首页 风能 电动车为什么不能装个发电机,平时充电,紧急情况下用汽油发电、充电呢?

电动车为什么不能装个发电机,平时充电,紧急情况下用汽油发电、充电呢?

増程式电动汽车是一种在电池电量耗尽的情况下使用其他能源(如汽油)进行电能补给的电动汽车。其主要工作特点(理念)是大多数情况下(大概率)工作在纯电动模式,少数情况(小概率)下工作在增程模式,即增程器产生电能提供电机的驱动或者供电池充电。

增程器一般指能够提供额外的电能而导致车辆能够行使更远距离的零部件。传统意义上的增程器指发动机与发电机的组合。

中国学术界及国家科技部普遍认为増程式电动汽车属于纯电动汽车领域,而不属于混合动力汽车。相对于其他混合动力汽车,増程式电动汽车拥有简单的构型系统,更重要的是更可靠的性能和更少的成本;相对于纯电动汽车,増程式电动汽车无后顾之忧的续驶里程以及更低的成本。从目前的技术环境和市场需求来说,増程式电动汽车是最有产业化前景的产品之一。

系统原理:

増程式电动汽车原理如有图所示,其中的发动机与发电机组和起来叫増程器。

热能转机械能,机械能转电能,电能转机械能驱动车轮,能量转换了好几次,效率太低,这样烧的油钱比纯汽油发动机的还要多。

纯电动汽车车头安装风扇来给电池发电是否可行?能量守恒原理起作用吗?

在电动汽车上安装风力发电机从理论上讲是荒唐的,在实际上也是行不通的。

一.理论上不成立

我们首先从理论上做一下简单分析:风的能量是通过风阻来得到运用的 。使用风能的最合理形式是帆船,

因为风的方向和船的行驶方向一致,这时的风能利用率最高。可惜汽车没有办法用这种形式来发电。但帆船也可以侧风行驶,但风能的利用就要差很多,速度也就降下来了。人类发明的风力发电叶片,有些类似于90º侧风行驶的帆,它巧妙的把正面强风转化成了旋转运动。

由于改变了力的方向,所以这一步的能量损失是很大的。但这还仅仅是能量的第一次转换。

然后用旋转的风叶带动发电机发电把机械能转化成电能,这是能量的第二次转换。

把电能变成化学能存入蓄电池是第三次转换、放电时把化学能再转变为电能是第四次转換、把电通过电机转化成机械能,驱动车辆行驶为第五次转换。

即使每次的转换效率按90%(实际根本达不到)计萛,也只剩下一半的能量了。换句话说,假如因增加风力发电给汽车行进增加了100N的阻力,那么发出的电仅能为汽车行驶提供50N的前进动力,很明显增加了风力发电以后汽车的行驶速度反而变得更慢了。因此这是一个不折不扣的赔本买卖,根本就行不通。

二.实际当中行不通

下面从实际应用上来分析一下。驱动汽车行驶的电机功率一般不应小于20KW,我们看一下这样的风力发电机如何来和汽车配套:

这种风力发电机只机头的重量就超过半吨,要让它达到滿功率至少要有五级以上的大风、或让汽车以时速36公里以上的速度行驶。显然这样头重脚轻的结构,不要说五级风,就是一、二级的微风也会把它吹倒,自己行驶就更不可能了。

图中的那个小发电机为1KW,差不多能够汽车空调使用,也可为蓄电池来补充电能。我们看一下它的可行性。

它的机头重量为30Kg,离地面总高度(含汽车)接近5m。这台风力发电机的滿功率运行所需的风力还要稍大于上边那台(12.5m/S) 。让汽车带着它跑到时速45Km也是不可能的。即使跑起来也无安全性可言,随时有可能翻车。

如果停在那里利用大风天气来发电,那就需要给车装上吊车用的那种液压支撑臂来稳定车体。为这区区1KW的电把汽车变成了怪物,也是得不偿失的。

所以在汽车上装风力发电机,无论从理论还是实际都是行不通的。以上是我的回答。

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谢谢邀请,在汽车车头安装风力发电补充电量理论上不违背能量守恒定律,只是实际汽车设计和风力发电的效率以及行驶中产生的阻力会起到反作用。

汽车的行驶中最大的阻力是风阻,如何克服风阻是节能减排的重要因素之一,这也才有汽车的设计风格越来越流线、越来越运动化的原因;这种风格用在电动汽车上连进气格栅都做了全封闭,为什么可以全封闭呢?

原因是电机的运转依靠磁场推动转子转动,做功不像内燃机一样需要油气混合燃烧实现热能到机械能的转变,所以进气格栅可以完全封闭。

燃油车开放的进气格栅会导致行驶中的机舱出现紊流,撞风面的加大会增加车辆需要克服的阻力从而消耗更多的燃油,电动汽车没有进气的需求所以可以封闭机舱更理想的克服风阻。如果在进气格栅后部设计完整的进气管道利用风力发电,理论上是可行的但发电的效率一定要足够高。

想象一下在进气格栅后布局一个漏斗形的进气管道是不是非常类似减速伞,某些极端赛车减速仅靠制动是不够的需要在车辆尾部弹出减速伞来辅助制动;风力发电设计在机舱位置进气管道就等于是一个前置减速伞,想要保证车辆迅速行驶就必须克服“减速伞”的阻力。

风口越大阻力越大汽车行驶需要消耗更多的电能,但同步进风量越大发电效率也就越高,只要发电效率超过克服阻力消耗的电能就是合理的,可事实并不能做到。

以1kw的风力发电机为例,启动速度需要风速超过2.5m/s、额定功率风速需要10m/s;

汽车以城市路况平均50km/h的限速为例,行驶车速为13.8m/s;

车速看似能带来合理的发电机转速,不过不计风力发电机的自重但发电机小型化之后本身运转浪费的动能不能不算,风力发电过程中对车身姿态的改变也需要电子系统不停的修正也要耗电,再加上阻力的增加每秒钟的耗电量一定是大于每秒钟0.0008kwh左右发电量的,而且面对实际拥堵路况车速达到50km的时间有多长呢?

所以电动汽车理想的状态很难实现风力补电,在光伏能转换效率提高之后太阳能几乎是唯一的途径,需要大里程续航的车辆只能选择和曾经内燃机火车相同的柴油机发电增程,中型客货车、汽车列车会以这种形态普及。个人观点,仅供参考。

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作者: Anita

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