Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Энергетика подвижных объектов, электромобиль






 

Автомобиль - передвижная автономная комплексная энергетическая система, содержащая источник и накопитель энергии, преобразователи энергии, системы автоматического управления и защиты, кондиционеры, осветительные приборы, компьютеры, аудио и видео аппаратуру, другое электронное оборудование и бытовые приборы. Замена на автомобилях двигателей внутреннего сгорания на электродвигатели и обеспечение запаса его хода аккумуляторными батареями, солнечными преобразователями и «электрозарядными» станциями на улицах и дорогах, использующими неисчерпаемые энергетические ресурсы – базовая научно – техническая проблема современности.

Привычными транспортными средствами стали электровоз, сменивший паровоз и тепловоз не потому, что кончились уголь и мазут, трамвай, троллейбус; дизель – электроходы вместо пароходов. На повестке дня вхождение в обиход транспортных средств на электрической тяге, не привязанных к рельсам и проводам - электромобилей.

Росту населения Земли сопутствует резкое увеличение использования двигателей внутреннего сгорания, поскольку стремительно нарастает число и мощность автомобилей различного назначения – легковых, автобусов, грузовых, строительной и дорожной техники. Мы привыкли думать, что основной удар по экологии наносят энергетика, химия и нефтяная промышленность, однако нельзя исключать автотранспорт. Суммарная мощность двигателей в мире равна или превышает мощность тепловых электростанций. Когда это было осознано, стали делать экономичные двигатели, внедрять каталитическое дожигание для уменьшения смога в крупных городах.

Например, республика Кипр лидирует в мире по количеству частных автомобилей. Согласно обнародованному сегодня докладу Международной дорожной федерации, на 1 тысячу киприотов приходится 746 легковых машин. США занимают 5-е место (около 780 автотранспортных средств на 1000 жителей (автомобилей больше, чем людей, достигших возраста, позволяющего ими управлять), Франция – 10-е, Япония – 11-е и Англия – 25-е. Меньше всего автомобилей зарегистрировано среди населения Гвинеи-Бисау. На каждую тысячу жителей этого государства приходится лишь одна машина.

Количество транспортных средств продолжает стремительно расти, что выводит на повестку дня создание электромобилей, и это заставило нас обратить более пристальное внимание на одно из изобретений девятнадцатого века - электромобиль.

Электромобиль на солнечных элементах. Существует много различных видов топливных элементов. Одни очень громоздки и в будущем, возможно, их можно будет устанавливать на электростанции или электровозы. Другие же, например, водородные как раз и разрабатываются с целью их установки в электромобили. Все топливные элементы относятся к химическим источникам тока. Топливо для топливных элементов необходимо производить заранее. С кислородом всё понятно, он из воздуха, а вот водород необходимо конверсировать из органического топлива (либо газифицировать уголь). При этом затрачивается энергия из традиционных источников (теплоэлектростанций, например), и намного больше, чем энергия получившегося топлива (водорода) для топливных элементов. Энергию можно получать, используя неисчерпаемые источники энергии. Солнечные и ветровые электростанции производят водород (путем электролиза), запасая его в обменные емкости, а затем он используется в качестве топлива на подвижных объектах.

" С новыми батареями электромобиль можно будет полностью зарядить за время, которое требуется водителю обычного авто, чтобы заполнить бак бензином, купить чашку кофе и еду; то есть – за 6-8 минут". При этом дальность хода на одной зарядке заявлена очень солидная для электромобиля: 320-400 километров. Многие компании в мире занимаются разработкой электромобилей. И через несколько лет нас уже не будет удивлять наличие на улице массы бесшумных и «чистых» транспортных средств. Помимо литиевой батареи автомобиль будет снабжен солнечными батареями. В среднем заряда будет хватать на 250 км, а максимальная скорость автомобиля будет составлять 130 км/час.

Международный проект по внедрению на дороги электромобилей — Better Place — объявил о создании системы быстрой замены севшего тягового аккумулятора, которую предполагается внедрять на трассах вместо бензоколонок.

Концерн General Motors одним из первых приступил к продаже серийных электромобилей массового производства. Согласно калифорнийского законодательства автопроизводители, желающие присутствовать на рынке штата Калифорния, должны поставлять 2% автомобилей с нулевыми выбросами в атмосферу.

Электромобиль Mitsubishi на базе компактного хэтчбека оснащается электромотором мощностью 47 киловатт. На одной «зарядке» батареи он проезжает до 160 километров, а его максимальная скорость около 130 километров в час. Электромобиль комплектуется двумя «коннекторами» для подзарядки: один для быстрого пополнения заряда батарей на специальных станциях, который занимает всего 25 минут, а второй - для " домашнего" использования, при котором аккумуляторы заряжаются от бытовой электросети за 7-13 часов. Никель-металлогидридные батареи «Форда» позволяют автомобилю преодолеть путь в 170 километров, причем восполнить до 80% заряда можно всего за 15 - 20 минут. В 2010 году фирма Zero Air Pollution (США) представила электрический джип ZAP-X - семиместный автомобиль с мотор-колесами общей мощностью 644 л.с., имеющий, кроме литий-ионных батарей, буферный суперконденсатор, обеспечивающий огромные пиковые токи. Поэтому машина может разгоняться до сотни за 4, 8 секунды и развивать скорость 250 км/ч. Самое же замечательное в заявленных характеристиках — это запас хода в 560 километров и зарядка от трехфазной сети за 10 минут!

По сравнению с обычным автомобилем, работающем на бензине, дизельном топливе или газе, электромобиль обладает рядом несомненных преимуществ. Он надёжен и долговечен, практически бесшумен, лёгок в управлении, Эксплуатация электромобиля обходится гораздо дешевле, чем традиционные автомашины. Главное же его достоинство – экологическая безопасность. Это особенно важно в городских условиях, где из-за выхлопных газов в часы пик буквально нечем дышать.

Для стимулирования использования электромобилей японское правительство уже приняло решение о снижении налогов и сборов для владельцев электромобилей на 90%, а также разрешило им бесплатно парковаться на стоянках и снизило дорожные сборы при проезде по платным дорогам и автобанам.

Новая разработка - дорожное покрытие, заряжающее электромобили. Южнокорейские ученые разработали дорожное покрытие, которое способно подзаряжать электромобили.

В кампусе Корейского передового института науки и техники это покрытие уже проходит испытание на гольф-картах. В ближайших планах — эксперименты с участием автомобилей и автобусов.

Ученые утверждают, что специальных полос шириной 20–90 см всего на 10% проезжей части дороги любого населенного пункта будет достаточно для подзарядки всех проезжающих электромобилей. Полосы располагаются на тех участках городских магистралей, где транспорт может снизить скорость.

В отличие от традиционных электрических линий (трамвайных) электромобилю не надо находиться в постоянном контакте с новым покрытием. Подзарядка аккумуляторной батареи осуществляется бесконтактным способом с помощью индуктивного зарядного устройства.

Один из крупных разделов Швейцарской программы «Солар-91» - развитие транспортных средств, использующих солнечную энергию, так как автотранспорт «съедает» четверть энергетических ресурсов необходимых стране. Ежегодно в Швейцарии проводится международное ралли «солнцемобилей» «Тур де сол».

В мире возлагаются большие надежды на децентрализованное производство электрической и тепловой энергии собственными ветровыми и гелиоустановками. Это отвечает чувству цивилизованного собственника, не жалеющего средств ради чистоты воздуха, воды и земли. Наличие персональных ветровых и гелиостанций стимулирует развитие электроники и электротехники, приборостроения, технологии новых материалов и других наукоемких отраслей и электромобилей. Из приведенного обзора видно, что развитие электромобиля сильно стимулирует создание эффективных аккумуляторов и нет сомнения, что вскоре их получит системная энергетика совместно с быстрыми зарядными устройствами.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.