Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Cíle použití snížit spotřebu paliva optimalizovat pracovní režim.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Cíle použití snížit spotřebu paliva optimalizovat pracovní režim."— Transkript prezentace:

1

2 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Cíle použití snížit spotřebu paliva optimalizovat pracovní režim spalovacího motoru snížit škodlivé exhalace HYBRIDNÍ ELEKTROMOBILY Zvětšit akční rádius ELEKTROMOBILY

3

4

5 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha TYPY HYBRIDNÍCH ELEKTROMOBILŮ Sériový hybridní pohon Paralelní hybridní pohon Kombinovaný sériově-paralelní hybridní pohon Hybridní pohony s mechanickým děliče výkonu Hybridní pohony s elektrickým děličem výkonu

6 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

7 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidlo:Hyundai Hybridní mikrobus vznikl ve spolu- práci s firmou ENOVAsystem Seriový hybridní pohon El. motor : 50KW Spal. Motor: euro 3 Ucelená řada el. agregátů: 30, 60, 90, 120 a 240kW

8 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidlo:Hyundai Spalovací motor Řídící a výkonová elektronika Baterie NI-MH

9 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidlo:Hyundai Spalovací motor

10 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

11 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidlo paralelní:Hyundai Motor: 1.6DOHC & BLDC 98kW Baterie: 6,4Ah/144V Ni-MH Převodovka: CVT Váha: 1076kg Rychlost max:188km/h Akcelerace 0-100km/h:10,9s CLICK HEV

12 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Elektromobil:Hyundai Motor: AM 60kW Baterie: 12Vx25 Ni-MH cca 50kWh Převodovka: - Váha: 1860kg SANTA-FE EV Rychlost max:128km/h Akcelerace 0-100km/h:19s Dojezd: 160km Palubní nabíječ: 6,6kW/8h

13 Kombinovaný hybridní pohon přepínatelný Požadavek výkonu nízkývysoký sériový pohonparalelní pohon spojka sepnuta spojka rozpojena Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

14 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 Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

15 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 Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

16 Čeřovsk, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

17

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

19 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 Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Nejedná se o hybridní pohon-pouze elektrický dělič výkonu

20 Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha

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

22 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 SUPERKONDENZÁTOR MM AM NP AM NP ELM SP SG PM ELEKTRICKÝ DĚLIČ VÝKONU

23 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

24 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha TOKY ELEKTRICKÉHO A MECHANICKÉHO VÝKONU

25 TRANSCOM 2001 Electrical Power Split Device Electric transmission Mechanical transmission Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie

26 TRANSCOM 2001 Electric transmission Mechanical transmission Electrical Power Split Device Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie

27 Electric transmission Mechanical transmission Electrical Power Split Device TRANSCOM 2001 Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie

28 TRANSCOM 2001 Electric transmission Mechanical transmission Electrical Power Split Device Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie

29 Electric transmission Mechanical transmission Electrical Power Split Device TRANSCOM 2001 Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie

30 TRANSCOM 2001 Electric transmission Mechanical transmission Electrical Power Split Device Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Čeřovský, Z., Flígl, S., Hanuš, P., Mindl, P. : Hybridní pohony a hybridní přenosy energie

31 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha MĚŘENÍ ÚČINNOSTI VÝMĚN ENERGIE ZE SUPERKAPACITORU

32 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Block diagram of stand for supercapacitor charging and discharging efficiency measurement

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

34 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Průběh energie ve stejnosměrném meziobvodu při pracovním cyklu superkapacitoru (U poč =U konc )

35 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Průběh energetických ztrát v závislosti na výkonu měřený v jednom cyklu vybití a nabití superkapacitoru pro Napětí meziobvodu 500V  e  energie získaná při vybíjení energie potřebná pro nabití

36 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Průběh energetických ztrát v závislosti na výkonu měřený v jednom cyklu vybití a nabití superkapacitoru pro Napětí meziobvodu 200 V Průběh účinnosti  e  energie získaná při vybíjení energie potřebná pro nabití

37 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Účinnost měniče DC/DC v závislosti na výkonu a napětí meziobvodu

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

39 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha MĚŘENÍ ÚČINNOSTI REKUPERACE DO SUPKAP A ZE SUPKAP PŘI BRZDĚNÍ

40 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Efficiency of particular component Regenerative braking efficiency SAMPLES OF SOME RESULTS

41 Použitá literatura: Čeřovský: A complete mathematical model of a self-controlled synchronous machine with amature induced voltage commutation. Acta Technica ČSAV 1977 No 4 str J.Gieras, M.Wing : Permanent magnet motor technology, Marcel Dekker, Čeřovský: Ventilový synchronní motor Studie ČSAV 1981 J.Bašta: Teorie elektrických strojů. NČSAV Pavelka, Čeřovský, Javůrek: Elektrické pohony, ČVUT 1999 L. Kopecký: Reluktanční motor a elektromobil SRM a elektromobil.

42 DĚKUJI ZA POZORNOST

43 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha “ The Answer for Clean Mobility” EVS 19 October , 2002, BEXCO, Busan, Korea Ing. Zdeněk Halámka

44 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Vystavovatelé: Hyundai Mazda Yamaha Toyota DaimlerChrysler PSA LG, ENOVAsystems a další…….

45 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidlo:Hyundai Hybridní mikrobus vznikl ve spolu- práci s firmou ENOVAsystem Seriový hybridní pohon El. motor : 50KW Spal. Motor: euro 3 Ucelená řada el. agregátů: 30, 60, 90, 120 a 240kW

46 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidlo:Hyundai Spalovací motor Řídící a výkonová elektronika Baterie NI-MH

47 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidlo:Hyundai Spalovací motor El. motor

48 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidlo:Hyundai Motor: 1.6DOHC & BLDC 98kW Baterie: 6,4Ah/144V Ni-MH Převodovka: CVT Váha: 1076kg Rychlost max:188km/h Akcelerace 0-100km/h:10,9s CLICK HEV

49 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Elektromobil:Hyundai Motor: AM 60kW Baterie: 12Vx25 Ni-MH cca 50kWh Převodovka: - Váha: 1860kg Rychlost max:128km/h Akcelerace 0-100km/h:19s Dojezd: 160km Palubní nabíječ: 6,6kW/8h SANTA-FE EV

50 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Elektromobil s palivovým článkem:Hyundai SANTA-FE FCEV Nádrž na vodík Palivový článek Řídící elektronika Elektromotor

51 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidla:Toyota Baterie El. motor Pro zadní nápravu Řídící jednotka Spalovací motor Elektrický motor

52 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidla:Toyota Motor: 2,4l 5,6l/100km Baterie: Ni-MH Prodáno: 5886 kusů Estima - hybrid

53 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

54 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidla:Toyota Prius – hybrid 1997 Motor Baterie El.motor Dělič výkonu Generátor Měnič Transmise Redukční převodovka Mech. Cesta El. cesta

55 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Hybridní vozidla:Toyota

56 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Ostatní: PHEV Max rychlost: 120km Motor: 0,8l Výkon:75HP Váha. 1310kg Baterie: NI-MH 288V 720kg Množství vzduchu: 40kg/100l

57 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Ostatní: PHEV Max rychlost: 120km Motor: 0,8l Výkon:75HP Váha. 1310kg Baterie: NI-MH 288V 720kg Množství vzduchu: 40kg/100l

58 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Nissaní: Hypermini EVELEKTROMOBIL Max rychlost: 100km Motor: Synchronní Baterie: LI-on Dojezd: 65km max115km Nabíjení: Induktivni 4h

59 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Nissan: Xterra FCV Max rychlost: 120km Motor: Synchnní Výkon: 75kW Baterie: LI-ON Palivový článek

60 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha CENTURY ZINCTEC ELECTRIC: GEM Max rychlost: 40km Motor: 72V Výkon:75HP Váha. 500kg Baterie: Zinek-vzduch Má být k dispozici v 2003

61 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha Konference EVS19 Aktuální trendy: Automobilová elektronika na 42V Používání systému s motorgenerátorem Budoucnost: Hybridní pohony Palivové články Superkondenzátory Nové druhy baterií

62 FYZIKÁLNÍ MODEL HYBRIDNÍHO POHONU Pavel Mindl Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka ČVUT FEL Praha

63

64

65

66

67

68 Pohon s elektrickým děličem výkonu

69 Mechanické charakteristiky pohonu “spalovacího” motoru

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha UltraCap 100 F / 56 V

80 VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K ČVUT Praha UltraCap 2700 F / 2.3 V


Stáhnout ppt "VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Cíle použití snížit spotřebu paliva optimalizovat pracovní režim."

Podobné prezentace


Reklamy Google