Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля

Выведены соотношения для определения энергии, которая может быть возвращена источнику питания электромобиля при реализации электроприводом торможений в рекуперативном режиме. Рассмотрены случаи динамического снижения скорости и спуска с заданной скоростью. Учтены потери от сил трения и аэродинамичес...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Клепиков, В.Б., Семиков, А.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут електродинаміки НАН України 2017
Schriftenreihe:	Технічна електродинаміка
Schlagworte:	Електромеханічне перетворення енергії
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158975
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля / В.Б. Клепиков, А.В. Семиков // Технічна електродинаміка. — 2017. — № 6. — С. 36–42. — Бібліогр.: 11 назв. — pос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-158975
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1589752019-09-20T01:25:41Z Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля Клепиков, В.Б. Семиков, А.В. Електромеханічне перетворення енергії Выведены соотношения для определения энергии, которая может быть возвращена источнику питания электромобиля при реализации электроприводом торможений в рекуперативном режиме. Рассмотрены случаи динамического снижения скорости и спуска с заданной скоростью. Учтены потери от сил трения и аэродинамического сопротивления воздуха. Получены графики зависимости удельной (на единицу массы электромобиля) экономии энергии в зависимости от параметров движения. Выполнены расчёты для стандартных городских циклов движения и показано, что экономия может достигать 12…22% от общих затрат на движение. Виведено співвідношення для визначення енергії, яка може бути повернута джерелу живлення електромобіля при реалізації електроприводом гальмувань у рекуперативному режимі. Розглянуто випадки динамічного зниження швидкості і спуску з заданою швидкістю. Враховано втрати від сил тертя і аеродинамічного опору повітря. Отримано графіки залежності питомої (на одиницю маси електромобіля) економії енергії в залежності від параметрів руху. Виконано розрахунки для стандартних міських циклів руху і показано, що економія може досягати 12 ... 22% від загальних витрат на рух. Relations for the determination of energy, which can be returned to the power source of the electric vehicle when the braking system is implemented in the regenerative mode by the electric drive, are derived. The cases of dynamic decrease in speed and descent with a given speed are considered. The losses from frictional forces and aerodynamic drag of air are taken into account. The dependence of the specific energy saving on the parameters of motion is obtained. Calculations have been made for standard urban traffic cycles and it is shown that savings can reach 12…22% of total traffic consumption. 2017 Article Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля / В.Б. Клепиков, А.В. Семиков // Технічна електродинаміка. — 2017. — № 6. — С. 36–42. — Бібліогр.: 11 назв. — pос. 1607-7970 DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.06.036 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158975 621.331 ru Технічна електродинаміка Інститут електродинаміки НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Електромеханічне перетворення енергії Електромеханічне перетворення енергії
spellingShingle	Електромеханічне перетворення енергії Електромеханічне перетворення енергії Клепиков, В.Б. Семиков, А.В. Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля Технічна електродинаміка
description	Выведены соотношения для определения энергии, которая может быть возвращена источнику питания электромобиля при реализации электроприводом торможений в рекуперативном режиме. Рассмотрены случаи динамического снижения скорости и спуска с заданной скоростью. Учтены потери от сил трения и аэродинамического сопротивления воздуха. Получены графики зависимости удельной (на единицу массы электромобиля) экономии энергии в зависимости от параметров движения. Выполнены расчёты для стандартных городских циклов движения и показано, что экономия может достигать 12…22% от общих затрат на движение.
format	Article
author	Клепиков, В.Б. Семиков, А.В.
author_facet	Клепиков, В.Б. Семиков, А.В.
author_sort	Клепиков, В.Б.
title	Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля
title_short	Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля
title_full	Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля
title_fullStr	Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля
title_full_unstemmed	Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля
title_sort	энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля
publisher	Інститут електродинаміки НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Електромеханічне перетворення енергії
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158975
citation_txt	Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля / В.Б. Клепиков, А.В. Семиков // Технічна електродинаміка. — 2017. — № 6. — С. 36–42. — Бібліогр.: 11 назв. — pос.
series	Технічна електродинаміка
work_keys_str_mv	AT klepikovvb énergoéffektivnostʹrekuperativnyhrežimovélektromobilâ AT semikovav énergoéffektivnostʹrekuperativnyhrežimovélektromobilâ
first_indexed	2025-07-14T11:30:49Z
last_indexed	2025-07-14T11:30:49Z
_version_	1837621733018828800
fulltext	36 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНЕ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ УДК 621.331 ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕКУПЕРАТИВНЫХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ В.Б. Клепиков, докт.техн.наук, А.В. Семиков Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Кирпичёва, 2, Харьков, 61002, Украина, e-mail: klepikov@kpi.kharkov.ua Выведены соотношения для определения энергии, которая может быть возвращена источнику питания элек- тромобиля при реализации электроприводом торможений в рекуперативном режиме. Рассмотрены случаи динамического снижения скорости и спуска с заданной скоростью. Учтены потери от сил трения и аэроди- намического сопротивления воздуха. Получены графики зависимости удельной (на единицу массы электромо- биля) экономии энергии в зависимости от параметров движения. Выполнены расчёты для стандартных го- родских циклов движения и показано, что экономия может достигать 12…22% от общих затрат на движе- ние. Библ. 11, рис. 5. Ключевые слова: электропривод, электромобиль, энергоэффективность, рекуперативное торможение. Развитие автомобилестроения в последнее десятилетие сопровождается неуклонным ростом числа создаваемых электромобилей. По утверждению ряда авторов во многих видах автотранспорта в перспективе альтернативы электромобилю нет [4, 7]. Это объясняется необходимостью сохранения для последующих поколений таких органических энергоносителей, как нефть, газ, используемых также для производства пластмасс, пестицидов и др. Автомобили с двигателями внутреннего сгора- ния (ДВС) выхлопными газами отравляют атмосферу, и уже сейчас во многих крупных городах уро- вень её загрязнения достигает критического [3]. Большинство ведущих автомобильных фирм «Мерседес», «Нисан», «Тойота», «Тесла», «Фольксваген» и другие разрабатывают и производят электромобили, которые по своим техническим характеристикам − скорости, приемистости, дальности пробега успешно конкурируют с автомобиль- ными аналогами [9]. Впечатляют успехи электромобиля с источником электроэнергии на солнечных элементах, осуществлявшим кругосветный пробег ещё в 2008 году [11]. В некоторых странах (Норве- гия, Германия, Индия) планируется принять решения о запрете в ближайшие 20…30 лет выпуска лег- ковых автомобилей с ДВС [10]. Источником электропитания в электромобиле, как правило, является аккумуляторная батарея (АБ) либо АБ с буферной суперконденсаторной батареей (СКБ) [1, 8]. Для электромобилей с АБ ис- ключительно актуально увеличение дальности пробега на одной зарядке. Одним из важных достоинств электромобиля по сравнению с автомобилем с ДВС является способность электропривода электромобиля, создавая тормозное усилие, преобразовывать механиче- скую энергию движения (кинетическую или потенциальную) в энергию электрическую и возвращать её источнику электропитания, увеличивая дальность пробега. Актуальность реализации возврата энергии в тормозных режимах обусловлена частыми торможениями в реальных режимах городских циклов движения и наличием протяжённых спусков при движении на трассе. Существует довольно широкое разнообразие стандартных циклов движения: ECE-15, New European Driving Cycle (NEDC), Common Artemis Driving Cycles (CADC), Japan 10 Mode Cycle (J10m), Japan 10-15 Mode Cycle (J10- 15m), JC08, US FTP 72 [6]. Примеры, подтверждающие наличие довольно частых интервалов тормо- жения, тахограмм циклов NEDC и US FTP 72, приведены на рис. 1, а и б. Существует большое многообразие марок автомашин, типов электроприводов, условий тор- можения, поэтому целесообразно обеспечить теоретический аппарат, позволяющий с общих позиций производить оценку энергоэффективности использования рекуперативных режимов торможения, как средства экономии электрической энергии и увеличения дальности пробега электромобиля на одной зарядке АБ. Следует заметить, что помимо вышеуказанного эффекта это обеспечивает сокращение потерь времени на перезарядку АБ, а в определённых случаях и времени поездки к месту цели.  © Клепиков В.Б., Семиков А.В., 2017 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 37 Цель работы − получить аналитические соотношения для определения возможных объёмов энергии, возвращаемых источнику электропитания в тормозных режимах электромобиля при сниже- нии скорости и спусках. Установить влияние на величину этой энергии условий торможения и оце- нить на конкретном примере объёмы экономии для стандартных городских и смешанных циклов движения. Определим величину возвращаемой энергии на горизонтальном участке пути при снижении электромобилем массой m скорости с V0 до V1. При этом произойдёт изменение кинетической энер- гии электромобиля с W1 до W2 на величину   22 1 2 021 VVmWWWê   , (1) где γ ≈ 1,05…1,1 учитывает кинетическую энергию масс вращения. Эта энергия частично расходуется на работу Aтр по преодолению сил трения качения Fтр, ча- стично на работу Aв по преодолению аэродинамических сил сопротивления воздуха Fв. Остальная энергия Wр воспринимается электроприводом и за вычетом потерь в его составных частях (трансмис- сия, электродвигатель, полупроводниковый преобразователь) превращается в электрическую энергию и возвращается источнику питания электромобиля с учётом коэффициента полезного действия элек- тропривода (ЭП) ηэп. Величина этой рекуперированной энергии равна   ýïâòðêð AAWW  . (2) Работа Aтр при перемещении электромобиля за время tт со скорости V0 до V1 равна   òò t òð S òðòð VdtFdsFA 00 , (3) где, как известно, сила трения качения gmFF êòð  , (4) где μ − коэффициент трения качения, g = 9,81 м/с² − ускорение свободного падения. Для лучшего согласования математических соотношений с физическим смыслом быстроту снижения скорости определим абсолютной величиной ускорения (имеющего при снижении скорости V отрицательное значение) dt dVa  . (5) Примем, что величина ε во время торможения неизменна и равна mtVV )( 10  . (6) В этом случае текущее значение скорости tVV  0 , (7) что при подстановке в (3) даёт        222 2 1 2 010 2 0 VVFtVVFttVFA кткттктр  . (8) Из (8) следует, что потери на трение качения будут тем меньше, чем меньше время торможе- ния tт или, что тоже самое, чем больше быстрота снижения скорости ε. С физической точки зрения 38 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 это объясняется тем, что при одинаковом значении изменения скорости ΔV = V0 − V1, но бо́льших значениях ε будет пройден меньший путь, на котором и имеют место потери энергии. Подставив в соотношение (8) выражение (4) и учтя (1), получаем    21 2 1 2 02 WWgVVmgAòð      , (9) откуда следует, что при одинаковом изменении кинетической энергии Wк = W1 − W2 торможение со значением ε = 1 м/с² с точки зрения потерь энергии от трения качения как бы эквивалентно почти 10- тикратному увеличению коэффициента трения качения μ. Зависимость работы на преодоление силы трения от скорости при торможении до нуля показана рис. 2, а. Найдём выражение для величины Aв − работы по преодолению силы аэродинамического со- противления воздуха Fа. Известно, что 22VSCF лсвxа  , (10) где Cx − коэффициент аэродинамического сопротивления, Sлс − площадь лобового сопротивления ав- томобиля, м², ρв − плотность воздуха, кг/м³, V − скорость электромобиля, м/с или 2VkF aа  , (11) где 2лсвxа SCk  − постоянная, определяемая маркой автомашины. Работа по преодолению сил сопротивления воздуха равна   ттт t а t а t вв VdtVkVdtFdtPA 0 2 00 . (12) Или с учётом (7)    тт t а t ав dttVkdtVkA 0 3 0 0 3  , (13) что после интегрирования даёт                  42 3 42 3 3 2 0 2 0 3 0 4 3 22 0 32 0 3 0 VVVVVVVkttVtVtVkA ammmmав   . (14) Из (14) следует, что, как и для трения качения, снижению аэродинамических потерь за счёт сокращения тормозного пути способствует увеличение быстроты торможения ε. Влияние этого фак- тора проявляется ещё в большей мере, чем для трения качения, поскольку аэродинамическая сила сопротивления воздуха имеет квадратичную зависимость от скорости движения. При торможении до полной остановки V1 = 0 и соответственно V0 = ΔV, тtV0 . Выраже- ние по преодолению аэродинамического сопротивления в этом случае приобретает вид, показанный на рис. 2, б т лсвx в tV SC A 3 08   . (15) Вид данной зависимости показывает, что при одинаковых изменениях скорости аэродинами- ческие потери кинетической энергии существенно больше для бо́льших значений скорости движения. ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 39 Таким образом, объём рекуперируемой источнику питания энергии Wр при снижении скоро- сти на горизонтальном участке пути на величину ΔV = V0 − V1 в соответствии с (2) равен    VVftSC V gtVVmW òëñâxò ð           , 22 0 2 1 2 0  . (16) При торможениях до полной остановки, что нередко имеет место в режимах городского цикла движения, 82 3 0 2 0 òëñâxò ð tVSC V gtmVW          . (17) Графическая зависимость рекуперированной удельной (на единицу массы) энергии при тор- можениях до полной остановки на горизонтальном участке с различной быстротой замедления          22 2 0 2 0 VkgV m W àð (18) представлена на рис. 3 для электромобиля на базе автомобиля «Ланос» (масса 1500 кг, γ принято рав- ным 1, площадь лобового сопротивления 2 м², коэффициент аэродинамического сопротивления 0,4). Верхняя кривая отображает значение кинетической энергии, которой обладает электромобиль в мо- мент начала торможения. Из кривых видно, что при торможении со скорости 90 км/ч при ε = 2 м/с² возвращается 280 кДж электроэнергии, а при ε = 0,5 м/с² − лишь 130 кДж, хотя первоначальный запас кинетической энергии одинаков. Это объясняется су- щественно большей долей потерь на преодоление сил аэродинамического сопротивления вследствие более мед- ленного снижения скорости, величина которой в 3-ей степени влияет на мощ- ность этих потерь. Более того, при мед- ленных торможениях (ε=0,5 м/с²), начи- ная со скорости около 105 км/ч, сила аэродинамического сопротивления настолько возрастает, что доля рекупе- рированной энергии при торможении до полной остановки становится сопостави- мой с энергией торможения со скорости 40 км/ч, хотя исходный запас кинетической энергии более, чем в 10 раз больший. Это следует учитывать при управлении движением. Если снижение скорости в рекуперативном режиме электропривода осуществляется при дви- жении на подъёме с углом α, то часть кинетической энергии электромобиля ΔWп пойдёт на преодоле- ние сил тяжести hmgWп  , (19) где Δh − перепад высот за время торможения. Поскольку пройденный за время торможения путь   òò tVVS 105,0  , то    sin5,0sin 10 тт tVVSh  . (20) Соответственно, величина возвращённой энергии при движении на подъём по сравнению с торможением на горизонтальном участке уменьшается на ΔWп пррп WWW  . (21) Найдём соотношения для рекуперированной энергии в случае спуска электромобиля с пере- падом высоты Δh при условии, что скорость движения V = Vс сохраняется неизменной и угол наклона дороги равен α. В этом случае преобразованию и возврату подлежит потенциальная энергия электро- мобиля в соответствии с выражением (19). За вычетом потерь на преодоление сил трения и аэроди- намического сопротивления воздуха Fв величина возвращённой источнику питания энергии состав- ляет   ýïâòðïð AAWW  . (22) 40 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 Поскольку сила нормального давления cosmgFн  , (23) сила трения качения  cosmgFк  , (24) а работа по преодолению этой силы ткк SFA  , (25) то работа по преодолению аэродинамического сопротивления равна   sin2 2 hV SC SFA с лсвx тав   . (26) Соотношение (26) показывает, что в отличие от торможения с изменением скорости при спус- ке, сокращение времени торможения за счёт увеличения скорости Vс приводит не к уменьшению, а к увеличению аэродинамических потерь. И в этом случае с учётом соотношений (22)−(26) возвращае- мая источнику питания энергия равна   . 2 tgcos sin 2          ñëñâxýï ð VSCmghW    (27) Анализ соотношения (27) также показывает, что при спуске, в отличие от рекуперации при тор- можении на горизонтальном участке с изменением скорости движения, сокращение времени торможе- ния за счёт большего значения Vс приводит к бо́льшим потерям и меньшему значению рекуперирован- ной энергии. Это подтверждают графические зависимости удельной рекуперируемой энергии на еди- ницу перепада высот при различных значениях уклона  ,срп VfhW  , приведенные на рис. 4. Из кривых видно, что при одной и той же скорости торможения, но больших уклонах, величина рекупери- рованной энергии больше. Это объясня- ется тем, что при одном и том же пере- паде, но больших уклонах, пройденный автомобилем путь меньше, и, следова- тельно, меньше потери на преодоление сил трения и аэродинамического сопро- тивления воздуха. При малом уклоне (tgα = 0,05) при скорости порядка 100 км/ч потери на преодоление силы со- противления воздуха возрастают в такой мере, что значение ðïW h становится отрицательным, а это означает, что при такой скорости не только не будет реку- перации, но даже потребуется затрата дополнительной энергии на компенсацию потерь. Экспериментальная проверка приведенных выше соотношений определения рекуперирован- ной энергии была выполнена на электромобиле, созданном на кафедре «Автоматизированные элек- тромеханические системы» НТУ «Харьковский политехнический институт» на базе автомобиля «Ла- нос» [1], при сотрудничестве с Институтом электродинамики НАН Украины. Источник питания элек- тропривода электромобиля выполнен в виде параллельно соединённых через разделительный диод аккумуляторной и суперконденсаторной батарей [5]. СКБ обеспечивает приём возвращаемой энер- гии, воспринимая токи, достигающие при торможении 100…500 А. Аккумуляторная батарея выпол- нена на гелевых свинцово-кислотных аккумуляторах фирмы «Владар», а суперконденсаторная бата- рея набрана из элементов фирмы «Wima». Объём возвращаемой энергии Wр определялся по значени- ям напряжения U1 на СКБ в момент начала торможения и U2 − по его окончании 2 2 1 2 2 UUCWр   , (28) где C − ёмкость СКБ, Ф, а объём изменения кинетической энергии, подлежащей рекуперации Wк, по зафиксированным скоростям движения в начале торможения V0 и в конце V1 определяется соотноше- нием (1). ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 41 Эксперименты на электромобиле показали необходимость учёта снижения КПД ЭП при малых скоростях. В связи с этим было проведено компьютерное моделирование процессов торможения, учи- тывающее возрастание потерь в активном сопротивлении якорной цепи и СКБ. Данные потери оказы- ваются весьма значительными по отношению к начальной кинетической энергии вследствие больших токов, достигающих нескольких сотен ампер при быстрых замедлениях, что подтверждает кривая при ε= 2 м/с² (рис. 5). На рис. 5 представлены данные модели- рования и отражена доля возвращённой энергии по отношению к начальной кинетической при торможении на горизонтальном участке пути до полной остановки с разной начальной скоростью. Из них следует, что при начальных скоростях торможения ниже 50…60 км/ч целесообразно пе- реходить к более медленным торможениям. Компьютерное моделирование ЭП, вы- полненного по схеме, описанной в [11] для 7-ми различных стандартных циклов городского дви- жения, показало, что доля рекуперируемой энер- гии по отношению к затраченной при отсутствии рекуперации лежит в зависимости от цикла в пределах от 12 до 22% [2], что несколько выше данных, которые фиксируются при эксплуатации в реальных условиях известных марок электромобилей (7…14%). Отличие частично может объяснять- ся тем, что при моделировании использовалась схема ЭП постоянного тока, которая имеет в 2 раза меньшее число вентилей по цепи протекания тока, как в двигательном, так и рекуперативном режи- мах, а также наличием суперконденсаторной батареи, принимающей рекуперируемую энергию, внут- реннее сопротивление которой существенно меньше, чем внутреннее сопротивление литий-ионной аккумуляторной батареи. Заключение. Выведены аналитические соотношения для определения объёма возможной эко- номии электроэнергии за счёт реализации электроприводом рекуперативных режимов торможения электромобиля. Соотношения учитывают потери на трение качения и на аэродинамическое сопротив- ление, при движении с торможением на горизонтальном участке, на подъём и под уклон. При сниже- нии скорости и торможении до полной остановки повышению доли рекуперированной энергии спо- собствует более быстрое торможение (особенно при больших начальных скоростях Vн> 70 км/ч) и, наоборот, при медленных торможениях с увеличением начальной скорости (более 40 км/ч) доля ре- куперированной энергии снижается. При движении под уклон с постоянной скоростью доля рекупе- рированной энергии на единицу перепада высот с увеличением скорости уменьшается, а при малых уклонах (tgα < 0,05) при скорости более 100 км/ч рекуперация энергии не происходит. По результа- там компьютерного моделирования получено, что в определённых случаях при торможении до пол- ной остановки может быть возвращено до 60 % кинетической энергии электромобиля. Расчёты по стандартным городским циклам показывают возможность экономии до 12…22 % энергии от общих затрат по сравнению с движением без рекуперации с соответствующим увеличением дальности про- езда на одной зарядке АБ. 1. Клепиков В.Б., Семиков А.В., Гончар А.С., Моисеев А.Н., Касторный П.М., Тимощенко А.В., Пшеничников Д.А., Ковтун В.В., Банев Е.Ф., Хорева А.В. Из опыта создания электропривода электромобиля с суперконден- саторным накопителем энергии // Вестник НТУ «ХПИ». − 2015. − Вып. № 112 (1121). − С. 195−198. 2. Семиков А.В. Компьютерное моделирование электромагнитных процессов в электроприводе электромобиля с суперконденсаторной батареей // Вестник НТУ «ХПИ». − 2015. − Вып. № 112 (1121). − С. 93−95. 3. Степановских А.С. Экология. − М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. − 703 с. 4. Шидловский А.К., Павлов В.Б., Попов А.В. Применение суперконденсаторов в автономном аккумуляторном электротранспорте // Технічна електродинаміка. − 2008. − № 4. − С. 43−47. 5. Клепіков В.Б., Гончар О.С., Касторний П.М., Моісєєв О.М., Тимощенко А.В., Банєв Є.В., Пшенічніков Д.О. Електропривод електромобіля. Пат. 85585 Україна. Опублік. 25.11.2011. Бюл. № 22. − 3 с. 6. Параметры циклов [Электронный ресурс]. − Режим доступа: http:// www.dieselnet.com/standards/ 7. Fuhs Allen E. Hybrid vehicles and the future of personal transportation. − Taylor & Francis Group, 2009. − 471 с. 42 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2017. № 6 8. Mehrdad Ehsani. Modern Electric, Hybrid and Fuel Cell Vehicles. − Taylor & Francis Group, 2010. − 534 с. 9. Compare Electric Cars and Plug-in Hybrids By Features, Price, Range [Электронный ресурс]. − Режим доступа: http://www.plugincars.com/cars 10. Germany pushes to ban petrol-fuelled cars within next 20 years [Электронный ресурс]. − Режим доступа: http://www.independent.co.uk/news/world/europe/germany-petrol-car-ban-no-combustion-diesel-vehicles-2030- a7354281.html 11. Solar-powered car completes round-the-world trip [Электронный ресурс]. − Режим доступа: http://www.reuters.com/article/us-climate-taxi-idUSTRE4B35JL20081204 ЕНЕРГОЕФФЕКТИВНІСТЬ РЕКУПЕРАТИВНИХ РЕЖИМІВ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ В.Б. Клепіков, докт.техн.наук, О.В. Семіков Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичева, 2, Харків, 61002, Україна, e-mail: klepikov@kpi.kharkov.ua Виведено співвідношення для визначення енергії, яка може бути повернута джерелу живлення електромобіля при реалізації електроприводом гальмувань у рекуперативному режимі. Розглянуто випадки динамічного зни- ження швидкості і спуску з заданою швидкістю. Враховано втрати від сил тертя і аеродинамічного опору повітря. Отримано графіки залежності питомої (на одиницю маси електромобіля) економії енергії в залежно- сті від параметрів руху. Виконано розрахунки для стандартних міських циклів руху і показано, що економія може досягати 12 ... 22% від загальних витрат на рух. Бібл. 11, рис. 5. Ключові слова: електропривод, електромобіль, енергоефективність, рекуперативне гальмування. ENERGY EFFICIENCY OF ELECTRIC VEHICLE REGENERATIVE MODE V.B. Klepikov, A.V. Semikov National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", str. Kirpicheva, 2, Kharkov, 61002, Ukraine, e-mail: klepikov@kpi.kharkov.ua Relations for the determination of energy, which can be returned to the power source of the electric vehicle when the braking system is implemented in the regenerative mode by the electric drive, are derived. The cases of dynamic de- crease in speed and descent with a given speed are considered. The losses from frictional forces and aerodynamic drag of air are taken into account. The dependence of the specific energy saving on the parameters of motion is obtained. Calculations have been made for standard urban traffic cycles and it is shown that savings can reach 12…22% of total traffic consumption. References 11, figures 5. Keywords: electric drive, electric vehicle, energy efficiency, regenerative braking. 1. Klepikov V.B., Semikov O.V., Gonchar O.S., Moiseev O.N., Kastornyiy P.M., Timoschenko A.V., Pshenichnikov D.O., Kovtun V.V., Banev E.F., Horeva O.V. From the experience of the creation of electric vehicle electric drive with super- capacitor energy storage // Vestnik NTU «KhPI». − 2015. – Iss. No 112 (1121). – Pp. 93–95. (Rus) 2. Semikov A.V. Computer simulation of electromagnetic processes at the electric drive of electric vehicle with superca- pacitor battery // Vestnik NTU «KhPI». − 2015. – Iss. No 112 (1121). – Pp. 93–95. (Rus) 3. Stepanovskih A.S. Ecology. – Moskva: YUNITI-DANA, 2001. – 703 p. (Rus) 4. Shidlovskii A.K., Pavlov V.B., Popov A.V. Application of supercapacitors in an autonomous battery electric transport // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2008. – No 4. – Pp. 43–47. (Rus) 5. Klepikov V.B., Honchar O.S., Kastornyi P.M., Moisieiev O.M., Tymoschenko A.V., Baniev Y.F., Pshenichnikov D.O. Electric vehicle electric drive. Patent of Ukraine No 85585. (Ukr) 6. Cycles parameters. – Available at: http:// www.dieselnet.com/standards/ 7. Fuhs Allen E. Hybrid vehicles and the future of personal transportation. – Taylor & Francis Group, 2009. – 471 p. 8. Mehrdad Ehsani. Modern Electric, Hybrid and Fuel Cell Vehicles. – Taylor & Francis Group, 2010. – 534 p. 9. Compare Electric Cars and Plug-in Hybrids By Features, Price, Range. Available at: http://www.plugincars.com/cars 10. Germany pushes to ban petrol-fuelled cars within next 20 years. Available at: http://www.independent.co.uk/news/world/europe/germany-petrol-car-ban-no-combustion-diesel-vehicles-2030- a7354281.html 11. Solar-powered car completes round-the-world trip Available at: http://www.reuters.com/article/us-climate-taxi- idUSTRE4B35JL20081204 Надійшла 13.07.2017 Остаточний варіант 21.07.2017

Энергоэффективность рекуперативных режимов электромобиля

Institution

Ähnliche Einträge