小型飞轮储能技术：在混合动力汽车的应用

小型飞轮储能技术：在混合动力汽车的应用

1、混合动力汽车上的能量储存 1.1 混合动力汽车的应用 混合动力汽车的主要目标，是通过热驱动和电驱动的最优组合降低燃料消耗，图2 为常见的普锐斯混合动力汽车的功率分配结构，目前该车的年销售量约为一百万辆[1,2] 。 对于混合动力汽车来说，能量优化包括： ⑴ 在城市工况下，由于发动机(ICE) 输出功率小，其工作效率非常低，采用纯电动模式，由储能系统提供车辆行驶所需能量； ⑵ 汽车减速过程中动能回收，制动能量贮存在储存系统中。

目前，混合动力汽车能量存储采用的是镍氢电池。

1.2 能量需求 汽车减速往往发生在城市工况中, 从最大时速50km/h 降至零速。因此，储能系统必须有回收相应能量的能力。对于一个中型汽车来说, 这意味着大约50kJ 的能量和20kW 的功率。 当汽车在交通路口减速或驻车时，车辆行驶所需功率为零，以30km/h 左右的速度行驶时，功率需求较低，发动机在这些工况下都应该关闭。

车辆行驶速度为30km/h 时，所需功率主要为克服车轮的摩擦阻力，约为2kW，主要由储能系统提供。这个阶段通常发生在两个交通灯之间的25s 之内，能量消耗约为50kJ，速度不稳定时，功率需求可能会超过2kW。图3 为应用该策略时，典型欧洲城市工况(EC) 下，能量存储( 实线)、汽车速度( 虚线)以及发动机燃料消耗( 粗实线) 随时间变化的函数。

由图可以看到，在车辆加速过程中额外的功率需求由发动机提供。 如果汽车时速在30km/h 时，储能系统能量不足时，启动发动机补充能量获得较高的效率，这种控制允许汽车纯电动行驶的距离在几百m 以内，主要考虑以下问题： ⑴ 减小CO2 的排放是全球所面临的问题，并非是个别城市的需求； ⑵ 由于催化剂的预热和发动机的类型，来自于混合动力汽车的氮氧化物 (NOx) 的排放相对于传统的汽车减小了50%。 1.3 存储技术的替代方案 随着嵌入式系统的发展，汽车需要高能量和高功率密度的储能系统，图4 为储能技术替代方案的Ragone 图，其中包括能量和功率密度的数量级。

定义发动机和油箱系统的能量密度为汽车燃烧时的热密度。 受益于钕铁硼材料和IGBT，电机和逆变器较发动机表现出更好的功率密度，因此，适合放在汽车发动机舱中。 ⑴ 对于电池 ① 能量密度是由电化学过程定义的。

② 功率密度是受连接导体的电阻率和电化学过程的限制。 ③ 目前，为了保证混合动力汽车的循环续航时间，“记忆效应”限制了镍氢电池的放电只能达到10% 左右。 ④ 另外，目前锂离子电池比镍氢电池也更昂贵一些。 ⑵ 对于超级电容器 ① 能量密度是由静电过程定义的。

② 功率密度受电解质和连接导体的电阻率的限制。 ⑶ 对于飞轮储能系统 ① 能量密度是由转动惯量的机械强度所决定。 ② 功率密度是由能量转换的电机所限制。 能量密度与功率密度的比值，表示能量和功率容量被充分利用时系统的典型耗时。

如图中所示，对于飞轮储能系统来说，这个时间大约是5s。目前, 汽车的典型城市工况, 减速时间也大约是5s( 欧洲标准为该时间的1/2), 因此, 飞轮储能的应用成为了可能。 1.4 能量存储管理策略 发动机关闭时, 储能系统的SOC 减少。发动机工作时, 它向车轮传递动力, 其功率输出为考虑实现下述的SOC 目标时，增加或减小提供给储能系统的能量。

⑴ 当汽车高速行驶时，为了给储能器内部“释放空间”，提高储能系统吸收制动能量的能力，SOC 的设定值较低。 ⑵ 当汽车低速行驶时, 为了保证在发动机关闭的情况下，允许长时间的纯电力驱动，这时SOC 的设定值较高。 图5 为储能系统的能量管理策略示意图，图3 为发动机工作时储能能量的调整过程。

1.5 电源接口 图2 和图6 用一个传动系功率分配机构的实例说明储能系统可以应用的接口。 ⑴ 电化学电池通过DC-DC 变换器与直流母线连接。 ⑵ 超级电容通过DC-DC 变换器与直流母线连接，这是为了更充分的利用存储的能量，其表达式为 选择较高的、恒定的直流母线电压。

⑶ 飞轮储能系统以电机和逆变器作为接口，与直流母线连接，下文将对这种方案进一步讨论。 2、飞轮和电机系统的设计 2.1 由电机构成的电源接口 由于以下原因，在飞轮和传动系之间通过机械连接的方案并不可行。 ⑴ 飞轮的速度较高，与传动系的速度不匹配, 使用减速齿轮即使在空载时也会产生摩擦损耗，会减少存储的能量。 ⑵ 为减少飞轮旋转的摩擦损耗，通常采用真空密闭装置，但是机械连接轴通过该装置是非常困难的。

⑶ 在汽车减速过程中，飞轮速度必须不断增加, 这需要有无极的变速器。因此，如图6 所示，选择和飞轮在同一轴上的电机作为接口，交换飞轮储存的能量。 2.2 飞轮材料和轴承技术 ⑴ 相对于离心作用，复合材料比钢材料具有更好的强度。

⑵ 但是从另一方面来说，钢的密度也相对较大。在实现同等的能量密度时，采用复合材料需要更高的旋转速度，并且可以采用磁浮轴承减小损耗。但是在汽车转向过程中，旋转轴变化导致其难以对陀螺力提供支撑。因此，选择配有滚珠轴承的钢质飞轮。

2.3 飞轮能量密度的决定因素 对于一个旋转的环，施加在环上的伸长压力，与材料的密度ρ 和线速度V 有关，即 最大伸长压力由材料的物理特性决定，因此，无论环的几何形状如何，最大线速度也由材质所决定。 飞轮存储的动能 其中m是旋转物体的质量，v 是线速度，无论环的几何形状如何，在考虑安全系数的情况下，最大线速度是一定的。所以，存储的能量与飞轮的质量成正比，具体飞轮形状的选择还需考虑其他因素。

2.4 由回转效应，轴承，电机决定的飞轮速度 ⑴ 存储的能量是 其中J 是转动惯量，ω 是角速度 。 ⑵ 回转效应与角动量Jω 成正比。 由于回转效应的削弱作用，为产生同样的能量则需要一个更大的角速度ω。根据储存能量的需要，角速度ω = 20000rpm 的飞轮，。

红旗sh5后盖几部分

您好，红旗SH5后盖由五部分组成，分别是后盖、后视镜、后灯、后车窗和后尾灯。后盖是整个车身的重要组成部分，它由铝合金和钢板组成，具有良好的抗冲击性能和耐腐蚀性能，可以有效保护车辆内部的结构和零部件。

后视镜是车辆的重要组成部分，它可以帮助驾驶员更好地观察车辆的后方，以便更好地控制车辆。

后灯是车辆的重要组成部分，它可以帮助驾驶员在夜间行驶时，更好地观察车辆的前方，以便更好地控制车辆。后车窗是车辆的重要组成部分，它可以帮助驾驶员更好地观察车辆的后方，以便更好地控制车辆。后尾灯是车辆的重要组成部分，它可以帮助驾驶员在夜间行驶时，更好地观察车辆的前方，以便更好地控制车辆。

人类利用仿生学发明了什么

飞机--- 鸟 声纳---海豚 在我国，早就有着模仿生物的事例。相传在公元前三千多年，我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢，以防御猛兽的伤害；四千多年前，我们的祖先“见飞蓬转而知为车”，即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子，做有装成轮子的车。

古代庙宇中大殿之前的山门的建造，就其建筑结构来看，颇有点像大象的架势，柱子又圆又粗，仿佛像大象的腿。

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载，两千多年前，我国人民就发明了风筝，并且应用于军事联络。春秋战国时代，鲁国匠人鲁班，本名公输般，首先开始研制能飞的木鸟；并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载，唐朝有个韩志和，“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动静与真无异，以关戾置于腹内，发之则凌云奋飞，可高达三丈至一二百步外，始却下。

”西汉时期，有人用鸟的羽毛做成翅膀，从高台上飞下来，企图模仿鸟的飞行。以上几例，足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行，进行了细致的观察和研究，这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”，也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。

我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿，古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船体，仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船，多少受到了不少动物外形的影响。

古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”，多少有点模仿动物的意思。以上事例说明，我国古代劳动人民早期的仿生设计活动，为开发我国光辉灿烂的古代文明，创造了非凡的业绩。 外国的文明史上，大致也经历了相似的过程。

在包含了丰富生产知识的古希腊神话中，有人用羽毛和蜡做成翅膀，逃出迷宫；还有泰尔发明了锯子，传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时，德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰，并进行了飞行表演。 一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用。

同一时期，法国生理学家马雷，对鸟的飞行进行了仔细的研究，在他的著作《动物的机器》一书中，介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机。

后来，设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂，在一战期间，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理？虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界，但是不难设想，设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物，体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势，总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外，为潜水员制作的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形状做成，这就大大提高了潜水员在水中的活动能力 苍蝇与宇宙飞船 令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。

苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。

每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。

因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。 仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。

这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。 这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。

从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。

在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。

因此，生物光是一种人类理想的光。 科学家研究发现，萤火虫的发光�。

奥迪A1好吗？

提到奥迪A1，大概很多人跟我感受一样：豪华品牌做的一款入门级紧凑型的两厢车，尺寸不大，颜值不低，充满了运动风，却并没有那么实用。也许是条件不错家庭的第二辆买菜车，也许是钟爱BBA的小白领。

总之，这款车小巧灵动，却不那么激进，走的是与大众高尔夫不同的风格。

不过，在10月份刚开幕的巴黎车展上，作为第二代车型首秀，全新奥迪A1正式亮相，新车新面貌，或许我们需要重新认识一下奥迪A1。奥迪A1最早来源于2007年东京车展展出的奥迪量子计划四驱概念车。不过直到2010年，奥迪才在Wörthersee巡展后发售三门版本的A1，是基于PQ25平台打造，定位主要是在城市生活较为富裕的年轻人。随后在2011年东京车展上，A1发布了名为sportback的五门版A1。

随后发布了包括四驱版、电驱版等多个版本在内的A1。值得一提的是，奥迪还在2013年推出过500台的A1中国限量版。一转眼到了2018年，全新奥迪A1基于MQB A0平台打造，属于车型里的第二代车型，轴距相比上代车增长了105mm，达到了2563mm。

提供从1.0T到2.0T涡轮增压发动机搭配7速双离合变速箱的多种动力组合。从外观看，全新奥迪A1前脸采用了奥迪最新标志性的六角形中网设计，S-line版本的内部蜂巢状及全黑喷涂的设计，让其看起来杀气重重。前大灯造型相当酷炫，断续式的灯带设计充满了强烈的运动感，并且内部光源为全LED，在打开时显得格外有神。

侧面宽大倾斜的C柱营造了整车向前冲的趋势，锋利的腰线设计让整车充满动感。造型丰富的双色保险杠搭配层次分明的车尾造型，延续了整体的运动风格。隐藏式排气口，以及后保险杠两侧细节造型丰富，非常精致，营造了足够的运动气息。

Y字形五幅轮毂配合金色涂装，以及低扁平比的18寸轮胎，显得无比运动。内饰上，配备了10.25寸全液晶仪表和10.1寸多媒体显示屏显得科技感强烈。车辆后排仍然是比较紧张，行李厢容积在正常情况下是335L，比上代提升了65L，后排座椅放倒后，能将容积进一步提升至1090L。奥迪此次推出的第二代A1，更加强调运动感，内饰上提升了科技风格，整台车给人的感觉发生了很大的改变，相信全新A1能吸引不少追求个性的消费者，其面向的消费群体也将会比上代车型要更为宽广，如果在动态表现方面也能足够运动的话，它会成为不少人的个性之选。

水池泵站施工方案，施工流程与安全措施分享

泵站的作用主要表现在供油作业、供水作业、起重作业中，是一种提供液压动力和气压动力的设备装置，配置这一过程的作业称为泵站工程。一个完整的方案应该包含水池泵站施工的标准、材料、流程、安全措施等细节，小编要为大家分享的方案是较为常用到的水池泵站施工方案，方案中主要包含了主要施工流程和安全措施操作的内容。

水池泵站施工方案一、水池的施工流程：测量放线→土方开挖→砼垫层施工→放线H→钢筋绑扎H→留置预埋件→验收→模板支设H→混凝土浇筑S→混凝土压光→混凝土养护1.测量放线测量仪器：全站仪、米尺按照施工图纸，引出控制桩，利用控制桩放出基坑的轴线和边线。

2.土方开挖由于泵房的地面是水泥浇筑地面，先用切割机按放出的线把地面切开，再有电锤把地面的混凝土破碎，清理出混凝土，有人工开挖的方式，开挖基坑。土方开挖过程中应随挖随控制开挖标高和开挖范围。土方开挖应严格按设计图纸要求进行，不得超挖。因为泵房场地狭窄，所以在开挖过程中随挖随即把土清理出现场。

3.砼垫层施工灰土垫层施工：按施工图纸要求，土方开挖后，水池基底垫灰土，灰土厚度应不小于基底下300mm，具体要求如下：①处理范围：每边扩出基础外缘1.0m;②材料要求：石灰宜用新鲜的消石灰，并应过筛，其颗粒不得大于5mm;土料宜选用粉质粘土，不宜使用块状粘土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm。③灰土垫层的质量检验：采用环刀法检验时，取样点应位于每层厚度的2/3深度处，检验点数量，每层3处，取样点位置宜在各层的中间及离边缘150-300mm。要求各层灰土的压实系数不得小于0.97.灰土垫层的施工检验必须分层进行，应在每层压实系数符合设计要求后铺填上层灰土。

④基坑侧向采用3:7灰土回填，压实系数不小于0.93。灰土垫层施工完毕，经验收合格后，按设计标高，开始浇筑砼垫层。

混凝土浇筑前应在现场搭设好混凝土泵送路线的溜槽，泵车到达现场后，应检查混凝土小票是否为要求的浇筑C30混凝土，泵送混凝土的出厂时间是否超过2小时，并现场实测混凝土坍落度是否满足要求，做标准试块、同条件试块做检验。浇筑混凝土时必须将混凝土振捣密实，待混凝土凝固达到一定强度后，可以进行下一步施工。4.放线放线：待垫层强度能保证上人时，进行钢筋铺设位置的弹线，弹线宽度为1500mm，并弹出钢板预埋件的位置及标高线。

5.钢筋绑扎流程：根据钢筋翻样记录，铺设底层钢筋→套入梁箍筋→绑扎固定→边铺设四周钢筋边绑扎固定→铺设上层钢筋→绑扎固定→放置混凝土垫块。进行蓄水池池底、池壁的钢筋绑扎，钢筋布置为双层双向，水平环箍采用单面焊，搭接长度不小于10d，最内、外层钢筋的保护层厚度：底板40mm，顶板30mm，池壁40mm。竖壁内外两层钢筋间在水平和竖直方向每隔600mm设置一根Ф6连系筋。钢筋遇小于300mm的孔洞处应尽量绕行，6.留置预埋件：根据弹出的钢板预埋件的位置及标高线搁置钢板，并与钢筋单面点焊不小于10d，固定牢固。

预埋铁件、爬梯选用Q235钢。外露铁件均用红丹打底，刷调和漆二度。7.验收：钢筋绑扎完成后，进行“自检、互检、交接检”，合格后，由项目质量主管组织监理工程师到现场进行钢筋型号、绑扎间距、搭接锚固长度及间距等的验收，验收合格后方可进行下一道工序。8.模板支设：钢筋绑扎验收合格后，方可进行模板的支设。

支模采用竹胶板做面层，方木做背肋，碗扣件加顶托做支撑固定，短向截面内用同截面尺寸的钢管或Φ25的钢筋棍进行内撑，保证浇筑截面尺寸不发生偏差，板缝满足规范规定，防止产生大量漏浆从而影响混凝土的浇筑质量。9.混凝土浇筑：混凝土浇筑前应在现场搭设好混凝土泵送路线的溜槽，泵车到达现场后，应检查混凝土小票是否为要求的浇筑C30混凝土，泵送混凝土的出厂时间是否超过2小时，并现场实测混凝土坍落度是否满足要求，做标准试块、同条件试块做检验。浇筑混凝土时必须将混凝土振捣密实，待混凝土凝固达到一定强度后，可以进行下一步施工。混泥土结构构件可采用防锈剂、环氧树脂图层钢筋或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取阴极保护措施。

10.混凝土压光：混凝土在终凝前，应进行表面收光，找平，标高线复测控制，刮杠刮平。11.混凝土养护：混凝土浇筑完成后，必须加强养护，应在12小时内加覆盖和浇水，平均气温低于5度时，不得浇水应采取保温措施，在炎热气候条件下应采取降温措施。12.拆模后，池内须立即充水，严禁暴晒，混凝土表面应加覆盖，防止阳光暴晒或寒潮袭击，养护时间直到使用为止(避免池内充水过冬)。

13.水池抹面之前先做满水试验，充水分三次，每次充水1/3设计水深，每次充水结束稳定2天观察和测定渗漏因素，24小时渗漏率应小于2L/m2·d，根据观察到的渗漏，视具体情况修补。14.验收：施工完成后，在自检合格的基础上，报监理进行验收，验收合格后，进行后续工作。二、泵站搭建材料泵站池壁及底板混凝土采用C30商品砼，抗渗等级为S6，封底混凝土采用C25混凝土。

其他混凝土检查井采用混凝土强度等级为C20，垫层强度采用0.1米厚C10砼。1.泵站上部结构及装修泵站3米以下矩形柱、2.7米以下矩形梁混凝土强度均采用C25混凝土。实心砖墙墙体厚度为240mm，高3m，采用MU10多孔砖M7.5混合砂浆砌筑。块料楼地面垫层采用C15砼100厚，找平层采用20厚1：4干硬性水泥砂浆，结合层采用纯水泥浆一道，面层采用采用600*600抛光砖;内墙体抹灰底层厚度为18厚1：3石灰砂浆。

2.管道基础钢管管道基础宜采用中粗砂或细碎石铺设，基础厚度20cm。排水管、给水管管道基础采用砂基础。管道接口：钢管接口采用焊接;排水管接口采用承插式连接，橡胶圈密封，给水管接口采用热熔连接。

3.钢管防腐所有钢制构件、管件在安装前或安装后，必须进行防腐处理，防腐施工前应对管构件记性预处理，清除工件内、外壁油渍、尘土、焊渣、浮锈，达到干净无污。采用喷砂除锈，其质量标准应达到St3级。防腐施工完成后应进行涂层检测及电火花试验。(1)埋地钢管防腐外防腐处理采用重加强级防腐。

采用GZ-2型高分子防腐涂料，按四油二布防腐，即底漆一道+纤维布一道+底漆一道+纤维布一道+底漆一道+面漆一道。(2)外露和水中部分钢管外防腐外防腐为重加强防腐处理，采用GZ-2型高分子防腐涂料，按二布四油。(3)管道内防腐管道内防腐处理也采用GZ-2型高分子防腐涂料。

4.管道铺设(1)排水管、污水管排水管管道铺设采用UPVC排水管，污水管道铺设采用UPVC污水管，埋地深度均为0.7米，接口形式均采用胶圈接口。(2)给水管铺设给水管管道铺设采用PE给水管，埋地深度为0.8米，接口形式为粘结。3.砼垫层施工灰土垫层施工：按施工图纸要求，土方开�。