阻值越大分担的电压越大,即在其上产生的电功率越大、相应的能量也越大。即外部短路电阻大于内阻时,大部分能量都释放在外阻上了,这样电池在短路时内部温度升小,达不到考核电源的目的。
新标准要求的短路电阻小于5 mΩ,在此条件下短路电池时,内阻分担的电压就会为外阻的十倍,内阻上产生的电功率也会相应的为外阻产生的电功率的十倍。相应内阻上的能量也会远大于外阻产生的能量。结果就是电池内部的温度会急剧升高。进而能考核电池隔膜的质量优劣。电池外短路电阻越小理论上电池内阻分担到的能量就会越高。这样对电池的质量考核就越苛刻。但是基于实际安全性能的考核和试验成本两方面的考虑,外阻5 mΩ即能节约试验成本又能考核电源性能。新标准要求中增加使电源输出处于短路状态,电源应实现放电短路保护,50ms 内断开与用电设备连接,停止放电,并在 10s 内报警或显示。在时间上保证了保护的实施,能保障在短路状态下,减少对电池的破坏,降低不安全因素,从源头上保证电源的安全。
2.4 温度保护
新标准增加了温度保护试验,主要原因是原标准要求的电池一般10 Ah以下,电池的体积和质量都很小,发生短路、过流、过压时温度升高的幅度小,造成不安全的可能性小。新标准是针对20 Ah~100 Ah的大体积、大质量锂电池。在使用中发生短路、过流、过压时,温度升高的幅度加大,造成不安全的因素加大,温度过高在煤矿井下容易引起瓦斯爆炸。新标准不但增加了温度保护,而且还增加了保护时间,能在时间上保证保护功能的实施。
三、结论
通过矿用锂离子蓄电池电源安全性能要求变化分析可得出以下结论:1)矿用锂离子蓄电池电源安全性能要求适应范围更广了。2)试验要求对矿用锂离子蓄电池电源安全性能要求更高、更苛刻。3)试验要求兼顾了试验的可行性和可操作性。4)试验要求突出具体化、短时间的要求。
参 考 文 献
篇4
1、燃料电池不能储电,也就是立即使用的,没有加燃料就没有电的。锂电池是可以储电的,方便携带,可以作为移动电源的电池使用。
2、燃料电池的工作原理:它的电池通过氢和氧的化学作用直接变成电能,而不经过燃烧,因此不产生污染物,燃料利用率很高。锂电池的工作原理也就是混合动力的工作原理,混合动力车型中,现在(起步阶段)大多数用的是锂电池。
(来源:文章屋网 )
篇5
1、清洁环保,产物是水。
2、容易持续通氢气和氧气,产生持续电流。
3、能量转换率较高,超过百分之80。而普通燃烧能量转换率只有百分之30左右。
4、可以组合为燃料电池发电站,排放废弃物少,噪音低。
5、容量大、比能量高、功率范围广且不用充电。
篇6
1、在手表的背面找到比较凸起的地方,可以用专用工具或者尖头的小刀,沿表面的缝隙轻轻一撬就行了。
2、起开之后,将固定表的内部结构的白色塑料圈拿走,找到纽扣电池的位置,剥开后拿走电池,换上新的纽扣电池。
3、观察手表的指针有没有正常行走,行走正常的话就可以将白色结构圈转回表内了,双手稍微用力合上手表的后盖就成功换好手表的电池了。
(来源:文章屋网 )
篇7
用蓄电池给台式电脑供电步骤:
1、需要购买用逆变器。逆变器工作原理先将相同电压直流电变成相同电压的交流电,再将交流电进行升压,变成高压交流电。
2、将线路准确连接。
3、线路连接完毕电脑即可通过电瓶供电开启。
(来源:文章屋网 )
篇8
镍镉电池和镍氢电池的区别是镍氢电池的自放电率,远比镍镉电池高1.5倍,镍氢电池单位体积的能量密度为镍镉电池的2倍,存在的缺点是快速充电导致比镍镉电池更高的热量。
镍镉电池是一种直流供电电池,镍镉电池可重复500次以上的充放电,经济耐用。其内部抵制力小,既内阻很小,可快速充电,又可为负载提供大电流,而且放电时电压变化很小,是一种非常理想的直流供电电池。
(来源:文章屋网 )
篇9
【关键词】 燃料电池汽车 纯电动汽车 混合动力汽车 发展现状
1 引言
近两百年来,人类经济与文明经历了高速发展,进入了前所未有的发展水平,汽车成为人类生产与生活必不可少的交通工具,在给人类生产与生活带来便利的同时,也给人类带来了严峻的能源与环保问题。近年来,能源危机和环境污染已经成为危及人类生存与发展的重要问题,被全球各国广为关注。在能源与环境的双重压力下,要解决能源危机问题,在解决环境污染问题,就必须将汽车节能环保作为核心之一,一方面大力提高传统汽车的节油能力,一方面大力推进新能源汽车的研发应用力度,而发展新能源汽车更是汽车社会节能与环保的根本途径之一。我国新能源汽车已经形成“三纵三横”的研发格局。“三纵”就是混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车的总称,是当前汽车节能与环保技术研究的核心内容之一,经过数年的发展取得了不少成绩,但也存在着很多不足之处。
2 燃料电池汽车发展现状与发展
2.1 燃料电池汽车发展现状
燃料电池汽车是电动汽车的一种,其核心部件为燃料电池,不会产生有害产物,且能量转换效率比内燃机高2~3倍,节能与环保效果极为理想,被世界各国和主要汽车集团所重视,投入了大量资金进行技术研发和市场培育。如德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等国家在燃料电池汽车方面都投入了大量的人力、物力和财力,仅日本即先后投入了上千亿日元用于燃料电池汽车的研发,美国财政仅2011年即安排了5000万美元用于燃料电池和氢能技术的研发,福特、通用、丰田等六个世界主要汽车公司在于2009年签署的备忘录中,计划于2015年大力推广燃料电池汽车,形成数十万辆燃料电池汽车保有量。目前,燃料电池汽车在可靠性、适应性等方面均取得了较大的突破。
2.2 燃料电池汽车的发展方向
燃料电池汽车实际上需要机械、化工、电子、新材料等多方面学科支持的复杂系统,涉及了多个基础学科、前沿学科、新技术学科的技术整合,由于其结构复杂、技术要求高、整合需要强,因此当前还有很多不足。就目前来讲,未来燃料电池汽车的发展方向,将主要集中于整车平台结构、关键零部件开发、使用寿命与可靠性、基础设备研发几个方面。包括如智能控制技术、安全碰撞性能、底盘可靠性、燃料电池发动机寿命等等。目前,虽然燃料电池汽车整车成本和技术水平都阻碍了应用推广,但在不久的将来,这些问题都能得到较好的解决。
3 纯电动汽车发展现状与发展
3.1 纯电动汽车发展现状
纯电动汽车是以蓄电池储存电能,向电机提供电能驱动电机运转,最终驱动汽车运行。实际电纯电动汽车并不是近几年出现的新兴产品,其发展历史可以追溯至一百余年前,不过由于技术原因不成熟一直未能实现产业化。近年来,随着新能源汽车的推进,纯电动汽车技术得到了较大的发展,并得到了较为广泛的应用。如英国目前即拥有数十万辆纯电动汽车被投入使用,法国在巴黎、拉罗舍尔甚至已经建立起了完善的纯电动汽车充电站网基础设施。相对于欧美国家来说,我国纯电动汽车起步较晚,但自八五开始,纯电动汽车的研发即已经提高到了战略高度,纯电动汽车已经通过相关认证试验,并投入了生产和市场推广之中,形成产业规模。
3.2 纯电动汽车发展方向
在新能源汽车发展中,纯电动汽车发展水平相对较高,不过当前在电池技术、电机驱动和控制技术、整车技术、能量管理技术四大核心技术方面还有所不足,影响了纯电动汽车的实际应用效能。在未来,纯电动汽车将会在这四大核心技术方面进一步加大研发力度,提高纯电动汽车的实际应用能力,尤其是电池安全性和经济性方面,是电动汽车与传统燃油汽车竞争的核心,急需高比能量、高功率、高使用寿命的高效电池的支持。驱动电机也需要更高的调速范围和更高的转速,例如开关磁阻电动机的研发,智能化和数字化电机驱动系统的研发等。
4 混合动力电动汽车发展现状与发展
4.1 混合动力电动汽车发展现状
混合动力电动汽车采用油、电发动机互补工作模式,相对于同等条件下的汽油车和柴油车来说,尾气排放更少,具有环保、污染小的优点。目前混合动力汽车主要有串联式混合动力汽车、并联式混合动力电动汽车、混联式混合动力汽车、外接充电式混合动力汽车四大类。据相关报道,美国计划于2015年普及一百万辆插电式混合动力电动汽车,日本则计划于2020年普及包括混合动电汽车在内的“下一代汽车”1350万辆,德国政府也提出了普及100万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车的计划,混合动力汽车成为新能源汽车时代的一个重要切入点。
4.2 混合动力电动汽车发展方向
纯电动汽车是节能与新能源汽车发展的长期方向,尤其在纯电动汽车技术相关难点未能彻底解决之前,混合动力汽车是新能源汽车发展的重点,尤其在石油危机日益紧张,油价不断攀升的情况下,混合动力汽车将是解决燃眉之急的重要措施。据估计,至2020年,全球汽车市场混合动力汽车所占份额将增至20%~30%,电动汽车的市场份额也将达到5%,不过我国汽车市场混合动力汽车所占份额将会略低。
5 结语
在能源危机和环境污染问题日益严峻的背景下,大力发展新能源汽车成为全球各国共同关注的问题,而燃料电池汽车、纯电动汽车、混合动力汽车则是解决这一问题的重要切入点。虽然目前燃料电池汽车、纯电动汽车、混合动力汽车均取得了较大的发展,并且在一定范围内进行了推广和应用,但有不少技术都还不够完善,尤其是燃料电池汽车和纯电动汽车。在未来几年时间里,随着相关技术的发展,燃料电池汽车、纯电动汽车、混合动力汽车将会逐渐取代传统能源汽车,成为未来汽车的主流。
参考文献:
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1、充电的时间不可以太长,正常情况下三到四个小时即可。
2、使用时需注意手机剩余电量,不可完全用完手机的电量再进行充电,否则会对电池寿命造成严重影响。
3、充电时尽量使用手机原装充电器进行充电。非原装充电器会使电流不稳定,并且质量参差不齐。
锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充,并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说,如果你的锂电池在充满后,放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失,所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。
(来源:文章屋网 )