一种改变当前能源结构的混动车功率处理单元。
介绍新的电动车结构,该功率处理单元的出现解决新能源电动车的里程焦虑,充电难,电网扩建成本高和要求更高能量密度电池等问题。新能源汽车也会更廉价。
1:能源成本最低
度电成本最低,光伏发电效率高达25%,电动车车载电池充放电95%,电动机效率92%。从太阳能转为车辆驱动力效率在21%以上。燃油车在低效率工况下还达不到21%,该功率处理单元让阳光变成等热值的石油。非常了不起。
2:功率处理单元成本最低
发电机、功率转换单元(整流,逆变)都是分时复用,从车辆制造成本中分摊,增加发电功能成本增加极少,发电可以说是零成本的系统。
3:无需建设任何一个充电桩扩大电网规模
充电桩,尤其是大功率充电桩、电网的建设是限制新能源汽车发展的瓶颈环节。采用此类新式混动结构无需建设任何一个充电桩。
4:储能成本最低
光伏、风电都需要储能,不管是大规模电化学储能、抽水储能、无坝空气储能等等。有一个共同的敌人:风光电。即第二天有太阳,风又吹过来了。风光电不只是不稳定,还是超大功率,利用时间段。以中国发电4000+度,光伏装机3.9亿千瓦,储能占一半,风光未来储能功率处理单元超过40亿千瓦。其投资将是天量的。
而该混动车功率处理单元零成本,超过了45亿千瓦。
当人工智能大规模应用,智慧农机、服务机器人,采矿机器和无人机等移动能源需求越来越大。移动能源应用场景中,目前主要是交通能源,交通能源占到人类一次能源消耗量的三分之一以上。该混动车功率处理单元就是适应此类移动能源应用场景的。移动能源在未来人类能源消耗中的占比将会超过50%以。
以新能源汽车为例说明:
新式增程车结构框图
以电为主,用油增程,短途用电,长途用油。优先光伏直充,夜晚车充车,赶时间的时候加油。
以新式增程车结构框图为例,该车辆驱动功率在120KW,百公里耗电12度,电池组36度,续航300公里。
车载三相380V充电机功率15KW,有一个15KWe的增程系统。增程系统使用的是发电电动机,可以作为增程发电机,也可以作为车辆驱动电机。增程续航700公里,总续航里程1000公里。
如何做到不需要充电桩。车上的充电机既是增程发电电动机整流单元,也可接车外380V三相电充电。
除了价值数千元增程燃油发动机系统,造价不会比续航500公里纯电动车贵,反而便宜1~2万元。
白天,有阳光光伏发电,只需要3小时充满电。
出行里程超过200公里,增程发电或者停车充电。
如果没油没电怎么办呢?
只有车辆边上有另外一辆新式增程车,其发电功率在15KWe,同样可以给没油没电的车充电。
双电机的混动车框图
单电机的混动车框图
车辆上的发电电动机,驱动电机可以任意数量组合。
车辆上也可以不安装增程发动机。只是使用大电池。
但必须有分时复用的发电电动机、整流逆变单元。
无人机、移动机器人等结构框图差异较大,但同样是利用了分时复用功率处理单元的思路。