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BYD 比亞迪CN202178638(2012)

2

3

4

8

轉軸定子軸套軸承

9 密封圈 101 內殼 102 中間殼 103 外殼 104 外安裝部 601

602

內倒線外倒線

Volvo (WO2012121629)

10 Wheel hub motor

11 axle

13 Wheel hub

14 Axially inner side

15 Axially outside

16 Inner side

17 Outer side

18 wheel

19 Hub support

20 Electric machine

22 Electric machine support

23a axially outer portion

23b radial portion

24a washer

24b Crown nut

25 Wheel rim

32 Sun gear

Volvo (WO2012121629)

10 Wheel hub motor

11a inner portion of axle

11b outer portion of axle

13 Wheel hub

13a axially inner portion

13b axially outer conical portion

21 Transmission mechanism

23 Cover member

23a axially outer portion

23b radial portion

29 Inwardly protruding member(C)

30 Planet gear

32 Sun gear

33 Conical space

34 Conical space

35 Axially arranged bolt

36 Planet gear device

39 Ring gear

Volvo (WO2012121629)

20 Electric machine

37 Sun gear

38 Planet gear

39 ring gear

41 Outer shaft

Volvo (WO2012121629)

11 axle

12 Axial direction

19 Hub support

20 Electric machine


23 Cover member

34 Conical space

41 Outer shaft

50 Electric module( motor and Ctr)

51 Housing

52 Rotor member

54a,b multi-pole carrier disc

55a,b winding

56a,b inside radial slot

58 magnetic device

60a,b channels for power cable

62 connections

Volvo (WO2012121629)

11 axle

13a axially inner portion

20 Electric machine


22a axially spline groove

23 Conical space

27 attached portion

52 Rotor member

60a channels for power cable

80 disc brake

81 brake caliper

82 inclined bolt cover

83 knuckle body

84 kingpin

85 steering arm

87 spray protection

88a bolts

88b nuts

二次電池應用技術(八)

EV_CHARGER 充電機

BEV 基本結構

BEV系統圖

BEV控制系統

充電站

Electric vehicle charging station

EV charging station

Electric recharging point

EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment)

現況

2012/7 美國 8000點 (Public Charging Station)

其中2000點於C.A.

2011 /12 日本 800點 (Public Quick Charging

Station)

2011/12 中國大陸 168點(Public Charging

Station)

歐洲

充電站

美國

充電標準

Level 1: Common household type of circuit in US rated to120 V and up to 15 A.

Level 2: Permanently wired electric

vehicle supply equipment used specially for electric vehicle charging and it is rated up to 240 V, up to 60 A, and up to 14.4 kW.

Level 3: Permanently wired electric

vehicle supply equipment used specially for electric vehicle charging and it is rated greater than 14.4 kW. 500V DC high voltage charging –DC fast charge

電源型式

Charging time Power supply Voltage Max current

6–8 hours Single phase ‐ 3,3 kW 230 VAC 16 A

2–3 hours Three phase ‐ 10 kW 400 VAC 16 A

3–4 hours Single phase ‐ 7 kW 230 VAC 32 A

1–2 hours Three phase ‐ 24 kW 400 VAC 32 A

20–30 minsThree phase ‐ 43 kW 400 VAC 63 A

20–30 minsDC ‐ 50 kW 400 ‐ 500 VDC 100 ‐ 125 A

交流電充電槍腳位定義

直流電充電槍腳位定義

電池堆 Battery

Fast Charger

Charging Space

充電程序

關閉電動車電氣系統

RFID 辨識

充電槍插上

開始充電

RFID 辨識

中止充電

歡迎畫面

RFID辨識

插上充電槍

拉上壓扣

充電中

充電完成

RFID 辨識

拔除充電槍

CHAdeMO protocol

二次電池應用技術(九)

石油替代產品

石油替代產品

氣體 (天然氣CNG、液化氣LPG、氫氣)

合成燃料 (煤製油、天然氣合成油)

醇類 (甲醇、二甲醚)

生質燃料 (生物質氣化、生物乙醇、生物柴

油)

甲醇、二甲醚

空燃比:甲醇(6.4)、二甲醚(9) 、汽油(14.7)

熱值:甲醇(2.656)、二甲醚(3.067) 、

汽油(2.786)

CO2 排放比較

取材自 :錢伯章，’新能源汽車與新型蓄能電池及熱電轉換技術’，科學出版社，北京，中國，2010。

二次電池應用技術(十)

鋰離子二次電池製程

主要製程

鋰離子二次電池可區分為圓筒狀的電池與四角型的電池。正極/負極的活性物質被鋁

箔或銅箔所包覆，在兩電極間的隔離膜繞上線圈並插入小型容器內，再注入電解液並密封起來。鋰離子二次電池由陽極、陰極、隔離膜、電解液、金屬外殼、以及其他零件所構成，其製程可分為電極製程、組裝製程、以及檢查、成形製程等3大製程。

設備

鋰離子二次電池的製程/設備以及製造技術，概括製程，並彙整攪拌機(混漿) 、塗裝機、滾壓床、切捲機、衝壓機/刻痕機、真

空乾燥機等使用於各製程的設備概要、構造、規格等，由下列摘要形式闡述。

鋰離子電池充放電圖

取材自 :林程，’純電動及混合動力汽車設計基礎’，機械工業出版社，北京，中國，2012。

鋰電池介紹

洪裕桓碩士論文 (2005)

Robin Tichy Power Electronic Technology (2009)

Torng Jinn Lee 碩士論文 (2009)

取材自http://wenku.baidu.com/view/c07a0b02a6c30c2259019e6c.html

二次電池應用技術(十一)

充放電平衡 (Balance)

鉛酸電池平衡(Philip T.等人 2011)

平衡方法

二次電池應用技術(十二)

鋰離子二次電池

鋰離子二次電池的優點

工作電壓高

比能量大

循環壽命長

自放電率低

無記憶效應

無汙染

鋰離子電池充放電圖

取材自 :林程，’純電動及混合動力汽車設計基礎’，機械工業出版社，北京，中國，2012。

鋰離子二次電池的優點

取材自 :錢伯章，新能源汽車與新型蓄能電池及熱電轉換技術，科學出版社，北京，中國，2010。

正極材料比較


SK公司鋰離子電池於電動車應用


鈉硫電池

鈉硫電池(NaS)具有高能量密度，高充放電效率及循環壽命，使用廉價之材料。但其操作溫度為攝氏300至350度，而其材料具有高腐蝕性，主要應用於電力系統之儲能設備。

鈉硫電池的發展

1960 s年福特用於電動車 1980 s年日本 MITI 1000kW 1993年日本TEPCO (Tokyo Electric Power Co.) 3 座 2 MW, 6.6 kV 之電池系統 2000年日本TEPCO 商業化 25–250 kW之電池系統，

效率達87% ，循環壽命於放電深度100%時達 2500次，放電深度80%時達4500次 2008年日本TEPCO /NGK 發展達 90MW 並朝 150MW 發展 2008年日本Wind Development Co.配合51MW之分力發電系統使用一34MW之鈉硫電池系統

Fujitsu’s Akiruno Technology Center

NaS Installation

NGK PS模組 3500Kg 360-430KWh

http://www.ngk.co.jp/english/products/power/nas/

美國

日本

http://www.ngk.co.jp/english/products/power/n as/

液流電池液流電池為一種可重複充電的電池，其電解質具有一種或多種可進行化學轉換成電之流動電活性物質。其可藉補充電解液快速地完成充電。通常應用於1kWh至數MWh的系統。

取材自Anthony Price, Electrical Energy Storage- a review of technology option, Proceedings of ICE, Civil Engineering 158, 2005.

液流電池

目前液流電池有三種主要的型式，分別為全釩、多硫化溴及鋅溴電池。

儲能額定容量(MWh)

能源密度(Wh/litre)

效率(%) 充放電次數

平均使用壽命(year)

全釩電池 0.5~5 16~33 78~80

大於12000 5~10

鋅溴電池 0.05~1

可達到60 65~75

大於2000 5~10

多硫化溴電池可達到120 n.a. 60~75 n.a. 15

2005年全釩液流電池 VRB Battery 規格 10 kWh battery

最大功率 3.3 kW 可提升至 8 kW 循環壽命 13,000 次約15年

http://www.alaska.edu/uaf/cem/ine/aetdl/conferences

全釩液流電池 VRB Power System 7kw 電池

http://www.pdenergy.com/products_systemcomponents.html

動能儲存系統

最典型的動能儲存系統為飛輪(Flywheel)儲能系統。將能量以旋轉動能的型式儲存。其系統包含儲存能量的飛輪、電能與機械能間轉換用的電動機、用於支撐飛輪的磁懸浮系統、以及電力電子轉換與其控制系統等。其主要應用於短時間･例如數十秒的不斷電系統(UPS)之儲能裝置以及使用於電力品質的改善。當電力中斷時，此系統可維持約數十秒的電力，足夠克服高達90%以上的電力擾動。

VYCON UPS 動能儲存系統

飛輪本體

電路系統

http://www.vyconenergy.com/pq/pages_pq/pqprod.htm

VYCON UPS 飛輪動能儲存系統最大功率 215-300kw

最大儲存能量 833Ａhr 飛輪轉速 18500-30000RPM 輸入電壓 400-600V 啟動電流 15-50A

效率 99.2% 輸出電壓 400-520V 重量尺寸

705-826kg

1.8x0.76x0.76m

http://www.vyconenergy.com/pq/pages_pq/pqprod.htm

BEACON 飛輪動能儲存系統

http://www.beaconpower.com/index.asp

BEACON 飛輪動能儲存系統 2008至2010年分別於美國新英格蘭州及紐約的多處電力調度中心建構進行3Mw至20Mw 電力系統之頻率調整系統。其飛輪效率達97% ，輸出入電力效率為85% 。 20Mw系統之經費規模約為2千至3千萬美元。

http://www.beaconpower.com/index.asp

二次電池應用技術(十三)

熱電效應

鍾雅健博士

熱電效應

溫差產生電壓的直接轉換

塞貝克效應（Seebeck effect)

帕爾帖效應（Peltier effect)

湯姆森效應（Thomson effect)

塞貝克效應（Seebeck effect)

兩種不同金屬構成的迴路中，如果兩種金屬的結點處溫度不同，該迴路中就會產生一個溫差電動勢

帕爾帖效應（Peltier effect)

帕爾貼效應可以產生在兩種不同金屬的交界面，或者一種多相材料的不同相界間，也可以產生在非勻質導體的不同濃度梯度範圍內。

當對上述三種材料嵌入迴路中並施加電流時，金屬1會對金屬2或相1對相2，或濃度點C1與C2間）產生放熱或吸熱反應

湯姆森效應（Thomson effect)

當電流在溫度不均勻的導體中流過時，導體除產生不可逆的焦耳熱之外，還要吸收或放出一定的熱量（稱為湯姆森熱）。或者反過來，當一根金屬棒的兩端溫度不同時，金屬棒兩端會形成電勢差。這一現象

後叫湯姆森效應（Thomson effect）

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