Повышение эффективности тягово-транспортных средств при использовании накопителей энергии

• Автор: Иванов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 310 с. : ил.

Содержание
Список сокращений
Введение
Г лава 1 «Состояние проблемы, цель и задачи исследования»
1.1 Экологическая и экономическая составляющие
1.2 Электромобили
1.3 Гибридные автомобили
1.4 Тягово-транспортные средства с электрической трансмиссией
1.5 Особенности развития систем электрооборудования транспортных средств
1.6 Аккумуляторные батареи
1.7 Суперконденсаторы
1.8 Выводы по главе
Глава 2 Исследование условий функционирования машин и агрегатов
и определение показателей эффективности накопителей электрической энергии
2.1 Характеристика импульсных нагрузок тягово-транспортных средств и методы их компенсации
2.1.1 Общие требования
2.1.2 Система электростартерного пуска
2.1.3 Накопитель энергии для сельскохозяйственных самоходных машин
2.1.4. Определение переходных режимов электропривода гибридного тягово-транспортного средства I
2.2. Определение требований к накопителям энергии и показатели их эффективности
2.2.1 Имитационная модель TTC с КЭУ и алгоритм управления
2.2.2 Результаты моделирования
2.2.3 Результаты моделирования функционирования накопителя

электрической энергии
2.2.4 Показатели функционирования аккумуляторных батарей
2.2.5 Показатели функционирования суперконденсаторов
2.2.5.1 Статические энергетические потери суперконденсаторов
2.2.5.2 Динамические энергетические потери суперконденсаторов
2.3. Выводы по главе 2 103 Глава 3 Теоретические исследования функционирования накопителей
энергии в различных режимах использования машин и агрегатов
3.1 Метод анализа переходных процессов машин и агрегатов
3.2 Математическая модель функционирования суперконденсатора в комбинированной системе пуска двигателя внутреннего сгорания
3.2.1. Принципиальная схема системы пуска ДВС
3.2.2. Математическая модель системы пуска ДВС
3.2.3 Расчет параметров комбинированных источников питания систем пуска ДВС
3.3 Исследование процессов функционирования накопителя энергии в гибридном машинно-тракторном агрегате
3.4. Математическая модель функционирования суперконденсатора в

гибридном тягово-транспортном средстве
3.4.1 Принципиальная схема работы
3.4.2 Аналитический метод расчета процессов в: системе тяговый электродвигатель - суперконденсатор
3.5 Математическая модель аккумуляторной батареи для электрических TTC
3.6 Выводы по главе
Г лава 4. «Результаты экспериментальных исследований»
4.1 Разработка принципиальной схемы комбинированного источника питания для системы комбинйрованного пуска и гибридной установки сельскохозяйственных самоходных машин
4.2 Определение параметров системы заряда комбинированных

источников питания систем пуска ДВС
4.3 Экспериментальные исследования функционирования комбинированной системы пуска
4.3.1 Методика испытаний
4.3.2 Основные условия испытаний
4.4 Экспериментальные исследования комбинированной энергоустановки на базе трактора ВТЗ-2048А
4.4.1 Исходные условия
4.4.2 Описание экспериментальной установки
4.4.3 Анализ и заключение по результатам испытаний
4.5 Экспериментальные исследования накопителя энергии для TTC с электрической трансмиссией
4.5.1 Начальные условия
4.5.2 Проведение испытаний
4.5.3 Результаты испытаний
4.5 Выводы по главе 4 202 В главе 5 «Внедрение и технико-экономическая оценка повышения
эффективности TTC при использовании накопителей энергии»
5.1 Расчет экономической эффективности применения систем пуска ДВС с комбинированным источником энергии
5.2 Технико-экономическая оценка эффективности применения накопителей энергии в МТА
5.3. Выводы по главе
Общие выводы
Список использованной литературы
Приложение
Приложение

меняется и возможно значительное его увеличение от средней величины.
Двигатель трактора не обладает достаточной перегрузочной способностью, то комплектование агрегата должно осуществляться с недогрузкой. Тогда возросший момент сопротивления будет форсирован за счёт «запаса» мощности двигателя [15, 16]. У трактора, двигатель которого обладает способностью преодолевать более или менее длительную перегрузку, комплектование агрегата может производиться на более высокую среднюю нагрузку [54-61].
Академик В.П. Горячкин в своих трудах отмечал: «Характер весьма разнообразных технологический процессов для с/х машин и орудий требует соответствующего подбора масс и скоростей рабочий органов и при том в связи с характером двигателя. Так, например, молотьба на ручных молотилках, на конных приводах, локомобилях,1 двигателях внутреннего сгорания, электротракторах отличается своеобразными особенностями. Поэтому необходимо связать массу и скорость рабочих органов не только с характером работы, но и с характеристикой двигателя».
Увеличение сопротивления сопровождается понижением угловой скорости двигателя и чем больше будет падение угловой скорости при форсировании временно возросшего сопротивления, тем снижение производительности будет больше [129, 130]. Таким образом,
производительность агрегата в большей степени зависит от соответствия

параметров трактор и характера механической характеристики двигателя данным условиям работы.
Использование КЭУ в МТА целесообразно для компенсации сопротивлений во время выполнения МТА сельскохозяйственных операций. Колебания нагрузки до 30% (вспашка) приводят к увеличению удельного расхода топлива от 10 до 25% в зависимости от условий работы регулятора.
Для тягово-транспортных средств важно, что большая часть первоначальных свойств тракторов, например производительность, работоспособность и некоторые другие, ухудшаются по мере работы