随着人们对环境问题的日益关注、能源节约和全球变暖,政府、企业和个人都开始将可再生能源视为重要支柱。如今,公众和学者都非常关注电动汽车。可再生能源包括地热能、水力发电和海洋能,以及风能和太阳能。DC-DC 双向转换器或升压转换器是电力电子转换器的例子,它们可以控制捕获能量的流动,并可用于各种应用。为了捕获这些能量,这些转换器是必不可少的。过去,所有这些转换都是由可控硅整流器 (SCR) 管理的。MOSFET 和 IGBT 等现代开关现在可以在很宽的频率范围内工作 [1]。双向 DC-DC 转换器是不间断电源 (UPS)、燃料电池汽车和插电式混合动力汽车 (PHEV) 电源转换系统的重要组成部分。通过将低压电池转换为高压电源来为家用设备充电时,必须使用 DC-DC 转换器。双向 DC-DC 转换器有两种类型:隔离式和非隔离式 [2]。单相非控制整流器广泛应用于许多电力电子转换中。它们通常用作非调节直流电压的中间源,随后进行调节以产生调节直流或交流输出。它们通常被证明是强大而高效的功率级。然而,它们确实有许多缺点。主要问题是它们无法调节输出直流电压和电流幅度,而输入交流电压和负载参数保持不变。它们可以
Figure 1-1 Evolution of electromobility [1] .................................................................................... 3 Figure 1-2 Schematic diagram of a Li-ion battery and main reactions [2] .................................... 4 Figure 1-3 Schematic diagram of a PHEV pack manusfactured by A123 Sysems .......................... 6 Figure 2-1 Single particle model (on the right) based on沿X轴完全电化学模型的空间离散化(左侧)。每个电极只有一个粒子,我们可以将每个节点的值视为电极上的平均数量[22]。............ 13 Figure 2-2 Different types of battery models used in battery management systems (Single particle and Pseudo-two dimensional models from [24]) ........................................................................... 15 Figure 2-3 Concentration gradient through the sphere, representing the single particle model .16图2-4 G(S)及其近似H(S)的比较。........................................................ 16 Figure 2-5 Comparison of fractional transfer function and its approximation in a frequency domain limited to the range including the BMS sampling frequency (approx.70 rad.s -1)。........... 18 Figure 2-6 Block diagram implementation of the electrical fractional model .............................. 18 Figure 2-7 OCP curves of Anode (left) and Cathode (right) against the respective lithiation degree ............................................................................................................................................. 21 Figure 2-8 Validation results of applying extended Artemis drive cycle to the fractional 模型 。23图2-9电压模型和分数电池模型的绝对估计误差和订单7 ECM的各自的绝对估计误差。................................................................................................................................................ 48 Figure 4-6 SDI 28 Ah cell opening at BOL ................................................................................... 52 Figure 4-7 SDI 28 Ah cell opening at EOL ................................................................................... 52
AC Alternating current AFIR Alternative Fuels Infrastructure Regulation BESS Battery energy storage system BEV Battery electric vehicle CAF Climate Action Fund CCS Combined charging system CAP Climate Action Plan CARO Climate Action Regional Office CCMA County and City Management Association CRU Commission for Regulation of Utilities DAA Dublin Airport Authority DC Direct current DoT Department of Transport ECA European Court of Auditors ERS Electric roads systems ESBN Electricity Supply Board Networks eSPSV Electric small public service vehicle EU European Union EV Electric vehicle EVPP Electric Vehicle Policy Pathway GDP Gross domestic product HGV/HDV Heavy goods/duty vehicle HPC High power charger ICE Internal combustion engine IEA International Energy Agency LDV Light Duty Vehicle LEV Low-emission vehicle LGMA Local Government Management Agency MaREI Research Centre for Energy, Climate and Marine NEWKD North East West Kerry Development NSAI National Standards Authority of Ireland NTA National Transport Authority OEM Original equipment manufacturer OGP Office of Government Procurement PHEV Plug-in hybrid electric vehicle PMO Project Management Office SDG Sustainable Development Goal SEAI Sustainable Energy Authority of Ireland SFI Science Foundation Ireland SIMI Society of the Irish Motor Industry T&E Transport and Environment TEN-T Trans-European Transport Network TII Transport Infrastructure Ireland UK OSEV United Kingdom Office for Zero Emission Vehicles UN United Nations V2G Vehicle-to-Grid V2H Vehicle-to-House Zevi零排放车爱尔兰
在应对交通运输领域的可持续发展挑战方面,电动汽车 (EV) 与可再生能源(尤其是太阳能和风能)的结合是一种有希望的解决方案。这篇全面的评论深入探讨了电动汽车技术的最新进展和趋势,涵盖了电池创新、充电基础设施、车辆设计和市场动态等关键领域。仔细研究了各种电动汽车技术,包括插电式混合动力电动汽车 (PHEV)、基于电池的电动汽车、太阳能电动汽车和太阳能-风能混合电动汽车,特别关注太阳能-风能混合解决方案的可行性和有效性。这篇评论延伸到电池技术,强调锂离子电池和固态和锂硫电池等新兴化学物质的进步,这些技术通过提高能量密度、充电效率和成本效益来解决电动汽车普及的障碍。此外,该审查还仔细研究了充电基础设施的扩展,包括快速充电站、无线充电技术和集成智能电网的举措,所有这些都旨在提供方便高效的充电解决方案,以缓解里程焦虑并增强电动汽车的吸引力。经济因素,包括初始投资、运营节约和政府激励措施,以及减少温室气体排放和空气污染等环境效益,都得到了彻底分析。此外,对支持电动汽车的监管和政策框架的严格审查为未来的政策方向、税收激励和监管措施提供了启示。展示了太阳能-风能混合动力电动汽车项目成功实施的真实案例研究强调了它们在不同地理区域内的有效性和多方面影响。总之,本评论强调了电动汽车技术的最新趋势,强调了太阳能-风能混合电动汽车在实现最低排放和激励可持续交通实践方面的可行性和优势。
在解决运输部门内的可持续性挑战时,电动汽车(EV)与可再生能源(尤其是太阳能和风能)的整合提出了有希望的解决方案。这项全面的评论深入研究了EV技术的最新进步和趋势,涵盖了关键领域,例如电池创新,充电基础设施,车辆设计和市场动态。精心研究了各种EV技术,包括插电式混合动力电动汽车(PHEV),基于电池电动电动汽车,太阳能电动汽车和太阳能混合动力电动汽车,并特别侧重于太阳能释放混合解决方案的可行性和功效。审查扩展到电池技术,锂离子电池中的进步以及固态和锂 - 硫硫磺电池等新兴化学物质的进步,这通过增强的能量密度,充电效率和成本效益来解决采用EV的障碍。此外,审查审查了充电基础架构的扩展,包括快速充电站,无线充电技术以及整合智能电网的计划,所有这些旨在提供方便,有效的充电解决方案,以使范围焦虑焦虑和增强EV吸引力。经济考虑,包括初始投资,运营储蓄和政府激励措施,与环境福利(例如减少温室气体排放和空气污染)进行了彻底分析。此外,对支持电动汽车的监管和政策框架的批判性检查阐明了未来的政策指示,税收优惠和监管措施。现实世界中的案例研究表明,太阳能混合电动汽车项目的成功实施强调了它们在不同地理区域之间的有效性和多方面影响。总而言之,这篇综述强调了EV技术的最新趋势,强调了太阳能混合电动汽车在实现最少排放和激励可持续运输实践方面的可行性和好处。
摘要:汽车行业和技术非常重视改进汽车,使其更加节省燃料,但与传统汽车技术相比,成本会增加;这些新车包括电动汽车 (EV)、插电式混合动力汽车 (PHEV) 和混合动力汽车 (HEV)。然而,它们在减少石油消耗和实现生命周期效率方面的显著能力为客户、行业、汽车制造商和政策制定者带来了经济效益。本文提出了一种基于可再生能源 (RER) 的 HEV 概念。所提出的 HEV 设计利用太阳能光伏能源、风能、燃料电池和超级电容器 (PV + WE + FC + SC),通过质子交换膜 (PEM) 和 SC 产生电能,以满足强大的扭矩要求。该车辆结合了电池组和 SC 以满足电力需求,并结合了 FC 作为备用能源。汽车向前行驶时,与涡轮叶片相连的交流发电机利用风能运转,通过交流发电机产生电能为电池充电。该设计旨在确保零碳排放和提高能源效率,重量轻,并采用轮毂电机来消除机械传动。使用 MATLAB® 和 Simulink® 软件包对每个子系统进行建模和仿真。使用 ANSYS Fluent 仿真来分析风能。在设计最终模型时,还考虑了标准分析,例如压力、速度和矢量轮廓。为了调节电力供应和需求,能源的选择由基于规则的监督控制器按照逻辑顺序控制,该顺序优先考虑能源,在车辆走走停停的情况下,SC 是能源,而电池是主要能源,FC 是备用能源,风能和太阳能为电池充电。车辆停放后,太阳能充电会自动开启,控制器在此期间控制交流发电机的能量流。
注意:这是Ann Arbor统一开发法规的拟议修正案。具体来说,它涉及为新建筑物或现有建筑物进行重大翻新的三个电动汽车充电基础设施所需的安装:具有EV,可EV,可EV准备并安装。Ann Arbor统一的开发法规应通过将以下术语添加到第VIII条中:定义电动汽车(EV)用于公路使用的汽车型汽车,例如乘客汽车,公共汽车,公共汽车,卡车,卡车,货车,邻居电动汽车,电动汽车,电动汽车以及电动机的电动机,这些电动机的电动机驱动了,可以绘制电动机的电动机,这些频率可在电动机上绘制,造影仪,驱动的电动机或驱动器,这些电池供电或电动机驱动器,这些电动机驱动了,造成了电动机或电动机,这些电池越来越多,而plate则可以使用电动机或电动机。通过插入电源来充电的电流。插电式混合动力电动汽车(PHEV)一种用于公路使用的电动汽车,能够在可充电储能系统中存储和使用电动车电能,并具有第二个动力来源。电动汽车供应设备(EVSE),包括未接地,接地和设备接地的导体以及电动汽车连接器,附件插头以及所有其他配件,设备,电源插座或设备,专门为在前提线和电动汽车之间传递能量而专门安装的。电动汽车供应设备系统(EVSES)一个组件系统,该系统提供了交替的电流(AC)输出,该输出提供给车辆,目的是为车载充电器提供输入功率。电动汽车充电系统(EVCS)是一个组件系统,该系统提供了直接电流(DC)输出,该输出可为车辆提供,目的是为电动汽车存储电池充电,通常称为DC快速充电(DCFC)。具有EV的(EV-C)安装的电动面板容量,具有专用的分支电路和电缆/赛道,该电路被封顶,以用于将来的EV停车位。EV-READY(EV-R)安装的电动面板容量,其中具有专用的分支电路,其中包括赛道中的导体或直接埋葬的导体,在接线盒中以批准的方法终止,用于电动汽车停车位。
缩写 解释 AEL 碱性水电解器 AVGAS 航空汽油(航空级燃料) BE 电池电动 BEIS 商业、能源和工业战略部 BESS 电池储能系统 BEV 电池电动汽车 CCGT 联合循环燃气轮机 CCUS 碳捕获利用与储存 CCS 碳捕获与储存 COMAH 重大事故危害控制 CO 2 二氧化碳 CO 2e 二氧化碳当量 DNV 挪威船级社。开展此项研究的咨询公司 EFR 增强频率响应 ESG 环境、社会和治理 ETO DNV 的能源转型展望 EV 电动汽车 FC 燃料电池 FCEV 燃料电池电动汽车 GHG 温室气体 Gp km 千兆客公里 Gt km 千兆吨公里 H 2 氢气 HFO 重质燃料油 HICE 氢燃料内燃机 ICE 内燃机 IEA 国际能源署 LCO 钴酸锂 LFP 磷酸铁锂 LOHC 液态有机氢载体 LPG 液化石油气 Li-ion 锂离子电池 Li-S 锂硫电池 MGO 船用燃气油 MtCO2e 百万吨二氧化碳当量 NCA 锂镍钴氧化铝 NMC 锂镍锰钴氧化物 OCGT 开式循环燃气轮机 PEM 聚合物电解质膜电解器PHEV 插电式混合动力汽车 Pkm 铁路客运公里数(一名铁路旅客乘坐铁路行驶一公里的距离) PM 颗粒物 RPM 每分钟转数 RTE 往返效率 SAF 合成航空燃料 SIB 钠离子电池 SMR 蒸汽甲烷重整 SOEC 固体氧化物电解器 SOH 健康状态 SSB 固态电池 SUV 运动型多用途车 Tkm 吨公里数(一吨货物运输一公里的距离) TRL 技术就绪水平 VTOL(eVTOL) 垂直起降(电动垂直起降) VRES 可变可再生能源
任何国家一直在采用越来越严格的CO 2排放法规,以支持车辆电气化。汽车制造商一直在加强其电气化策略,以达到坚固的标准。这些努力在公共和私营部门带来的协同效应一直在加速电动驱动车市场的增长,以期过渡到全电动车辆。在欧洲,插电式混合动力电动汽车(PHEVS)正在桥接向全电动车辆(EVS)的转变。中国新能源车市场(EV和PHEVS)预计将迅速扩展到2020年。即使在2020年取消补贴之后,市场也不太可能迅速缩小。在美国,特朗普政府的就职典礼可以加速电气化双极化。在日本,目前关注混合动力汽车(HEV)的市场结构可能会发生变化。考虑到每个地区的电气化方法和每个汽车制造商的电气化计划,作者估计了电动驱动车市场的大小(包括电动汽车,PHEV和HEVS)。一个乐观的估计表明,到2025年,该市场的规模将达到约1800万台(约占乘用车市场的17%)。电动驾驶汽车市场的快速扩张可能会导致锂离子电池(LIB)的供需紧密度。为了应对可能短缺的LIB,汽车制造商一直在审查其采购电池的策略,并试图与电池制造商建立牢固的合作伙伴关系。即使汽车行业一直向水平专业化转移,但已经看到了回到垂直整合的趋势。迅速上升的电动驱动车市场的影响将扩展到上游材料行业。为了进入全球市场,LIB材料行业将看到主要材料制造商和专业材料制造商之间的合作和合作伙伴关系。以这种方式,该行业可能会经历重组。车辆电气化对汽车零件行业的影响包括内燃机制造商遭受的商机的损失以及传统的传输到水平国际专业化的加速。在能源行业中,由于电气化在确保稳定的电源方面构成了机会和威胁,因此该行业必须制定适当的操作和解决方案以稳定电源。通信行业将通过将物联网应用于电动车辆的车身和电池充电器来看到新的商机的出现。
引言CEA和BRGM感谢JRC有机会分享他们对电池碳足迹(CFB-EV)(以下简称CFR)的评论。CEA和BRGM支持在即将到来的电池监管中,用于确定欧盟市场中引入的电池碳足迹的科学基础。BRGM和CEA承认并支持欧洲委员会实施生命周期思维(LCT)和生命周期评估(LCA)(LCA)在过去30年中的努力1。,我们特别支持通过委员会建议使用通用方法来衡量和传达产品和组织的生命周期环境绩效的委员会建议发起的产品环境足迹。目前的分析旨在改善CFR,以便一方面更容易实施,并在促进低碳电池方面提高效率。为此,我们专注于使计算普遍适用于任何类型的电池和电动汽车应用程序的命题,更代表电池本身(包括其上游供应链和下游终端),提高数据质量,以降低数据质量,降低循环范围的歧义和可能性,并使计算和验证更容易。我们提出的修改有时与PEF指南不一致,但是某些CFB规则(例如,关于使用阶段)或妥协的情况已经是这种情况,但我们的目的是强调他们在生效时可能出现的所有问题。功能单元和参考流(3)JRC提出的功能单元与调节折衷和PEFCR一致:“电池系统使用中提供的总能量的1 kWh”。我们同意,我们应该旨在量化所提供的每单位服务的碳足迹。我们同意,我们应该阻止提供者减少寿命,以获得更好的碳足迹标签。但是,提出的功能单元和计算方法在电池碳足迹声明的框架内呈现了严重的局限性。此功能单元与电池寿命中将执行的周期数量成反比。根据制造日期,这种循环数量未知。它高度依赖于用法(温度,板条箱,SOC窗口,每年的周期),并且具有很高的可变性(〜因子10),这对最终结果来说是巨大的不确定性。JRC建议计算使用GTR22传递的KWH,并在KM和KWH之间进行转换。这引入了几种偏见:GTR22仅适用于车辆子集(BEV&PHEV <3855kg),结果直接取决于车辆的消耗,这完全不超出电池碳足迹的范围。电池无需专门为给定车辆设计。最后,这引入了受GTR22和其他的电池之间的不公平比较,将根据“参考条件下的循环”进行评估。仅用于大量使用,例如出租车,租车,乘车公司,才能限制生命。重要的是要注意,实验室中的骑自行车不能代表现实生活,并且循环条件的较小变化会导致循环寿命的差异。此外,电动汽车电池的耐用性不仅受循环寿命的限制,而且受日历寿命的限制,这是经典用法尤其如此。因此,仅基于许多周期的计算是有偏见的。这些缺点的更多细节和病理示例可在