Разработка алгоритма работы электропривода электромобиля в городском цикле

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Повышение энергоэффективности электромобиля является одной из наиболее приоритетных задач на современном этапе развития транспорта. Как известно, химические источники тока в составе тяговых электроприводов транспортных средств обладают низкой удельной мощностью, низким КПД и высокой ценой, что препятствует развитию электромобильного транспорта.

Цель исследования. Выбор стратегии производства электромобилей на основе аккумуляторных батарей.

Методы и средства. При проведении исследований были использованы математические модели различных циклов движения транспортных средств: городской цикл по Правилам №83 ЕЭК ООН, NEDC, WLTC, JC08, EPA HWFET, что позволило подтвердить адекватность разработанной силовой структурной схемы электропривода.

Результаты. Разработана структурная схема тягового электропривода электромобиля с комбинированным источником электроэнергии, а также определён алгоритм её работы в городском цикле движения. В ходе выполнения работы была оценена эффективность электромобильного транспорта. Анализ показал, что транспортные средства исключительно с химическими источниками энергии на борту перспектив не имеют в виду неудовлетворительных технических параметров и потребительских свойств. Был проведён обзор ёмкостных накопителей энергии с целью определения возможности использования их как источников энергии на перспективных транспортных средствах.

Исследование показало существенные преимущества ЕНЭ по многим параметрам. Для создания оптимальной конструкции был произведён анализ движения ТС в городском цикле. Выбрана схема электропривода, где основным источником энергии является литий-ионная ТАБ, а дополнительным — ёмкостный накопитель.

Заключение. Такое решение позволяет создать электропривод с оптимальными массогабаритными параметрами, увеличить срок службы накопителей энергии и запас хода без подзарядки транспортного средства. Кроме того, сочетание двух электрических НЭ и разработанный алгоритм их работы позволяет реализовать высокий КПД передачи энергии.

Об авторах

Егор Михайлович Климов

Московский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: egormixalich71@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-9739-0267
SPIN-код: 5642-7180

инженер кафедры "Электрооборудование и промышленная электроника"

Россия, 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, д. 38

Анатолий Михайлович Фиронов

Московский политехнический университет

Email: a.m.fironov@mospolytech.ru
ORCID iD: 0000-0003-2683-9958
SPIN-код: 8824-5702
Scopus Author ID: 462035

доцент, канд. техн. наук, доцент кафедры «Наземные транспортные средства»

Россия, 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, д. 38

Руслан Алексеевич Малеев

Московский политехнический университет

Email: 19rusmal@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3430-6406
SPIN-код: 7801-3294

доцент, канд. техн. наук, профессор кафедры «Электрооборудование и промышленная электроника»

Россия, 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, д. 38

Сергей Михайлович Зуев

Российский технологический университет МИРЭА

Email: sergei_zuev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7033-1882
SPIN-код: 6602-6618

доцент, канд. физико-матем. наук, заведующий кафедрой «Электрооборудование и промышленная электроника»

Россия, 119454, Москва, пр. Вернадского, 78

Список литературы

  1. IEA – International Energy Agency. Latest news, commentaries and reports. Дата обращения: 14.03.2023. Режим доступа: https://www.iea.org/
  2. Иванов С.А. Исследование использования суперконденсаторов в комбинированных энергоустановках транспортных средств: дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2003.
  3. Гусаков Н.В., Зверев И.Н., Карунин А.Л. и др. Конструкция автомобиля. Шасси. М.: МАМИ, 2000.
  4. Хортов В.П. «Пламенный мотор» с электроконденсатором, или что сбережёт земной кислород // Техника – молодёжи. 2000. № 4. С. 34–35.
  5. Варыпаев В.Н., Дасоян М.А., Никольский В.А. Химические источники тока: уч. пос. для хим.-техн. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1990.
  6. Поляков Н.А. Система электростартерного пуска транспортных средств с применением комбинированного источника электрической энергии: дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2005.
  7. Лавриков А.А., Малеев Р.А., Зуев С.М., и др. Математическое моделирование адаптера для выравнивания напряжений аккумуляторной батареи. Т. 1. М.: МГТУ «МАМИ». 2019. № 3(41). С. 57–66.
  8. Закгейм Л.Н. Электролитические конденсаторы. М., Л.: Государственное энергетическое издательство, 1954.
  9. ГОСТ Р 41.83-99. (Правила ЕЭК ООН № 83). Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении выбросов загрязняющих веществ в зависимости от топлива, необходимого для двигателей. Добавление 82. Пересмотр 3. Режим доступа: https://meganorm.ru/ Data2/1/4294847/4294847005.htm
  10. ГОСТ Р ЕН 1986-1-2011. Автомобили с электрической тягой. Измерение энергетических характеристик. Ч. 1. Электромобили. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data/512/51232.pdf
  11. ГОСТ Р 59078-2020. Электромобили и автомобильные транспортные средства с комбинированными энергоустановками. Классификация. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/ Data/752/75225.pdf

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Характеристики никель-кадмиевого аккумулятора при различных токах.

Скачать (65KB)
3. Рис. 2. Характеристики аккумулятора при различных температурах.

Скачать (85KB)
4. Рис. 3. Сравнение параметров различных НЭЭ: 1 — химические НЭ; 2 — электростатические и электролитические конденсаторы; 3 — молекулярные НЭ.

Скачать (134KB)
5. Рис. 4. Заданный городской цикл.

Скачать (101KB)
6. Рис. 5. Циклы движения: а — NEDC; b — WLTC; c — JC08; d — EPA HWFET.

Скачать (380KB)
7. Рис. 6. Алгоритм работы электропривода ТС в городском цикле.

Скачать (118KB)
8. Рис. 7. Структурная схема силовой части электромобиля: ТАБ — тяговая аккумуляторная батарея; ПКА — преобразовательнокоммутационная аппаратура; ЕНЭ — ёмкостный накопитель энергии; ТЭМ — тяговая электрическая машина; ГП — главная передача; ВК — ведущие колёса.

Скачать (27KB)
9. Рис. 8. Классификация электромобилей и автотранспортных средств (АТС) с комбинированными энергоустановками (КЭУ).

Скачать (145KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».