電動汽車與充電技術 - 張家港市超威電源有限公司

電動汽車與充電技術

電動汽車發展及細節問題

電動汽車的使用成本：
按不同檔次的電動汽車,電費要0.05-0.1元/km。（按民用電計算）
高檔的(續行里程200-400km)，電費0.1元/km左右；
低檔的(續行里程80-100km)，電費0.05元/km左右,
另外還有，電池折舊費約為電費的70%。其實電池折舊費不必考慮，汽油車就不是也要保養和維修嗎？純電器的東西，比機電一體化的，故障和維修費用低多了。
所以總費用成本為汽油車的20-30%。省了70%左右。

以續行里程為150-200km的電動汽車為例：
使用72V150Ah蓄電池滿負使用，電全部用完后，一次充入電約需14度電（含損耗）。按民用電計算約8-9元，電費要0.05-0.1元/km左右，比汽油車省了80%。就算在充電站，收費15元，充70%，行駛100km，只是0.15元/km，汽油車平均要0.4-0.5元/km。比汽油車省了70%。

電動汽車的充電
電動汽車的發展是必然的，誰也迴避不了世界和人類的經濟和科技的發展，也擋不住的。
而建電動汽車充電站和電動汽車發展是併列的。
到隨處可見充電站之時，也是電動汽車普及之時，電動汽車的弊端都不用考慮了。
就象十年前，擔心人人有手機后會涌堵，手機會打不通。但是十年後的今天，不是人人都有手機了嗎？想打就打，還用擔心什麼呢？話費都只有兩毛，免費接聽都不是也實現了嗎？

隨車充電機
只要線路和插座能承受空調就能給電動汽車充電。電動汽車在電用完后，為了保証8小時內能全部充足，充電機輸入電流一般都要在10A左右(2000W左右)，所以電線只要在國標1.5平方毫米以上，或暗線大於2.5平方毫米以上就行。而且現在的民用電表容量一般都是20A(40A)的。放心用好了。

建電動汽車充電站
建立電動汽車充電站，投資只要几萬，其實建立簡單的充電站，只要有三相電，路邊都可以，沒有建加油站複雜。
建立簡單的電動汽車充電站，2-3個充電機，投資只要2-3萬足夠了，怎麼投資不起呢？每個車利潤10元，一年可賺多少？！
再最簡單點的，說穿了就是5000元-10000元左右買一臺大充電機就可以了，充電不計費也行，每個車收10元-20元/次，路邊電動車修理店都可以做到。
實際容量48V120Ah蓄電池，即使電已全部用完，一次充入70%電，含損耗只需5度電，收10元就有利潤了。
實際容量72V150Ah蓄電池，即使電已全部用完，一次充入70%電，含損耗只需10度電，收15元就有利潤了。
還有必要計費嗎？開汽車的誰會計交几元錢？

我公司生產15分鐘可充滿70%的快速充電站。
先不要說這速度慢
現在汽車到加油平均要幾分鐘，各位自己可測一下，實際上就算不排隊，一般都要10分鐘左右。
汽車加一次油要10分鐘左右，汽油緊張時還會更長，而充一次電要15-20分鐘.難道就等不及了嗎??
多花五分鐘可以省一百元左右（加油70%要近100元左右，而一次充電不到20元）中國人的5分種時間還沒這麼貴吧！
電動汽車耗電為0.03-0.1元/公里。比汽車省了十倍。就為省100元錢還是多等幾分鐘吧！
這裡不是加油站，這裡可以抽煙，你可以抽煙、喝水、打電話、聊天、看地圖或休息一會，不好嗎？
我們的充電站或充電機，不用值守，充到80%以上時會自動放慢充電速度，充滿會自動停，只要沒人催，儘管休息。

不要說沒充滿
誰開車把油用完了才推着車去加油的？有多少人加油是每次都加滿的？
當缺電時，不論用的是什麼電池，只要你的電池間連接和電線能承受，是可以快速充電的，但是不能在充到80%以上時仍舊快速充電，80%以上時就需要放慢充電速度，
否則不論你用多高的技術，只要不是吹牛，只要用的不是理想電池，充到80%以上如果還是用快速充電，肯定會影響電池壽命。
就象你不管用多高的技術，只要是快速倒啤酒，總會溢出泡沫。
正負脈衝快速充電，其實就是連續充電與短促的放電，
就象快速倒啤酒，倒一下就把溢出泡沫去掉一點，再倒一下......
可是啤酒90%以上時還能快速倒嗎？不溢出也會晃出來的。
電池充電90%時再快速充電，充電與短促放電的電能在電池內阻的消耗過程中，會轉化成熱和電解水。怎麼辦?當然消耗了電解液。
要想全充滿，只能減慢充電速度，那你晚上回家用隨車充電機再慢慢充吧。

電動汽車發展
任何東西不加控制過度發展都會造成後果。環境和污染也是這樣。
電動汽車過度發展就會造成道路和停車，停車緊張，可以真象圖中那樣停車嗎？
電動汽車完全可設計為可側向停車。
不過停車也可以立體化，這是我們目前的研究項目，也是下一步的發展方向。
使同樣面積的停車場、商場、路邊都可以增加數倍的停車數量。
但是道路不可能那麼快速發展。

續航里程：
我們現在考慮的電動汽車的續航里程和速度，十年後會發現是多慮的。
因為跑長途不會自己開車去，車多、路難開、停車難，都是現實問題。
而且，就算想開車出去，到處有充電站了，續航里程還成問題嗎。

設計速度：
還有--車多，速度本來就開不快，設計了150km/h有用嗎？到處都是限速標記，到哪裡去開這麼快的速度？

起步速度：
提高起步速度纔是要考慮的。堵車、紅燈多了，不竄行嗎?!!
在同樣功率的電動汽車上，提高起步速度，是很容易實現的。這也是我們目前的研究項目，下一步的發展方向。

電池的回收
回收電池的問題不用多慮，目前，鉛酸蓄電池回收價格不低，几百公斤的電池得多少錢？誰會仍掉？維修店上門收購的人不要太多，只愁你舊電池太少了。這誰都會算。

電動汽車政策討論
http://www.hb.xinhuanet.com/newscenter/2005-06/06/content_4386466.htm
http://www.people.com.cn/GB/54816/54823/4008732.html
http://www.chinacourt.org/html/article/200506/07/164499.shtml
http://www.weihai.gov.cn/jj/default.asp?id=9984

鉛酸蓄電池充電

鉛酸蓄電池溫度與浮充電壓4mv/℃電流C/100

℃

浮充電壓

℃

浮充電壓

℃

浮充電壓

℃

浮充電壓

0

14.100

10

13.860

20

13.620

30

13.380

1

14.076

11

13.836

21

13.596

31

13.356

2

14.052

12

13.812

22

13.572

32

13.332

3

14.028

13

13.788

23

13.548

33

13.308

4

14.004

14

13.764

24

13.524

34

13.284

5

13.980

15

13.740

25

13.500

35

13.256

6

13.956

16

13.716

26

13.476

36

13.232

7

13.932

17

13.692

27

13.452

37

13.208

8

13.908

18

13.668

28

13.428

38

13.184

9

13.884

19

13.644

29

13.404

39

13.160

40

13.136

鉛酸蓄電池放電與容量：

放電電流

容量

20h

1C

10h

0.92C

5h

0.82C

1h

0.6C

鉛酸蓄電池放電與壽命：

放電深度	壽命
100%	180-200次
50%深度放電	400-600次
30%深度放電	1200-1500次

鉛酸蓄電池溫度與壽命：

環境溫度	更換時間
25℃	3年
30℃	2.5年
40℃	1.4年

放電電流與放電終止電壓

放電電流A	放電終止電壓(V/Cell)
0.2C	1.75
0.2C--0.5C	1.70
0.5C--1.0C	1.55
≥1.0C	1.30

鉛酸蓄電池極板製造

板柵的雜質

鉛+銻Sb提高硬度和對硫酸的耐蝕性；

鉛+鉍Bi、鋅Zn降低耐酸性；

鉛+鈉Na鈣Ca鎂Mg砷As提高硬度和強度，但降低化學穩定性；

鉛+銅Cu改善耐酸能力提高蠕變極限；

鉛+鋇Ba鋰Li提高硬度

鉛+錫Sn韌性

鉛+砷提高循環壽命25%-30%

鉛+鎘Cd適於深放電

鉛+硫降低沖電時水的分解

鉛+鈣Ca適於免維護閥控式蓄電池的負板

板柵配方

鉛銻合金：銻0%→12%：凝固點327→252℃，密度11.33→10.45,抗張強度125.13→525.84kg/cm2,布氏硬度3.0→7.4kg/mm²,膨脹係數292→256，20℃時電阻/（10000000分之一Ω）212→289Ω.cm

鉛銻砷合金：銻3%~5%；砷0.1%~0.2%；可減少鑄造時的氧化損失

鉛銻砷錫合金：銻3%~5%；砷0.1%~0.2%；錫0.05%~0.3%

鉛銻砷錫銅合金：銻3%~5%；砷0.1%~0.2%；錫0.05%~0.3%；銅0.02%~0.1%

鉛銻砷錫銅硒合金：銻3%~5%；砷0.1%~0.2%；錫0.05%~0.3%；銅0.02%~0.1%；硒0.02%~0.06%

鉛銻砷錫銅硫合金：銻3%~5%；砷0.1%~0.2%；錫0.05%~0.3%；銅0.02%~0.1%；硫0.04%~0.008%

鉛銻砷鎘合金：銻3%~5%；砷0.1%~0.2%；鎘0.1%~0.2%

鉛鈣合金：鈣0.06%~0.09%

鉛鈣錫合金：鈣0.06%~0.09%；錫0.5%~1.0%提高循環壽命提高鑄造時的流動性

鉛鈣錫鋁合金：鈣0.06%~0.09%；錫0.5%~1.0%；鋁0.005%~0.03%保護鈣的損失

鉛酸蓄電池充電電壓：

端電壓
2.4V繼續充電	水明顯分解,兩極大量氣泡逸出,電壓急速上升至2.6V
2.6V繼續充電	PbSO4全部變為Pb和PbO2,兩極充分冒氣,呈顯充足狀態,
2.7V	不再上升；
	停止充電電壓立即降到2.3V
	再慢慢降到2.1V的穩定狀態
	放電電壓降到1.75V,放電告終

鉛酸蓄電池修復

(1)硫酸化較輕的，可用普通充電第二階段充電電流的1/2反復充放電，如此進行數次，可使電池容量趨於正常，正常后調整電解液密度及液面高度即可使用；

(2)硫酸化嚴重的按下列程序及方法進行處理：將電池用20小時率放電電流放到電池終止電壓1.75V，然後將液倒出，重新注入密度為1.050的電解液（或純水），進行普通充電。若比重有上升趨勢，則表明處理有效。當比重不再上升時，則以20小時率放電電流的1/2放電1-2小時，然後再充電，如此反復進行數次充放電，直至硫酸化消除為止。處理完畢后，調整電解液比重及液面高度即可。

高頻開關電源

現有的電源主要包括三種：線性電源、相控電源、開關電源。

①傳統的相控電源，是將市電直接經過整流濾波提供直流，由改變晶閘管的導通相位角，來控制整流器的輸出電壓。相控電源所用的變壓器是工頻變壓器，體積龐大。所以，相控電源體積大、效率低、功率因數低，嚴重污染電網，已逐漸被淘汰。

②另外一種常用的穩壓電源--線性電源，是通過串聯調整管可以連續控制的線性穩壓電源，線性電源的功率調整管總是工作在放大區，流過的電流是連續的。由於調整管上損耗較大的功率，所以需要較大功率調整管並裝有體積很大的散熱器，發熱嚴重，效率很低，一般只用作小功率電源，如設備內部電路的輔助電源。

③開關電源的功率調整管工作在開關狀態，有體積小、效率高、重量輕的優點，可以模塊化設計，通常按N+1備份（而相控電源需要1+1備份），組成的系統可靠性高。正是這些優點，開關電源已大量取代了相控電源，並得到越來越廣氾的應用。

開關電源的主要優點：體積小、重量輕（體積和重量只有線性電源的20%～30%）、效率高（一般為60%～70%，而線性電源只有30%～40%）、自身抗干擾性強、輸出電壓範圍寬、模塊化。

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張家港市超威電源有限公司

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