無論我們的汽車是使用內(nèi)燃機(jī) (ICE)，還是混合動力電動汽車 (HEV)，甚至是純電動汽車 (EV)，都可以將其作為基本能源，為我們的家提供一些交流電停電，對吧?嗯，是的，也不是。
互聯(lián)網(wǎng)上有大量不同可信度的來源，解釋了在線路交流中斷的情況下如何實施車到戶 (V2H) 電力傳輸(最后列出了一些)。當(dāng)然，這些替代方案的運(yùn)行時間取決于負(fù)載，以及 ICE 和 HEV 的油箱中有多少氣體，或者 EV 的內(nèi)部電池組的充電狀態(tài)。(請注意，還有一些與使用我們的電動汽車將電力返回電網(wǎng)相關(guān)的持續(xù)技術(shù)努力，稱為 V2G，但這與在停電時為我們的房屋供電是完全不同的故事。)
所有這些解決方案都使用連接到 12 V 電池，然后是 DC/AC 逆變器來開發(fā) 120 VAC(或 230 VAC)。根據(jù)具體情況，這些逆變器可以從電池中汲取足夠的電流以提供 1000 噸 1200 瓦的最大功率，而不管 12 V 電池本身是如何補(bǔ)充的。
無論我們將什么用作車輛，電源路徑中都有許多功能塊，每個功能塊都會降低效率。即使連接到電池也并不簡單，因為我們談?wù)摰氖谴蠹s 100 A 的電流，因此必須使用大量夾子或堅固的螺釘連接和粗線，以盡量減少連接不良、浪費(fèi)的 IR 壓降甚至火花。此外，今天的汽車不再是簡單的以電池為核心的直流電路;正如使用 Nissan Leaf 作為來源的一個站點所指出的那樣，“LEAF 接地不應(yīng)連接到電池接地，因為它會損壞正在測量電流的傳感器?！?
這就是為什么我最近看到的一篇文章給我留下了深刻的印象，該文章介紹了軍方如何改裝廣泛使用的 HMMWV(高機(jī)動多用途輪式車輛，更廣為人知的悍馬車)，以用作交流電源，同時又不降低其作為交通工具的主要作用。車輛。忘掉附加的逆變器和懸垂的電纜吧：這次改造是對車輛的認(rèn)真轉(zhuǎn)換，成為一個重要的電源。
關(guān)鍵是用同樣是交流發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)傳動系統(tǒng)變速器替換標(biāo)準(zhǔn)傳動系統(tǒng)變速器——但采用相同尺寸的封裝，對 HMMWV 傳動系統(tǒng)長度沒有影響(圖 1)。這真是一項工程壯舉。這項工作由主要軍事承包商萊昂納多 DRS 與艾里遜變速箱公司密切合作完成，艾里遜變速箱公司是原始悍馬變速箱的開發(fā)商，也是世界上最大的中型和重型商用車全自動變速箱制造商。
他們設(shè)法將大量動力源“擠壓”到與變速箱單獨(dú)相同的空間中，甚至可以在現(xiàn)場倉庫改裝到動力傳動系統(tǒng)，而不僅僅是在工廠。不對現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)或車輛交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行任何修改。
用于 HMMWV 的 Leonardo TITAN 車載電源 (OBVP) 系統(tǒng)是對標(biāo)準(zhǔn)車輛的升級，使車輛能夠在靜止時提供 30 kW(120/208 VAC 3 相)，在移動時提供 10 kW — 這就是我們所需要的不能用逆變器和懸垂的電纜。請注意，標(biāo)準(zhǔn)版悍馬發(fā)動機(jī)本身在 3000 rpm 時的額定功率為 150 HP/113 kW，在 3400 rpm 時的額定功率為 190 hp/142 kW。
整個系統(tǒng)使用安裝在發(fā)動機(jī)和變速器之間(但在變速器外殼中)的永磁交流發(fā)電機(jī)、功率控制單元和真正的正弦波逆變器(圖 3)。一些成本較低的逆變器會產(chǎn)生階梯正弦波，這對于某些負(fù)載是可以接受的，但對于其他負(fù)載則不可接受。
總體效率比使用獨(dú)立發(fā)電機(jī)組件至少高 20%，設(shè)置更快，并且不需要特殊維護(hù)——聽起來確實像基于車輛的發(fā)電機(jī)夢想成真，圖 4 此外，新裝置包括SAEJ1939 接口，一組定義發(fā)動機(jī)控制單元 (ECU) 如何在重型車輛中通過 CAN 總線進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)。
你不得不佩服電氣和機(jī)械工程師的創(chuàng)造力、專業(yè)知識，甚至大膽，他們說“我們可以做到”，然后就做到了?？紤]到形式/裝配更換、現(xiàn)場可升級性和一般軍事堅固性要求的嚴(yán)格限制，這尤其具有挑戰(zhàn)性。萊昂納多現(xiàn)在正在將該技術(shù)升級到其他類似尺寸的車輛，甚至為更大的卡車開發(fā)插入式替代變速器，在行駛中可提供高達(dá) 55 kW 的功率，在靜止時可提供 125 kW 的功率。
也許這是一個夢想，但如果為消費(fèi)者 ICE/HEV/EV 動力總成提供這種傳輸布置的變體作為標(biāo)準(zhǔn)選項，也許還需要所需的功率轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)(EV 只需要顯然是逆變器)。作為危機(jī)情況下的高效能源存儲庫，這將是有吸引力的，遠(yuǎn)比安裝 1000 W 逆變器要好得多。
盡管如此，正如他們所說，我并沒有為此屏住呼吸，因為工程挑戰(zhàn)非常艱巨，而且任何增加車輛基礎(chǔ)設(shè)施的成本，即使作為一種選擇，也將是巨大的，而且由所有車輛承擔(dān)。但是，嘿，我們?nèi)匀豢梢詨粝胨?
我們對停電時使用 ICE、HEV 或 EV 作為 AC 線路備份的實用性和可取性有何看法?除了附加電池連接的逆變器之外，我們是否看到了提供超過 1 千瓦功率的更好途徑?還是標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立發(fā)電機(jī)是更好的選擇?支持和反對獨(dú)立式發(fā)電機(jī)都有很好的論據(jù)。也許投資Tesla Powerwall、Generac 型氣體/丙烷系統(tǒng)或Generac PWRcell 儲能系統(tǒng)作為更好的選擇——假設(shè)我們可以提前計劃并負(fù)擔(dān)得起所需的大量費(fèi)用?
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