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电动力学论文

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电动力学论文

年仅26岁的技术员爱因斯坦一口气完成了五篇论文,其中四篇于当年、另一篇于次年在德文《物理学杂志》发表。这五篇论文分别是:《分子大小的新测定》《热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》《论动体的电动力学》《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》《关于光的产生和转化的一个试探性观点》

先给你一些建议: 1.论文写作应建立在丰富的材料的基础上,正式撰写论文之前,应当围绕选题广泛收集资料,并对材料进行整理提炼,写出一篇反映本论题的各种观点的综述性文章 2.论文写作要按照选题、收集资料、编写提纲、撰写初稿、修改初稿、定稿的顺序进行。定稿前论文要多次修改。 3.定稿后的论文应包括下列内容: (1)题目 (2)提纲 (3)中文摘要、关键词 (4)正文 (5)参考文献 (6)英文摘要、关键词 下面就是一些题目,不知有没有适合你的。希望对你有帮助吧! 1、库仑定律的实验及其应用 2、正负粒子相互环绕产生的辐射 3、用麦克斯韦理论谈电磁波在介质界面上的入射角、反射角、折射角的关系 4 ~用麦克斯韦理论谈电磁波在介质界面上的反射、折射振幅和位相的关系 5、矩形波导中TE10波的最大功率 6、麦克斯韦方程组的建立探讨 7、对电磁场的能量和动量深入的认识 8、电磁场的能量和动量在狭义相对论条件下的表达形式 9、电磁场和介质相互作用分析 10、矩形波导的发展过程 11、“惟一性定理”的应用 12、电动力学方程的洛仑兹协变性 13、论证矩形波导内不存在TEm0或T Eon波 14、电磁波辐射初探 15、电动力学基本方程四维协变形式的推导希望采纳

据学术堂了解,1905年,爱因斯坦发表了5篇论文,掀起了一场影响百年的物理革命。至今,爱因斯坦的科学思想仍引导着我们改变世界。他的5篇论文分别是:1、《关于光的产生和转化的一个启发性观点》讨论光量子以及光电效应2、《分子大小的新测定》推导出计算扩散速度的数学公式3、《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》提供了原子确实存在的证明4、《论动体的电动力学》提出时空关系新理论,被称为“狭义相对论”5、《物体的惯性是否决定其内能》建立在狭义相对论基础上,表明质量和能量可互换,后来推出最著名的科学方程:E=mc2

动力电池学位论文

动力电池是电动汽车的关键技术之一.1881年特鲁夫(Gustave Trouve)制造出世界上第一辆电动三轮车时,使用的是铅酸电池.目前,仍有不少混合动力汽车和纯电动汽车采用新一代铅酸电池.近十多年来,锂离子动力电池在电动汽车生产中得到应用,越来越显示出其优越性.美国学者麦斯J.A.Mas通过大量实验提出电池充电可接受的电流定理:1)对于任何给定的放电电流,电池的充电接受电流与放出容量的平方根成正比;2)对于任何放电深度,一个电池的充电接受比与放电电流的对数成正比,可以通过提高放电电流来增大充电接受比;3)一个电池经几种放电率放电,其接受电流是各放电率接受电流之总和.也就是说,可以通过放电来提高蓄电池的充电可接受电流.在蓄电池充电接受能力下降时,可以在充电的过程中加入放电来提高接受能力.汽车动力电池的性能和寿命与很多因素有关,除了其自身的参数,如电池的极板质量、电解质的浓度等外;还有外部因素,如电池的充放电参数,包括充电方式、充电结束电压、充放电的电流、放电深度等等.这给电池管理系统BMS估计蓄电池的实际容量和SOC带来很多困难,需要考虑到很多的变量.WG6120HD~合动力电动汽车的电池管理系统是建立在SOC数值的管理上.SOC(state ofcharge)指的是电池内部参加反应的电荷参数的变化状态,反映蓄电池的剩余容量状况.这在国内外都已经形成统一认识.

我有,先给你下部分。。。绝对原创。。。。 以植物油为燃料的汽车 植物油也成为可代替石油的汽车新能源之一,如大豆油、玉米油及向日葵油等都可研制成作为原料的内燃机油。生物柴油也是一种以植物油为原料的燃料,它不含硫,不会对环境造成酸雨威胁,可作为柴油的替代品大量用于卡车和轮船。目前化学家们正在对植物油进行酯化加工,使之变成甲基酯化合物,燃烧起来更干净,发动机内残留物也较少。 太阳能汽车 太阳能汽车没有发动机、底盘、驱动、变速箱等构件,由电池板、储电器和电机组成,以控制流入电机的电流来操纵行驶。全车主要有3个技术环节,一是将太阳光转化为电能;二是将电能储存起来,三是将电能最大程度地发挥到动力上。因此,太阳能汽车实质上是一种电动汽车,使用太阳能电池直接将光能转化成电能来驱动汽车。由于太阳能汽车完全依赖可再生能源,零污染且无噪音,世界上许多国家在这一领域开展研究与竞赛活动。美国通用汽车公司生产的“日光”太阳能汽车,速度1OOkm/h以上,太阳能电池发电能力;日本本田公司开发了“梦想”号太阳能汽车最大车速可达120km/h,太阳能电池发电能力1KW。目前较新型的电池板太阳能转化率可以达到29%;美“波燕格”公司设计的一种用镓的砷化物制成的太阳能电池,在使用光线聚焦器的情况下转换效率可达37%。 纯电动汽车 电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。有关研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。有专家认为,对于电动车而言,目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程,与混合动力相比,电动车更需要基础设施的配套,而这不是一家企业能解决的,需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设,才会有大规模推广的机会。 优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。 缺点: 目前蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些试用结果比汽车贵,有些结果仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。 电动汽车 燃料电池汽车 燃料电池作为国家节能项目,综合效率为34%,是汽油驱动效率的3倍。氢燃料电池电动车是利用可再生的新能源载体--氢气为燃料的交通工具,氢气可以是从各种可再生能源,如:太阳能、水、电、风能、地热能等发电进行电解水制氢;也可以通过生物能制氢;还可以通过煤、天然气重整制氢。氢气是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源载体,大力发展氢燃料电动车对发展我汽车工业有重大意义。与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:1零排放或近似零排放。 2减少了机油泄露带来的水污染。 3降低了温室气体的排放。 4提高了燃油经济性。 5提高了发动机燃烧效率。 6运行平稳、无噪声。 混合动力汽车 近年来,全球混合动力汽车研发热潮日益高涨,各国汽车制造商们正在展开新一轮新型能源汽车研发的技术竞赛。 柴油混合动力和氢燃料混合动力,成为欧洲厂商的追捧对象。欧洲厂商的这一举动打破了日本企业独举混合动力大旗的局面,跨国公司全面掀起了新型能源汽车研发热潮。 燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。近年来,世界上各国政府都积极寻求解决这一难题,开始纷纷调整汽车燃料结构。燃气汽车由于其排放性能好,可调正汽车燃料结构,运行成本低、技术成熟、安全可靠,所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。 目前,燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流,在我国代用燃料汽车中占到90%左右。美国的目标是,到2010年,公共汽车领域有7%的汽车使用天然气,50%的出租车和班车改为专用天然气的汽车;到2010年,德国天然气汽车数量将达到10万至40万辆,加气站将由目前的180座增加到至少300座。 业内专家指出,替代燃料的作用是减轻并最终消除由于石油供应紧张带来的各种压力以及对经济发展产生的负面影响。近期,中国仍将主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作汽车的替代燃料。汽车代用燃料能否扩大应用,取决于中国替代燃料的资源、分布、可利用情况,替代燃料生产与应用技术的成熟程度以及减少对环境污染等;替代燃料的生产规模、投资、生产成本、价格决定着其与石油燃料的竞争力;汽车生产结构与设计改进必须与燃料相适应。 以燃气替代燃油将是中国乃至世界汽车发展的必然趋势。我国应尽快组织力量,制定出国家级燃气汽车政策。考虑到我国能源安全主要是石油的状况,发展包括燃气汽车在内的各种代用燃料汽车,已是刻不容缓的事,根据国情应该做到: 一是要限制燃气价格,使油、气价格之间保持合理的差价,如四川省、重庆市的油、气差价,即可保证燃气汽车适度发展; 二是鉴于加气站投资大,回收期长,政府适当给予一定补贴,在加气站售出的气价和汽车用户因用气节省的燃料费用之间,调节好利益分配; 三是对加气站的所得税,应参照高新技术产业开发区政策,采取免二减三的税收政策; 四是将加气站用电按照特殊工业用电对待,电价从优;另外,对加气站用地,能按重大项目和环保产业对待,特事特办,不要互相推诿、扯皮,积极采用国外先进建站标准,科学确定消防安全距离,节省土地资源。5.中国的能源生产能力有多少,能源制品到底有多少随着中国经济在下个世纪初继续持续、快速、健康地发展,能源工业要实现新的突破。西部能源基地将形成庞大的生产规模和完整的体系,海上石油开采也将有新的进展,用以弥补东部地区陆上石油的不足。但受到油气资源量的制约,石油和天然气产量的增长速度有限,国内一次能源供应量的增加仍将主要依靠发展煤炭、水电和核电。具测算,到2050年,中国能源生产总量可达到亿吨标准煤,其中,原煤亿吨,占;原油亿吨,占;天然气1500亿立方米,占,水电11540亿千瓦小时,占。在整个21世纪上半期,我国一次能源生产结构仍将以煤炭为主,有明显变化的是水电在能源生产总量中的比例将超过原油,水能资源的开发程度将接近60%,电力能源结构仍将以火电为主。 由于能源生产的增长不能满足能源需求的增长,我国国内能源供应的缺口量,在21世纪初期将超过1亿吨标准煤,2030年约为亿吨标准煤,到2050年约为亿吨标准煤,规模约占年能源需求量的十分之一。6.中国石油紧缺到什么程度,解决石油问题的出路何在在中国能源供需结构中,石油供应短缺问题最为突出。“八五”期间,全国石油消费量的年均增长率为,而石油生产量的年均增长率仅为。基于石油生产量的增加远低于石油消费量的增长,我国不得不减少石油出口,增加石油进口,1993年起从石油净出口国变成了石油净进口国。 在未来的几十年中,根据国民经济发展的需要,以及改善能源消费结构,减少环境污染的迫切要求,我国石油天然气的需求量将继续出现较快增长,石油需求年增加量将超过500万吨。而预计同期石油产量的年增加量只能达到100-200万吨,石油供需缺口量将从2000年的5000万吨增加到2030年的16000万吨。 解决石油问题的出路,简单地说有两条:一是通过贸易途径直接从国际市场购买石油;二是挖掘资源开发和节约潜力,采取替代石油进口的战略。近年来,国际石油市场发展的态势,为我们增加石油进口和储备提供了有利时机。但从战略角度考虑,应当采取替代石油进口的战略。它有利于国内主要产业和一系列相关产业的发展,有利于石油供应的安全可靠。这是解决中国石油供应短缺的最佳途径。替代石油进口战略的主要内容包括:增加国内石油和天然气产量;到国外投资开发石油;用煤炭、水电和新能源代替石油;节约用油。7.能源节约的作用到底有多大经过科学的预算分析,能源节约对我国实现跨世纪的经济和能源发展目标,将起到举足轻重的作用。我国每万元国内生产总值能耗,将由1995年吨标准煤,降低到2010年的吨标准煤,2030年的吨标准煤和2050年的吨标准煤。由于节约使用能源可以大幅度降低能源消耗,所以大力节能、提高能源利用的经济效益,是我国解决能源问题的突破口。节约能源可被视为在我国与煤炭、石油、天然气和电力同等重要的“第五能源”,而且可以大大节省能源开发投资。在未来的中国,以煤为主的能源结构基本格局不可能从根本上改变。能源利用效率提高、能源消耗量减少的直接效果就是煤炭运输量的减少和污物排放量的降低。因此,节能是今后相当长的一段时期内我国各行各业都必须重视的工作,它是我国经济持续、快速、健康发展的重要保证。8.中国重视新型能源清洁汽车的研制中国政府对汽车排放对环境造成的巨大压力非常关注,出于对能源安全、环保的考虑,积极支持发展洁净交通工具,控制汽车污染,实现中国能源结构的多样化,扭转目前以石油为主的能源利用格局。 中国清洁燃料汽车行动计划正围绕降低汽车排放,以高新技术的开发、应用、推广为基础,通过试点示范,综合治理,尽快从根本上遏制汽车污染日益加剧的势头,力争在3至5年内使主要城市的空气质量有明显的改善,实现"空气净化工程"的总体目标。 从长远观点看,电动汽车可以取代传统式内燃机汽车,为中国汽车业的发展创造了一次很好的机会,有利于中国汽车企业丢掉历史包袱,在官、产、学、民四位一体的全新研发体系下,有可能在世界汽车工业新一轮竞争中占领制高点,取得有利地位,提高中国汽车产品的国际竞争力,实现中国汽车工业的跨越式进步。 低碳减排、可替代能源、振兴民族汽车工业需要。新能源项目的实施是符合国家能源战略安全和环境保护需要的,在石油能源日益缺乏的今天,作为经济发展血脉的能源已经直接关系到国民经济的战略安全。目前,新能源产业已成为当今发达国家和发展中国家竞相争取的战略产业,是新世纪综合国力的重要标志产业之一。 低碳排放已成为全球的焦点,而汽车对社会环境造成的污染日益严重,成为减排温室效应气体的重要减排目标。目前,世界上汽车工业发达的国家,都已对单车二氧化碳的排放量作出明确的逐年降低排放的标准。由此可见,电动汽车替代现有的内燃机汽车对环境保护和降低传统能源消耗具有重大的作用,发展电动车生产已经是社会发展和经济安全的重大战略问题。要满足电动汽车的要求,作为动力车的核心,电池是关键。聚合物锂离子动力电池代表了目前高水平的电池技术,所以它的出现将是中国的动力汽车行业不可或缺的技术及产品。中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年,新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题,并规划了以汽油车为起点,向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来,我国提出“节能和新能源汽车”战略,政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。9.中国新能源产业前景乐观 作为全球两大碳排放国的中国和美国,在哥本哈根会议召开前夕,除了需要就限制温室气体排放问题达成某种一致外,从长远看,双方都需要寻求引领长期经济增长的新引擎,而新能源无疑是顺理成章的选择。考虑到新能源汽车是美国新能源企业准备进入中国市场的主要方向,未来双方在环保新能源方面的可合作领域十分广泛,中国的新能源产业发展前景乐观。10.新型能源轿车环保技术大盘点混合动力车 混合动力车技术对未来的汽车市场发展是一种很好的思维方式,它的真正意义在于:无论任何一种能源,都可以通过“混合的方式”使汽车的环保和节能效果得以实现——混合动力车的原始能源可能就是汽油或柴油,也可能是氢能或其他形式的能源;而混合方式则包括并联、混联、轻度混合、串联等多种形式。双燃料车 节能环保技术只有在普遍应用的前提下,才能真正对环境的改善产生积极影响。在传统汽油车的替代车型中,消费者还是比较偏爱双燃料车,主要是因为其技术成熟、而且车型相比混合动力车和柴油车多得多。以东风雪铁龙05款爱丽舍CNG双燃料为例,这款车不仅能有效降低80%污染物排放,比普通车更能实现60%的节油效果。更难能可贵的是,爱丽舍CNG双燃料车是“实用主义”的完美演绎者,国内CNG双燃料技术已经趋于成熟。 氢燃料电池车 从技术分析来看,柴油车、混合动力车、CNG双燃料车以及燃料电池车四大主流方向都具有节约能源和改善排放的优点。但是哪一种在环保性能上更突出呢?毫无疑问,氢燃料电池车是最理想化的环保汽车技术:真正实现了汽车“零排放”,唯一的排放物是水。正是这点的吸引,几乎所有的汽车企业巨头不惜花费巨额的资金来研制这种新型能源汽车。近几年,由于各大公司的共同努力,燃料电池汽车在技术上虽然取得了很多进展,但燃料电池的成本仍然很高,要实现真正的商业化,路途还很遥远。11.新能源汽车目前发展现状 从目前的发展趋势看,油电混合动力、纯电动和燃料电池是未来三大发展趋势。巴西采用了生物燃料汽车,不过这种技术可复制性很低,对于粮食稀缺的国家来说,可能因此而致使粮食价格抬高和居民粮食供应不足。油电混合技术指由传统的汽油机或者柴油机与电动力源结合做工的技术。通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。相较于纯电动和燃料电池,混合动力技术和成本相对容易控制,如本田思域、丰田普锐斯能达到40%以上的节油程度,因而被认为是纯电动车和燃料电池车时代来临前的过渡阶段。通常所说的纯电动汽车是指以蓄电池或燃料电池为动力行驶的用电动机驱动的汽车。这种技术的优点是彻底摆脱了对石油的依赖,零排放,目前的技术缺陷是电池容量不够,难以支撑长时间行驶。此外,电池的寿命、适应性、成本、污染性都是要克服的难题。燃料电池汽车被认为是清洁能源汽车的终极发展方面。燃料电池也分很多种,目前公认最佳的办法是质子交换膜燃料电池。这种技术的特点是以氢为燃料,通过电子的运动产生电能,储存并使用。氢是大自然中取之不竭的成分之一,每一滴水都是由氧气和氢气构成,与此同时,氢燃料电池汽车的排放仅仅为水,是真正的清洁能源。燃料电池目前最大的技术问题是成本居高不下。目前,全球混合动力车销量最大的国家为美国。2008年美国混合动力汽车销量万辆,同比下降,2007年为35万辆。虽然美国是混合动力车全球销量最大的国家,但混合动力车在美国的汽车销量占有比例相当低,2008年约占整体汽车销量的。12.新能源汽车离百姓多远 一辆新能源汽车使用,既可缓解油价涨跌带来的经济压力,又能增强公众使用洁净能源的意识,减少污染物排放。如何有效扶植、切实完善配套的市场措施,让新能源汽车开进寻常百姓家。从全国各地新能源汽车“试水”情况看,效果并不理想,这其中的原因有:新能源汽车高身价,国家正在实施新能源战略,作为高新领域的新能源汽车在研制、开发和生产过程中耗费巨额的研发成本,导致其销售价格过高。与传统动力汽车相比,新能源汽车虽然环保,但无论是性价比还是速度、动力、承负值等方面都相形见绌。新能源的市场配套服务环境不成熟,基础设施不健全,如没有类似于加油站的充电站,小区、商场等公众场所没有备置充电柱,同时也没有配套的维修网络跟进措施。再者,当前市场上流行的主流新能源技术分为3种:混合动力、纯电动、燃料电池。但究竟确立哪种标准,至今尚未有定论。破冰之举在于摸索出一条契合本地发展的道路。如政府的政策补贴。日本政府对购买混合动力汽车的消费者实行差价补贴,最高补贴额可达与传统车购置差价的50%。政府除通过财政补贴帮扶新能源汽车发展外,还应在政策层面提供系列扶植,如尽快出台新能源汽车的国家标准,规范市场,整合各方财力、物力、人力,成立国家新能源汽车公司,加强核心技术的攻关和突破;拟定全国性的新能源汽车推广规划,完善配套设施建设,确保新能源汽车有便捷的使用环境。新能源汽车的使用要突围仅赖消费者的环保责任是远远不够的,还需要政府给予财政补贴和一系列市场培育政策,如果市场环境不成熟,配套措施不及时跟进,新能源汽车就难进寻常百姓家。 总结:能源发展战略的总方针应是“坚持开发与节约并重,把节约放在首位”。在能源开发与能源节约的关系中,节能应放在第一位。这是经济增长方式由粗放型向集约型转变的重要途径。把节能放在首位,并不意味着忽视能源开发的重要性。中国能源发展应该走以提高能源利用经济效率为核心的发展道路,既要大力发展能源生产,又要在不断增加能源供应量的基础上厉行节约。这是一个长期的战略方针。能源开发应继续遵循“以电力为中心,以煤炭为基础,积极开发油气,重视开发新能源和可再生资源”的战略方针。这是根据中国国情和能源工业自身发展规律确定的。在21世纪,电力的战略地位将变得越来越重要。发展的主要措施是充分水能资源。发展核电,增加煤炭用于发电的比例。根据资源条件,我国电力工业发展要遵循“以火电为主,水火电并举,适度发展核电,同步发展电网,提高电力经济效益”的方针,而我国煤炭开发的指导思想是“在不断提高煤炭经济效率的前提下,加强煤炭工业的基础地位,增加产量、提高质量,多种经营,积极出口”。煤炭资源的开发要逐步实现从东部地区向中西部地区转移,应当充分发挥国有重点煤矿,地方国有煤矿和乡镇煤矿各自的优势,发展煤炭深加工,优化煤炭产品结构,积极勘探,开发和利用煤层气资源。新能源和可再生能源的开发将是下世纪大有可为的能源领域。其“因地制宜,多能互补,综合利用,讲究效益”的方针,在指导中国农村地区新能源和可再生能源的应用推广方面已经起了较大的作用。这一能源领域的突破口可选在风力发电和生物质能发电的研究和开发上。 、 参考文献:[1]康龙云.新能源汽车与电力电子技术. 北京:机械工业出版社 [2]边耀璋. 汽车新能源技术. 北京:人民交通出版社 [3]邵毅明. 压缩天然气汽车改装与维修. 北京:人民交通出版社 [4]蔡凤田. 汽车节能与环保实用技术. 北京:人民交通出版社 [5]崔胜民. 新能源汽车技术. 北京:北京大学出版社 [6]绍毅明. 汽车新能源与节能技术. 北京:人民交通出版社 [7]黄家诚. 汽车新能源技术. 北京:人民交通出版社

电动客车前围与后围设计

我知道有两本刊物(材料科学、材料化学前沿)上面的文献都是可以免费查阅的

电动汽车动力电池研究论文

随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧,电动车这种以电能为动力的交通工具凭借其节能、环保的优点日渐成为业界关注的焦点[1]。20世纪80年代以来, 许多发达国家纷纷投入巨资研发电动汽车,我国的“863 计划”也已明确将电动汽车作为重点攻关项目。目前,我国电动汽车的研发水平与发达国家基本上处在同一起跑线上,在某些方面甚至超过国外[2]。2005年,我国第一代混合动力商品车通过论证和验收[3]。 法国、日本、美国、德国等都经过试验和示范运行,开发出具有商品化水平的纯电动汽车,如法国PSA 公司的标志P106 和雪铁龙AX 电动轿车,日本丰田汽车公司的RAV-4EV 电动轿车,美国通用汽车公司的EV1 电动轿车等。我国也将电动汽车的研究开发列入“八五”、“九五”国家科技攻关项目,并于1996年6月建成广东汕头国家电动汽车试验示范基地。“十五”期间,国家科技部将电动汽车项目列入国家“863”重大专项。成了资助电池、电机及其控制系统、整车控制系统以外,重点资助北京市(北京理工大学牵头)进行纯电动大客车的研发和示范运行。2005 年6 月21日由国家发改委正式批准,14辆铅酸电池纯电动公交大客车在北京公交121 路线投入商业化运行。另一个课题资助天津清源动力公司(中国汽车技术研究中心)进行纯电动轿车的研究开发和示范运行。其中有5辆纯电动轿车于2005年初首次出口到美国[4]。 虽然电动汽车具有很多优点,但是它不能取代传统的燃气动力模式,而混合动力汽车是目前新型清洁动力汽车中最具有产业化和市场化前景的车型,其发展方向是真正零排放、无污染,不消耗燃油的燃料电池车辆。现在混合动力汽车在欧美国家及日本已形成产业化[3],而国内还处于起步阶段,没有形成产业化。 2.混合动力技术的分类及原理 混合动力电动汽车(HybridElectric Vehicle,简称HEV)是将电力驱动与辅助动力(APU)结合起来,充分发挥二者各自的优势及二者相结合产生优势的车辆。辅助动力可以采用燃烧某种燃料的原动机,如内燃机、燃气轮机等或其他动力发电机组。根据混合动力系统连接方式的不同,混合动力汽车主要可以分为三种结构形式,即串联、并联和混联,它们各有优势。 串联 串联式混合动力系统示意图如图1所示。串联结构的特征是以电力形式进行复合,发动机直接驱动发电机对储能装置和牵引电机供电,电动机用来驱动车轮,储能装置起着发动机输出和电动机需求之间的调节作用。其优点是发动机的运行独立于车速和道路条件,适用于车辆频繁起步、加速和低速运行。发动机在最佳工况点附近运转,避免了怠速和低速工况,从而提高了效率,提高了排放性能。但在机械能与电能的转化过程中有效率损失,很难达到明显降低油耗的目的,目前主要用于城市大客车,在轿车中很少见。 并联 并联式混合动力系统示意图如图2所示。并联结构的特征是以机械形式进行复合,发动机通过变速并联混合动力系统示意图装置和驱动桥直接相连,电机可同时用作电动机或发电机以平衡发动机所受的载荷,使其能在高效率区域工作。但是由于发动机和驱动桥机械连接,在城市工况时,发动机并不能运行在最佳工况点,车辆的燃油经济性比串联时要差。 其中转速复合装置类似于差速器,这种结构形式在实际中很难被采用,因为这种结构需要发动机和电动机的输出转矩时刻保持相等;单轴转矩复合式车辆驱动系中机械功率的联合是在发动机曲轴输出端处实现的,变速器为单轴输入,本田Insight属于这种形式;双轴转矩复合式的机械功率的联合是在变速器的输出轴处实现的,发动机和电机采用不同的变速系统,变速器为双端输入;华沙工业大学设计的混合动力系统属于这种形,这种结构也可以实现无级变速,但是不能实现发动机输出转矩和电机输出转矩的直接叠加。 在牵引力复合式系统中,机械功率的联合是在驱动轮处通过路面实现的,具有两套独立的驱动系,可以实现全轮驱动,主要适用于SUV,丰田的THS—C系统就属于这种形式。

动力电池是电动汽车的关键技术之一.1881年特鲁夫(Gustave Trouve)制造出世界上第一辆电动三轮车时,使用的是铅酸电池.目前,仍有不少混合动力汽车和纯电动汽车采用新一代铅酸电池.近十多年来,锂离子动力电池在电动汽车生产中得到应用,越来越显示出其优越性.美国学者麦斯J.A.Mas通过大量实验提出电池充电可接受的电流定理:1)对于任何给定的放电电流,电池的充电接受电流与放出容量的平方根成正比;2)对于任何放电深度,一个电池的充电接受比与放电电流的对数成正比,可以通过提高放电电流来增大充电接受比;3)一个电池经几种放电率放电,其接受电流是各放电率接受电流之总和.也就是说,可以通过放电来提高蓄电池的充电可接受电流.在蓄电池充电接受能力下降时,可以在充电的过程中加入放电来提高接受能力.汽车动力电池的性能和寿命与很多因素有关,除了其自身的参数,如电池的极板质量、电解质的浓度等外;还有外部因素,如电池的充放电参数,包括充电方式、充电结束电压、充放电的电流、放电深度等等.这给电池管理系统BMS估计蓄电池的实际容量和SOC带来很多困难,需要考虑到很多的变量.WG6120HD~合动力电动汽车的电池管理系统是建立在SOC数值的管理上.SOC(state ofcharge)指的是电池内部参加反应的电荷参数的变化状态,反映蓄电池的剩余容量状况.这在国内外都已经形成统一认识.

混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle)是传统燃油汽车和纯电动汽车相结合的新车型,具有燃油汽车的动力性能和较低的排放特性,是当前解决节能、环保问题切实可行的方案。 类菱形汽车是湖南大学自主开发的具有完全知识产权的新型汽车,该类型车在安全性与轻量化方面有其独到的优势。以此车为平台,本文围绕类菱形混合动力汽车的总体设计和控制进行了全方位的深入研究和探讨。 结合类菱形混合动力电动汽车的结构特点,采用了传统意义上的差速器即2K-H型锥齿轮负号机构、啮合方式为ZUWGW的轮系作为动力耦合器。为验证该方案的可行性,运用UG建立了新型动力耦合器的三维模型,并将其导入Adams软件中进行了仿真,确定了该耦合器三个输入输出端力矩与转速之间的运动学与动力学关系式。台架实验也验证了仿真结论的正确性。 在采用新型动力耦合器的基础上,设计了一种基于类菱形车平台的新型混合动力驱动链,并提出了一套基于CVT新型驱动链的混合动力汽车部件设计、选择与匹配的理论,对整车试制具有指导作用。这是混合动力汽车技术开发的核心和基础之一,是自主知识产权的重要体现,涉及企业的核心技术机密

立帜汽车制造网 随着世界能源危机和环保问题日益突出,汽车工业面临着严峻的挑战。一方面,石油资源短缺,汽车是油耗大户,且目前内燃机的热效率较低,燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶,节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾;另一方面,汽车的大量使用加剧了环境污染,城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气,此外,汽车排放的大量CO2加剧了温室效应,汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国,污染严重,世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大,平均油耗高出10%—30%,排放约为15—20倍,汽车工业面临的压力更大。上个世纪末以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车,新能源汽车获得了长足发展。汽油和柴油是传统内燃机汽车的能源,利用除此以外的能源提供汽动力的汽车均可称为新能源汽车。目前正在开发的新能源包括天然气、液化石油气、醇类、二甲醚、氢、合成燃料、生物气、空气以及电荷燃料电池等。本文介绍新能源汽车技术的发展概况,并对其发展前景提出看法。1 新能源汽车的种类及其特点 天然气汽车和液化石油气汽车天然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车,主要以压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、吸附天然气(ANG)为燃料,常见的是压缩天然气汽车(CNGV)。液化石油气汽车(LPGV)是以液化石油气(LPG)为燃料。CNG和LPG是理想的点燃式发动机燃料,燃气成分单一、纯度高,与空气混合均匀,燃烧完全,CO和微粒的排放量较低,燃烧温度低因而NOx排放较少,稀燃特性优越,低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长。这两类汽车多采用双燃料系统,即一个汽油或柴油燃料系统和一个压缩天然气或液化石油气系统,汽车可由其中任意一个系统驱动,并能容易地由一个系统过渡到另一个系统。康明斯与美国能源部正合作开发名为“先进往复式发动机系统(ARES)”的新一代天然气发动机,根据开发目标,该发动机热效率达50%(热电联产时达到80%以上),NOx排放量低于/km,制造成本为400450美元/kW,维护费用低于美元/kwh,在满足这些目标的同时,发动机具有较高的可靠性。 醇类汽车醇类汽车就是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车,使用比较广泛的是乙醇,乙醇来源广泛,制取技术成熟,最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术其可利用的原料几乎包括了所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油以任意比例掺和的灵活燃料驱动,既不需要改造发动机,又起到良好的节能、降污效果,但这种掺和燃料要获得与汽油或柴油相当的功率,必须加大燃油喷射量,当掺醇率大于15%—20%时,应改变发动机的压缩比和点火提前角。乙醇燃料理论空燃比低,对发动机进气系统要求不高,自燃性能差,辛烷值高,有较高的抗爆性,挥发性好,混合气分布均匀,热效率较高,汽车尾气污染可减少30%以上。这种汽车最早由福特公司在20世纪80年代中期开发,到2003年底,美国有230多万辆乙醇汽车,其中多数是道奇和克莱斯勒厢式车——2003年已卖出233466辆。 氢燃料汽车氢是清洁燃料,采用氢气作燃料,只需略加改动常规火花塞点火式发动机,其燃烧效率比汽油高,混合气可以较大程度地变稀,所需点火能量小,有利于节约燃料。氢气也可以加入其它燃料(如CNG)中,用于提高效率和减少N02排放。氢的质量能量密度是各种燃料中最高的一种,但体积能量密度最低,其最大的使用障碍是储存和安全问题。宝马公司一直致力于氢气发动机研制,开发了多款氢发动机汽车,其装有V12氢发动机的7系列轿车是世界上首批量产的氢发动机,该发动机可使用氢气和汽油两种燃料。 二甲醚汽车二甲醚(DME)是一种无色无味的气体,具有优良的燃烧性能,清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少,稍加压即为液体,非常适合作为压燃式发动机的代用能源,使用该燃料的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本NKK公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备,并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验,二甲醚汽车(DMEV)不会排放黑色气体污染环境,产生的NOX比柴油少20%。 气动汽车以压缩空气、液态空气、液氮等为介质,通过吸热膨胀做功供给驱动能量的汽车称为气动汽车,气动发动机不发生燃烧或其他化学反应,排放的是无污染物辐射的空气或氮气,真正实现了零污染。目前开发比较成功的是压缩空气动力汽车(APV),工作原理类似于传统内燃机汽车,只不过驱动活塞连杆机构的能量来源于高压空气。APV介质来源方便、清洁,社会基础设施建设费用不高,较容易建造。无燃料燃烧过程,对发动机材料要求低,结构简单,可借鉴现有内燃机技术因而研发周期短,设计和制造容易。但目前APV能量密度和能量转换率还不够高,续驶里程短。1991年法国工程师Guy Negre获得了压缩空气动力发动机的专利,并加盟MDI公司,2000年MDI公司推出的名为“进化”(evolution)的APV,质量仅700kg,其发动机质量仅为35kg,速度可达120km/h,一次充满压缩空气可行驶200km,充气费用仅为美元,在城市中约可行驶10h,在压缩空气站充气2min就可完成,用气泵充气3h可完成。 电动汽车世界上第一辆电动车(EV)由美国人在19世纪90年代制造。EV大致分为蓄电池电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)和混合动力电动汽车(HEV)。电动汽车的一个共同特点是汽车完全或部分由电力通过电机驱动,能够实现低排放和零排放。蓄电池电动汽车是最早出现的电动汽车。使用铅酸电池的汽车整车动力性、续驶里程与传统内燃机汽车有较大的差距,而使用高性能镍氢电池或者锂电池又会使成本大大增加。而JtBEV都需有一定充电时间及相应的充电设备,使用场合受到了限制。燃料电池具有近65%的能量利用率,能够实现零排放、低噪声,国外最新开发的高性能燃料电池已经能够实现几乎与传统内燃机汽车相当的动力性能,发展前景很好,但成本却是制约其产业化的瓶颈。在加拿大进行的示范试验表明,使用燃料电他的公共汽车制造成本为120万加元,而使用柴油机的公共汽车仅为万加元。混合动力汽车融合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点,同时克服了两者的缺点,近年来获得了飞速发展,并已经实现了产业化和商业化,PRIUS和INSIGHT两款混合动力汽车的成功向人们展现了混合动力技术的魅力和巨大的市场潜力。 以植物油为燃料的汽车为了寻找可代替石油的新能源,科学家也将目光投向了植物油,正在研制以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油为原料的内燃机油。科学家们还在研究生物柴油,这是一种以植物油为原料的燃料,将来可作为柴油的替代品大量用于卡车和轮船。生物柴油中不含硫,因此不会对环境造成酸雨威胁。为生产生物柴油,化学家们正在对植物油进行酯化加工,使之变成甲基酯化合物,燃烧起来更干净,发动机内残留物也较少。2 我国新能源汽车的发展概况我国天然气资源丰富,分布广泛,海南、北京、上海、重庆等省市被列为国家燃气汽车重点示范城市,各地均在燃油汽车基础上研制开发改装了压缩天然气汽车和液化石油气汽车,主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。一汽—大众公司开发了捷达LPG,上海交大研制成LPG轿车并和申沃客车联合开发成功改装型LPG城市bus,北京开发了CNG城市bus。山西是产煤大省,甲醇汽车项目已进行多年,目前已达到商业运行阶段,所用甲醇汽车采用灵活燃料系统,既可用甲醇,也可用汽油,将乙醇当作有氧燃料使用,现在在河北和黑龙江等地推广。同时国家制定了乙醇汽油燃料相关标准。我国云岗汽车公司大同汽车制造厂开发了甲醇中巴车。我国煤炭资源丰富,政府支持以煤炭为原料制造车用燃料项目。煤直接液化和间接液化制取车用燃料的项目正在积极进行。“十五”期间在云南和陕西建立了煤直接液化示范厂,以煤为原料合成石油或二甲醚等车用燃料。西安交通大学与中国科学院煤化工研究所经过5年协同攻关,于2000年研制出了“超低排放二甲醚汽车”,通过在TYll00单缸柴油机及装备有大连柴油机厂生产的CA498柴油机的面包车上燃用二甲醚的试验,发现发动机的功率可提高10%-15%,热效率提高2—3个百分点,噪声降低10%-15%。我国从事燃料电池研究的单位有20余家,质子交换膜(PEM)燃料电池技术已取得较大进展,但与国外还有不小差距,例如,国外将功率50—80kW的PEM燃料电池用于轿车,而我国最大的PEM燃料电池单堆功率为5kW,离轿车使用相距甚远。我国的金属燃料电池技术已经达到世界先进水平。我国的镍氢电池和锂电池技术水平也已经达到国际先进水平,比亚迪在2005年上海车展展出的E1电动车已经具备了很好的整车动力性能。目前国内对压缩空气动力汽车的研究报道最多的是浙江大学,他们已经开发出压缩空气动力摩托车研究平台,探索出不少有益的结论,正在进一步深入研究,此外重庆大学和同济大学也做过一些探索性研究。应当说APV在国内的发展才刚刚起步。3 代用燃料汽车的发展前景在各种汽车代用燃料中,LPG和CNG最方便投入使用,而且目前已经具有好的配套基础设施。在排放和经济性能要求较高而动力性能要求一般的公共交通领域具有很好的应用前景,美国近年来新型公交客车中天然气汽车就占据了较大比例。在中国这样的农业大国特别是一些农业大省,乙醇资源丰富,乙醇汽车有良好的应用前景。二甲醚等合成燃料具有很好的排放特性,也将具有很好的应用前景,特别是作为代用柴油应用于混合动力汽车。混合动力汽车毫无疑问是下一代汽车动力系统的主要形式。蓄电池电动汽车的使用性能不如混合动力汽车和燃料电池汽车,且成本高。氢燃料发动机的能量利用率不如氢氧燃料电池。因而蓄电池电动汽车和氢发动机汽车的发展前景不是十分乐观。当然随着太阳能电池技术的发展和突破,也许纯电动汽车能迎来一个不错的发展局面。压缩空气动力汽车虽然实现了零污染,但其整车性能与传统汽车相差太远,只能在较小的范围内应用于特定场合。燃料电池是目前技术条件下能量利用率最高的车用能源。燃料电池的比能量可达200—350Wh/kg,为锂离子电池的2—3倍;能量转换效率高达60%~80%,是汽油机或柴油机的~2倍,能实现超低污染甚至零污染,而且燃料电池使用的氢能源是可再生的。目前以甲醇燃料电池技术最为成熟。国外各大石油公司和汽车均在致力于燃料电池汽车的研发以抢占在未来汽车发展中的滩头。戴姆勒—奔驰汽车公司从1993年到2000年先后推出了NecarI—NecarⅣ和Nebas等系列FCEV,2001年5月Necar4在美国试车,功率55kW,最高车速145km/h,装载行程450km,最新推出的Necar V-FCEV采用甲醇燃料电池。1997年Ballard动力公司和福特汽车公司组建了Xcellsis公司开发燃料电池轿车,美国AR—CO、壳牌、德士古等石油公司和加州CARB先后加盟,组成世界上最强大的燃料电池车开发联盟。日本电力中央研究所正在开发一种全面使用耐热陶瓷的燃料电池,电池在发电效率非常高的1000℃的高温下工作,电解质的输出功率达到1W/cm2,相当于传统燃料电池的5倍。EvomR公司致力于开发铝和锌燃料电池,已具有相当水平。总之对代用燃料的综合评价应考虑以下因素:燃料成本;车辆成本;对进口石油的依赖程度;有效能源利用率;温室效应;排放污染;生产、储运、分销、加注设施;装载行驶里程和加注时间;安全性。基于这些因素,目前最容易投入使用的代用燃料是CNG和LPG。电、甲醇和乙醇的综合评价指数都低于汽油。可以预计LPG和CNG以及乙醇的市场份额将会不断增加。二甲醚和合成柴油在十年后其市场份额会快速稳定增长。混合动力汽车会进一步发展,迅速增加市场份额。而燃料电池汽车会在20年之后开始实现产业化逐渐增加市场份额。传统汽油机汽车的市场份额会在20年之后开始出现明显的下降,但柴油车会在重型车辆领域继续保持很高的市场份额。4 结束语在未来的20年内,汽油和柴油仍是汽车主要的能量来源,但汽油和柴油的质量要求越来越高,发动机技术将快速发展以提高能量利用率。代用燃料会得到迅速运用,天然气汽车和乙醇汽车会率先大规模投入使用,二甲醚和合成燃料会逐步扩大应用。混合动力系统会得到快速发展和应用,混合动力汽车将至少在30年内都是汽车工业最切实可行的解决能源问题和污染问题的途径。因此应当整合资源加速混合动力汽车的开发,抢占汽车技术发展的新高地。燃料电池是最有前途的车用能量,也是未来汽车的主要能量源,国内石油工业应该与汽车工业联手开发先进的燃料电池技术,抢占未来先进汽车技术的前沿阵地!

电力系统自动化学报

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三个蛮不错的。

电气工程及其自动化的核心期刊推荐部分:

1.电力系统及其自动化学报

《电力系统及其自动化学报》是天津大学主办的中国科技论文核心期刊,获Caj-cd规范获奖,综合影响因子为。电力系统及其自动化学报杂志刊登电力系统及其自动化领域的基础理论研究、重要设备研究开发方面的学术...

主管主办:中华人民共和国教育部  天津大学

快捷分类:电力电力工业 工程科技II

出版发行:天津  月刊  A4

期刊刊号:1003-8930, 12-1251/TM

创刊时间:1989  影响因子

审稿时间:1-3个月

期刊级别: CSCD核心期刊 北大核心期刊 统计源期刊

2.冶金自动化

冶金自动化是原国家科委批准、中国钢铁工业协会主管、冶金自动化研究设计院主办,冶金行业(包括钢铁和有色金属)唯一国内外公开发行的自动化技术应用科技刊物。冶金自动化期刊适合从事自动化科研、设计、生产、...

3.工矿自动化

《工矿自动化》杂志原名《煤矿自动化》,创刊于1973年,1978年公开发行,1982年由原煤炭工业部委托煤炭科学研究院常州自动化研究所(现煤炭科学研究总院常州自动化研究院)主办,2002年改名为《工矿自动化》,是国内...

4.电气自动化

《电气自动化》是上海电气自动化设计研究所有限公司与上海市自动化学会共同主办的统计源期刊,获全国中文核心期刊,综合影响因子为。电气自动化杂志刊载电气自动化方面的科学研究和应用技术论文。

5.电力系统自动化

《电力系统自动化》(半月刊)创刊于1977年,是由国网电力科学研究院主办的全国性专业技术期刊,是国际著名科学文献检索数据库——美国《工程索引》(EI)的核心期刊,被国内外11种著名文献数据库和文摘期刊收录。

5个左右。电力系统及其自动化学报着重发表在电力系统及其自动化专业领域内基础理论研究、应用基础研究、重要设备装置开发研制方面的学术论文和研究成果报告,外审有5个左右的审稿人。

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浅谈电力电子与电力传动论文研究

随着电力电子技术及大规模集成电路、微处理器控制技术的发展,功率半导体电力变换技术也得到迅速发展。20世纪60年代后半段开始,功率半导体器件从SCR(普通晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型晶体管)、MOSFET(金属氧化硅场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制晶闸管)发展到IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压IGBT)。器件的每一次更新都为电力变换技术的发展注入新的活力。作为联系弱电与强电的纽带,电力变换技术提供了控制电功率流动与改变电能形态的有力手段,输出适合其负载的最佳电压和电流,以达到满足工业技术要求和节约能源的目的。电气传动是电力变换技术最重要的应用领域之一。电气传动装置的应用范围小至机器人中精密的、高精度的位置控制,大至流量可调的大型水泵、风机的调速驱动,功率范围从数瓦至数兆瓦。电力电子变流器作为输入功率与电动机之间的接口设备,控制电动机的转速或转子位置,以满足被电动机驱动的机械设备的需要。随着交流电动机调速理论的突破和调速装置(主要是变频器)性能的完善,电动机的调速从直流发电机-电动机组调速、晶闸管可控整流器直流调压调速逐步发展到交流电动机变频调速,而且随着控制技术和控制手段的不断提高,变频调速又由VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)控制的PWM(Pulse Width Modulation)变频调速发展到矢量控制(Vector or Field-Oriented Control)、直接转矩控制(Direct Torque and Flux Control--DTC)变频调速,提高了变频器的动、静态特性,使得交流电动机变频调速性能大大提高。在高性能的变频调速控制系统里,转速(位置)闭环控制环节是必不可少的,通常采用与电动机同轴安装的机械式转子速度(位置)传感器,如光电编码器,旋转变压器等,但这些机械式转子速度(位置)传感器有机械安装、使用环境、电缆连接等诸多应用限制,其可靠性受到很大影响。为了克服机械式转子速度(位置)传感器安装带来的种种缺陷、简化硬件系统、减少设备故障率,在矢量控制、直接转矩控制变频调速的基础上又发展了无速度(位置)传感器的变频调速。近年来,这项研究已经成为交流传动领域的一个新的热点问题。交流传动系统之所以发展得如此迅速,和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件(包括半控型和全控型)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能,国内外有关研究工作正围绕以下几个方面展开:1. 采用新型功率半导体器件和脉宽调制(PWM)技术功率半导体器件的不断进步,尤其是新型可关断器件,如BJT(双极型晶体管)、MOSFET(金属氧化硅场效应管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的实用化,使得开关高频化的PWM技术成为可能。目前功率半导体器件正向高压、大功率、高频化、集成化和智能化方向发展。典型的电力电子变频装置有电压型交-直-交变频器、电流型交-直-交变频器和交-交变频器三种。电流型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电感作储能元件,无功功率将由大电感来缓冲,它的一个突出优点是当电动机处于制动(发电)状态时,只需改变网侧可控整流器的输出电压极性即可使回馈到直流侧的再生电能方便地回馈到交流电网,构成的调速系统具有四象限运行能力,可用于频繁加减速等对动态性能有要求的单机应用场合,在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。电压型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电容作储能元件,无功功率将由大电容来缓冲。对于负载电动机而言,电压型变频器相当于一个交流电压源,在不超过容量限度的情况下,可以驱动多台电动机并联运行。电压型PWM变频器在中小功率电力传动系统中占有主导地位。但电压型变频器的缺点在于电动机处于制动(发电)状态时,回馈到直流侧的再生电能难以回馈给交流电网,要实现这部分能量的回馈,网侧不能采用不可控的二极管整流器或一般的可控整流器,必须采用可逆变流器,如采用两套可控整流器反并联、采用PWM控制方式的自换相变流器(斩控式整流器或PWM整流器)。网侧变流器采用PWM控制的变频器称为双PWM控制变频器,这种再生能量回馈式高性能变频器具有直流输出电压连续可调,输入电流(网侧电流)波形基本为正弦,功率因数保持为1并且能量可以双向流动的特点,代表一个新的技术发展动向,但成本问题限制了它的发展速度。通常的交-交变频器都有输入谐波电流大、输入功率因数低的缺点,只能用于低速(低频)大容量调速传动。为此,矩阵式交-交变频器应运而生。矩阵式交-交变频器功率密度大,而且没有中间直流环节,省去了笨重而昂贵的储能元件,它为实现输入功率因数为1、输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径。随着电压型PWM变频器在高性能的交流传动系统中应用日趋广泛,PWM技术的研究越来越深入。PWM利用功率半导体器件的高频开通和关断,把直流电压变成按一定宽度规律变化的电压脉冲序列,以实现变频、变压并有效地控制和消除谐波。PWM技术可分为三大类:正弦PWM、优化PWM及随机PWM。正弦PWM包括以电压、电流和磁通的正弦为目标的各种PWM方案。正弦PWM一般随着功率器件开关频率的提高会得到很好的性能,因此在中小功率交流传动系统中被广泛采用。但对于大容量的电力变换装置来说,太高的开关频率会导致大的开关损耗,而且大功率器件如GTO的开关频率目前还不能做得很高,在这种情况下,优化PWM技术正好符合装置的需要。特定谐波消除法(Selected Harmonic Elimination PWM--SHE PWM)、效率最优PWM和转矩脉动最小PWM都属于优化PWM技术的范畴。普通PWM变频器的输出电流中往往含有较大的和功率器件开关频率相关的谐波成分,谐波电流引起的脉动转矩作用在电动机上,会使电动机定子产生振动而发出电磁噪声,其强度和频率范围取决于脉动转矩的大小和交变频率。如果电磁噪声处于人耳的敏感频率范围,将会使人的听觉受到损害。一些幅度较大的中频谐波电流还容易引起电动机的机械共振,导致系统的稳定性降低。为了解决以上问题,一种方法是提高功率器件的开关频率,但这种方法会使得开关损耗增加;另一种方法就是随机地改变功率器件的导通位置和开关频率,使变频器输出电压的谐波成分均匀地分布在较宽的频带范围内,从而抑制某些幅值较大的谐波成分,以达到抑制电磁噪声和机械共振的目的,这就是随机PWM技术。2. 应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论交流传动系统中的交流电动机是一个多变量、非线性、强耦合、时变的被控对象,VVVF控制是从电动机稳态方程出发研究其控制特性,动态控制效果很不理想。20世纪70年代初提出用矢量变换的方法来研究交流电动机的动态控制过程,不但要控制各变量的幅值,同时还要控制其相位,以实现交流电动机磁通和转矩的解耦,促使了高性能交流传动系统逐步走向实用化。目前高动态性能的矢量控制变频器已经成功地应用在轧机主传动、电力机车牵引系统和数控机床中。此外,为了解决系统复杂性和控制精度之间的矛盾,又提出了一些新的控制方法,如直接转矩控制、电压定向控制等。尤其随着微处理器控制技术的发展,现代控制理论中的各种控制方法也得到应用,如二次型性能指标的最优控制和双位模拟调节器控制可提高系统的动态性能,滑模(Sliding mode)变结构控制可增强系统的鲁棒性,状态观测器和卡尔曼滤波器可以获得无法实测的状态信息,自适应控制则能全面地提高系统的性能。另外,智能控制技术如模糊控制、神经元网络控制等也开始应用于交流调速传动系统中,以提高控制的精度和鲁棒性。3. 广泛应用微电子技术随着微电子技术的发展,数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高,这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processor--DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit--ASIC)等。其中,高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现,为交流传动系统的控制提供很大的灵活性,且控制器的硬件电路标准化程度高,成本低,使得微处理器组成的全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。4. 开发新型电动机和无机械传感器技术交流传动系统的发展对电动机本体也提出了更高的要求。电动机设计和建模有了新的研究内容,如三维涡流场的计算、考虑转子运动及外部变频供电系统方程的联解、电动机阻尼绕组的合理设计及笼条的故障检测等。为了更详细地分析电动机内部过程,如绕组短路或转子断条等问题,多回路理论应运而生。随着20世纪80年代永磁材料特别是钕铁硼永磁的发展,永磁同步电动机(Permanent-Magnet Synchronous Motor--PMSM)的研究逐渐热门和深入,由于这类电动机无需励磁电流,运行效率、功率因数和功率密度都很高,因而在交流传动系统中获得了日益广泛的应用。此外,开关变磁阻理论使开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor--SRM)迅速发展,开关磁阻电动机与反应式步进电动机相类似,在加了转子位置闭环检测后可以有效地解决失步问题,可方便地起动、调速或点控,其优良的转矩特性特别适合于要求高静态转矩的应用场合。在高性能的交流调速传动系统中,转子速度(位置)闭环控制往往是必需的。为了实现转速(位置)反馈控制,须用光电编码器或旋转变压器等与电动机同轴安装的机械速度(位置)传感器来实现转子速度和位置的检测。但机械式的传感器有安装、电缆连接和维护等问题,降低了系统的可靠性。对此,许多学者开展了无速度(位置)传感器控制技术的研究,即利用检测到的电动机出线端电量(如电机电压、电流),估测出转子的速度、位置,还可以观测到电动机内部的磁通、转矩等,进而构成无速度(位置)传感器高性能交流传动系统。该技术无需在电动机转子和机座上安装机械式的传感器,具有降低成本和维护费用、不受使用环境限制等优点,将成为今后交流电气传动技术发展的必然趋势。

您想问的是电力电子与电力传动发展的背景是什么吗?理论技术和应用。对于电力电子和电力传动来讲,在各项领域内应用十分普遍,特别是基于科学技术的创新和改 进,市场方面需求量增多,我国加大了电力电子和电力传动的重视程度,因此是理论技术和应用。电力电子与电力传动学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。它是综合了电能变换、电磁学、自动控制、微电子及电子信息。

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  • 电动力学论文
  • 动力电池学位论文
  • 电动汽车动力电池研究论文
  • 电力系统自动化学报
  • 浅谈电力电子与电力传动论文研究
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