Отправить статью по E-mail Метод оценки эффективности применения электромеханических трансмиссий транспортных средств на этапе проектирования
- Авторы: Падалкин Б.В1, Иваненков В.В1, Косицын Б.Б1, Стадухин А.А1, Балковский К.С1
-
Учреждения:
- МГТУ им. Н.Э. Баумана
- Выпуск: Том 14, № 2 (2020)
- Страницы: 58-68
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/2074-0530/article/view/66756
- DOI: https://doi.org/10.31992/2074-0530-2020-44-2-58-68
- ID: 66756
Цитировать
Полный текст
Аннотация
С развитием тягового электропривода, а также бортовых накопителей электрической энергии, перспективными оказываются машины, оснащённые электромеханической трансмиссией. Однако на этапе проектирования подобных транспортных средств возникают затруднения, связанные с оценкой энергоэффективности разрабатываемых автомобилей, в частности, с оценкой коэффициента полезного действия тяговых электромашин. В данной работе авторами предлагается метод оценки коэффициента полезного действия тяговых электродвигателей вновь разрабатываемых электромеханических трансмиссий транспортных машин, основанный на построении эмпирической зависимости, аппроксимирующей статистические данные о характеристиках существующих электродвигателей. Для аппроксимации использовались данные по электродвигателям ряда производителей, используемых в составе трансмиссий транспортных средств. В статье рассматривается применение разработанного метода для разработки алгоритма управления трансмиссией колёсной машины, направленного на повышение её энергоэффективности. Работоспособность алгоритма подтверждена при помощи имитационного моделирования динамики рассматриваемого транспортного средства, исходные данные для моделирования были получены в ходе тягово-динамического расчёта. Разработанная имитационная модель совместно с методом оценки коэффициента полезного действия электродвигателя позволила провести сравнительную оценку разработанного алгоритма управления переключением передач и подхода к переключению передач, не учитывающего зависимость величины потерь энергии электромашины от режима работы в случаях движения по городскому и смешанному ездовым циклам. В качестве критериев оценки эффективности применения разработанного закона управления электромеханической трансмиссией использовались величина затрат энергии при движении по заданному циклу и количество переключений передач на маршруте. Полученные результаты подтверждают эффективность использования разработанного алгоритма в условиях движения транспортных средств в городской среде.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Б. В Падалкин
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Email: padalkin@bmstu.ru
к.т.н. Москва, Россия
В. В Иваненков
МГТУ им. Н.Э. Бауманак.т.н. Москва, Россия
Б. Б Косицын
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Email: kositsyn_b@bmstu.ru
к.т.н. Москва, Россия
А. А Стадухин
МГТУ им. Н.Э. Бауманак.т.н. Москва, Россия
К. С Балковский
МГТУ им. Н.Э. БауманаМосква, Россия
Список литературы
- Shoki Kosai, Masaki Nakanishi, Eiji Yamasue Vehicle energy efficiency evaluation from well-to-wheel lifecycle perspective, Transportation Research Part D: Transport and Environment, Volume 65, 2018, Pages 355-367, ISSN 1361-9209.
- Sangno R., Panigrahi S.P., Kumar S. (2020) Efficient Energy Management in Hybrid Electric Vehicles Using DRBF Networks. In: Sahana S., Bhattacharjee V. (eds) Advances in Computational Intelligence. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 988. Springer, Singapore.
- Gorelov V.A., Butarovich D.O., Staduhin A.A., Skotnikov G.I. Simulation-based identification of the parameters of a minibus hybrid powertrain (2019) IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 534 (1), статья № 012013, doi: 10.1088/1757-899X/534/1/012013.
- Srivastava S., Maurya S. Fuel efficiency optimization techniques in hybrid vehicle (2019) International Journal of Recent Technology and Engineering, 8 (3), pp. 6790-6799.
- Passalacqua M., Lanzarotto D., Repetto M., Vaccaro L., Bonfiglio A., Marchesoni M. Fuel Economy and EMS for a Series Hybrid Vehicle Based on Supercapacitor Storage (2019) IEEE Transactions on Power Electronics, 34 (10), статья № 8625545, pp. 9966-9977.
- Kotiev G.O., Butarovich D.O., Kositsyn B.B. Energy efficient motion control of the electric bus on route (2018) IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 315 (1), статья № 012014, doi: 10.1088/1757-899X/315/1/012014.
- Красовский А.Б. Основы электропривода : учебное пособие. Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. 405 с.
- MathWorks - Makers of MATLAB and Simulink - MATLAB & Simulink. URL: https://www.mathworks.com/ (дата обращения: 22.01.2020).
- Danfoss - Engineering Tomorrow. URL: https://www.danfoss.com/en/ (дата обращения: 27.02.2020)
- BorgWarner URL: https://www.borgwarner.com/home (дата обращения: 27.02.2020).
- DANA TM4 - Electric and hybrid powertrain systems. URL: https://www.danatm4.com/ (дата обращения: 27.02.2020).
- YASA Limited | First for efficient electric powertrain. E-motors, controllers and electric drive. URL: https://www.yasa.com/ (дата обращения: 27.02.2020).
- Electric drives, DC converters and battery chargers, motor controllers and portable power electronics are just a few of the solutions of BRUSA Elektronik AG supplies to automobile manufacturers around the world. URL: https://www.brusa.biz/en.html (дата обращения: 27.02.2020).
- GKN Automotive. URL: https://www.gknautomotive.com/ (дата обращения: 27.02.2020).
- Leise P., Altherr L.C., Simon N., Pelz P.F. (2020) Finding Global-Optimal Gearbox Designs for Battery Electric Vehicles. In: Le Thi H., Le H., Pham Dinh T. (eds) Optimization of Complex Systems: Theory, Models, Algorithms and Applications. WCGO 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 991. Springer, Cham.
- Котиев Г.О., Мирошниченко А.В., Стадухин А.А. Определение скоростных диапазонов многоцелевых колесных и гусеничных машин с электромеханической трансмиссией // Труды НАМИ. 2017. № 3(270). С. 51-55.
- Economic Commission for Europe Inland Transport Committee World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations Working Party on Pollution and Energy Seventy-eighth session Geneva, 8-11 January 2019Item 3(b) of the provisional agenda Light vehicles - Global Technical Regulations Nos. 15 (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures (WLTP)) and 19 (Evaporative emission test procedure for the Worldwide harmonized Light vehicle Test Procedure (WLTP EVAP)).
- Dynamometer Drive Schedules [Электронный ресурс] // United States Environmental Protection Agency. URL: https://www.epa.gov/vehicle-and-fuel-emissions-testing/dynamometer-drive-schedules (дата обращения: 25.10.2019).
Дополнительные файлы
