Электровелосипед с комбинированным тяговым приводом

• Автор: Лю Сяо Кан
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 244 с.

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
эв Электровелосипед
итс Индивидуальное транспортное средство
тэп Тяговый электропривод
МУ Мускульное усилие
ТАБ Тяговая аккумуляторная батарея
ТЭД Тяговый электродвигатель
нв Независимое возбуждение
шип Широтно-импульсный преобразователь
кпд Коэффициент полезного действия
СКА Свинцово-кислотный аккумулятор
НКА Никель-кадмйевый аккумулятор
ЕНЭ Емкостный накопитель энергии
ТКБ Тяговая конденсаторная батарея
А Аккумулятор
ММ Математическая модель
АТ Автономный транспорт
эдс Электродвижущая сила
ВАХ Вольт-амперная характеристика
ПЭС Потребительная и эксплуатационная система
ЭВМ Электронная вычислительная машина
БП Блок питания
ДС Датчик скорости
пчн Преобразователь частота-напряжение
ис Индикатор скорости

ВВЕДЕНИЕ
1. ПЕРСПЕКТИВЫ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
1.1. Индивидуальное транспортное средство как фактор экологичности
и энергетической эффективности
1.2. Электровелосипед - индивидуальный транспорт с новыми потребительскими и эксплуатационными свойствами
1.3. Характеристики комбинированных приводов электровелосипеда
1.4. Основные параметры бортовых источников энергии
1.5. Цель и задачи исследований
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ БОРТОВЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ РАЗЛИЧНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ
2.1. Аналитическое описание характеристик аккумуляторов
2.2. Математическое моделирование аккумуляторов
2.3. Математическая модель емкостных накопителей энергии
2.4. Биомеханика велосипедиста и аппроксимация его тягово-
мощностных характеристик
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ПАРАМЕТРАМИ ЭЖТРОВЕЛОСИПЕДА И ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ
3.1.Электровелосипед и его эксплуатационные свойства
3.2.Чувствительность эксплуатационных свойств ЭВ к изменению его
параметров
3.2.1. Моделирование равномерного движения с а=
3.2.2. Моделирование равномерного движения ЭВ на подъем
3.2.3. Моделирование равномерного движения ЭВ под уклон

3.2.4. Информационная совместимость моделей
3.2.5. Приведенный расход энергии при равномерном и циклическом движении
3.3. Статический анализ ЭВ для заданных эксплуатационных свойств
3.4. Параметрический анализ с учетом тягово-динамических свойств ЭВ .
3.4.1. Исследование фазы разгона ЭВ
3.4.2. Исследование режимов наброса нагрузок при разгоне
3.4.3. Исследование режима торможения ЭВ
3.4.4. Расчет сброса нагрузок электровелосипеда при торможении
3.5. Методика построения тяговой характеристики ЭВ
Выводы
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕДА И РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ СОВОКУПНОСТИ ЕГО ВЗАИМОСВЯЗЕЙ
4.1. Ездовые циклы тестирования ЭВ для различных условий движения
4.2. Динамика и энергетика ЭВ при циклическом движении
4.3. Особенности динамических и энергетических характеристик ЭВ
при движении по обособленной велосипедной дорожке
4.4. Выбор параметров аккумуляторной батареи
4.5. Управление тяговым электродвигателем по минимуму потерь
Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕДА
5.1 .Программа и методика ходовых испытаний электровелосипедов
5.1.1. Программа ходовых испытаний
5.1.2. Подготовка ходовых испытаний электровелосипедов
5.1.3. Методики ходовых испытаний электровелосипедов
5.2.Инерционные свойства электровелосипеда и определение запаса
хода равномерного движения

Данный тип ТАБ считается перспективным и для ЭМ ближайшего времени. Интенсивно ведутся работы по совершенствованию технических параметров и развертыванию производства таких ТАБ. Наибольших успехов в изготовлении Ni-mH ТАБ для ЭМ добилась фирма Ovonic, США. Они выпускают аккумуляторы с удельными показателями: 80 Втч/кг, (при 90% глубине разряда), 260 Вт/кг (при 100% степени заряженности) и 600 циклов. К преимуществам Ni-MH ТАБ относятся отсутствие токсичных выделений, надежность в эксплуатации, без уход-ность обслуживания [83, 86, 89, 124].
Установленная Ni-MH ТАБ (рис. 1.14) энергоемкостью 2,4 кВтч на ЭВ японского университета «Tokyo Denki University» обеспечивает ему пробег 250 км в день и при установлении ТАБ энергоемкостью 3,6 кВтч - 360 км.
На рис. 1.15 и в табл. 1.7 приведено сравнение вольт - амперных характеристик (рис. 1.15) и основных параметров Ni-Cd и Ni-mH (табл. 1.7) аккумулято-ров[121].
На рис. 1.16 показан электровелосипед глубокой конвертации, оснащенный Ni-mH ТАБ. Этот ЭВ развивает скорость до 40 км/ч и на одной зарядке, в городских условиях движения, пробегает расстояние до 80 км [123].
Конструкция (а) и внешний вид (б) Ni-mH батареи фирмы YASSA (Япония)
Рис. 1.
Развитие технологий производства накопителей энергии (табл. 1.6) способствуют переводу индивидуальных транспортных средств на электротягу Это даст существенный стимул для дальнейшего развития экологически чистого индивидуального транспорта и новых направлений электромашиностроения.