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太原西門子一級(jí)代理商
產(chǎn)品時(shí)間:2023-12-24
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西門子代理商 太原西門子一級(jí)代理商 太原西門子一級(jí)代理商

工業(yè)企業(yè)和電力生產(chǎn)企業(yè)正在密切合作,努力將電動(dòng)交通愿景變成現(xiàn)實(shí)。除汽車工程之外,合作的焦點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)汽車、電網(wǎng)以及用于儲(chǔ)蓄和雙向輸送利用可再生能源生產(chǎn)的電力技術(shù)之間的協(xié)調(diào)。

當(dāng)西風(fēng)吹起,北海洶涌的波濤開始拍打日德蘭半島岸邊的沙丘,丹麥海岸上數(shù)以千計(jì)的風(fēng)車開始轉(zhuǎn)動(dòng)起來。如今,丹麥20%的電力來自風(fēng)力發(fā)電,堪稱風(fēng)電領(lǐng)域的全球翹楚。到2025年,這個(gè)數(shù)字將增至50%。然而,當(dāng)風(fēng)力過大,風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)的電力超出丹麥電網(wǎng)的承受能力時(shí),如此高比例的可再生能源發(fā)電帶來的好處,卻被蒙上了一層陰影。如今,丹麥的電力公司必須將這部分多余的電力輸送至鄰國(guó),并且要為此支付一定的費(fèi)用。

因此,無怪乎丹麥成為開發(fā)用于儲(chǔ)存過量電力的蓄電技術(shù)的先驅(qū),而研究人員的目光則主要集中在電動(dòng)汽車所使用的電池上。他們目前的計(jì)劃是,在十年之內(nèi),讓全國(guó)十分之一的汽車采用風(fēng)電驅(qū)動(dòng)。盡管,考慮到如今的歐洲街頭幾乎看不到任何電動(dòng)汽車,這個(gè)目標(biāo)聽上去有點(diǎn)離譜,但是,丹麥正在通過開展一系列計(jì)劃,快速邁向電動(dòng)交通。其中,西門子作為兩個(gè)領(lǐng)域——將電動(dòng)汽車連接至電網(wǎng)和汽車工程——的開發(fā)合作伙伴,對(duì)此提供了鼎力支持。

通往氣候峰會(huì)之路。例如,與專門打造定制汽車的德國(guó)企業(yè)Ruf公司一道,西門子將在2009年12月在丹麥哥本哈根召開的氣候峰會(huì)上,展示三款電力驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)型多功能汽車(SUV)。這三款汽車均采用了保時(shí)捷卡宴底盤,裝配一套集成式充電系統(tǒng),可以在任何230~380伏電源插座上進(jìn)行充電。一種用于這個(gè)目的的插頭已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。充電時(shí)間主要取決于電源插座的輸出功率。開發(fā)人員預(yù)計(jì),初始充電量約為10千瓦(kW),在中期階段,充電量最高可達(dá)43千瓦,也就是說充電時(shí)間為20分鐘到兩個(gè)小時(shí)。這些電動(dòng)汽車通過位于油箱門下方的電力接頭進(jìn)行充電。

2009年春季,在瑞士舉辦的日內(nèi)瓦車展上,Ruf公司和西門子聯(lián)袂展出了由保時(shí)捷997 Targa車型改裝而成的電動(dòng)汽車eRuf Greenster。這輛電動(dòng)汽車的功率為270千瓦,最高時(shí)速達(dá)250公里,具有很高的扭矩和杰出的啟動(dòng)加速能力。與需要過一段時(shí)間才能達(dá)到其最高動(dòng)力的燃燒引擎不同的是,電動(dòng)電機(jī)可以立即釋放其全部威力。

西門子與Ruf聯(lián)袂打造的Greenster車型,不僅展示了電動(dòng)汽車的*魅力。當(dāng)用作連接至電網(wǎng)的蓄電裝置時(shí),Greenster還能利用其電池賺錢。

Greenster是一輛具有先鋒意義的電動(dòng)汽車,淋漓盡致地詮釋了電動(dòng)交通的*魅力。然而,由于這款車型的開發(fā)時(shí)間只有短短三個(gè)月,因此,其各個(gè)組件并非全新設(shè)計(jì),而是利用了市場(chǎng)上現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)組件。西門子中央研究院(CT)電動(dòng)交通團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Gernot Spiegelberg博士說:“已經(jīng)計(jì)劃研發(fā)的新一代Greenster II車型,將采用*搭配的組件。”這些組件包括,快速充電裝置以及專門針對(duì)電池管理、電機(jī)控制和充電電子系統(tǒng)等而精心設(shè)計(jì)的組件。Greenster II車型將于2010年底設(shè)計(jì)完成。

標(biāo)準(zhǔn)化充電。在氣候峰會(huì)期間,這三款SUV將采用風(fēng)力發(fā)電提供的電力,在會(huì)議中心與機(jī)場(chǎng)之間,提供通勤服務(wù)。每輛SUV可以運(yùn)送4名乘客及行李。這里所提出的概念包含了西門子提供的、用于與電動(dòng)汽車的電子系統(tǒng)進(jìn)行通信的“電力泵”。這是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)交通所要解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。不僅僅是丹麥,全球各地都面臨著這個(gè)問題。說到底,開車的人希望可以在任何地方為其電動(dòng)汽車充電,不論是在車庫、超市,還是在公司停車場(chǎng)。通過類似于收取手機(jī)話費(fèi)的方式,充電服務(wù)提供者可以對(duì)使用的電力按量收費(fèi)。然而,這樣的系統(tǒng)要求可靠地識(shí)別車輛,并在車載電子系統(tǒng)與充電泵之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。通過與電力供應(yīng)商RWE聯(lián)合開展的一個(gè)項(xiàng)目,西門子即將在德國(guó)安裝40座充電站,其中20座充電站計(jì)劃建在柏林。此外,在西門子的協(xié)助下,目前RWE正在德國(guó)舉行Greenster巡展。2009年9月在法蘭克福舉辦的IAA國(guó)際車展期間,Greenster同樣引起了轟動(dòng)。

Gernot Spiegelberg教授(右圖)。西門子與Ruf聯(lián)袂打造的Greenster車型,不僅展示了電動(dòng)汽車的*魅力。當(dāng)用作連接至電網(wǎng)的蓄電裝置時(shí),Greenster還能利用其電池賺錢。

西門子不斷加大汽車工程和用于將電動(dòng)汽車連接至電網(wǎng)系統(tǒng)的研發(fā)力度,目的是全面推動(dòng)電動(dòng)交通的發(fā)展。其成果包括Greenster和SUV,以及負(fù)責(zé)充電過程和電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間通信的系統(tǒng)。Spiegelberg將這兩個(gè)領(lǐng)域稱為“車內(nèi)”和“車外”。他說:“我們組建了一支涉及電動(dòng)交通方方面面的團(tuán)隊(duì)。”除西門子中央研究院的研究人員之外,這支團(tuán)隊(duì)的成員還包括來自西門子能源和西門子工業(yè)的專家。這些專家的加盟是因?yàn)椋磥淼碾妱?dòng)交通涉及的不僅僅是車輛本身。當(dāng)電動(dòng)汽車大規(guī)模面市后,電網(wǎng)必須相應(yīng)升級(jí)。例如,有必要在諸如市中心停車庫和體育場(chǎng)等公共場(chǎng)所,安裝可以滿足電動(dòng)汽車的全部充電要求的系統(tǒng)。每50輛電動(dòng)汽車就需要一臺(tái)配備了開關(guān)設(shè)備的配電變壓器。這就意味著,必須通過中壓開關(guān),連接數(shù)十臺(tái)這樣的變壓器。在一個(gè)地方停放數(shù)以千計(jì)的電動(dòng)汽車需要大型設(shè)施,并且這些設(shè)施必須安裝在地下室或單獨(dú)的建筑物中。要知道,如果一萬輛電動(dòng)汽車同時(shí)充電,每輛車需要20千瓦電力,那么電網(wǎng)總共要提供200兆瓦的電能,這相當(dāng)于一座中型發(fā)電廠的產(chǎn)電量。

車載電池。目前,“車內(nèi)”和“車外”領(lǐng)域的電力專家,正在參與丹麥的EDISON項(xiàng)目。EDISON是“利用可持續(xù)發(fā)展能源的分布式和一體化市場(chǎng)以及開放式電網(wǎng)上的電動(dòng)汽車(Electric vehicles in a Distributed and Integrated market using Sustainable energy and Open Network)”的英文首字母縮寫。EDISON是全球,同時(shí)也是涵蓋較為廣泛的同類項(xiàng)目,允許利用風(fēng)力發(fā)電提供的波動(dòng)的電力,為大量電動(dòng)汽車充電。該項(xiàng)目計(jì)劃在兩年內(nèi),開發(fā)出面向電動(dòng)汽車和電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù),并將其投入使用。

該項(xiàng)目計(jì)劃于2011年,在位于波羅的海的丹麥島嶼Bornholm上,開展實(shí)地測(cè)試。屆時(shí)將通過公共電網(wǎng),利用風(fēng)力發(fā)電提供的電力,為測(cè)試車輛充電。當(dāng)用電量增加時(shí),停放的車輛可以將電力饋回電網(wǎng)。丹麥人希望,依托數(shù)千輛電動(dòng)汽車抵消風(fēng)力發(fā)電的波動(dòng)。電動(dòng)汽車及其電池可以提供額外的蓄電容量,不需要使用單獨(dú)的蓄電裝置來彌補(bǔ)電量的波動(dòng),因此,EDISON將專注于實(shí)現(xiàn)從電網(wǎng)為電動(dòng)汽車充電,以及從電動(dòng)汽車向電網(wǎng)輸送電力的雙向電力傳輸。結(jié)果將是驚人的。例如,如果有20萬輛額定功率為40千瓦的電動(dòng)汽車連接至電網(wǎng),那么,這些電動(dòng)汽車可以在很短的時(shí)間內(nèi)提供高達(dá)80億瓦的電能,超過了德國(guó)全國(guó)的用電總量。也就是說,它們可以很好地緩解用電高峰時(shí)段的電網(wǎng)壓力。

除西門子之外,EDISON的合作伙伴包括,丹麥科技大學(xué)(DTU)及其RisØ-DTU研究中心、丹麥的Dong Energy和Østkraft電力公司、Eurisco研發(fā)中心以及IBM。在EDISON項(xiàng)目中,不同的工作組負(fù)責(zé)開發(fā)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)交通所需的各種技術(shù)。其中,西門子主要負(fù)責(zé)快速充電和電池更換系統(tǒng)。西門子能源的EDISON項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Sven Holthusen表示,“西門子的業(yè)務(wù)組合已經(jīng)包含了許多相關(guān)組件,現(xiàn)在我們正在對(duì)這些組件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和改造。”

被污染的電網(wǎng)?Holthusen的任務(wù)之一,是研究當(dāng)每天有數(shù)百萬輛電動(dòng)汽車不斷地進(jìn)入后離開電網(wǎng)時(shí),會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成什么樣的影響。因此,他在配備電網(wǎng)的RisØ研究中心開展自己的研究。他解釋說,“這能讓我們?cè)谛》秶鷥?nèi)監(jiān)視這種情況的影響。”

在這種情況下,如果當(dāng)電池連接至50赫茲電網(wǎng)時(shí)發(fā)生了諧波,那么事情會(huì)變得尤為棘手,因?yàn)橹C波會(huì)產(chǎn)生共振并擾亂電網(wǎng)頻率。如果形成了較大的波形,這種被稱為“電網(wǎng)質(zhì)量污染”的干擾,會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行。

目前還沒有能夠解決這個(gè)問題的成熟辦法,不過Holthusen正在努力尋找解決之道。在測(cè)試中,他連接了多達(dá)15個(gè)重300公斤、蓄電容量為25千瓦的電池。比較而言,一輛中檔汽車行駛100公里需要約18千瓦電力。然后,Holthusen利用軟件來測(cè)量電池對(duì)電網(wǎng)的影響,并努力減輕這種連接造成的結(jié)果。

實(shí)現(xiàn)電動(dòng)交通的另一個(gè)主要障礙是,電池充電所需的時(shí)間??紤]到這一點(diǎn),Holthusen和他的同事正在研究一種可支持高壓、高電流電源(初步定為400伏、63安培)的快速充電技術(shù)。Holthusen所用的方法是切實(shí)可行的,因?yàn)樵跉W洲,許多家庭的地下室或其他儲(chǔ)物間都有用于電爐和其他電器的400伏電源。

Holthusen說:“然而,為了弄清這項(xiàng)技術(shù)的潛力,我們開展了進(jìn)一步的測(cè)試。”具體而言,他希望將充電功率提高至300千瓦,以便在6分鐘內(nèi)完成電池充電。這樣,電動(dòng)汽車就可以像常規(guī)汽車一樣隨時(shí)可用了。

具備這種快速充電能力的鋰電池,有望在不久的將來投放市場(chǎng)。然而,如果要在短短三分鐘內(nèi)完成電動(dòng)汽車充電,必須開發(fā)新的電池技術(shù)。

當(dāng)然,西門子不僅僅在丹麥開展了測(cè)試活動(dòng)。在德國(guó),西門子的研究人員也積極參與了Harz.EE.mobility計(jì)劃。該計(jì)劃旨在找到利用分布式風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電和沼氣發(fā)電等系統(tǒng),更好地為電網(wǎng)輸送電力的方法。

德國(guó)Harz地區(qū)的三個(gè)行政區(qū)參與了這個(gè)計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃的目的是,想辦法將電動(dòng)汽車融入這個(gè)系統(tǒng)。在這方面,西門子將提供用于將電動(dòng)汽車集成到智能電網(wǎng)中的電力管理系統(tǒng)以及相關(guān)通信系統(tǒng)。

此外,位于慕尼黑的西門子中央研究院實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在分析電子組件,特別是用于雙向充電和放電的電子組件。西門子中央研究院的科學(xué)家想用測(cè)試設(shè)備來模擬多種不同的負(fù)荷情況。

Spiegelberg的團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)開發(fā)雙向測(cè)試設(shè)備的Karl-Josef Kuhn表示,“首先,我們要測(cè)試單獨(dú)的傳動(dòng)系統(tǒng),然后測(cè)試整車。之后,我們會(huì)將電動(dòng)汽車連接至西門子能源提供的模擬電網(wǎng)。”通過這些測(cè)試,可以找到將電動(dòng)汽車平穩(wěn)連接至電網(wǎng)的方法。

雙電機(jī)概念。當(dāng)SUV正準(zhǔn)備在哥本哈根峰會(huì)上執(zhí)行它們的任務(wù)時(shí),Kuhn和他的同事正在測(cè)試Greenster II的新的傳動(dòng)系統(tǒng)。Greenster II是2009年3月推出的Greenster I車型的小兄弟。Greenster I是一輛概念車,而Greenster II則將是世界上*款小批量生產(chǎn)的保時(shí)捷電動(dòng)汽車。

關(guān)鍵組件是后橋雙電機(jī)。盡管Greenster I配備了一個(gè)相當(dāng)大的中央電機(jī),Greenster II卻在距離后輪相對(duì)較近的位置,安裝了兩個(gè)小型傳動(dòng)裝置,用于分別驅(qū)動(dòng)兩只后輪。通常,電機(jī)輸出的強(qiáng)大動(dòng)力是經(jīng)由差速器直達(dá)輪胎,但這種結(jié)構(gòu)不適合快速轉(zhuǎn)彎操作。

然而,雙電機(jī)概念采用了一個(gè)電子控制系統(tǒng),以確保向在轉(zhuǎn)彎過程中承受不同負(fù)荷的左輪和右輪,施以較適當(dāng)?shù)耐七M(jìn)力。歸功于這種被專家稱為“扭矩矢量分配”的原理,即使在極端情況下,駕駛者也能很好地操控車輛。

中央電機(jī)提供的所有動(dòng)力必須經(jīng)由一個(gè)笨重的差動(dòng)器,傳遞至車輪,并且差動(dòng)器會(huì)增加車身重量。而采用雙電機(jī)設(shè)計(jì),只需要借助一個(gè)智能控制裝置,就可以通過通信線路,向單獨(dú)的電子電機(jī)發(fā)送指令。Kuhn和他的同事現(xiàn)在正在研究電子差動(dòng)器的工作方式。Kuhn說:“不僅在‘車外’領(lǐng)域,我們還有很多工作要做。電子傳動(dòng)系統(tǒng)本身也是高度復(fù)雜的。”如果“車內(nèi)”方面的工作一切順利,將于2010年對(duì)完整的Greenster II進(jìn)行連接至電網(wǎng)的測(cè)試。

在Spiegelberg看來,接下來將要發(fā)生的事是顯而易見的。他說:“今后幾年的發(fā)展趨勢(shì)是,電動(dòng)汽車的每個(gè)車輪都將配備專門的小型傳動(dòng)裝置。”這些電機(jī)將負(fù)責(zé)回收制動(dòng)能量,并且無需使用大型中央電機(jī)以及傳動(dòng)軸和主動(dòng)軸,因而騰出了更多空間。

此外,僅僅安裝在主動(dòng)軸上不同的是,電子組件可以安裝在車身中的任何位置,而不一定要安裝在靠近電子電機(jī)的位置。這為設(shè)計(jì)者開辟了全新的創(chuàng)意空間,例如,將電子組件安裝在車輪側(cè)面。此外,通過拆除中間副儀表板的中控臺(tái)和安裝活動(dòng)折疊式座椅,還可以改善大型多人乘用車輛的進(jìn)出。

總之,設(shè)計(jì)人員可以*重新設(shè)計(jì)車輛的內(nèi)部結(jié)構(gòu),甚至提高車輛的安全性。例如,采用操作桿或控制桿替代堅(jiān)硬的轉(zhuǎn)向管柱和踏板來操控車輛;還可以設(shè)計(jì)嶄新的功能。事實(shí)上,我們甚至無法想象,電動(dòng)交通將會(huì)引發(fā)怎樣的革命。

 

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