电动汽车实验室的工作方式

经过:克里斯汀·霍尔·吉斯勒(Kristen Hall-Geisler)

由美国日产公司提供

全球变暖,对外国石油的依赖和高汽油价格让人们考虑未来汽车的替代燃料。虽然那里有许多潜在的新燃料,但研究最多,也是最有前途的燃料之一很简单

汽车制造商已经开始尝试电动汽车。电动汽车有三个基本部分:电池,哪个是汽车的电源;这发动机,将功率转换为可将车轮转动的可用能量;和控制器,它的工作方式就像是调节电力的大型调光开关。

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为了加油电动汽车(EV),您所需要的只是电源插座。任何标准的家庭插座都可以做到,但是具有更高电压的插座将更快地完成工作。一些城市,例如俄勒冈州波特兰市,正在安装路边充电单元,以便当前和未来的电动汽车在主人工作或运行差事的同时可以自行脱颖而出。

今天可用的电动汽车还不能替代道路上的所有汽油动力汽车和卡车。电动汽车速度通常很低,每小时约35英里(每小时56公里)。大多数电动汽车每充电约40英里(64公里),这与每日平均通勤大致相同。这些汽车可以在常规插座或几个小时内在高压插座上充电过夜。他们的排放量也为零。

电动汽车中所取得的大部分进展是电池技术和设计。几十年来,使用铅酸电池 - 即使在1990年代初期,电动汽车首次流行。但是,铅酸电池并没有让人尽可能多地吸引人们。请继续阅读以了解实验室在哪里以及如何为改善现代消费者的电动汽车。

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大学电动汽车实验室

由于Nissan Altima EV上的该速度表明确,电动汽车不需要太多汽油即可有效运行。“width=
由于Nissan Altima EV上的该速度表明确,电动汽车不需要太多汽油即可有效运行。
克里斯汀·霍尔·吉斯勒(Kristen Hall-Geisler)

如果要做的研究并进行突破,那将在大学实验室中发生是有道理的。几所大学有电池和电动汽车实验室,但我们会看一下两个体现在世界各地学校所做的事情的体现。

马萨诸塞大学洛厄尔大学

大学洛厄尔的马萨诸塞州

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在马萨诸塞大学(UMass)的洛厄尔校园(UMass),机械和电气工程教授与电动汽车和能源转换中心(EC&EC)的学生合作。中心内包含五个实验室:可再生能源实验室,电动汽车实验室,电池评估实验室,电力电子实验室以及高级复合材料和纺织品研究实验室。

UMass-Lowell的EC&EC涵盖了这五个实验室中的许多主题,从电池中使用的能量到新车设计的崩溃,但中心特别关注可再生能源。为了使电动汽车成为真正的零排放车辆,充电电池的电源也应保持清洁。这导致中心设计了改进的光伏电池太阳能板以及更有效的转换方式风能电力。这项工作的结果是可以在清洁能源行业中使用的产品,以及具有技术专业知识的学生,一旦毕业后可以在EV领域工作和创新。

加利福尼亚大学戴维斯大学

大学戴维斯的加利福尼亚

加利福尼亚州戴维斯的插电式混合动力电动汽车(PHEV)研究中心的工程师正在开发扩展范围电动汽车。(请记住,大多数标准电动汽车的范围只有大约40英里(64公里)。)该计划在加利福尼亚大学戴维斯运输研究所的加利福尼亚分校下运行,该研究将其研究重点放在PHEVS的消费者端。这些汽车与纯电动汽车有些不同,因为它们具有小的补充汽油引擎,但他们仍然可以用标准的墙壁插座为电池充电。

PHEV研究中心的一个项目之一评估了内部的新工具汽车的仪表板这可以为驾驶员提供有关能源使用,二氧化碳排放等的实时信息。该中心的工程师还努力改进充电技术并评估新的电池技术,尤其是最新的电池技术锂离子细胞。他们还致力于建立PHEV的生命周期成本,包括制造,维护和排放支出。

继续阅读以了解汽车制造商在实验室中正在做的事情,以将这些EV技术带给消费者。

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制造商EV实验室

如果通用汽车能够兑现其诺言,雪佛兰伏特(Chevy Volt)可以到2010年将电动汽车带入大众。“width=
如果通用汽车能够兑现其诺言,雪佛兰伏特(Chevy Volt)可以到2010年将电动汽车带入大众。
克里斯汀·霍尔·吉斯勒(Kristen Hall-Geisler)

尽管大学正在仔细检查电动汽车以寻找潜在的问题,包括电源,电池和寿命成本,但汽车制造商也在研究电动汽车技术,以有效地将这些汽车建造和出售给日常驾驶员。

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在将电动汽车介绍给公众之前,必须完全测试在实验室和赛道上。电池必须可靠且安全,汽车必须符合消费者和制造商的标准,并且所有这些都必须以合理的价格交付。这是一个艰巨的任务,但是几乎每个主要制造商都在实验室中努力。实际上,您可能已经听说过Chevrolet Volt的创建过程,这是一种扩展范围的电动汽车(E-REV)。自从在2007年底特律汽车展上引入概念车以来,通用汽车已将其所有工程,设计和营销能力倒入了这辆车。

大部分的概念车实际上,这在自动节目上引起了人们的注意,其中很少有人能够进行生产。但是,通用汽车承诺在2010年之前交付雪佛兰伏特(Chevy Volt),这将其实验室转移到了超速驾驶。首先,他们必须设计安全且可行的动力列车。伏特将由锂离子电池提供动力,并具有小的汽油发动机(或一个E85为乙醇 - 氨基混合物而设计的发动机,该发动机将在大约40英里(64公里)的全电动驾驶后启动以充电电池。

有时,即使公司很大并且产品很重要,外包产品研发也比在您自己的实验室中重新发明轮子更容易,更快,更便宜。例如,通用汽车决定从另一家公司获取电压。搜索几个月后,该公司定居在LG的锂离子电池上。

其他公司只是想控制尽可能多的部分,并愿意投资创建它们所需的实验室。日产只是一家在日本拥有自己现场电池实验室的汽车制造商,目前正在研究其未来电动汽车和混合动力汽车的电源。工程师使用全尺寸锂离子电池的较小的原型版本,以确定其存储能源的能力。他们使用这些较小的原型来评估用于创建电动反应的各种材料的安全性。

不过,并非所有关于电动汽车的创新工作都在大型大学或公司实验室进行。接下来,我们将讨论一些在实验室和车库中试验的小型企业和冒险爱好者。

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实验EV实验室

在雪佛兰伏特电动汽车内部。“width=
在雪佛兰伏特电动汽车内部。
克里斯汀·霍尔·吉斯勒(Kristen Hall-Geisler)

吉姆(Jim)忙于维修电动叉车发动机,在俄勒冈州雷德蒙德(Redmond)的商店里谋生。在进行修理时,他遇到了约翰·韦兰德(John Wayland),后者在业余时间拖拉比赛datsun转换为电力。韦兰(Wayland)展示了hust的两个修改后的叉车引擎,塞在他的赛车兜帽下,白色僵尸。

Husted认为他可以做得更好,所以他回到商店里摆弄了引擎发动机问题。他对设备进行了一些修改,并将两个电动机端到端耦合在一起。现在,电动机重25磅(11公斤),短7英寸(18厘米),这加起来是Wayland的更快轨道时间。由此产生的两摩托车被漆成紫色,并将其称为暹罗8。

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从那以后,Husted就一直在他的商店进行试验。他为创纪录的Killacycle Electric生产了引擎摩托车并恢复了1910年的电动机,为EV爱好者的百年历史的无马车项目恢复了[资料来源:高音电气]。

有时,企业家和大学实验室的创造力汇聚在一起,以创造有用的技术。A123Systems的锂离子电池为白色僵尸和Killacycle提供了创纪录的阻力带,使用了马萨诸塞州科技研究所开发的纳米技术来创建其电池。A123Systems是美国最大的锂离子研究和开发团队之一,使用马萨诸塞州理工学院的纳米级材料在自己的实验室中,研究与开发团队开发了一种电池,可以承受现实世界中的虐待10年以上,并且仍然使用环保技术。

以汽油为动力的汽车永久离开我们的街道要花很长时间,但是各个层面的实验室正在努力为消费者带来安全,可靠,快速和有趣的电动运输。多亏了这些实验室诞生的创新,您的下一辆汽车可能由屋顶上的太阳能电池板提供动力。

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更多的链接

  • A132Systems.com。(2009年2月26日访问)http://www.a123systems.com/
  • 电动汽车和能源转换中心(EC&EC)。马萨诸塞大学洛厄尔大学。(2009年2月18日访问)http://www.uml.edu/centers/ecec/
  • chevrolet.com。“雪佛兰伏特:未来是令人振奋的。”(2009年2月26日访问)http://www.chevrolet.com/electriccar/
  • 通用电压。(2009年2月18日访问)http://gm-volt.com/
  • Hayashi,Tatsuhiko。“日产在电动汽车电池实验室内显示。”技术。(2009年2月18日访问)http://techon.nikkeibp.co.jp/english/news_en/20080822/156726/
  • husted,吉姆。高音电气。(2009年2月18日访问)http://www.hitorquelectric.com/
  • Kaho,托德。“预览:2011 Chevy Volt Electric。”greencar.com。2008年9月22日。(2009年2月26日访问)http://www.greencar.com/articles/preview-2011-chevy-volt-electric.php
  • 插电式混合动力汽车研究中心。加利福尼亚大学戴维斯大学。(2009年2月18日访问)http://phev.ucdavis.edu/

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