【正文】 ll superior to domestication mixed, auto industry go from here? The prospect of all kinds of new energy vehicles? The car will bee the mainstream? Let39。 其中 ,含碳化合物造成的危害最為嚴(yán)重。這是中國根據(jù)國情采取的自主行動，也是中國為全球應(yīng)對氣候變化做出的巨大努力?，F(xiàn)在人類將面臨著一次重大改變，低碳時代的來臨。新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力或使用常規(guī)的車 用燃料，但采用新型車載動力裝置，綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 2 第二章 低碳經(jīng)濟(jì)與低碳汽車基本概念 低碳經(jīng)濟(jì)與新能源汽車的定義 什么是低碳經(jīng)濟(jì) ? 所謂低碳經(jīng)濟(jì)，是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少 溫室氣體排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。新能源汽車包括有：混合動力汽車（ HEV）、純電動汽車（ BEV）、燃料電池汽車（ FCEV）、氫發(fā)動機(jī)汽車以及燃?xì)馄?、醇醚汽車等等? 2月 20 日工信部公布數(shù)據(jù)顯示： 2020 年我國原油加工量 億噸，增長 %，增速比上年加快 個百分點(diǎn)；成品油 (汽、煤、柴油合計 )產(chǎn)量 億噸，增長%，加快 個百分點(diǎn)。市場化競爭無疑會令消費(fèi)者受益，然而一旦汽車保有量持續(xù)增長，我國石油進(jìn)口量也勢必大大增加，國際石油市場原來的供需 平衡將被打破，油價再次飆升在所難免。 于是 ,隨著資源壓力的持續(xù)增大，發(fā)展 新能源汽車 已成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的方向。 汽車排氣中含有數(shù)百種不同的物質(zhì)，其中有害物除了人們熟知的一氧化碳 (CO)、二氧化硫 (SO2)外，目前特 別引起人們關(guān)注的是：產(chǎn)生溫室效應(yīng)的二氧化碳 (CO2)及甲烷 (CH4)等；形成光化學(xué)煙霧的氮氧化物 (NOx)及未燃烴 (HC)等以及會致癌的附在碳煙微粒上面的多環(huán)芳香烴 (PAN)等物質(zhì)。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 3 第三章 新能源汽車種類及其技術(shù)現(xiàn)狀 新能源汽車有三類，為混合動力汽車、替代性燃料汽車、電動（電池）汽車，常見的新能 源汽車包括有：混合動力汽車（ HEV）、純電動汽車（ BEV）、燃料電池汽車（ FCEV）、氫發(fā)動機(jī)汽車以及燃?xì)馄?、醇醚汽車等等。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。 混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類： 1串聯(lián)式：能量的產(chǎn)生和回收是相對獨(dú)立的發(fā)動機(jī)的功能是驅(qū)動發(fā)電機(jī)工作，由發(fā)電機(jī)向蓄電池充電。 以豐田普銳斯為 例分析一下此車的混合動力系統(tǒng)： 首先發(fā)動機(jī)的動力一半給發(fā)電機(jī)充電，一半驅(qū)動車輪。電池又通過變換器將直流電變成交流電給電動機(jī)供電。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時，由電池來補(bǔ)充；負(fù)荷少時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。 在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動，實現(xiàn)”零”排放。 可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。 缺點(diǎn)：長距離高速行駛基本不能省油。本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相 關(guān)技術(shù)。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有專家認(rèn)為，對于電動車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價格 影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動力相比，電動車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會有大規(guī)模推廣的機(jī)會。 缺點(diǎn)：目前蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因電動車的電池較貴，又沒形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購買價格較貴，至于使用成本，有些試用結(jié)果比汽車貴，有些結(jié)果僅為汽車的 1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價格。缺點(diǎn)：電刷產(chǎn)生的阻力較大，利用率低，制造維護(hù)成本高 2：感應(yīng)式交流電動機(jī)：應(yīng)用阿拉戈銅盤的原理，定子三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 .因此轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中有電流通過，電流與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 3 同步式交流電動機(jī)和磁阻電動機(jī)：把感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁體替代，在定子側(cè)裝有測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的傳感器，使定子磁場和轉(zhuǎn)子磁 場同步旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)稱為同步電動機(jī)。 （二） 驅(qū)動裝置的選擇 從今后的電動汽車的發(fā)展來看四輪獨(dú)立的電動模塊，四輪之間沒有傳動的機(jī)構(gòu)。其實這個想法早在 100 多年前就有了。前輪驅(qū)動可以裝兩個人的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過燃燒，直接變成電能或的。 單個的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以便獲得必需的動力，滿足車輛使用的要求近幾年來，燃料電池技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展。目前，燃料電池轎車的樣車正在進(jìn)行試驗，以燃料電池為動力的運(yùn)輸大客車在北美的幾個城市中正在進(jìn)行示范項目。 與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)： 零排放或近似零排放。 降低了溫室氣體的排放。 提高了發(fā)動機(jī)燃燒效率。 缺點(diǎn)：燃料電池成本過高，而且氫等燃料的存儲和運(yùn)輸按照目前的技術(shù)條件來說非常困難，另外最致命的問題，氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來提取，否則無法從根本上降低二氧化碳排放。與傳統(tǒng)動力汽車相比，氫動力汽車成本至少高出 20%。 隨著“汽車社會”的逐漸形成，汽車保有量在不斷地呈現(xiàn)上升趨勢，而石油等資源卻捉襟見肘，另一方面，吞下大量汽油的車輛不斷排放著有害氣體和污染物質(zhì)。 幾乎所有的世界汽車巨頭都在研制新能源汽車。而目前（指2020 年）的電與汽油合用的混合動力 車只能暫時性地緩解能源危機(jī)，只能減少但無法擺脫對石油的依賴。 以氫氣為汽車燃料這種說法剛出來時嚇人一跳，但事實上是有根據(jù)的。因此，許多科學(xué)家預(yù)言，以氫為能源的燃料電池是 21 世紀(jì)汽車的核心技術(shù)，它對汽車工業(yè)的革命性意義，相當(dāng)于微處理器對計算機(jī)業(yè)那樣重要。 2 氫氣的制成。近年來，世界上各國政府都積極尋求解決這一難題，開始紛紛調(diào)整汽車燃料結(jié)構(gòu)。 目 前，燃?xì)馊匀皇鞘澜缙嚧萌剂系闹髁?，在我國代用燃料汽車中占?90%左右。 業(yè)內(nèi)專家指出，替代燃料的作用是減輕并最終消除由于石油供應(yīng)緊張帶來的各種壓力以及對經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生的負(fù)面影響。汽車代用燃料能否擴(kuò)大應(yīng)用，取決于中國替代燃料的資源、分布、可 利用情況，替代燃料生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的成熟程度以及減少對環(huán)境污染等；替代燃料的生產(chǎn)規(guī)模、投資、生產(chǎn)成本、價格決定著其與石油燃料的競爭力；汽車生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與設(shè)計改進(jìn)必須與燃料相適應(yīng)。我國應(yīng)盡快組織力量，制定出國家級燃?xì)馄囌摺? 壓縮天然氣（ CNG）汽車燃料系統(tǒng) 壓縮天然氣（ CNG）汽車燃料系統(tǒng)通常包括：天然氣氣瓶、減壓調(diào)壓器、各類閥門和管件、混合器（或 者天然氣噴射裝置）、各類電控裝置等。氣瓶的設(shè)置和生產(chǎn)都由嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)控制。 盡管一般認(rèn)為由于天然氣積碳少，機(jī)油更換的次數(shù)可以少一些，甚至例行的維護(hù)也可以少作一些，但我們認(rèn)為汽車、發(fā)動機(jī)和改裝系統(tǒng)的定期維護(hù)可以保障天然氣汽車與汽油車和柴油車相比具有更好的性能 太陽能汽車 solar car 太陽能發(fā)電在汽車上的應(yīng)用，將能夠有效降低全球環(huán)境污染，創(chuàng)造潔凈的生活環(huán)境，隨著全球經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，太陽能汽車作為一個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)不是一個神話?，F(xiàn)在各國的科學(xué)家正致力開發(fā)產(chǎn)生較少污染的電動汽車，希望可以取代燃燒汽油的汽車。有鑒于此，一些環(huán)保人士就提 倡發(fā)展太陽能汽車，太陽能汽車使用太陽能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能，電能會在儲電池中存起備用，用來推動汽車的電動機(jī)。據(jù)估計，如果由太陽能汽車取代燃汽車輛，每輛汽車的二氧化碳排放量可減少 43 至 54%。 一、作為驅(qū)動力 這一應(yīng)用方式，一般采用特殊裝置吸收太陽能，再轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動汽車運(yùn)行。 1982 年澳大利亞人漢斯和帕金用玻璃纖維和鋁制成了一部“靜靜的完成者”太陽能汽車。12 月 19 曰，兩人駕駛著這輛車，從澳大利亞西海岸的珀思出發(fā)，橫穿澳大利亞大陸，于 1983 年 1 月 7 曰到達(dá)東海岸的悉尼，實現(xiàn)了一次偉大的創(chuàng)舉。目前此類太陽車的車速最高能達(dá)到 lOOkm/h 以上，而無太陽光最大續(xù)行能力也在 100km 左右還有一種概念上的太陽能汽車，這種汽車在車體上沒有安裝光伏電池板，而只是配置蓄電池，而電能全部來自專門的太陽能發(fā)電裝置。 （ 2）太陽能和其它能量混合驅(qū)動汽車 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 10 太陽能輻射強(qiáng)度較弱，光伏 電池板造價昂貴，加之蓄電池容量和天氣的限制，使得完全靠太陽能驅(qū)動的汽車的實用性受到極大的限制，不利于推廣。 復(fù)合能源汽車外觀與傳統(tǒng)汽車相似，只是在車表面加裝了部分太陽能吸收裝置，比如車頂電池板，用于給蓄電池充電或直接作為動力源。電動機(jī)用于低速行駛。 由于采用了混合驅(qū)動形式，帶來了諸多好處 。 二、作為汽車輔助能源 傳統(tǒng)的小轎車，功率一般在幾十千瓦左右，而太陽輻射功率至多 1kW/m2，目前的光電轉(zhuǎn)換效率小于 30%。但在傳統(tǒng)汽車上可以用太陽能作為輔助動力，以減少常規(guī)燃料的消耗，而且現(xiàn)代汽車的電器化程 度曰益提高，各輔助設(shè)備的耗電量也因此急劇增加。日本應(yīng)慶大學(xué)設(shè)計了一款叫做 Luciole（螢火蟲）的概念車，它的顏色像螢火蟲。電池充滿電時，這輛概念車能行駛 800 公里。若加裝太陽能裝置，比如加裝太陽能風(fēng)扇等，則可以為車輛在停泊期間無能耗提供新風(fēng)并降溫，保證車輛再次上路時有良好的空氣品質(zhì)。玻璃下方的太陽能電