特斯拉Model Y热泵空调技术专利解读

特斯拉Model Y热泵空调技术专利解读
特斯拉Model Y热泵空调技术专利解读

特斯拉Model Y 热泵空调技术专利解读

从8向换向阀到12种?作模式的?动控制,Model Y 实现硬件结构集成创新并配以硬件软化,以及产?的引领效应,可能加速热泵空调在电动汽?上的应?。本?是对Model Y 热泵空调系统专利的解读。

专利?档获取?式:进?公众号后台对话框回复“专利”,可以?动获取PDF ?件的百度?盘链接。

07:15

1、Model Y 整?热管理系统架构

2、Model Y 整?热泵空调系统原理框图Model Y 整?热泵空调原理框图。

今天

汽?热管理之家

从视频中也可以看到Model Y机舱有电动压缩机,液冷冷凝器,AC-Chiller,膨胀?壶,HVAC总成进??,冷却模块等。

3、Model Y整?热泵空调系统控制框图

Model Y热泵空调系统控制框图分为?驶状态及远程控制状态,下?分别进?说明。

3.1 ?驶状态的控制框图

3.2 远程控制状态的控制框图

4、Model Y整?热泵空调系统不同模式的介绍

4.1 Model Y热泵空调系统模式选择

相?于现在已经应?热泵系统的?型,特斯拉在热泵与整?的集成上做得更进?步。特斯拉热泵集成应?的策略可以通过下?这张图来说明,在满?乘员舱乘客舒适性需求的前提下,来采?COP较?的模式运?,减少能源消耗,提?续航?程。即根据环境温度与电池温度的关系,从COP的划分,来规划热泵系统参与加热的程度,以及启动不同级别的加热模式。

4.2 各模式运?框图及应?场景介绍

(1)乘员舱制热

场景?

热泵系统202通过AC-Chiller从电池系统204吸取热量。给乘员舱进?加热,此时COP>>1;

当电机循环系统中部件温度( DCDC,电机控制器,电机等)?于电池系统106的温度时,此时电池循环系统204和电机循环系统206通过阀系统208来实现串联,这对于提?效率有所帮助。

场景?

热泵系统202通过吸收环境空?中的热量,同时不对电池循环系统204造成不利的影响。给乘员舱进?加热,此时COP>>1;

a,热泵系统202通过AC-Chiller吸收循环中冷却液的热量,从?循环中冷却液温度不断降低,冷却液流过散热器236时吸收环境空?的热量。

b,通过控制阀系统208实现两个独?的循环:?个循环是:AC-Chiller与散热器串联;另?个循环是:电池循环系统202与电机循环系统206串联,当电机循环系统中部件温度( DCDC,电机控制器,电机等)?于电池系统106的温度时,这时电池系统可以?然利?电机等部件产?的热量来进?预热,这有利于提?效率;

场景三

通过热泵和APTC同时给乘员舱进?加热。热泵加热时COP>1,APTC加热COP=1,此时为混合加热模式,COP>1;

a,乘员舱的热源来?热泵系统和APTC,这种MODE2较MODE1可以为乘员舱提供更多热量,适?于:场景①电池系统循环回路204温度太低,?法满?乘员舱舒适加热需求;场景②电池系统106通过电池循环系统204吸取更少的热量?更快地加热乘员舱;场景③:当乘员舱有分区需求时,这种模式就有必要的,通过12VAPTC232可以提供左右分区需要的热量。

b,当电机循环系统中部件温度( DCDC,电机控制器,电机等)?于电池系统106的温度时,此时电池循环系统204和电机循环系统206通过阀系统208来实现串联,这对于提?效率有所帮助。

c,MODE11-FIG26A描述的原理框图与F13?样,此模式可以?持除霜操作,以消除乘员舱蒸发器218上的结霜。蒸发器表?可以允许部分结霜,但不能明显影响空?流通。压缩机和??机处于低效率状态,以便产?尽可能多的热量并减少化霜的时间。

场景四

通过热泵202从电池循环系统204吸热和同时通过乘员舱蒸发器吸收环境空?的热量给乘员舱进?加热。为混合加热模式,COP>1;

场景五

通过热泵202从电池循环系统204吸热,通过12VAPTC加热乘员舱,通过乘员舱蒸发器吸收环境空?的热量给乘员舱进?加热。为混合加热模式,COP>1;

场景六

?的是在极端条件下为乘员舱进?加热,在不与电池循环系统204换热的情况下提供COP=1的功率。

a,电池系统循环系统的冷却液温度较低,通过AC-Chiller吸热是不可?的,只是通过压缩机做功来快速给乘员舱加热,此时COP=1;

b,保持最佳的内外循环?例和最低的舒适性需求;如果全部内循环,容易乘客憋闷及起雾的?险。

场景七

这种模式能够有效通过散热器吸收空?中热量来加热乘员舱。

(2) 乘员舱和电池同时有制热

?的是在极端条件下为乘员舱进?加热,在不与电池循环系统204换热的情况下提供COP=1的功率。

a,有多余的加热功率可?(循环状态满?防?起雾及换?功能,乘员舱舒适性可以满?的前提),这种场景可以通过液冷冷凝器来给电池系统106进?加热,主要是为了充电效率或提?电池放电电流等。

b,三通阀230来控制冷媒分配流量,优先保证乘员舱舒适性,多余的热量提供给液冷冷凝器来加热电池。冷暖循环??位置及压缩机决定了总的消耗功率;

(3) 仅电池有制热

场景?

?的是压缩机机作为加热器快速加热电池。应?场景:当?速优先或者在较冷的环境中充电时,这个模式会

?较有?。

场景?

这种模式应?在远程状态,?般应?在?驶前或?驶后的场景。此模式的?的是,通过乘员舱蒸发器吸收环境空?的热量来加热电池系统106。

(4) 电池制冷模式

应?场景:如环境温度43℃左右,电池有强制冷需求;

(5) 乘员舱制冷模式;

(6)乘员舱及电池系统同时制冷模式;

4.3 ?通阀系统

Model Y应?了集成式的?通阀,上?的不同使?场景通过控制阀系统208来实现不同的冷却液循环回路,便于能量回收利?,提?效率;

场景?:当通过预处理或其他?况电池系统106的温度?于循环中其他部件(DCDC,电机控制器,电机

等)温度时,此时电池循环系统204和电机循环系统206并联,这对于提?效率有所帮助。如下图①和②。

场景?:当电机循环系统中部件温度( DCDC,电机控制器,电机等)?于电池系统106的温度时,此时电

池循环系统204和电机循环系统串联,这对于提?效率有所帮助。如下图⑤和⑥。

阅读原?

场景三:乘员舱与电池同时有制热请求时,并且电池急需加热以满?快速充电或动?需求时,可以通过控制阀系统208,使电池循环系统204与电机循环系统206串联,通过电机堵转加热的?式给电池快速加热;?热泵系统202通过AC-Chiller 吸收?箱散热器中的热量(?箱散热器从环境空?中吸收热量),如下图③和④。

以上?章的核?部分来?特斯拉公布的专利,想研究热泵空调的同仁们,可以进?微信公众号后台回复“专利”,?动获取PDF ?件的百度?盘链接。参考?献:

[1]US20190070924A1 Optimal source electric vehicle heat pump with extreme temperature heating capability and efficient thermal preconditioning.

点个在看,?持下汽?热管理之家哦!

点阅读原?可加?:热泵、PTC 、膨胀阀、空调管路、电??泵、热管理控制、驻?空调、热舒适性、电池热管理、驱动电机热管理、电动压缩机、燃料电池?热管理等20个微信技术群

特斯拉专利汇总资料

特斯拉专利汇总资料 1 20150239331 15/8/27 吸收和分布利用集成的电池包的侧面冲击能量系统 2 20150244036 15/8/27 储能系统的热管散热管理 3 20150244047 15/8/27 电池安装和冷却系统 4 20150217654 15/8/6 冷却的充电电缆 5 20150222162 15/8/ 6 加压和地心吸力-液体冷却的电动马达 6 20150165921 15/6/18 确定电池直流阻抗 7 20150168477 15/6/18 在冗余通讯线中断检测 8 20150171644 15/6/18 快速充电的电池使用可调电压控制 9 20150155112 15/6/4 电磁开关与阻尼界面 10 20150147600 15/5/28 电化学电池盖 11 20150137768 15/5/21 充电率优化 12 20150123511 15/5/7 电机的磁通盾 13 20150111082 15/4/23 单元模块程序集 14 20150083505 15/3/26 集成的电机装配 15 20150077057 15/3/19 低温快速充电 16 20150060558 15/3/5 暖通空调系统的正温度系数沿热杆长度变化时 17 20150061321 15/3/5 挤压的成员与蚀变径向鳍 18 20150035296 15/2/5 控制器设备和传感器的车门把手 19 20150039180 15/2/5 控制器设备和传感器的车门把手20 20150039255 15/2/5 充电电池安全的方法 21 20140375166 14/12/25 控制预平衡纺丝过程结束环平衡 22 20140376995 14/12/25 气密滑结构缝不使用密封胶23 20140368064 14/12/18 转子装配与热管冷却系统 24 20140368082 14/12/18 限制在转子动平衡的径向膨胀 25 20140347018 14/11/27 基于位置的充电控制系统 26 20140339950 14/11/20 转子装配与电子束焊接端盖 27 20140332085 14/11/13 自激活的排水系统

特斯拉的调查报告

特斯拉的调查报告 篇一:特斯拉分析报告 目录 一、 (一) (二) 背景 ................................................ ................................................... (1) 公司概况 ................................................ ................................................... ............................ 1 公司产品 ................................................ ................................................... . (1) 二、 (一) (二) 1. 2. 3. 4. 5. (三) 1. 2. 3. 4. 5. 发展 ................................................ ................................................... (2)

SWOT分析 ................................................ ................................................... ......................... 2 营销策略 ................................................ ................................................... ............................ 3 市场细分 ................................................ ................................................... .................................. 3 目标市场选择 ................................................ ................................................... .......................... 3 产品定位 ................................................ ................................................... .................................. 4 广告策略 ................................................ ................................................... .................................. 4 包装策略 ................................................ ................................................... .................................. 5 营销战

风冷热泵中央空调系统

风冷热泵中央空调系统一般情况分四部分:主机部分、管路部分、末端部分、配电及控制部分。 主机部分:主机及相应管路的附件;管路部分:系统管路及系统排气装置;末端部分:末端设备及相应管路的附件;配电及控制部分:配电箱、电路、主机及末端控制装置。 风冷热泵型中央空调是以室外空气为“热源”,通过机械做功,输出热量,解决中央空调的冷热水供应,调节室内空气温度。凡是可以在低温环境下吸收热量,并将其位能提高后,向高温环境输出热量的装置机械,都可称作“热泵”。其优点是不用水冷,可省略冷却塔,水泵组成的冷却水循环系统,节能、节水还可降低总投资。 空调负荷包括空调冷负荷和空调热负荷。空调冷(热)负荷指为将室内的空气参数维持在设计参数状态,单位时间内需向建筑提供的冷(热)量。这是一个受室内设计参数,室内人员、设备等散热和散湿量,围护结构性质,室外空气环境参数(包括温度、湿度、气流速度等),太阳辐射强度等诸多因素影响的变量。让空调系统恰如其分地提供冷(热)量,以满足设计计算状态下建筑物的需求,并随时适应建筑物空调冷(热)负荷及其变化的需要是空调设计的根本目的。 选择末端设备 夏季工况条件下,热泵机组额定供回水温度分别为7℃和10℃,这与一般空调器的额定工况相一致,空调器的选择计算与其他空调系统相一致。冬季工况条件,热泵空调系统在额定条件下(室外空气6℃),热泵机组的额定供回水温度分别在47℃、42℃。而当室外温度较低时,热泵空调系统的供水温度一般维持在35~40℃。如果热泵空调系统有5个以上的制冷回路,化霜对水温不会造成明显的波动,故不会影响室内温度的波动。但当热泵系统只有1~3个回路时,为减少化霜对室内温度的影响,有条件时,可将空调器启停控制与水温同步,如当水温低于36℃时,空调器风机停止运转,当水温高于36℃时风机恢复运转。这样可有效提高室内的舒适性。 末端设备选择原则 (1)房间的冷、热负荷的大小; (2)房间的噪音要求;(3)装饰布置要求; (4)末端设备的参数(制冷或制热能力、噪音等); 末端设备选择步骤 (1)计算房间的冷热负荷:冷负荷:房间空调面积×房间冷指标=房间冷负荷;热负荷:房间空调面积×房间热指标=房间热负荷; (2)根据冷负荷,以风机盘管中档冷量来选择风机盘管型号; (3)用热负荷校核该型号的风机盘管是否满足房间房间冬季供热要求; 风冷热泵型空调系统的应用条件为: ①冬季室外空调计算温度应在-10℃以上,机组蒸发温度<-8℃,连续运作时间<110h.②冬季空气温度较低,即每年累计除霜时间500~1000h,每kg干空气累计除霜量7~20kg.风冷热泵型中央空调系统的主机是风冷式冷(热)水机组.

热泵技术

一、热泵技术低位热源种类(地表水,工业废水。。。。。),每一种的优缺点。 1.1空气源 空气是热泵空调的主要低位热源之一。 优点:1、取之不尽,无偿获取,安装方便。 2、利用建筑物内部排出的热空气可以减少新风的热负荷,提高制热系数。 缺点:1、热泵的容量个制热系数受室外空气状况控制,供需不平衡,需要其他辅助热源。 2、冬季,热泵结霜,无法正常工作。另外,沿海地区热泵的室外换热管需选铜片,以防腐蚀。 3、需要加大空气量,风机容量增大,增加噪音。 1.2水源 地表水、地下水、工业和生活废水都可用作热泵的低位热源。 地表水:要求冬季不结冰。 1、我国地表水资源丰富,利用地表水,经济效应可观。 2、(江河)流量、水温变化大,含沙。 地下水:1、水的比热容大、传热性能好。 2、水温比较稳定,热泵的运行工况稳定。 3、了解地下水的分布情况,了解当地的行政政策。 4、深井回灌,需要仔细了解当地的水文地质,防止地面沉降。 生活污水:1、温度一般在30℃以上,可以使热泵具有较高的制热系数。 2、需要保持换热设备表面的清洁,防止水的腐蚀。 3、水量小,需要储存热泵用水量的2-3倍才能使之连续运行。 工业废水:工业废水的水量可观,热量巨大。

1.3土壤源 土壤热源是人类可利用的可再生能源。 优点:1、蓄热性能好,温度波动小。与空气源相比能更好的与建筑物热负荷较好的匹配。 缺点:1、土壤热导率小,地下盘管换热器占地面积大。 2、地下盘管换热器埋深较大,埋设成本高,不易检修。 3、用盐水或乙二醇水溶液作传热介质,增加工质与土壤的传热温差和介质的流动阻力,影响热泵的循环经济性。 1.4太阳能源 太阳能资源丰富。 优点:1、能量总量大,无偿利用。 缺点:1、低密度能源,且受天气阴晴和昼夜的影响。 2、太阳能设备投资量大。 3、有地域限制。 二、热泵的种类 按热泵机组换热器所接触的载热介质分类,有空气/空气热泵、空气/水热泵、水/空气热泵、水/水热泵、土壤/水热泵。 按热源种类不同分为:空气源热泵,水源热泵,地源热泵,双源热泵(水源热泵和空气源热泵结合)等。 2.1空气源热泵 当把空气/空气热泵机组或空气/水热泵机组应用于空调系统中,就形成了空气源热泵系统。空气源热泵在运行中,蒸发器从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发传热工质,工质蒸气经压缩机压缩后压力和温度上升,高温蒸气通过黏结在贮水箱外表面的特制环形管时,冷凝器冷凝成液体,将热量传递给空气源热泵贮水箱中的水。 2.2水源热泵原理

尼古拉特斯拉的发明,研究和作品

尼古拉特斯拉的发明、研究成果和作品 Thomas Commerford Martin 前言 如今的电力问题主要就是电力如何传输比较经济和照明方式的彻底改变。对于电气发明界的很多工人和有想法的人来说,那些很熟悉的仪器和设备看起来却是多么的笨重和浪费,并且因此受到很大的局限。他们相信现阶段的法则必被打破,供电面积应该扩大,顾客的装置应该是很便宜和很简单的。过去成绩斐然,昭示着未来定会取得更大的成果。 本书记录了在电气领域我们的先驱尼古拉特斯拉所做的工作,他被世界公认为当代最重要的探索者和发明人之一。对于他的研究和发现的重要性的强调,我们无以复加。伟大的创意和真正的发明通过固有的价值为它们赢得了一席之地。我们确信,特斯拉正在为我们指引一条路,将引导电气科学多年的发展。因此作者尽力把一切带着特斯拉天才印记的,并且值得保留的东西收集到一起。本书的价值除了展示他的发明之外,对于展示他的思想境界或许也会有所帮助。学会如何运用有活力、有创新的头脑,将会得到精神上的收获。 鉴于最近大众对于特斯拉的作品兴趣渐长,本书包含了他10年的成果。其中包括他的演讲、各类文章和研讨记录,并且对他已知的发明做了注解,尤其是那些涉及多相电动机和高压、高频电流所产生的效应的发明。我们将会看到特斯拉是如何的奋力前行,不曾有一刻停歇,把他所阐明的新的原理应用到实处。无论在何处,如果可能,我将引用他的原文。 另外,本书的的发行得到了特斯拉本人的批准和认可,并且获得在本国和欧洲进行再版的许可。特斯拉帮助作者校对了包括他最新研究的那一部分。作者的朋友和编辑助理也对本书进行了仔细地修正,经过编辑助理——Joseph Wetzler之手,所有的校正得以通过。 1893年12月T.C.M

风冷热泵空调系统的设计方法(一)

风冷热泵空调系统的设计方法(一) 空调负荷与容量的确定 空调负荷包括空调冷负荷和空调热负荷。空调冷(热)负荷指为将室内的空气参数维持在设计参数状态,单位时间内需向建筑提供的冷(热)量。这是一个受室内设计参数,室内人员、设备等散热和散湿量,围护结构性质,室外空气环境参数(包括温度、湿度、气流速度等),太阳辐射强度等诸多因素影响的变量。让空调系统恰如其分地提供冷(热)量,以满足设计计算状态下建筑物的需求,并随时适应建筑物空调冷(热)负荷及其变化的需要是空调设计的根本目的。 在空调系统设计过程中,空调负荷计算是第一步。空调负荷的计算应包括空调设计计算负荷的确定和各时段负荷的分析;其次,设备的容量必须满足空调设计计算冷(热)负荷的要求;另外设备的配置应适应空调负荷变化的特点。在以空气源热泵型冷热水机组为冷源的空调系统设计中,热泵机组的容量既要考虑到大楼各部分的同时使用系数,还应考虑到热泵的实际制冷量和实际供热量会因设备间距限制等原因造成通风不畅,部分气流短路(这部分的出力损失约占5%左右)而受到影响,和室外换热器表面积灰和表面结垢、设备衰减等因素的影响,故所选择的热泵机组应考虑安全系数。 由公式来表示:Q=β1?β2?QD. 式中:Q——热泵机组在设计工况下的制冷(供热)量,KW QD——设计计算负荷,KW β1——同时使用系数,由具体工程定,一般为0.75~1.0 β2——安全系数,一般取1.05~1.10 另外,热泵机组既要满足系统夏季的供冷要求,又要满足系统冬季的供暖要求。不同供应商的热泵机组的额定制冷量、额定供热量的参数不尽相同,与各地区空调室外设计参数不一定一致。对南京而言,一般供应商所提供的热泵机组额定制冷工况条件与实际一致或相近,一般空气干球温度为35℃,空调冷冻水进出水温度分别为12℃、7℃左右。而冬季制热的额定工况条件为室外空气温度7~8℃,进出水水温为50-55℃。这一条件与南京地区冬季空调设计计算温度相差甚远。南京气候特征为冬冷夏热。对于一般办公、酒店为主的综合楼,冬季空调供暖设计计算热负荷约为夏季空调设计计算冷负荷的70-85%.在热泵机组选择时,应查看热泵机组对应于当地设计计算气象参数条件的真实出力。如果热泵机组在设计计算室外参数条件下的制冷量大于设计计算冷负荷,而制热量等于热负荷,则应以热负荷为准选择热泵。反之,如果制冷量满足设计计算冷负荷要求,而供热量大于所需热量,则可考虑部分选用风冷型冷水机组,部分选用风冷型热泵机组,以减少投资。一般情况下,按夏季冷负荷选定的热泵,能满足冬季供暖的要求。 机组类型与台数的确定 风冷热泵型冷热水机组根据压缩机的不同可分为涡旋式热泵机组、活塞式热泵机组和螺杆式热泵机组;按机组结构大小、组合规模不同,热泵机组可分为整体式热泵机组和模块式热泵机组。整体式热泵机组与模块式热泵机组没有本质的区别,所谓模块式热泵就是指一台热泵机组由若干台热泵单元(有独立的制冷回路,独立的蒸发、冷凝,独立的框架,甚至有独立的控制板)并联而成,各单元增减组合灵活方便,任意一单元的故障不影响其余各单元的工作。 国内的热泵机组生产企业以生产模块式热泵机组为多,而整体式热泵机组从外观上看是一组合单元、一整体框架,虽然内部可有多台压缩机,甚至有两个以上的制冷回路,但它们之间一般不可再分解。模块式热泵机组的主要优点是噪音低、振动小,由于系统总的制冷回路多,冬季化霜时对系统水温影响小。系统互备性也好。另外,热泵机组一般置于屋顶,模块式热泵机组由于各单元组合灵活,各单元尺寸小、重量轻,故具有运输、吊装、安装方便等优点。

特斯拉看重的Maxwell的干电极技术解析

特斯拉看重的Maxwell的干电极技术解析 原创Astroys Astroys 2019-05-22 用干法将额外的锂添加到负极,补偿容量损失。 特斯拉已完成对Maxwell的收购,该公司之前更多主要从事超级电容的开发与应用。然而,近期大部分业界媒体已经注意到特斯拉对Maxwell的兴趣可能更多与他们的干电极技术有关。 那么Maxwell的干电极技术到底神在哪儿呢?前不久Randy Carlson在Seeking Alpha上发表的一篇文章中写到了有关此过程的大量技术细节。生肉啃下来大概明白了其中的原理,试着大白话翻译了一下。由于涉及到很多电池制造工艺中的专业术语,本人并非该领域专业,用词不准确的地方还请读者见谅。 原纤维化(Fibrilization) 特斯拉收购Maxwell的一项重要技术理由可以归结为“原纤维化(Fibrilization)”。这是什么意思呢?举个例子,在炎热的天气下,鞋底不小心黏到了口香糖,当你抬脚继续向前迈步时,就会使黏到鞋底的口香糖“纤维化”。所有那些将将鞋底连接到人行道上的粘性物质称为原纤维(Fibrils)。 Maxwell的干电极工艺通过将混入活跃的负极或正极材料颗粒的PTFE(Teflon)原纤维化,形成负极或正极材料的自支撑膜(self supporting film)。我们可以把Maxwell的这个工艺想象成一个装满高尔夫球和口香糖的大水箱,水箱底部有一个窄口的二维漏斗。当高尔夫球的重量通过槽将高尔夫球和口香糖片推到底部时,高尔夫球之间相互推动、滑动和滚动,偶尔会有一些口香糖被挤压。随着高尔夫球继续重新排列穿过狭槽,高尔夫球最终与口香糖的原纤维连在一起。这就是对Maxwell工艺的大致描述。然后将负极和正极材料的薄膜层压到金属箔集电体上制备负极和正极,正极和负极之间用隔膜卷绕制成电池的卷芯。 而最关键的是Maxwell的工艺使电池的负极和正极不使用溶剂。 传统的锂电池制造使用有粘合剂材料的溶剂,NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone)是其中一种常见溶剂。将具有粘合剂的溶剂与负极或正极粉末混合后,把浆料涂在电极集电体上并干燥。溶剂有毒,必须小心回收,进行纯化和再利用。而且需要巨大、昂贵且复杂的电极涂覆机。下图就是若干年前特斯拉Giga 1正在建造的这种机器。 Maxwell干电极工艺更简单,不使用溶剂,它提供了一个重要但不那么明显的优势。该过程从电极粉末开始,比如说特斯拉的NCA正极的锂镍钴氧化铝粉末。将少量(约5-8%)细粉状PTFE粘合剂与正极粉末混合。然后将混合的正极粘合剂粉末通过挤压机形成薄的电极材料带。 将挤出的电极材料带层压到金属箔集电体上形成成品电极。过程如下面草图。 Maxwell的工艺皆适用于正极和负极。用NCA粉末和铝箔制作正极,用石墨粉和铜箔制作负极。另外,还为Teflon添加了一些不同的聚合物,获得了更好的强度和离子传输,添加一些其他材料可以提高导电性。通过将电极膜卷绕成卷,然后送入层压机。但这个过程其实非常非常简单。 Maxwell已将这种工艺用于制造超级电容。使用这个简单的过程,制造电池的成本支出将会少得多,且不使用溶剂。 更高的能量密度 为了充分理解在电极制造中不使用溶剂的重要性,就需要了解整个锂电池的制造方法。 通常锂离子电池处于很低的电量状态时,当暴露在空气中时它们不会有剧烈反应。正极材料、既锂化金属氧化物会完全锂化,而负极不含任何锂。这意味着所有锂离子(除了在电池末端添加的电解质中的少量锂离子)都在正极材料内。 正极材料很重,大约是其中锂含量的20倍。在完全充电的锂电池中,大部分锂已从正极材料中移动并储存在负极的石墨中。随着电池放电,锂返回到正极,锂离子嵌入到正极中,回到金属氧化物晶体中。当负极消耗完锂,或正极充满锂且不能再接受更多时,电池就已完全放电。 这里存在一些问题。当电池充满电解质且进行第一次充电时,正极材料的一些锂离子会被负极、电解质和锂离子之间的反应消耗掉。这种寄生反应形成SEI(Solid Electrolyte Interphase,固体电解质界面)。SEI是电池的重要组成部分,因为它可以防止电解质与负极中的碳反应。问题在于,一旦进行第一次充电,在放电过程中从负极返回正极的锂离子就会损失一些。结果导致了“第一次循环容量损失”,这种现象在所有常见类型的锂离子电池中很普遍。第一次循环容量损失真正重要的原因是用于形成SEI的锂成为了锂化正极材料的一部分,因此电池在生命周期内总是带着一堆永远不会被使用的很重的正极材料,因为它最初包含的一些锂在SEI中被束缚住了。 解决方案似乎只需添加额外的锂来弥补用于形成SEI的缺口部分。这似乎只是一个小问题,添加的锂必须是锂金属,或

最新特斯拉专利解析报告

特斯拉专利解析报告北京新能源汽车股份有限公司

2014年7月

目录 1特斯拉专利简介 (5) 1.1特斯拉公司简介 (5) 1.2特斯拉专利总体介绍 (5) 1.3专利初步筛选分析 (6) 1.4重点专利介绍 (9) 1.5重点专利分布统计 (9) 1.6重点专利的专利所有权 (10) 2锂离子电池 (12) 2.1电池热管理系统 (12) 2.1.1冷却系统结构优化 (13) 2.1.2温度控制的结构 (16) 2.1.3温度控制的控制策略 (19) 2.1.4热失控的检测 (22) 2.1.5防止或抑制热失控蔓延的措施 (27) 2.1.6小结 (45) 2.2电池系统充电控制策略 (45) 2.2.1不同充电倍率的控制策略 (45) 2.2.2基于工况确定充电SOC阈值的控制策略 (53) 2.2.3充电控制器 (53) 2.2.4过充保护系统 (55) 2.2.5小结 (56) 2.318650电池单体结构改进报告 (56) 2.3.1针对电池端盖的改进 (57) 2.3.2针对电池外壳的改进 (59) 2.3.3针对电池中心销的改进 (62) 2.3.4小结 (63) 2.4电池箱密封 (63) 2.4.1电池包外用密封胶方法及装置 (63) 2.4.2密封的电池包壳体 (65) 2.4.3小结 (66)

2.5冷却液泄露的检测和处理方法 (66) 2.5.1高压电解与低压电解简介 (67) 2.5.2低压电解的监测与响应 (68) 2.5.3高压电解的监测与响应 (69) 2.5.4小结 (69) 2.6动力电池安全性检测技术 (69) 2.6.1电池箱安全防护措施 (69) 2.6.2安全性辅助评估技术 (75) 2.6.3小结 (76) 3电机部分 (77) 3.1电机电压超调估计反馈 (77) 3.1.1电机电压超调控制流程 (77) 3.1.2电机空间矢量调节SVM (79) 3.2基于电机转子组件温度估计的矢量控制 (79) 3.2.1电机转子关键温度组件的替代物 (79) 3.2.2电机关键温度组件替代物温度的测量 (80) 3.2.3基于温度的电机转矩控制 (81) 3.3电机低速和高速加权控制 (81) 3.3.1整个速度范围电机磁通估计 (82) 3.4低温下电机发热控制模式 (83) 3.4.1低温电机发热系统 (83) 3.4.2低温电机供热多通道系统 (84) 3.5总结 (85) 4整车部分 (86) 4.1驱动系统 (86) 4.1.1电动车辆双电机驱动控制系统 (86) 4.1.2全驱电动车辆控制系统 (91) 4.2整车碰撞防护结构 (94) 4.2.1电池系统防护结构 (95) 4.2.2碰撞防护装置 (100) 4.2.3与国内专利比较 (105) 4.3总结 (106)

空气源热泵空调系统设计方案

空气源热泵空调系统设计 方案 第1章绪论 改革开放以来,随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的大幅度提高,能源的消耗越来越大,其中建筑能源占相当大的比例。据统计,我国历年建筑能耗在总能耗的比例是19%~20%左右,平均值为19.8%。其中,暖通空调的能耗约占建筑总能耗的85%。在发达城市,夏季空调、冬季采暖与供热所消耗的能能量已占建筑物总能耗的40%~50%。特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用,给大气环境造成了极大的污染。因此,建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。热泵空调高效节能、不污染环境,真正做到了“一机两用”(夏季降温、冬季采暖),进入20世纪90年代以来在我国得到了长足的发展,特别是空气源热泵冷热水机组平均每年以20%的速度增长,成为我国空调行业又一个引人注目的快速增长点。 所谓热泵,就是靠电能拖动,迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。也就是说,热泵可以把不能直接利用的低品位热能(空气、土壤、井水、河水、太阳能、工业废水等)转换为可以利用的高位能,从而达到节约部分高位能(煤、石油、燃气、电能等)的目的。类似于人们把水自低水头压送至高水头的机械称为“水泵”,把气体自低压区送至高压区的机械称为“气泵”(在我国习称气体压缩机),因而把这种输送热能的机械称为“热泵”。因此,在矿物能源逐渐短缺、环境问题日益严重的当今世界,利用低位能的热泵技术已引起人们的关注和重视。空气源热泵的历史以压缩式最悠久。它可追溯到18世纪初叶,可以说1824年卡诺循环的发表即奠定了热泵研究的基础。热泵的发展受制于能源价格与技术条件,所以其历史较为曲折,有高潮有低潮,但热泵发展的前景肯定是光明的。当前热泵研究的方向是向高温高效发展,即开发高温热泵并最大限度提高COP(性能系数 Coefficient of Performance)值,同时积极发展吸收和化学热泵等。空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近10年的事,但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。 热泵热水机组以清洁再生原料(空气+电)为能源,既不使用也不产生对人体有害的气体,同时也减少了温室效应和大气污染。目前,在我国电力资源短缺

特斯拉Model Y热泵空调技术专利解读

特斯拉Model Y 热泵空调技术专利解读 从8向换向阀到12种?作模式的?动控制,Model Y 实现硬件结构集成创新并配以硬件软化,以及产?的引领效应,可能加速热泵空调在电动汽?上的应?。本?是对Model Y 热泵空调系统专利的解读。 专利?档获取?式:进?公众号后台对话框回复“专利”,可以?动获取PDF ?件的百度?盘链接。 07:15 1、Model Y 整?热管理系统架构 2、Model Y 整?热泵空调系统原理框图Model Y 整?热泵空调原理框图。 今天 汽?热管理之家

从视频中也可以看到Model Y机舱有电动压缩机,液冷冷凝器,AC-Chiller,膨胀?壶,HVAC总成进??,冷却模块等。 3、Model Y整?热泵空调系统控制框图 Model Y热泵空调系统控制框图分为?驶状态及远程控制状态,下?分别进?说明。 3.1 ?驶状态的控制框图 3.2 远程控制状态的控制框图

4、Model Y整?热泵空调系统不同模式的介绍 4.1 Model Y热泵空调系统模式选择 相?于现在已经应?热泵系统的?型,特斯拉在热泵与整?的集成上做得更进?步。特斯拉热泵集成应?的策略可以通过下?这张图来说明,在满?乘员舱乘客舒适性需求的前提下,来采?COP较?的模式运?,减少能源消耗,提?续航?程。即根据环境温度与电池温度的关系,从COP的划分,来规划热泵系统参与加热的程度,以及启动不同级别的加热模式。 4.2 各模式运?框图及应?场景介绍 (1)乘员舱制热 场景? 热泵系统202通过AC-Chiller从电池系统204吸取热量。给乘员舱进?加热,此时COP>>1; 当电机循环系统中部件温度( DCDC,电机控制器,电机等)?于电池系统106的温度时,此时电池循环系统204和电机循环系统206通过阀系统208来实现串联,这对于提?效率有所帮助。 场景? 热泵系统202通过吸收环境空?中的热量,同时不对电池循环系统204造成不利的影响。给乘员舱进?加热,此时COP>>1;

空气源热泵技术与应用

空气源热泵技术及其应用 建筑工程学院建筑环境与能源应用工程 B132班游诚 目录 摘要 --------------------------------------------2 关键词 --------------------------------------------2 前言 --------------------------------------------3 1.空气源热泵的简介 ----------------------------------4 1)概念 ----------------------------------------4 2)特点 ----------------------------------------4 3)发展历史 ----------------------------------------5 4)优点 ----------------------------------------6 5)工作原理 ----------------------------------------6 2.空气源热泵的应用 -----------------------------------9 1)空气源热泵在我国的应用 ------------------------9 2)空气源热泵的技术性分析 ------------------------9 3)空气源热泵的经济性分析 ------------------------10 4)空气源热泵的能量利用分析 ------------------------10 5)空气源热泵与能源价格的关系 ----------------------10 参考文献 -------------------------------------------11 word完美格式

2018年特斯拉分析报告

2018年特斯拉分析报 告 2018年11月

目录 一、三季度终现大幅盈利中国战略取得实质进展 (4) 1、经营效率全面提升三季度首次大幅盈利 (4) 2、Model3产能地狱逐步走出大力铺设经销网点解决物流问题 (7) 3、中国战略取得实质性进展即将孕育巨大零部件配套机会 (11) 二、系统技术水平领先带来特斯拉卓越性能 (17) 1、技术不断更迭、保持领先的电池系统成为特斯拉的核心竞争力 (17) 2、新能源汽车自动驾驶领跑者向L3级别加速迈进 (25) 三、特斯拉国产化风口临近汽车零部件投资机遇凸显 (29) 1、特斯拉供应链梳理 (29) 2、特斯拉中国供应商相关企业 (31) (1)旭升股份 (31) (2)赣锋锂业 (33) (3)三花智控 (34) (4)东睦股份 (34) (5)拓普集团 (34) (6)均胜电子 (34)

Model3走出产能地狱,特斯拉三季度经营数据出现历史性突破。伴随着Model 3产能瓶颈的打破,今年三季度Model 3产量大幅攀升,逐月改善,三季度周平均产量达到4300辆/周,三季度最后一周平均产量突破5300辆。2018年第三季度,特斯拉单季营收达到68.24亿美元,同比增长128.65%;净利润3.12亿美元,环比大幅扭亏,突破了历史业绩。2018 年11 月16 日,特斯拉向预订model 3的中国车主发送选配邮件,邀请支付第二笔定金。交付时间预计为2019年一季度前后。 多因催化,特斯拉在华战略加速。公司2017年计划在2020年才实施中国建厂计划,在2019年以前不会在中国有重大的资本支出,2018年不会有实质性的资本支出。然而今年中美贸易战下,美国电动汽车进口关税上升至40%使得特斯拉在中国的需求大幅缩水,而国家在新能源汽车等领域进一步放宽外资准入的政策进一步加快了特斯拉中国建厂的步伐。公司期望在19年就于中国实现Model 3的生产,并通过本地采购和生产来不断提高本土化生产率。上海周边的汽车零部件配套产业也有望借助这一红利期取得更多的自主配套订单,提升产线质量,深化自主替代进程。 特斯拉国产化风口临近汽车零部件投资机遇凸显。特斯拉车型零部件的单价和毛利率均高于同行水平,进入其供应商的企业经营成果也多数优于同行。未来特斯拉将通过加大本地化采购来迅速提升中国工厂产能,其规划产能(一期25万,总共50万辆)与无关税下的低价格、高竞争力车型保证了其在中国区域高额的零部件采购规模,已进

热泵技术与应用

热泵技术方案 摘要:介绍了蒸汽压缩式热泵和吸收式热泵的原理、基本构成、工作过程及计算方法,结合工程应用进行了经济效益分析。通过热泵回收低温余热是一项重要的节能措施,技术上可行,经济上合理。 1、背景 在石油、化工、电力、冶金、纺织、制药等行业的工艺生产过程中,往往会产生大量30~60℃的废热水,这些的低品位热源若不加以利用,不仅造成环境污染,而且还会浪费大量能源。如果这些行业有工艺或采暖用热需求,可以配备热泵,回收利用工艺产生的废热,达到节能、减排、降耗的目的。 2、热泵原理 热泵技术是根据逆卡诺循环原理,将低温热源(如城市污水、各种废水、地下水等)中的低品位热能进行回收,转换为高品位热能的一种节能与环保性技术,利用这项技术的逆过程同时还可以达到制冷的目的。目前使用的热泵主要有蒸汽压缩式热泵和吸收式热泵两种。 2.1蒸汽压缩式热泵 (1)基本构成 蒸汽压缩式热泵主机主要有以下四大部分:压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器,同时还有过滤器、储水箱等辅助部件。 压缩式热泵采用电能驱动,通过制冷剂经压缩后状态的变化,把自然界的空气热能吸收,对冷水进行加热。 (2)工作过程 蒸汽压缩式热泵机组系统工作过程如下: ●处于低压液态循环工质(如氟利昂R22及R134a)经过蒸发器,在蒸发器中工质从低温热源吸收热量变成低温、低压蒸汽进入压缩机。 ●蒸汽工质经过压缩机压缩、升温后,变成高温、高压的蒸汽排出压缩机。 ●蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中将从蒸发器中吸取的热量及压缩机做工所产生的那部分热量传递给冷水,使其温度提高。工质经过冷凝器放热后变成液态。 ●高压液体经过膨胀阀节流降压后,变成低压液体,低压液态工质再次进入蒸发器,由此不断循环工作。 整个过程就象是热量搬运一样将低温热源中的热量连续不断的搬运至高温热源(水)中去。

《特斯拉传》

《特斯拉传·中文版》 Velimir Abramovich 韦利米尔·阿布拉莫维奇[著] 江立军[译] 特斯拉(一) “事物总是创造于天才的头脑,而非自然。即天才总是在事物真实存在之前就已在头脑中形成关于它们清晰图象。” — Augustine Blessed “我将不再为眼前工作,而是为将来。”在七十年前的纽约特斯拉这样对记者说。“未来将是我的!”—交流电,多相电机,可逆磁场,无线通信,遥控自动学……的发明者。特斯拉是个发明家,他的专利奠定了二十世纪力能学的基础,他独自奋斗数十载研究宇宙形成过程,他还希望就如在他的实际发明中完成对物质和精神的结合那样在理论上完成这一课题。 现在提起尼古拉·特斯拉的名字,人们肯定会把他和所谓的特斯拉线圈,感应电机,还有衡量磁场力的国际单位符号联系起来,而遗忘了他的许多生活逸事和非凡的创造天赋。 特斯拉最多产的创造时期是在美国度过的。他在不同的国家有超过300项的专利发明。其中很大一部分直到今天仍无法重复。例如:辐射能量接收器。除了知道这是一个关于宇宙线能量的转换器外我们对它的工作原理一无所知。1899到1900年间,在科罗拉多泉的特殊实验室里他全身心地投入到低频电磁振动的研究中。两年后,特斯拉着手在纽约附近的长岛建设世界转换站但由于资金问题搁浅。其间,他得到了朋友——美国钢铁大王J. P. 摩根的财政资助。1905年这项计划结束后,他选择了远离人们的视线,独自工作。但这段时间内他并没有停止他的新发现。正是在这一时期内作为一个成熟的科学家他获得了可能成为未来科学里程碑似的基础结论。回顾历史,我们知道当科学思想发现自己处在十字路口时,科学家往往开始从过去寻求支持和灵感。让我们试着回答一些重要问题。 特斯拉如何获得他的发现?这些重大发现是:超低频电磁波对生物系统的影响,特别是如何影响脑的工作,能量结构的合并,由特斯拉主、次电磁线圈感应场产生的所谓的“火球”,自然或人工材料的超导问题及所谓的无线能量传输等等。 特斯拉宇宙哲学的主要公理是什么?他是怎样根据自己的哲学得到这些公理的?他又是怎样在自己实验中应用它们的?为什么现代时间物理学的理论家和实验家们对重建特斯拉理论的物理实质和他的对电磁现象的见解这么感兴趣?为什么特斯拉从来不明确表述和发表他的理论?特斯拉对科学发现的道德规范方面的预见对重建现代物理,特别是现处于思想危机的物理学有帮助吗?我们研究特斯拉的概念能在不久的将来获得什么?说特斯拉1900年在他著名计划“全球系统”中可能实现全球信息导向社会是否高估了他?它是否确实是我们现在称为新世界秩序的技术和科技基础?我们可否认为特斯拉是一个叫做“特斯拉时代”的新技术和科技文明的精神先驱?在这里,“时间设计”流行且唯一,能源来自各种水平的物理过程的非同时性且用之不竭…… (编者注:时间作为能量来源在许多研究中都是极为重要的课题。我们如何用一种简单的方式解释它呢?在我看来,它不同于用公式E=hv(v是频率)表达的能量振动,它取决于空间尺度,亦即时间进程的速度。我们假设一些系统的能量E能从空间A移到加速时间的当地空间B。在发射中意味着能量的增加,因为同样的波长在空间B变短。让我们假设有一些“桥”或者“能量传输通道”存在于空间A和空间B之间。在这种情况下我们能借助于能量密度的自然梯度创造出能量增量。Abramovich教授写了关于“各种水平的物理过程的非同时性”但概念更准确的“时间速度的相对差异”的文章,在文章中他把光速和空间物理特性联

特斯拉分析报告

特斯拉分析报告 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

目录 组织:市场策划1301 班 指导老师:胡子娟 组长:符美丹 组员:徐宝怡、李嘉尊、张家梦、杨伟怡 华南农业大学珠江学院 电话: 2016-4-6

一、背景 (一)公司概况 2003年7月1日,马丁艾伯哈德与长期商业伙伴马克塔彭宁合伙成立特斯拉(TESLA)汽车公司,并将总部设在美国加州的硅谷地区2004年2月,埃隆马斯克向特斯拉投资630万美元,但条件是出任公司董事长、拥有所有事务的最终决定权,而马丁艾伯哈德作为特斯拉之父任公司的CEO。不可忽视的是,特斯拉的背后,站着众多超级投资人。其中包括谷歌创始人拉里佩奇、谢尔盖布林等人,还包括丰田、戴姆勒奔驰的子公司和松下等传统汽车巨头。松下是特斯拉的锂电池电芯供应商,而特斯拉汽车的部分设计也受益于奔驰的启发特斯拉刷新了世界对电动汽车的认知,从这一点出发,特斯拉可以称得上是一个改变了世界的公司。特斯拉当前的创新应该更多在商业模式以及对电动汽车的发展的推动上,是一个令人充满期待,并且值得让人敬佩的公司。从诞生之日起,特斯拉的品牌一直都与“环保”、“高科技”等标签贴在一起,时时闪现出高冷的明星气质。这的确在品牌初期为其吸引了众多支持者,并获得了意想不到的营销效果。而借助这层光环加持,特斯拉开始了自己的故事。在本土市场较为稳定之后特斯拉开始开拓中国市场。 (二)公司产品 1.Tesla Roadster 2.Tesla Model S 3.Tesla Model X 4. TeslaModel S P85D 二、发展(市场分析)

水环热泵空调系统的原理

一、水环热泵空调系统的原理 水环热泵空调系统的基本工作原理是:在水/空气热泵机组制热时,以水循环环路中的水为加热源;机组制冷时,则以水为排热源。当水环热泵空调系统制热运行的吸热量小于制热运行的放热量时,循环环路中的水温度升高,到一定程度时利用冷却塔放出热量;反之循环环路中的水温度降低,到一定程度时通过辅助加热设备吸收热量。只有当水/空气热泵机组制热运行的吸热量和制冷运行的放热量基本相等时,循环环路中的水才能维持在一定温度范围内,此时系统高效运行。 2 水环热泵空调系统的优点 上世纪80年代初期在我国应用的一些水环热泵空调系统显示出了许多的优点:如回收建筑物余热的特有功能;不像传统锅炉那样会对环境产生污染;省掉或减少常规空调系统的冷热源设备和机房;便于分户计量与记费;便于安装、管理等。据有关文献的预测分析,水环热泵空调系统上一种很有前途的节能型空调系统[2]。下面,本文从组成系统的三个方面逐一分析水环热泵空调系统的优点。 2.1 水循环环路方面 首先,按水环热泵空调系统在建筑物中的用途,它属于热回收式热泵系统。在室外空气温度较低的情况下,建筑物的周边区需要额外的热量来

维持室内温度的稳定舒适;与此同时,建筑物的内区则因为存在室内热源(如照明、设备、人体等散热),而需要降低室内的温度。 水环热泵空调系统通过同时连通建筑物周边区和内区的水循环环路,可以将内区产生的余热转移到周边区,在对内区供冷的同时对周边区供热,而不存在或者少量存在常规空调系统在同种情况下的冷热量抵消所造成的能量浪费。因此,该系统的建筑物热回收效果好,在充分利用余热的同时节约了能源。当建筑物内部同时由供热工况机组和供冷工况机组模式同时运行时,采用水环热泵空调系统的运行费用最多可降低至50%左右。 其次,与上类似,为了达到同时供冷供暖的效果,相对于常规空调系统必须采用造价昂贵的四管制风机盘管系统而言,水环热泵空调系统的水循环环路仍然采用两管制。如此,就不会存在或者减少常规的四管制的风机盘管系统对各个条件要求不同的房间空调时所出现的冷热量抵消,避免了由此造成的能量的无谓消耗,更节省了管道系统的初投资费用。 再次,由于水循环环路中的水温在常温范围内、与其环境温度的温差不大,所以常温水所消耗的能量比常规空调系统小得多。同时,因为减少了输配过程中的冷热耗散等损失,环路的热损失也比常规空调系统要小得多。总的来说,水环热泵空调系统与常规空调系统相比,仅管道热损失减少这一项,节能效率约为8%~15%[5]。而且,由于水循环环路管道可不设保温和防潮隔湿,还能减少保温层及其它的一些材料费用。 2.2 小型水/空气热泵机组方面 水环热泵空调系统一般采用的都是室内的,根据室内负荷的大小分别

热泵空调系统的原理及主要特点

热泵空调系统的原理及主要特点 一、热泵与建筑空调 (一)热泵空调系统的原理及主要特点 1. 热泵原理热泵(制冷机)是通过作功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。热泵与制冷机的工作原理和过程是完全相同的,从热力学的观点看都是热机工作过程的反循环。热泵与制冷机在名称上的差别只是反映了在应用的目的上的不同:如果以得到高温的热量为主要目的,则一般称为热泵,反之则称为制冷机。 2. 主要特点建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。燃煤锅炉是最主要的大气污染源,中小型燃煤锅炉在城市中已被逐步淘汰;燃油和天然气的锅炉虽然减轻了对大气的污染,但排放的温室效应气体(CO2)仍造成环境问题,而且运行费用很高。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了很大的初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,彻底解决了大气污染的问题。此外,采用热泵空调系统还可以兼顾生活热水供应,特别在制冷(空调)工况下可利用制冷的废热加热热水,不需额外消耗能量。采用热泵为建筑物供热可以大大降低一次能源的消耗。通常我们通过直接燃烧矿物燃料(煤、石油、天然气)产生热量,并通过若干个传热环节最终为建筑供热。在锅炉和供热管线没有热损失的理想情况下,一次能源利用率(即为建筑物供热的热量与燃料发热量之比)不可能超过100%。如果先利用燃烧燃料产生的高温热能发电,然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能,适当提高温度再向建筑供热,就可以充分利用燃料中的高品位能量,大大降低用于供热的一次能源消耗。供热用热泵的性能系数,即供热量与消耗的电能之比,现在可达到3~4;火力发电站的效率可达35~58%(高值为燃气联合循环电站)。采用燃料发电再用热泵供热的方式,在现有先进技术条件下一次能源利用率也可以达到200%以上。用电热设备(例如电暖气、电锅炉,电辐射采暖)也可以把电能转变为热能,为什么还要用热泵呢?由于用电阻加热设备把电能转化为热能的性能系数(COP) 为1,而在火力发电厂中由燃料的化学能转化为电能总的效率约为32-50%;因此这种电阻加热方式总的一次能源利用率很低,是不经济的。 (二)空调热泵的分类及其优缺点以建筑物的空调(包括供热和制冷)为目的的热泵系统,其一个热源就是建筑物内部的环境,就其另一个热源的性质来分,现在常用的有空气源热泵、地下水源热泵和地源热泵等几大类。在冬季供热工况下,室外空气、水或大地中的低品位热量通过热泵做功而提高温度以对建筑物供热。 1.空气源热泵空气源热泵利用室外的空气作为低温热源,系统最为简单,因而初投资最省,现有的家用冷暖空调器就是这样的空气源热泵。空气源热泵的缺点是室外空气温度越低时供热量越小,特别是当空气温度低于-5℃时热泵就难以正常工作,需要用电或其他辅助热源对空气进行加热,热泵的效率大大降低。此外,空气源热泵的蒸发器上会结霜,需要定期除霜,也损失相当大一部分能量。 2.地下水源热泵自上世纪90年代以来山东省等地开发了“地下水源热泵”空调技术,也称“地温空调”。它抽取地下水在热泵中放出热量后再回灌到地下水层。在热量的来源上它可归属于开式的地源热泵。推广这种技术有明显的节能和保护大气环境的效益,对宣传和

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