电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,电动汽车的种类:纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车,其中纯电动汽车由电动机驱动的汽车,电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动,在驱动汽车时有时使用12或24块电池,有时则需要更多,其中电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景,随着国家对环境问题的越来越重视,大力提倡节能减排,减少对环境的污染,汽车行业也积极响应国家的环保政策,不断进行创新,力争打造出环保型汽车,新能源车即将得到空前的发展,新能源汽车采用的是清洁能源,比如:电力、太阳能、氢气等,而电力是当前新能源汽车应用最多最广的动力来源,然而电动汽车目前存在充电难、充电慢,续航里程较短的缺点因此大大限制了电动车的发展进程,轮毂发电机即为车轮内装发电机,它的最大特点就是将车轮的转动带动发电机的转子转动,从而达到发电的目的,轮毂发电机的优点是在传统电动车现有的续航里程不变的情况下而增加了一个电力补充来源,车辆可以一边行驶一边充电从而达到延长续航里程的作用。
那么利用轮毂发电机发电如何才能发出更多的电呢?他会不会违背能量守恒定律呢?
首先我们知道行驶的汽车是一个连续运动的物体,在汽车行驶的过程中道路是有起伏坡度的(如图)
因此我们可以利用轮毂发电机将汽车运动中动能一直转变为驱动电机电能,解决掉了一部分无用能量的消耗转化成了驱动电机电能,下坡时就是重力势能转变为汽车动能,汽车动能再转变为驱动电机的电能,从而达到一边行驶一边发电的能量回收的目的。 轮毂发电机既是机械动能转化为电能的装置同时也是汽车与地球之间在运动的过程中的相互作用力的能量转化装置。
轮毂发电机能量转化效率与轮毂发电机本身的设计有很大关系,下图是我对轮毂发电机两款常规设计,为了提高轮毂发电机的转化效率应该还有更多新的设计,有兴趣的朋友你也来设计一款更高效的轮毂发电机吧!
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