Повышение надежности транспортных электрохимических генераторов при использовании суперконденсаторов

• Автор: Новиков, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Сокращения

Глава 1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Тенденции развития малозагрязняющих транспортных средств

1.1.1 Историческое развитие электромобилей

1.1.2 Оценка влияния доли транспорта на загрязнение окружающей среды

1.1.3 Оценка эффективности использование энергии электромобилем

1.1.4 Современные концепции развития электромобилестроения

1.2 Опыт использования комбинированных энергоустановок на тяговотранспортных средствах

1.3 Опыт использования суперконденсаторов на тягово-транспортных средствах

1.4 Опыт использования ЭХГ на транспорте

1.5 Сравнение ЭХГ с ДВС для транспортных и передвижных установок

1.6 Технологии энергосбережения и проектирования
1.7 Цели и задачи исследования
Глава 2. Анализ характеристик электрохимического генератора и суперконденсатора для использования в комбинированных энергоустановках тягово-транспортных средств
2.1 Характеристики электрохимического генератора
2.1.1 Напряжение и вольтамперная характеристика топливного элемента
2.1.2 Основные характеристики топливных элементов
2.1.3 Основные системы ЭХГ
2.1.4 Основные параметры ЭХГ
2.1.5 Оптимизация напряжения элементов в ЭХГ
2.2 Характеристика суперконденсатора
2.2.1 Общие сведения

2.2.2 Статические энергетические потери
2.2.3 Динамические энергетические потери
2.3 Комплекс электрохимического генератора с накопителем энергии в
качестве преобразователя мощности
2.4. Выводы по главе
Глава 3. Математическое моделирование переходных процессов при совместном функционировании электрохимического генератора с суперконденсатором на тягово-транспортном средстве
3.1 Математическое описание процесса заряда суперконденсатора от электрохимического генератора и разгона тягово-транспортного средства
3.2 Расчет процессов в системе электропривода
3.2.1 Система электропривода с ЭХГ и суперконденсатором
3.2.2 Система электропривода с электрохимическим генератором
3.2.3 Система электропривода с суперконденсатором
3.3 Расчет параметров суперконденсатора и электрохимического генератора
3.4 Процесс заряда суперконденсатора при регенеративном торможении
3.5 Принцип функционирования системы накопления совместно с первичным источником энергии
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4. Моделирование и экспериментальное исследование гибридного тягово-транспортного средства на базе разработанной математической модели
4.1 Алгоритм работы комбинированной энергоустановки
4.2 Моделирование работы гибридного тягово-транспортного средства в
режимах ездового цикла
4.2.1 Определение параметров суперконденсаторов
4.3. Выводы по главе

Глава 5. Экономическая эффективность совместного использования
электрохимического генератора и суперконденсатора в тяговом
электроприводе
5.1 Составляющие факторы экономической эффективности
5.2 Годовая экономическая эффективность в эксплуатации
5.3 Технико-экономическая эффективность в народном хозяйстве
5.4 Годовая эффективность за счет улучшения экологии
5.5 Экономическая эффективность на заводе
5.3 Выводы по главе
Общие выводы
ЛИТЕРАТУРА

Каким же будет накопитель в данном проекте решать консорциуму, который объявил тендер. Лет 10 или даже 5 назад ответ был бы однозначен -аккумулятор.
1.3 Опыт использования суперконденсаторов на тяговотранспортных средствах
Данные устройства по своим зарядно-разрядным характеристикам являются аналогами конденсаторов сверхвысокой энергоемкости (фарадного диапазона), а их принцип действия, открытый еще в 1887 году Гельмгольцем, основан на заряде двойного электрического слоя, сформированного на межфазной границе электронного проводника и электролита.
За последнее десятилетие в мире произошло существенное продвижение вперед в создании больших конденсаторов. Это способствовало дополнительной исследовательской активности, финансированной преимущественно Министерство энергетики США.
Суперконденсаторы обладают лучшими характеристиками при низких температурах по сравнению с гальваническими элементами. Особенно они эффективны при разрядах большими токами в течение короткого времени.
Плотность энергии в указанном конденсаторе в несколько раз выше, чем в лучших традиционных конденсаторах, а мощность импульсного разряда в несколько раз выше мощности аккумулятора. Они наиболее эффективны в тех областях техники, где требуется импульсное выделение энергии за время порядка 0,1... 10 с. Как известно, именно за такой период времени осуществляется разгон автомобиля.
Суперконденсаторы обладают следующими характерными особенностями, важными при проектировании буферного источника мощности:
малое внутреннее сопротивление;