新能源汽车碳减排潜力分析

在“碳达峰、碳中和”双碳目标驱动下,新能源汽车凭借其碳减排优势受到了广泛关注.旨在促进新能源汽车碳减排潜力评估的相关研究,从新能源汽车碳排放计量与分析、车网协同优化低碳运行、车辆碳排放总量态势预测等三个方面进行分析与综述,归纳了相关领域最新研究成果,总结各类建模方法优缺点,重点阐述了汽车节能减排核算体系与行业碳排放管理体系等相关成果,并提出新能源汽车碳减排潜力分析研究的发展趋势及未来研究方向.

考虑电动汽车共享储能特性的园区综合能源系统低碳运行

园区综合能源系统拥有高效的能源利用率,然而其储能设备前期投入较高等问题仍然明显。为此,提出了计及电动汽车集群共享储能特性的园区综合能源系统低碳调度模型。首先,介绍了园区综合能源系统的运行框架,分别建立了用户及含有碳排放权交易机制的微网运营商模型。其次,充分挖掘多类型电动汽车的集群可调度潜力,制定了利用电动汽车作为储能单元的运行策略。然后,为使园区中各主体利益最大化,构建了含多用户与微网运营商的主从博弈模型。最后,以某市园区综合能源系统为研究对象进行分析。结果表明,所建立的模型不仅能降低园区中用于储能设备的成本,而且可以有效减少碳排放,实现微网运营商与用户聚合商之间的双赢。

新能源汽车动力蓄电池中关键金属的开发潜力与碳减排效应研究:以海南省为例

近年来,新能源汽车产业的迅猛发展导致关键金属需求激增。同时,汽车行业的温室气体排放问题已引起学者们的广泛关注,新能源汽车的推广使用对于改善此问题具有积极作用。核算新能源汽车动力蓄电池中关键金属的开发潜力和新能源汽车的碳减排潜力可为提升城市矿产循环利用效率和落实碳减排策略的制定提供科学依据。海南省新能源乘用车保有量居全国第二位,其在推动新能源汽车发展方面发挥着示范性作用。本文基于动态物质流模型,核算了海南省2023—2050年新能源乘用车及其动力蓄电池中关键金属的需求量和回收量的未来发展趋势,评估了新能源乘用车使用过程中的碳减排潜力。研究结果表明:一是未来新能源乘用车动力蓄电池中关键金属需求量呈现快速发展模式,2023—2050年,各关键金属的累计需求量:锂4.47万~6.74万t、镍7.64万~11.51万t、钴2.65万~3.99万t、锰2.43万~3.66万t;二是未来新能源乘用车动力蓄电池中关键金属回收量将快速增加,2023—2050年,各关键金属的累计回收量:锂1.67万~2.96万t、镍3.10万~5.51万t、钴1.07万~1.91万t、锰0.99万~1.75万t;三是新能源乘用车的推广使用是有效的碳减排措施,在现有政策和发展情景下,新能源乘用车在使用过程中带来的碳减排量将在2050年达到最高值为601.03~768.65 t(消极情景)、650.32~831.79 t(保守情景)、655.35~838.19 t(积极情景)。最后,本文为关键金属的回收及碳减排策略的制定提供了相关建议。

重力势能驱动方向控制无碳小车的设计

基于曲柄滑块转向机构原理,设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车。建立了重力势能驱动的无碳小车的数学模型,以最大程度增大无碳小车轨迹重合度为目标,运用Simulink通过仿真分析得到最佳无碳小车绕障碍物的行驶参数。针对无碳小车结构尺寸的多样化,提出了一种能计算出最佳小车绕行的障碍物间距和初始摆放角度的后续处理方法。探讨了提高小车运行平稳的方法与措施,提高了小车的运行精度。确定了小车的结构参数及总体方案。实验表明:采用优化后的无碳小车结构和绕行参数,能够最大程度地增加轨迹绕行重复度。该小车为无碳小车的设计提供了指导意义,为相关机构的应用研究提供参考价值。

一种重力势能驱动小车的设计与实现

结合大学生工程训练综合能力竞赛要求,开发了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车。该小车能按"S"轨迹自动行走并依次绕过赛道上设置的等间距障碍物,还能通过简单调节结构参数,适应障碍物的间距变化。通过对小车的机械系统进行精心设计和详细分析,从小车结构、装配以及调试等方面探讨了如何提高小车的运行精度以及稳定性等问题。实验结果表明:小车结构简单、运行平稳、轨迹准确,可较好地实现"S"轨迹自行越障功能,对此类小车的设计和工作性能提高有一定的参考价值。

无碳重力小车的研究与设计

重力小车只以给定重力作为动力来源,通过巧妙地装置将重力势能转换为机械能,驱动小车前行,并能自动避开道路上设置的障碍物。小车的动能完全由重力势能提供,深刻体现了无碳的概念,是对环保的最高理想,故又称为无碳重力小车。与其他类似的模型小车相比,无碳小车更注重能量的利用、车体结构的稳定性、匀速性等,适合广大青少年学习研究。

重力势能车的总体结构设计与优化

基于全国大学生工程训练工程基础赛道命题要求,本文针对重力势能车在设计、调试过程中所出现的多类问题进行分析讨论,针对性的提出设计重力势能车的设计方案,讨论与分析确定了重力势能车各部分的结构与工艺,为重力势能车的结构设计和优化提供了新的思路。

打卡“长征”路线的重力势能车轨迹设计及仿真

根据第八届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求,设计并制造了一种将重力势能转化为机械能并能实现打卡“长征”路线的重力势能车。运用NX12.0设计小车运行轨道;为保证行走轨迹的重复性和打卡的准确性,创新地运用NX12.0的贝塞尔曲线绘制长征路线轨迹的拟合曲线。利用MATLAB对拟合曲线进行优化与仿真,从而获得满足设计要求的理论凸轮轮廓。为保证小车结构设计的合理性和运行轨迹的准确性,利用SolidWorks对无碳小车进行整体结构设计与分析,运用Motion对小车进行运动仿真,最终完成实物样机的加工制作并进行调试。利用三维扫描仪对调试修正后的凸轮进行三维逆向建模,最终获得满足设计要求的实际凸轮轮廓,对装有逆向建模凸轮的小车进行运行调试,运行结果表明:无需再对三维逆向建模的凸轮进行调试修正,小车就能打卡所有轨迹点且行走轨迹重复性好;文中所提供的轨迹仿真及设计方法正确可靠、适用性广,对此类工程竞赛及其他装置的设计开发具有较大工程指导意义。