Розробка системи електроприводу та зарядження акумуляторних батарей електромобіля від відновлювальних джерел енергії

Abstract

Об’єкт дослідження – електромагнітні процеси в системі енергозабезпечення транспортних засобів з автономними джерелами живлення. Мета роботи – розробка нових науково-технічних рішень схемотехніки побудови електрообладнання електромобіля, алгоритмів управління тяговими та допоміжними перетворювачами та моделі управління системи фотобатарея–акумуляторна батарея. Проведені досліди балансу енергії транспортного засобу в різних режимах руху згідно європейським циклам та розроблено метод визначення встановленої енергомісткості акумуляторного джерела живлення, що дозволяє забезпечити раціональне співвідношення міжзарядного пробігу та вантажопід’ємності. Проведені аналітичні дослідження дозволили оцінити значення енергетичних показників системи електроживлення та її компонентів в різноманітних режимах роботи привода транспортного засобу Розроблена математична модель процесу зарядження в системі сонячна фото батарея – електрокумуляторна батарея, яка базується на аналізі зарядної характеристики акумуляторної батареї та вольтамперної характеристики фотоперетворювача. З аналізу сукупності узагальнених додаткових вимог до компонентів тягового електрообладнання автономного електротранспорту встановлено, що за усіх інших рівних умов перевагу матимуть ті системи, у яких питомі показники тягових АБ будуть не гірші за (40-60) Вт•год/кг та 200 Вт/кг; питомі показники перетворювача будуть не гірші за 1,5 кВт/кг та 2,0 кВт/дм3; питомі показники двигуна складатимуть (0,1-0,2) кВт/кг, а співвідношення номінальної потужності до потужності у колі збудження (для двигунів рівних потужностей) буде не меншим, ніж 25, за умов, що двигун має прийнятні генераторні спроможності і працює у трансмісії з енергоефективною кінематичною схемою. Проведені теоретичні та експериментальні дослідження дали можливість отримати схемотехнічні рішення та параметри компонентів систем електроживлення транспортних засобів. Компоненти електроустаткування, що пройшли стендові випробування, були встановлені у відсіку екомобіля (базовий автомобіль «Соболь» з дизельним двигуном внутрішнього згорання ГАЗ-560 потужністю 95 к.с.). У рамках виконання проекту були проведені попередні випробування з метою визначення функціонування електроустаткування як у міському циклі руху, так і при тривалому пробігу екомобіля (більше двох тисяч км) по дорогах загального користування. Результати функціональної перевірки показали надійну роботу компонентів електроустаткування, безвідмовну роботу систем завдання, струмообмеження, реверсування, блокувань і індикації. Під час ходових випробувань відмов електроустаткування не спостерігалося.