太阳能技术在汽车新能源领域的应用略论

2022-03-27 23:28白凤鹏
科学与生活 2022年2期
关键词:应用

白凤鹏

摘要:随着汽车给人们日常生活带来便利的同时,产生的大量的含有铅、磷物质的尾气也给环境带来了极大的污染,同时也消耗了大量的能源,有效地解决这一问题,成为当前人们面临的主要问题之一,寻找新型环保能源材料来替代化石燃料,可以有效解决这一难点问题。太阳能作为一种取之不尽的可再生绿色能源,已经得到了广泛的应用,将其进行转换作为汽车的新能源,可以有效解决汽车的能源利用与环境污染问题等,具有十分广泛应用前景。

关键词:太阳能技术;汽车新能源领域;应用

1汽车新能源技术发展现状分析

汽车新能源技术是当前汽车行业发展的重要组成部分,直接关系到汽车的整体行业发展,对于现代社会环境保护以及能源节约有重要的作用。新能源主要是指非化石能源的新型材料能源,包括电力能源、氢气能源以及太阳能能源等。

①纯电力能源汽车的研发和使用,电力能源汽车是以电能输送动力的汽车。在汽车结构中将燃料油发动机置换为蓄电池发电机,从而实现了汽车能源的转换,而采用纯电力能源进行汽车动力供应,实现了环保和节能。

②氢能源汽车的发展和应用。氢气能源作为汽车燃料时,在燃烧后主要产生的成为为水分,所以氢能源汽车排放非常环保,对大气环境实现了“零污染”。在当前氢能源汽车发展中。制取氢气的方法包括电解、化学等多种方法,而氢气能源汽车的动力性能也有不错的表现,所以氢能源汽车是当前新能源汽车的重点发展对象。美国依然是对氢能源汽车率先研究的国家,美国在上个世纪60年代末就开始了氢燃料汽车的研究,并在厢货汽车的基础上对氢燃料汽车进行了改良,在改良中使用了150kw的氢燃料电池组,使氢燃料汽车的续航历程能够达到200千米。但是,由于当时制氢技术和储存技术都不完善,导致氢燃料汽车车身较大,成本也比较高。所以氢燃料汽车就暂时搁置。而在当前,作为汽车产业的大国日本,对氢能源汽车的研究非常突出,最近有丰田公司推出Mirai燃料电池汽车FCV,而本田公司也推出了Clarity氢动力汽车。丰田公司的FCV汽车可以实现氢气车续航力程的突破,续航里程将达到700km。而本田Clarity氢东汽车的体积比传统氢动力汽车减少近1/3,功率输出则提升了60%左右。氢气能源的使用,对于现代汽车行业发展有关键的作用,提升工业生产效果。在实际生产中,更应该落实好生产效果,确保氢气能源的生产应用更加合理,提升生产技术效果,确保汽车行业整体发展。

③太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。正因为其环保的特点,太阳能汽车被诸多国家所提倡,太阳能汽车产业的发展也日益蓬勃。太阳能能源也是非常重要的清洁能源,利用太阳能也能够产生电能,从而实现对的汽车的驱动,确保汽车动力转换,对于汽车产业的发展有重要的作用。提升汽车生产效果。

2太阳能技术作为驱动能源在汽车领域中的应用

2.1电池技术

太阳能电池技术是新能源汽车的关键技术,它的作用能强化汽车行驶时的能量转化效率,将行驶中剩余的电能储存起来,电池技术是太阳能在汽车新能源领域中的核心关键技术。当前太阳能技术在汽车新能源中的应用主要是光伏电池,它采用的材料是薄膜电池及晶硅电池2种类型。

2.2车体技术

太阳能汽车车体的设计需要考虑太阳能的利用情况,一般车体设计比较新颖而柔顺,大多数车身的设计为扁平状,主要是考虑车身的阻力与能力的吸收。太阳能汽车底盘的设计主要有3类:第一类是无载荷组合式壳体车身设计,在汽车的底部采用管状形式焊接,采用组合车体承载车重;第二类是采用半承载框架结构的合成梁来承载车重;第三类是承载式结构底盘承载车重。这几种类型底盘在重量与强度方面都满足要求,在太阳能汽车范围内得到广泛的应用。

2.3电力驱动技术

太阳能汽车采用轮边驱动系统、后轮驱动的方式行驶,采用的是永磁无刷直流电机驱动电机运行,转变了传统的车辆驱动方式,整车系统运行安全,电机使用寿命长,而且汽车的启动性能比较好,并具有高功率密度、大转矩的特征。因此,电动机控制技术、控制器以及功率电子器件等是太阳能汽车的关键技术,在太阳能新能源汽车具有十分重要的作用。

2.4蓄电池技术

蓄电池技术是太阳能汽车的电能存储装置,以满足太阳能汽车在阴雨天气或者特色环境下的安全行驶的要求,蓄电池作为太阳能汽车的辅助能源装置,根据太阳能汽车对蓄电池的能量、功率、使用寿命等相关的指标进行分析,一般采用镍氢电池作为汽车的蓄电池,在具体的技术开发中,还需要从汽车的开发成本、蓄电池的稳定性、环保节能、电池的容量、功能等综合分析。

3太阳能作为辅助能源在汽车中的应用

在传统的汽车技术中,采用蓄电池辅助能源技术为车辆在停放时,能够为蓄电池充电,以避免汽车停放时间过长导致的过度放电而影响车辆的发动与行驶,在节约能源的同时也能够延长蓄电池的使用寿命。

3.1太阳能天窗技术应用

主要是在汽车的天窗下面安装太阳能电池,方便吸收太阳能,电池的控制输出端连接在空调温度传感器、蓄电池的输入端,达到为太阳能充电的目的,保证蓄电池的电能充足;并且利用天窗太阳能技术转化的电能,可以驱动汽车的鼓风机运行,启动车辆空气循环系统,将外部的冷空气引导入车内,并驱除车内的热气,以达到降温的效果,营造舒适的行车环境,达到环保节能的效果。

3.2辅助空调系统中的应用

因汽车在行驶的过程中,对太阳能转化效率存在着一定的局限,往往是由于受到多种因素的影响,如果单纯采用太阳能转化的电能来驱动汽车的空调系统,就会存在电能不能满足要求的情况,采用太阳能作为辅助空调运行的辅助系统目标是为了充分利用电能,减少能量的损耗。

1)太阳能驱动的车厢气流管理系统。汽车在高温天气停泊时,车内的空气流动不畅,当车内的温度升高时,车内就会产生大量的甲醛气体等有害气体,如果在车内设置太阳能风扇,设计车厢气流管理系统,利用风扇引导车内气体循环,降低车内的温度,并保证车内有持續的新风供应,从而达到降低车内的温度,营造良好的车内环境。这种系统采用太阳能电池作为能源基础,不仅在停泊时可以使用,还可以在行车时使用,而在在车辆停泊工作时,系统通过温度传感器对车厢内的温度进行实时监测,还不能消耗能量,如果超过设定的温度值,就会自动工作,打开系统的气阀驱动风扇,排出车厢内的高温气体,将外部的冷空气吸入车内,达到降温的目标。

2)太阳能车载半导体空调技术。通过采用半导体热点制冷技术,可以将太阳能电池转化为电能,并输送给半导体空调制冷系统,启动空调制冷,车载半导体空调系统主要有太阳能电池供电,利用数控匹配器对车内的能量系统最佳传输进行设置处理,利用储能设备对整个能量存储进行控制,通过改变汽车内半导体装置的电流方向进行处理,从而能达到对车内能量控制的目标。利用这种技术结构简便,车辆运行时消耗的能量少、噪音低,非常环保,在未来具有广泛的应用。

结束语

太阳能技术作为一种新能源在多个行业中得到了大量的应用,在汽车新能源中应用太阳能技术可以有效减少车辆能源的消耗,有利于环境保护,使得太阳能技术在汽车领域中得到了广泛应用。通过对太阳能技术在汽车能源系统中应用的优势进行分析,探究了太阳能技术在汽车能源领域中的多种应用。

参考文献

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[3]沈文涛.浅谈新能源汽车发展方向与趋势[J].产业科技创新,2020,2(15):35-36.

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