Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1. 2 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha ELEKTROMOBILY A HYBRIDNÍ ELEKTROMOBILY Díl IV Prof. Ing. Zdeněk.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1. 2 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha ELEKTROMOBILY A HYBRIDNÍ ELEKTROMOBILY Díl IV Prof. Ing. Zdeněk."— Transkript prezentace:

1 1

2 2 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha ELEKTROMOBILY A HYBRIDNÍ ELEKTROMOBILY Díl IV Prof. Ing. Zdeněk Čeřovský, DrSc TYPY HYBRIDNÍCH ELEKTROMOBILŮ Podrobný výklad funkce a vlastností

3 3 Sériový hybridní pohon spalovací motor může pracovat v optimálním pracovním bodě možnost brzdění rekuperací nižší účinnost přenosu výkonu Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

4 4 Paralelní hybridní přenos vysoká účinnost mechanické části možnost rekuperace zlepšené pracovní podmínky spalovacího motoru nízká účinnost elektrické části Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

5 5 Kombinovaný hybridní pohon přepínatelný Požadavek výkonu nízkývysoký sériový pohonparalelní pohon spojka sepnuta spojka rozpojena Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

6 6 Mechanický dělič výkonu -dělič výkonu tvoří diferenciální planetová převodovka (t.j. se dvěma stupni volnosti -oba elektrické stroje jsou běžné konstrukce se stojícími statory -jeden ze strojů má dutý rotor pro průchod hřídele Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

7 7

8 8 Hybridní pohony s dělením výkonu -při daném výkonu může spalovací motor trvale pracovat s nejnižší spotřebou paliva -účinnost přenosu výkonu je vyšší než v případě sériového hybridního pohonu, protože část výkonu se na kola přenáší přímo mechanicky - oproti elektrickému přenosu lze docílit úspor i prostým dělením výkonu - elektromechanický přenos Možná řešení -s elektrickým děličem výkonu -s mechanickým děličem výkonu Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

9 9 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidla:Toyota Motor: 1,5l Baterie: Ni-MH Prodáno: 70 tis. kusů Prius – hybrid 1997

10 10 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidla:Toyota Motor Baterie El.motor Dělič výkonu Generátor Měnič Transmise Redukční převodovka Mech. Cesta El. cesta

11 11 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Přenos s elektrickým dělením výkonu - Generátor se dvěma rotory -Rotující první rotor (stator) předává točivý moment spalovacího motoru přímo na kola vozidla.

12 12 Slovenská strela -2 rychlé motorové vozy (Tatra, 1936) -použit elektrický dělič výkonu vyvinutý Ing. Josefem Sousedíkem -další generace elektromechanického přenosu vyvinuta po 2. světové válce Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

13 13 Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

14 14 SPALOVACÍ MOTOR VÝKON KOMPONENT A JEHO DĚLENÍ 100 % výkonu rychlost vozidla mech. přenos elektrický přenos

15 15 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha FYZIKÁLNÍ MODEL HYBRIDNÍHO PŘENOSU S DĚLIČEM VÝKONU VÝZKUM V RÁMCI PRACÍ VÝZKUMNÉHO CENTRA JB ČVUT V PRAZE

16 16 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha TM Základová deska SUPERKAPMM AM NP AM NP ELM SP SG PM

17 17 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

18 18 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

19 19 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Akumulace brzdné energie automobilu v superkondenzátoru Ing. Vladek Pavelka

20 20 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Obsah: rekuperační obvod praktická realizace superkondenzátor – vlastnosti, aplikace napěťový měnič – způsob řízení, vlastnosti výsledky simulace závěr

21 21 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha výkonu dělič elektrický as. motor spalovací motor = ~ = ~ = superkondenzátor ss. měnič napětí ss. meziobvod Schéma pohonu - rekuperační obvod tlumivka super- kondenzátor výkonový modul meziobvod

22 22 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

23 23 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha výkonový modul Semikron SkiiP 942GB CTV integrovaný inteligentní modul s čidly proudu a teploty 1200 V / 900 A / 20 kHz 28 x 22 x 16 cm, 10 kg

24 24 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha superkondenzátor Epcos UltraCap B48710 superkondenzátorová baterie (27 x 2700 F / 2.3 V) 100 F / 56 V / 400 A 36 x 44 x 22 cm, 28 kg

25 25 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha tlumivka vzduchová vyhlazovací tlumivka z Cu vodiče 10 mH / 100 A 35 x 38 x 11 cm, 33 kg

26 26 ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI -Nízké jmenovité napětí +Velká proudová zatížitelnost +Velký měrný výkon +Vysoký počet nabíjecích cyklů +Odolnost proti hlubokému vybití +Malé samovybíjení +Bezproblémová funkce při nízkých teplotách FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI +Uchování energie bez nutnosti její přeměny +Nízká hmotnost +Neobsahuje těžké kovy (Cd, Ni, Pb) +Odolnost proti otřesům a vibracím APLIKACE Doprava, automobilová technika Záložní zdroje el. energie VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Superkondenzátor

27 27 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Tab.1. Porovnání vlastností olověné baterie, superkondenzátoru a běžného kondenzátoru olověná baterie super- kondenzátor běžný kondenzátor nabíjecí doba1 – 5 h0,3 – 30 s10 -3 – s vybíjecí doba0,3 – 3 h0,3 – 30 s10 -3 – s měrná energie [Wh/kg] < 0,1 měrný výkon [W/kg]< 1000< < životnost [cyklů]1000> účinnost nabíjení a vybíjení [%] 70 – > 95

28 28 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha 1,5 t & 50 km/hod 100 F, 56 V, 400 A cca. 150 kJ 150 kJ  150 kW·s 30 kW · 5 s 10 kW · 15 s Energie a max. příkon superkondenzátoru v závislosti na jeho napětí U [V] P [kW] 0,1*E [kJ] Samovybíjení: cca. 0,5 V za 1 hod cca. 3 V za 10 hod Vnitřní odpor: cca. 30 m  Ztrátový výkon: 4,8 kW (400 A)

29 29 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Schéma rekuperačního obvodu tlumivka super- kondenzátor výkonový modul meziobvod Ukládání el. energie u2u2 i1i1 C1C1 L R C2C2 T1T1 D2D2 i2i2 u1u1 u2u2 C1C1 C2C2 T1T1 D2D2 i2i2 U1U1 T 1 ON T 1 OFF t i2i2 přerušovaný proud t i2i2 nepřerušovaný proud

30 30 tlumivka super- kondenzátor výkonový modul meziobvod VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Schéma rekuperačního obvodu Čerpání el. energie C1C1 L R C2C2 T2T2 D1D1 U1U1 i2i2 u2u2 u2u2 C1C1 C2C2 T2T2 D1D1 u1u1 i2i2 i1i1 t i2i2 přerušovaný proud t i2i2 nepřerušovaný proud T 1 ON T 1 OFF

31 31 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha zatěžovatel

32 32 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

33 33 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Ukládání energie velká dynamika regulátoru, rychlý regulační zásah => zanedbatelný překmit napětí meziobvodu při skokovém nárůstu příkonu do meziobvodu Čerpání energie Malá dynamika regulátoru, pomalý regulační zásah => znatelný pokles napětí meziobvodu při skokovém nárůstu výkonu odebíraného z meziobvodu akumulovaná energie v tlumivce => nárůst napětí meziobvodu po ukončení regulace


Stáhnout ppt "1. 2 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha ELEKTROMOBILY A HYBRIDNÍ ELEKTROMOBILY Díl IV Prof. Ing. Zdeněk."

Podobné prezentace


Reklamy Google