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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多能源零污染混合動(dòng)力車
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 汽車已經(jīng)成為人們當(dāng)前最主要的代步工具，但汽車的廣泛使用帶來了資源消耗及環(huán)境污染等問題。多能源零污染混合動(dòng)力車采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)為車輛運(yùn)行提供動(dòng)力，利用太陽能和風(fēng)能兩種可再生清潔能源作為能量來源，使車輛不消耗石油等不可再生能源并沒有任何排放。車輛主控制器能夠協(xié)調(diào)太陽能電池及蓄電池組的能量分配，同時(shí)使車輛具有制動(dòng)能回收的功能，進(jìn)一步提高了能量利用效率。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，多能源零污染混合動(dòng)力車最高車速可以達(dá)到48公里每小時(shí)，零充電狀態(tài)續(xù)駛里程52公里。在行駛過程中可以利用太陽能電池提供動(dòng)力并蓄能，在泊車時(shí)可以使用太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電機(jī)給車輛蓄電池組充電，理論續(xù)駛里程無窮大。“多能源零污染混合動(dòng)力車”綜合考慮了環(huán)境保護(hù)，高效節(jié)能和實(shí)用可行等諸多問題提出未來新型車輛的解決方案。
- 詳細(xì)介紹：
- 汽車已經(jīng)成為人們當(dāng)前最主要的代步工具，但汽車的廣泛使用帶來了資源消耗及環(huán)境污染等問題。多能源零污染混合動(dòng)力車采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)為車輛運(yùn)行提供動(dòng)力，利用太陽能和風(fēng)能兩種可再生清潔能源作為能量來源，使車輛不消耗石油等不可再生能源并沒有任何排放。車輛主控制器能夠協(xié)調(diào)太陽能電池及蓄電池組的能量分配，同時(shí)使車輛具有制動(dòng)能回收的功能，進(jìn)一步提高了能量利用效率。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，多能源零污染混合動(dòng)力車最高車速可以達(dá)到48公里每小時(shí)，零充電狀態(tài)續(xù)駛里程52公里。在行駛過程中可以利用太陽能電池提供動(dòng)力并蓄能，在泊車時(shí)可以使用太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電機(jī)給車輛蓄電池組充電，理論續(xù)駛里程無窮大?！岸嗄茉戳阄廴净旌蟿?dòng)力車”綜合考慮了環(huán)境保護(hù)，高效節(jié)能和實(shí)用可行等諸多問題提出未來新型車輛的解決方案。 本項(xiàng)目首先通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用前向仿真軟件進(jìn)行車輛匹配設(shè)計(jì)，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整車部件選擇和實(shí)際匹配，最后為保證車輛穩(wěn)定安全運(yùn)行設(shè)計(jì)了智能信息系統(tǒng)進(jìn)行車輛監(jiān)控及故障診斷。綜上所述，我們的主要研究內(nèi)容有： 1．“多能源零污染混合動(dòng)力車”仿真匹配設(shè)計(jì) 2.“多能源零污染混合動(dòng)力車”動(dòng)力系統(tǒng)選型及匹配設(shè)計(jì) 3.“多能源零污染混合動(dòng)力車”智能信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 汽車已經(jīng)成為人們當(dāng)前最主要的代步工具，但汽車的廣泛使用帶來了資源消耗及環(huán)境污染等問題。多能源零污染混合動(dòng)力車采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)為車輛運(yùn)行提供動(dòng)力，利用太陽能和風(fēng)能兩種可再生清潔能源作為能量來源，使車輛不消耗石油等昂貴的不可再生能源并沒有任何排放。車輛主控制器能夠協(xié)調(diào)太陽能電池及蓄電池組的能量分配，同時(shí)使車輛具有制動(dòng)能回收的功能，進(jìn)一步提高了能量利用效率。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，多能源零污染混合動(dòng)力車最高車速可以達(dá)到48公里每小時(shí)，零充電狀態(tài)續(xù)駛里程52公里。在行駛過程中可以利用太陽能電池提供動(dòng)力并蓄能，在泊車時(shí)可以使用太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電機(jī)給車輛蓄電池組充電，理論續(xù)駛里程無窮大?！岸嗄茉戳阄廴净旌蟿?dòng)力車”綜合考慮了環(huán)境保護(hù)，高效節(jié)能和實(shí)用可行等諸多問題提出未來新型車輛的解決方案。 首先通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用前向仿真軟件進(jìn)行車輛匹配設(shè)計(jì)，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整車部件選擇和實(shí)際匹配，最后為保證車輛穩(wěn)定安全運(yùn)行設(shè)計(jì)了智能信息系統(tǒng)進(jìn)行車輛監(jiān)控及故障診斷。綜上所述，我們的主要研究內(nèi)容有： 1．“多能源零污染混合動(dòng)力車”仿真匹配設(shè)計(jì) 2.“多能源零污染混合動(dòng)力車”動(dòng)力系統(tǒng)選型及匹配設(shè)計(jì) 3.“多能源零污染混合動(dòng)力車”智能信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- “多能源零污染混合動(dòng)力車”綜合考慮了環(huán)境保護(hù)，高效節(jié)能和實(shí)用可行等諸多問題提出未來新型車輛的解決方案： (1)節(jié)能：本車?yán)锰柲堋L(fēng)能作為主要能源來源，電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。并且在減速剎車時(shí)和滑行時(shí)能量可以被回收利用。與此同時(shí)，還采用了全新的plug-in概念，并且在其基礎(chǔ)上改進(jìn)了充電方式，完全利用風(fēng)能發(fā)電機(jī)和太陽能電池所產(chǎn)生的電能為本車充電。同時(shí)建設(shè)性的提出了建立城市配套風(fēng)能發(fā)電站的想法，通過城市里及周邊的風(fēng)能發(fā)電站為汽車進(jìn)行充電，從而真正減少化石能源的使用。 (2)能源利用效率高：燃油汽車能量利用約為12.8%，大量能量以熱的形式被浪費(fèi)掉，頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)、怠速及大量的機(jī)械系統(tǒng)摩擦也消耗了許多能量。而本車采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電能利用率高，并且電能在導(dǎo)線中傳遞時(shí)能量損失極少，所以能源利用效率較高。 (3)無污染：本車僅消耗電能，不排放碳?xì)浠衔?、一氧化碳、二氧化碳等物質(zhì)，并且運(yùn)行時(shí)無發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，可有效緩解城市中噪聲污染和空氣污染問題。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- “多能源零污染混合動(dòng)力車”綜合考慮了環(huán)境保護(hù)，高效節(jié)能和實(shí)用可行等諸多問題，多能源零污染混合動(dòng)力車的實(shí)用特點(diǎn)及優(yōu)勢主要是： (1)節(jié)能 (2)能源利用效率高 (3)無污染 風(fēng)能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。太陽能電池技術(shù)的發(fā)展使光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)大大提高而成本卻大幅降低。電池技術(shù)的發(fā)展使電池的容量、壽命和成本問題逐步得到解決。以上這些技術(shù)的發(fā)展為多能源零污染混合動(dòng)力車的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)保障。樣車實(shí)驗(yàn)表明車輛具有較好的動(dòng)力性并沒有任何排放，為未來汽車的發(fā)展提供解決方案。
同類課題研究水平概述
- 從20世紀(jì)70年代后半期到80年代前半期，太陽能汽車在實(shí)驗(yàn)室誕生。1984年，世界首屆電動(dòng)汽車與太陽能車比賽在瑞士舉行，成為了太陽能汽車賽事的始創(chuàng)者。世界太陽能汽車挑戰(zhàn)賽是至今為止影響較大的太陽能汽車賽事之一。其規(guī)則最嚴(yán)格、距離最長。 眾多汽車公司、科研院所及相關(guān)大學(xué)是參賽隊(duì)伍的主要組成部分。賽事一般使用公路作為比賽線路。比賽用太陽能電池幾乎全是晶體硅，并以單晶硅為主。學(xué)生參賽隊(duì)使用電池的轉(zhuǎn)換效率一般在14%～18%，企業(yè)的則在19%～23%。技術(shù)和資金充裕的隊(duì)伍幾乎全部使用了MPPT裝置。這些賽事為太陽能汽車的發(fā)展提供了良好契機(jī)，同時(shí)也為各種新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用提供了一個(gè)良好的載體。 我國的太陽能汽車事業(yè)起步較晚，多數(shù)太陽能汽車的研制工作主要由各院校和科研院所進(jìn)行。在我國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局與太陽能相關(guān)的專利中，有很大一部分是與太陽能并網(wǎng)發(fā)電和太陽能熱水器相關(guān)，直接與太陽能汽車相關(guān)的專利不多。總體有以下特點(diǎn)： (1)太陽能在汽車上應(yīng)用一般只涉及汽車的輔助電源系統(tǒng)。太陽能電池所提供的能量只能用于車輛的電器、儀表等，或是對車載蓄電池進(jìn)行充電。現(xiàn)今有部分量產(chǎn)車在其天窗頂部添加了太陽能電池，經(jīng)控制器、逆變器驅(qū)動(dòng)車載空調(diào)工作。 (2)所有以太陽能作為驅(qū)動(dòng)能源的專利產(chǎn)品中，太陽能所占的能源比例份額太少。國內(nèi)有把太陽能用于電動(dòng)自行車，也有用于微型車的例子，但太陽能所能提供的能量只占到所需驅(qū)動(dòng)能量的30%以下。 1996年，清華大學(xué)參照日本能登競賽規(guī)范，研制了“追日”號(hào)太陽能汽車。該車使用轉(zhuǎn)換效率為14%的矩形單晶硅電池陣列，在光照條件良好的狀況下(地面日照強(qiáng)度為1000W/m2)，向直流永磁無刷電機(jī)提供800W的動(dòng)力。結(jié)構(gòu)上采用前二后一的三輪式布置，后輪驅(qū)動(dòng)。最高車速達(dá)80km/h?！白啡铡碧?hào)是我國第一代參加國際大賽的太陽能賽車。 2001年，上海交通大學(xué)設(shè)計(jì)制造了“思源”號(hào)太陽能電動(dòng)車。該車長、寬、高分別為2100mm、860mm、800mm，滿載質(zhì)量400kg。其結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)與“追日”號(hào)相仿。但由于使用的是串聯(lián)電阻的調(diào)速方式，其能量利用率低，車速僅20～36km/h，續(xù)航能力也有限。在2005年舉辦的第九屆全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”賽上，上海交通大學(xué)的又一太陽能車參加了比賽。這些嘗試都預(yù)示著太陽能汽車正逐漸走向成熟。
