Исследование процесса рекуперативного торможения гибридных тягово-транспортных средств

• Автор: Фетисов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Содержание

Перечень сокращений

Введение

Глава 1. Состояние вопроса, цепь и задачи исследования

1.1 Постановка проблемы

1.2 Основные направления работ но чистым ЭМ

1.3 Основные тенденции создания гибридных ЭМ

1.4 ЭМ с топливными элементами

1.5 Стандартизация

1.6 Европейские испытательные циклы

1.7 Японские нормативы на испытательные циклы и для оценки

эмиссии
1.8 Основные типы тяговых аккумуляторных батарей
1.9. Эффективность электротранспортных средств
1 Мировой рынок электрических аккумуляторов
1 Получение электроэнергии для электромобилей
1 Цель и задачи исследования
1 Выводы по главе 1.
Глава 2. Математическое моделирование системы комбинированного
привода тяговотранспортного средства
2.1 Анализ параметров комбинированной энергетической системы
гибридного автомобиля
2.2 Тяговое оборудование с КЭУ
2.3 Алгоритм работы тягового электропривода с КЭУ при движении по циклу НАМИ2
2.4 Расчет энергетических характеристик КЭУ при движении по циклу
НАМИ2
2.5 Определение зависимости требуемой величины мощности ДВС от
времени движения
2.6. Выводы по главе 2.
Глава 3. Экспериментальные исследования
3.1. Разработка принципиальной схемы зарядноразрядного усзройства суперкондесатора
3.2. Алгоритм работы комбинированной энергоустановки
3.3. Диспетчер режимов
3.4. Моделирование работы гибридного электромобиля в режимах ездового цикла
3.4.1. Определение параметров суперконденсаторов
3.4.3. Модель суперконденсатора
3.5.4. Выбор приближения
3.3.4. Результаты подбора 8
3.5. Исследование взаимосвязей, процессов и закономерностей в гибридном электромобиле
3.6. Выводы по главе 3
Глава 4. Экономическая часть
4.1 Годовая экономическая эффективность в эксплуатации
4.2. Выводы по главе 4
Общие выводы
Список литературы


К работе привлечены многочисленные научно-исследовательские организации этих стран. Финансовая поддержка работ по ЭМ в Западной Европе с по гг. Европейского экономического сообщества -0 млн. Правительство Москвы также приняло ряд решений, направленных на улучшение экологического состояния города. Предусмотрены работы и по созданию новых конструкций ЭМ, в том числе электробусов (ЭБ) и микроавтобусов-такси на базе автомобиля «ГАЗель». ЭМ с аккумуляторной батареей АБ (EV); гибридные ЭМ, т. ЭМ с комбинированными энергоустановками (HEV). ЭМ с топливными элементами (FEV). M(HEV) делятся на 2 группы: LEV (Low EV) - ЭМ с малыми выбросами; ULEV (Ultra Low EV) - ЭМ с ультрамалыми выбросами. Эмиссии для LEV и ULEV определены соответствующими стандартами. Известно, что применение ЛБ на ЭМ определяет возможность создания ЭМ без выбросов вредных веществ (ZEV). Традиционными тяговыми АБ являются свинцово-кислотные батареи ( Втч/кг), никель-кадмиевые ( - Втч/кг), никель-железные (- Втч/кг). В последние годы фирмами SAFT, Ovonic, Sanyo, Panasonic, Varta, национальными лабораториями США JPL, ANL и другими организациями разработаны новые тяговые АБ, в том числе никель-металлгидридные ( Втч/кг), литий-ионные и литий-полимерные (до 0 Втч/кг) [-]. Традиционные АБ стоят в пределах ИЮ-0 долл. Вт-ч. Эти данные являются ориентировочными, так как, например, никель-кадмиевые АБ дороже свинцовых батарей в 2 - 3 раза. Удельные значения энергии (Втч/кг) приведены для 5-часового режима разряда. Вт-ч. Информация о предполагаемых сроках службы новых АБ (0 циклов по никель-металлгидридным ЛБ) пока не подтверждается проведенными испытаниями. Срок службы емкостных накопителей энергии достигает от 3 до 6 циклов, но они имеют высокую стоимость (отдо 0 долл. Втч/кг) [-]. Нельзя, однако, не отметить высокие мощностные показатели НЭ -1 кВт/кг (в сравнении с традиционными АБ до 0,1 кВт/кг). На основе приведенных кратких характеристик АБ сделаны некоторые выводы о зависимости пробега ЭМ [-]. Пробег. Рис. Зависимость пробега ЭМ от типа АБ и ее удельной массы в полной массе экипажа от типа АБ и ее удельной массы в полной массе экипажа (см. Расчеты для построения этой зависимости выполнены для графика движения БАЦі 7С (две остановки на 1 км, удельный расход энергии 4Втч/ткм) [-]. АБ и режим движения, по и масса ЛБ, которую можно разместить в ЭМ, а также (правда, в меньшей степени) масса ЭМ. На основании приведенной зависимости можно сделать вывод, что транспортные средства на АБ можно выпускать в виде легких 2- или 3-колесных электровелосииедов, масса АБ которых составляет значительную долю в общей массе транспортного средства. В - гг. ЭМ, прогнозируется выпуск и продажа этих машин до 0 ты с. В качестве примера можно привести конструкцию электровелосипеда массой кг, созданную фирмой Sothem California Edison (USA), имеющего скорость км/ч и пробег от одного заряда никель-металлгидридпой АБ км/ч. Несколько фирм США начали выпуск велосипедных мотор-колес мощностью 0 - 0 Вт с бесколлекторными электродвигателями на постоянных магнитах [-]. Фирма Ford работает над снижением массы ЭМ «Р-», разработанного на базе модели автомобиля «Ford - Taurus». Некоторые показатели, свидетельствующие о снижении массы ЭМ, приведены в табл. Полная масса автомобиля «Taurus» составляет фунтов, а электромобиля «Р-» - фунтов, т. ЭМ на % [-]. ЭМ при рекуперативном торможении (увеличение пробега на -%). Таблица 1. Применение новых АБ с высокими удельными характеристиками, создание специальных конструкций корпуса, шасси и других элементов машины обеспечивают в настоящее время пробег' ЭМ 0 км и более. Главным препятствием сегодня на пути серийного производства «чистых» ЭМ является высокая стоимость и небольшой срок службы АБ. Гибридный ЭМ, т. ЭМ с комбинированной энергетической установкой (ЭУ), сочетает, как правило, работу ДВС и АБ или НЭ. Эти системы, в свою очередь, делятся на параллельные и последовательные структуры энергоустановок ЭМ или структуры, имеющие признаки одновременно как последовательных, так и параллельных (смешанные структуры).