Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 31.12.2012
Код ГРНТИ: 44.00.00
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Анализ силовых схем гибридных силовых установок автомобиля

Селиверстов Д.В., магистрант ФМА
ФГБОУ ВПО «НГТУ»

     В настоящее время автомобилям с гибридной силовой установкой уделяется повышенное внимание, т.к. они сочетают в себе преимущества электромобиля и автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

     Отличительной особенностью гибридной силовой установки автомобиля является возможность аккумулирования, преобразования и перераспределения электрической энергии в различных режимах функционирования транспортного средства.

     В зависимости от того, какую роль в силовой установке играет электродвигатель, гибриды подразделяются на умеренные (mild hybrids) и полные (full hybrids). К умеренным относится параллельная гибридная силовая установка, а к полным: последовательная и смешанная [3, 4].

     В последовательной гибридной схеме (Рис.1 ) ДВС используется только для привода генератора, а вырабатываемая последним электроэнергия заряжает аккумуляторную батарею и питает электродвигатель, который и вращает ведущие колеса, что позволяет исключить коробку передач и проводить режим рекуперативного торможения [3, 4].

Рис. 1 — Последовательная гибридная силовая установка

     На основе параллельной гибридной схемы (Рис. 2) выполнено подавляющее число умеренных гибридов. Ведущие колеса приводятся в движение ДВС и электродвигателем, который питается от аккумуляторной батареи. При этом сохраняется необходимость в трансмиссии, а ДВС функционирует в неэффективных переходных режимах. Момент, развиваемый двумя источниками, распределяется в зависимости от условий движения. С целью снижения энергетических затрат в данной схеме также возможен режим рекуперативного торможения транспортного средства [3, 4].

Рис. 2 — Параллельная гибридная силовая установка

     В смешанной гибридной схеме (Рис. 3) наличие планетарной передачи позволяет осуществить кинематическую связь ДВС и электродвигателя. ДВС передает вращающий момент на колёса совместно с электромотором, одновременно вращая генератор. Генератор вырабатывает электроэнергию, заряжая аккумуляторную батарею и питая электродвигатель. В традиционной коробке передач нет необходимости: электроника регулирует обороты моторов и генератора, превращая такую систему в бесступенчатую трансмиссию [3, 4].

Рис. 3 — Смешанная гибридная силовая установка

     В работе проанализированы три схемы гибридных силовых установок. Из ряда проведенных тягово-энергетических расчетов установлено, что наиболее целесообразным является использование последовательной гибридной силовой установки, т.к. она обеспечивает оптимальные тяговые характеристики и экономичность работы транспортного средства [1,2,3,5,6]. Схема последовательного гибрида позволяет увеличить КПД транспортного средства до 36%, дает двукратное снижение расхода топлива, позволяет увеличить запас хода на одной заправке, а также значительно снизить количество вредных выбросов в атмосферу.

Литература

     1. Розенфельд, В.Е. Теория электрической тяги [Текст] / Исаев И.П., Сидоров Н.Н.: учебник для вузов ж.-д. трансп. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1995 — 294 с.

     2. Бут Д.А. Накопители энергии: Учеб. пособие для вузов/ Алиевский, С.Р. Мизюрин, П.В. Васюкевич: Под ред. Д.А.Бут. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 400с.: ил.

     3. Larminie, A. Electric Vehicle Technology Explained. — John Wiley & Sons Ltd. — England, 2003. — 296 р.

     4. Щетина, В.А. Электромобиль: Техника и экономика/ Ю.А. Морговский, Б.И. Центер, В.А. Богомазов; Под общ. ред. В.А. Щетины — Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1987. — 253 с.: ил.

     5. Варакин, И.Н. Электрохимические конденсаторы для гибридного электрического транспорта [Электрон. ресурс] / И.Н. Варакин, А.Д. Клементов, Н.Ф. Стародубцев . — Режим доступа:http://esma-cap.com/FAQ/condensatory_dlya_electrotransporta.pdf. — Загл. с экрана.

     6. Сорокин, А.Н. Суперконденсаторы [Электрон. ресурс] . — Режим доступа: http://electrosad.ru/Electronics/SuperCon.htm — Загл. с экрана



Библиографическая ссылка на статью:
Селиверстов Д.В. Анализ силовых схем гибридных силовых установок автомобиля // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2012.–URL: /articles.php?id=72 (Дата обращения: 01.12.2021)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru