Антиплагиат_Ткаченко_полный (1230912), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Автомобиль, имея мощность1000 л.с., 2 бака по 250 литров жидкости может проехать 800километров.Потоковая батарея, состоящая из двух ячеек, разделена мембраной.Жидкость, подаваемая в батарею циркулируется с помощью насосов.Электролиты, прокачиваются через потоковую батарею, где реагируют междусобой через мембрану, меняя свой состав и выдавая рабочее напряжение.Автомобили фирмы nano Flowcell служат лишь для того, чтобы показать на чтоспособны установки с потоковыми батареями.
Приципиальная схемаэлектромобиля представлена на рисунке 2.5.17Рисунок 2.5 – Схема электромобиля [4]При зарядке происходит обратный процесс: подаваемое на батареюнапряжение преобразует электролиты из разряженных в заряженные. Такимобразом, потоковые батареи можно как перезаряжать, так и 13 заправлять новымэлектролитом. 13 Они не имеют эффекта памяти и не уменьшают 13 свою емкость сгодами. Характеристики батареи: выходное напряжение 600 В, ток 50 А,мощность 30 кВт. Область применения потоковых батарей достаточно широка: вбыту, на железнодорожном транспорте, на судах, на самолетах и в автомобилях[4].Не мало известная компания Nissan не так давно представила свойэлектромобиль.
Автомобиль Nissan Leaf работает на аккумуляторных батареях.Под капотом расположен электродвигатель мощностью 80 кВт с крутящиммоментом 280 Нм. Привод электромобиля передний; нижнее расположениесамого тяжёлого элемента автомобиля аккумуляторной батареи обеспечивает 4418лучшую устойчивость по сравнению с одноклассниками.
Кроме этого, батареятакже обеспечивает более высокую жёсткость конструкции. 44 Масса батареиоколо 600 фунтов и 44 расположена она под передними сиденьями. Ёмкостибатареи 24 кВт ч и возможностей рекуперативного торможения 44 хватает на 160км пробега [5].Электродвигатели переменного тока при торможении транспортногосредства способны работать в генераторном режиме, благодаря чемувырабатывается электрическая энергия, которая сохраняется в аккумуляторныхбатареях, и в дальнейшем используется для движения автомобиля.
Системарекуперативного торможения позволяет увеличить диапазон пробегаэлектромобиля до 15 %. Схема получения энергии на электромобилях,используя аккумуляторные батареи представлена на рисунке 2.6.Рисунок 2.6 – Получение энергии, используя аккумуляторные батареи2.4 Гибридный привод на подвижном составеНа сегодняшний день уже существуют тепловозы с гибридной установкой.Ярким примером служит гибридный маневровый тепловоз ТЭМ9Н . Мощностьлокомотива составляет 1200 л.с., максимальная скорость 100 км/ ч.Особенностями локомотива являются : использование микропроцессорнойсистемы для управления гибридным приводом, литий- ионный аккумулятор,использование видеонаблюдения, уменьшение расхода топлива на 30 %,уменьшение выбросов в окружающую среду до 55 % [6].Схема работы локомотива схожа со схемой работы гибридной установки наавтомобилях.
Дизель-генераторная установка служит для зарядааккумуляторных батарей, которые в свою очередь питают тяговыеэлектродвигатели. Также такая система способна использовать рекуперативное19торможение для зарядки аккумуляторных батарей. Схема работы гибриднойустановки на тепловозе представлена на рисунке 2.7.Рисунок 2.7 – Схема получения энергии используя гибридный привод на тепловозеРекуперативное торможение имеет большое применение на электрическомтранспорте. Применение такого вида торможения на тепловозах значительноскажется на экономии энергии, дизельного топлива, экологичности.Преимуществом электрического торможения является значительно меньшаясклонность колес к заклиниванию при больших значениях тормозной силы, чемпри механическом торможении, и способность к самозащите колес от юза.
Вэтом случае юз, как правило, проявляется в форме частичного проскальзыванияколес по рельсу без резкой потери сцепления, как это имеет место примеханическом торможении. 45203 45 РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ НА ТЕПЛОВОЗАХ3.1 Потоковая батарея как система накопленияТехнология потоковых батарей начиналась в космической отрасли.Потоковая батарея сочетает в себе конструктивные принципы и преимуществатрадиционных аккумуляторов, топливных ячеек и даже двигателей внутреннегосгорания.
Потоковые батареи можно как перезаряжать, так и 13 заправлять новымэлектролитом. 13 Они не имеют эффекта памяти и не уменьшают емкости сгодами. В теории у них нет 13 предела по емкости и 13 мощности. Проблема лишь втом, что до недавнего времени они были крайне неэффективны с точки зрениясочетания всех этих параметров, то есть давали небольшое напряжение имощность при слишком больших размерах [7].
13Потоковая батарея состоит из двух 13 баков: в одном хранится жидкость дляокислительной реакции, а в другом для восстановительной. 13 Потоковая батареяпредставлена на рисунке 3.1.Рисунок 3.1 – Потоковая батарея [7]Топливная ячейка состоит из двух 13 электролитов, разделенных мембраной.Мембрана препятствует смешиванию жидкостей между собой, но непрепятствует ионному обмену между электродами. Продукты окислительно- 1321восстановительных реакций удаляются из ячейки вместе с протекающейжидкостью, которая по замкнутому контуру возвращается обратно в бак.Зарядка и разрядка в потоковой батарее происходят так же, как и в любойдругой 13 батарее. Во время работы концентрация электроактивных веществ вбаках падает, а во время зарядки растет. Емкость потокового аккумуляторазависит от размеров топливных баков, поэтому потенциал данной конструкциитрудно переоценить.
13 При необходимости быстро пополнить заряд жидкостьможно просто заменить [7].3.2 13 Никель-кадмиевая батарея как система накопления энергииНикель-кадмиевые аккумуляторы имеют существенно меньшую областьприменения, в связи с ужесточением требований относительно экологическойстороны использования данных аккумуляторов и их переработки.Основной областью применения, является использование в видестандартного гальванического элемента. Крупные никель-кадмиевых батареишироко применяются на электромобилях, как бортовые аккумуляторы всамолётах и вертолётах, в трамваях и троллейбусах.
Также данныеаккумуляторы используются для питания бытовых инструментов.Никель-кадмиевые аккумуляторы активно вытесняются другими типами, чтопривело к тому, что аппаратура использующая данный тип аккумуляторовулучшила свои потребительские свойства. Однако, никель-кадмиевые вместе сникель-металлогидридными аккумуляторами имеют оксидно-никелевыйположительный электрод, что определяет схожие свойства этих аккумуляторов.Никель-кадмиевым аккумуляторам необходим полный разряд, в случае, еслиего будут использовать, и не полностью разряжать, то на внутренних пластинахэлементов образуются кристаллы, которые в значительной степени необратимоснижают ёмкость аккумулятора. Недостатком такого вида аккумуляторовявляется относительно дорогая стоимость утилизации, по сравнению с другимивидами.
Утилизация аккумуляторов происходит в печах при очень высокихтемпературах, в которых кадмий становится чрезмерно летучим, и если на печи22не будет оборудован специальный фильтр, который должен улавливатьтоксичные вещества, испаряемые при плавке, то эти продукты плавления будутотравлять окружающую среду [8].Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов происходит следующим образом:номинальное напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет 1,2В, разряженного 1 В, это пороговые значения напряжений в которых происходитэксплуатация аккумулятора.
Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов,стандартна для всех типов аккумуляторов – током равным 10 % ёмкостиаккумулятора, в течение примерно 16 часов. Номинальный режим разрядкиаккумулятора проходит при токе, равном 20 % от ёмкости. У никель кадмиевых аккумуляторов довольно большой диапазон рабочих температурсоставляет от -50 до +40°C. Саморазряд равен примерно 10 % и возрастает сиспользованием.Рекомендуется хранить аккумуляторы в разряженном виде, что бы прихранении они не теряли свою ёмкость из-за саморазряда, после зарядки онивосстановят свои свойства полностью. Если хранить аккумуляторы при низкойтемпературе, то это существенно понижает ток саморазряда, который, кпримеру, при хранении в среде с температурой в 0°С будет ровно в два разаменьше, чем при хранении с температурой в 20°С [8].Крайне рекомендуется, после длительного хранения осуществить зарядразряд аккумулятора, током, который будет равен ёмкости.Преимущества никель-кадмиевых аккумуляторов:возможность хранения вразряженном состоянии; большое количество рабочих циклов при правильнойэксплуатации; работа при низких температурах; приспособленность работать вжестких условиях эксплуатации; низкая стоимость.
Недостатки никелькадмиевых аккумуляторов: основной недостаток этих аккумуляторов – эффектпамяти, токсичность используемых материалов, ток саморазряда относительновелик [8].233.3 Свинцово-кислотная батарея как система накопления энергииНа данный момент, этот тип аккумуляторов считается наиболеераспространённым, нашел широкую область применения как автомобильныйаккумулятор.Принцип действия основан на окислительно-восстановительнойэлектрохимической реакции свинца с диоксидом свинца, находящихся всернокислотной среде. Во время использования аккумулятора, происходитразряд – на аноде будет происходить восстановление диоксида свинца, а накатоде – окисление свинца.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
