Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43066| Назва: | Підвищення ефективності використання електроенергії двигуном електромобіля |
| Інші назви: | Increasing the efficiency of electricity use by the engine of an electric car |
| Автори: | Малушенко, Андрій Сергійович Malushenko, Andrii |
| Бібліографічний опис: | Малушенко А. С. Підвищення ефективності використання електроенергії двигуном електромобіля: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / А. С. Малушенко. — Тернопіль: ТНТУ, 2023. — 67 с. |
| Дата публікації: | гру-2023 |
| Дата внесення: | 25-гру-2023 |
| Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Науковий керівник: | Козак, Катерина Миколаївна Kozak, Kateryna |
| УДК: | 621.3 |
| Теми: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка електропривід гібридний електроавтомобіль акумулятор коробка передач electric drive hybrid electric vehicle battery gearbox |
| Кількість сторінок: | 67 |
| Короткий огляд (реферат): | Дана робота присвячена дослідженню роботи електроприводу гібридного електромобіля. На основі аналізу швидкісних режимів міста виявлено можливість збільшити відстань на яку проїде автомобіль на одному заряді.
Розроблено модель електроприводу гібридного електромобіля. Дана модель є комплексною і складається із ряду моделей. Серед них модель коробки передач, Її використання дозволило визначити оптимальну комбінацію передач для досягнення нижчого споживання енергії від високовольтної батареї. Модель розроблена в середовищі MATLAB/Simulink. Кожен етап моделі моделювався окремо, щоб переконатися, що динамічна та стаціонарна поведінка відповідає очікуваній. Параметри двигуна та приводу були підібрані таким чином, щоб бути близькими до системи Toyota Prius. Механізм перемикання 4-швидкісних передач був змодельований за допомогою таблиці переходів автомата Simulink, щоб забезпечити належну роботу як при перемиканні на вищу. This paper is devoted to the study of the electric drive of a hybrid electric vehicle. Based on the analysis of the city's speed regimes, it is possible to increase the distance a car can travel on a single charge. A model of the electric drive of a hybrid electric vehicle has been developed. This model is complex and consists of a number of models. Among them is the gearbox model, which allowed us to determine the optimal gear combination to achieve lower energy consumption from the high-voltage battery. The model was developed in MATLAB/Simulink. Each stage of the model was simulated separately to ensure that the dynamic and steady-state behaviour was as expected. The engine and drive parameters were selected to be close to the Toyota Prius system. The 4-speed gearshift mechanism was modelled using a Simulink automaton transition table to ensure proper operation as when shifting to a higher gear. |
| Опис: | Встановлено, що використання приводу зі змінною швидкістю замість приводу з постійною швидкістю може підвищити ефективність системи від 15 до 27 %. Робота приводу зі змінною швидкістю приносить користь навколишньому середовищу з точки зору економії енергії, зменшує забруднення атмосфери за рахунок зниження споживання енергії та виробництва. Більшість гібридних електромобілів наразі використовують 1-2 передачі для максимізації ефективності двигуна, проте багато гібридів не використовують жодної передачі взагалі. Ця модель працює, але не дозволяє використовувати менший за розміром та ефективніший двигун. Наведений цій роботі аналіз показує, що вибір правильного передаточного числа може бути корисним для ефективного використання потужності приводу і мінімізації споживання енергії від джерела живлення. Розроблено модель тягового приводу та навантаження транспортного засобу для гібридного електромобіля, включаючи модель набору передач, що дозволяє визначити оптимальну комбінацію наборів передач для досягнення нижчого споживання енергії від високовольтної батареї. Модель була розроблена в середовищі MATLAB/Simulink. Кожен етап моделі моделювався окремо, щоб переконатися, що динамічна та стаціонарна поведінка відповідає очікуваній. Параметри двигуна та приводу були підібрані таким чином, щоб бути близькими до системи Toyota Prius. Механізм перемикання 4-швидкісних передач був змодельований за допомогою таблиці переходів автомата Simulink, щоб забезпечити належну роботу як при перемиканні на вищу (під час прискорення), так і на нижчу передачу (під час уповільнення). |
| Зміст: | ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 9 1.1 Історія електромобілебудування 9 1.2 Історія гібридного транспортного засобу 11 1.3 Важливість гібридних та електричних транспортних засобів з екологічної та соціальної точки зору 12 1.4 Принцип дії гібридного електромобіля 13 1.5 Висновки до розділу 18 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 19 2.1 Система електроприводу 19 2.1.1 Акумулятор 19 2.1.2 Привід двигуна 21 2.1.2.1 Інвертор 21 2.1.2.2 Електрична машина 21 2.2 Модель навантаження транспортного засобу 29 2.3 Баланс потужності та енергозбереження 30 2.4 Коробка передач 32 2.5 Висновки до розділу 34 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 3.1 Системне моделювання 36 3.2 Моделювання двигуна 37 3.3 Моделювання керування 38 3.4 Моделювання зубчастих передач 38 3.5 Моделювання навантаження 40 3.6 Моделі дорожніх циклів як вхідні дані 41 3.7 Результати моделювання 44 3.7.1 Результати швидкості та крутного моменту для ступінчастого входу 44 3.7.2 Результати моделювання з використанням ДГМР 48 3.8 Оптимізація передаточних чисел 50 3.9 Висновки до розділу 54 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 55 4.1 Заходи безпеки при монтажі електроустановок 55 4.2 Допомога при ураженні електричним струмом в електроустановках напругою до 1000 В 56 4.3 Підвищення стійкості роботи об’єктів енергетики у воєнний час 59 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 63 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 65 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43066 |
| Власник авторського права: | © Малушенко А.С., 2023 |
| Перелік літератури: | 1. Малушенко А.С. Перспектива зарядки електромобілів від відновлювальних джерел енергії // А. С. Малушенко; М.Б. Горват; В. П. Коваль / Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІІ міжнар. наук.- практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 6-7 грудня 2023) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2023. – С. 225. 2. Bertoluzzo, M., Bolognesi, P., Buja, G., & Thakura, P. (2007, November). Role and technology of the power split apparatus in hybrid electric vehicles. In IECON 2007-33rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (pp. 256-261). IEEE. 3. Bayrak, A. E., Ren, Y., & Papalambros, P. Y. (2013, August). Design of hybrid-electric vehicle architectures using auto-generation of feasible driving modes. In International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference (Vol. 55843, p. V001T01A005). American Society of Mechanical Engineers. 4. Yang, Z., Shang, F., Brown, I. P., & Krishnamurthy, M. (2015). Comparative study of interior permanent magnet, induction, and switched reluctance motor drives for EV and HEV applications. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 1(3), 245-254. 5. Orobchuk, B., & Koval, V. (2020). Development and research of Wi-Fi network for receiving and transmitting telemechanical information in the training laboratory. Вісник Тернопільського національного технічного університету, 99(3), 124-132. 6. Ansari, A., Jain, S., Phulambikar, S. P., & Gupta, S. (2014). Performance and Analysis with Power Quality Improvement with Induction Motor in Electric Drive. International Journal of Engineering and Technical Research, 2(10), 30-34. 7. Vadym Koval, Serhii Martsenko, Myroslav Zin (2023). Designing and Implementing Intelligent Lighting Control System. The 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 14-16, Vol. 3468, Pages 241-249. 8. Kim, M., Jeung, D., & Min, K. (2012). Fuel Economy of Series Hybrid Electric Bus by Matching the Gear Ratio of Different Capacity Traction Motors. World Electric Vehicle Journal, 5(1), 254-260. 9. Керея Ю.Б. Роль системи накопичення енергії у електроенергетичній системі //Ю.Б.Керея, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 68. 10. Коваль В. П. Використання суперконденсаторів у енергоустановках / В. П. Коваль, Я. О. Філюк, А. М. Смучок // Збірник тез доповідей Ⅳ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій―, 25-26 листопада 2015 року — Т. : ТНТУ, 2015 — Том 2. — С. 105. 11. Ковальчин М.В. Галузі застосування термоелектричних генераторів // М.В. Ковальчин, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 69. 12. Bohdan Orobchuk, Ivan Sysak, Oleh Buniak, Serhii Babiuk, Vadym Koval (2023) Development of the reactive power compensation laboratory bench and its integration into the training simulator of dispatch control system. The 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems 2023 (ITTAP 2023) 13. Левчук П. П. Зарядка електричних транспортних засобів на основі безпровідної передачі енергії / П. П. Левчук, В. П. Коваль // Збірник тез доповідей ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій―, 25-26 листопада 2020 року. — Т. : ТНТУ, 2020. — Том 2. — С. 117. 14. El Shewy, H. M., Abd Al Kader, F. E., El Kholy, M. M., & El Shahat, A. (2008, May). Dynamic modeling of permanent magnet synchronous motor using MATLAB-simulink. In The International Conference on Electrical Engineering (Vol. 6, No. 6th International Conference on Electrical Engineering ICEENG 2008, pp. 1- 16). Military Technical College. 15. Johri, R., Baseley, S., & Filipi, Z. (2011, January). Simultaneous optimization of supervisory control and gear shift logic for a parallel hydraulic hybrid refuse truck using stochastic dynamic programming. In Dynamic Systems and Control Conference (Vol. 54754, pp. 99-106). 16. Lin, X., Wang, Y., Pedram, M., Kim, J., & Chang, N. (2013). Designing fault-tolerant photovoltaic systems. IEEE Design & Test, 31(3), 76-84. 17. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. Підручник/ В.Ц.Жидецький, В.С Джигирей, О.В.Мельников. – Вид. 5-те, доповнене. – Львів: Афіша, 2000. – 350 с. 18. Стеблюк М.І. Цивільна оборона та цивільний захист: Підручник. – 2-ге вид., перероб. Затверджено МОН / М.І. Стеблюк.– К., 2010. – 487 с. 19. Техноекологія та цивільна безпека. Частина «цивільна безпека»/ автор-укладач В.С. Стручок– Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., – 156 с. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Avtorska_Малушенко А.С..doc | Авторська довідка_Малушенко А.С. | 79,5 kB | Microsoft Word | Переглянути/відкрити |
| Малушенко А.С._робота.pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Малушенко А.С. | 2,38 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора