Підвищення ефективності системи рекуперації енергії колісних транспортних засобів з електричним приводом

ВСТУП ..................................................................................................................... 5
РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН ПИТАННЯ ТА ПЕРСПЕКТИВИ
РОЗВИТКУ АВТОМОБІЛІВ З ЕЛЕКТРИЧНИМ ПРИВОДОМ ...................... 11
1.1 Сучасний стан ринку транспортних засобів, обладнаних
електродвигунами ................................................................................................. 11
1.2 Принципова схема системи рекуперації енергії .................................... 15
1.3 Гальмівні системи та рекуперація енергії .............................................. 18
1.4 Аналіз останніх досліджень ..................................................................... 23
1.5 Висновки з розділу .................................................................................... 35
РОЗДІЛ 2 РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ПРОЦЕСУ
РЕКУПЕРАТИВНОГО ГАЛЬМУВАННЯ ТРАНСПОРТНОГО ЗАСОБУ,
ОБЛАДНАНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ ......................................................... 36
2.1 Розклад сил під час гальмування автомобіля ......................................... 36
2.2 Ідентифікація складників процесу рекуперативного гальмування ..... 38
2.2.1 Гальмівний момент електродвигуна .................................................... 38
2.2.2 Сила опору повітря ................................................................................ 40
2.2.3 Сповільнення транспортного засобу .................................................... 42
2.2.4 Поздовжній профіль дороги .................................................................. 44
2.2.5 Передатні числа трансмісії .................................................................... 47
2.3 Математична модель процесу рекуперативного гальмування
транспортного засобу ............................................................................................ 49
2.3.1 Енергетичний баланс процесу рекуперативного гальмування ......... 49
2.3.2 Регулювання процесу рекуперативного гальмування ........................ 53
2.3.2.1 Регулювання процесу рекуперативного гальмування
потенціометричними давачами ............................................................................ 54 3
2.3.2.2 Регулювання широтно-імпульсною модуляцією ............................. 57
2.3.3 Модель регульованого процесу рекуперативного гальмування ....... 63
2.4 Керування процесом рекуперативного гальмування ............................ 64
2.5 Висновки з розділу .................................................................................... 71
РОЗДІЛ 3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ...................................... 72
3.1 Загальні умови та методика проведення досліджень ............................ 72
3.1.1 Умови та завдання досліджень ............................................................. 72
3.1.2 Параметри, які реєструються ................................................................ 75
3.1.3 Випробувальне устаткування для проведення експерименту ........... 76
3.1.4 Методи вимірювання ............................................................................. 78
3.2 Планування експерименту ....................................................................... 80
3.3 Опрацювання результатів експерименту ................................................ 85
3.3.1 Службове гальмування .......................................................................... 85
3.3.2 Оцінювання невизначеності вимірювань ............................................ 89
3.3.2.1 Оцінювання невизначеності ефективності гальмування ................ 90
3.3.2.2 Оцінювання невизначеності показників енергоефективності ...... 101
3.4 Регресійні математичні моделі процесу рекуперативного
гальмування ......................................................................................................... 104
3.5 Висновки з розділу .................................................................................. 111
РОЗДІЛ 4 РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ
ПРОЦЕСУ РЕКУПЕРАТИВНОГО ГАЛЬМУВАННЯ АВТОМОБІЛЯ З
ЕЛЕКТРИЧНИМ ПРИВОДОМ ......................................................................... 112
4.1 Оцінювання результатів теоретичних та експериментальних
досліджень ........................................................................................................... 112
4.2 Дослідження роботи системи рекуперації ............................................ 114
4.2.1 Ефективність гальмування .................................................................. 114 4
4.2.2 Рух у міському їздовому циклі ........................................................... 119
4.2.3 Блокування коліс автомобіля під час рекуперативного
гальмування ......................................................................................................... 123
4.2.4 Рух транспортного засобу з електричним приводом на затяжних
спусках .................................................................................................................. 128
4.3 Засади функціонування системи управління рекуперацією енергії
гібридного автомобіля ........................................................................................ 133
4.4 Прогнозування процесів рекуперативного гальмування та
підвищення їх ефективності ............................................................................... 135
4.4.1 Режим роботи накопичувачів енергії ................................................. 135
4.4.2 Пропозиції по реалізації підвищення ефективності систем
рекуперації енергії ............................................................................................... 146
4.4.3 Прогнозовані процеси рекуперативного гальмування під час
руху транспортного засобу................................................................................. 151
4.4.4 Розрахунок системи рекуперативного гальмування ........................ 151
4.5 Показники ефективності системи рекуперативного гальмування ..... 152
4.6 Висновки з розділу .................................................................................. 155
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ .................................................................................... 157
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ........................................................... 159
ДОДАТКИ ............................................................................................................ 180