1 / 33

VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA

Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha. VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA. ELEKTROMOBILY A HYBRIDNÍ ELEKTROMOBILY. Díl IV. TYPY HYBRIDNÍCH ELEKTROMOBILŮ Podrobný výklad funkce a vlastností. Prof. Ing. Zdeněk Čeřovský, DrSc.

saima
Download Presentation

VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA ELEKTROMOBILY A HYBRIDNÍ ELEKTROMOBILY Díl IV TYPY HYBRIDNÍCH ELEKTROMOBILŮ Podrobný výklad funkce a vlastností Prof. Ing. Zdeněk Čeřovský, DrSc

  2. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Sériový hybridní pohon spalovací motor může pracovat v optimálním pracovním bodě možnost brzdění rekuperací nižší účinnost přenosu výkonu

  3. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Paralelní hybridní přenos vysoká účinnost mechanické části možnost rekuperace zlepšené pracovní podmínky spalovacího motoru nízká účinnost elektrické části

  4. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Kombinovaný hybridní pohon přepínatelný Požadavek výkonu nízký vysoký sériový pohon paralelní pohon spojka rozpojena spojka sepnuta

  5. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha 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

  6. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha

  7. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha 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

  8. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Hybridní vozidla: Toyota Prius – hybrid 1997 Motor: 1,5l Baterie: Ni-MH Prodáno: 70 tis. kusů http://www.motormania.sk/art.ltc/178

  9. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Hybridní vozidla: Toyota Dělič výkonu Generátor Měnič Motor Baterie El.motor Redukční převodovka Mech. Cesta El. cesta Transmise

  10. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Přenos s elektrickým dělením výkonu- Generátor se dvěma rotory - Rotující první rotor (stator) předává točivý moment spalovacího motoru přímo na kola vozidla.

  11. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha 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

  12. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha

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

  14. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA VÝZKUM V RÁMCI PRACÍ VÝZKUMNÉHO CENTRA JB ČVUT V PRAZE FYZIKÁLNÍ MODEL HYBRIDNÍHO PŘENOSU S DĚLIČEM VÝKONU

  15. SUPERKAP NP NP MM ELM SP AM AM SG PM TM Základová deska Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA

  16. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA

  17. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA

  18. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Akumulace brzdnéenergie automobilu v superkondenzátoru Ing. Vladek Pavelka

  19. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA Obsah: • rekuperační obvod • praktická realizace • superkondenzátor – vlastnosti, aplikace • napěťový měnič – způsob řízení, vlastnosti • výsledky simulace • závěr

  20. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA výkonový modul meziobvod tlumivka = ~ = = = ~ super-kondenzátor elektrický spalovací as. motor dělič motor výkonu Schéma pohonu superkondenzátor - rekuperační obvod ss. měnič napětí ss. meziobvod

  21. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA

  22. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA 28 x 22 x 16 cm, 10 kg výkonový modul Semikron SkiiP 942GB120-317CTV integrovaný inteligentní modul s čidly proudu a teploty 1200 V / 900 A / 20 kHz

  23. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA 36 x 44 x 22 cm, 28 kg superkondenzátor Epcos UltraCap B48710 superkondenzátorová baterie (27 x 2700 F / 2.3 V) 100 F / 56 V / 400 A

  24. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA 35 x 38 x 11 cm, 33 kg tlumivka vzduchová vyhlazovací tlumivka z Cu vodiče 10 mH / 100 A

  25. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA 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 Superkondenzátor

  26. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha olověná baterie super- kondenzátor běžný kondenzátor VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA nabíjecí doba 1 – 5 h 0,3 – 30 s 10-3 – 10-6 s vybíjecí doba 0,3 – 3 h 0,3 – 30 s 10-3 – 10-6 s měrná energie [Wh/kg] 10 - 100 1 - 10 < 0,1 měrný výkon [W/kg] < 1000 < 10 000 <100 000 životnost [cyklů] 1000 > 500 000 > 500 000 účinnost nabíjení a vybíjení [%] 70 – 85 85 -98 > 95 Tab.1. Porovnání vlastností olověné baterie, superkondenzátoru a běžného kondenzátoru

  27. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA 30 kW · 5 s 10 kW · 15 s 150 kJ  150 kW·s 1,5 t & 50 km/hod 100 F, 56 V, 400 A cca. 150 kJ Energie a max. příkon superkondenzátoru v závislosti na jeho napětí P[kW] 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) 0,1*E[kJ] U [V]

  28. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA T1 L R U1 C1 u2 D2 i2 C2 výkonový modul meziobvod přerušovaný proud i2 tlumivka i1 t super-kondenzátor nepřerušovaný proud T1 L R i2 u1 C1 u2 D2 i2 C2 t Ukládání el. energie T1ON T1OFF Schéma rekuperačního obvodu

  29. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA přerušovaný proud výkonový modul i1 meziobvod i2 t D1 L R tlumivka u1 C1 T2 u2 i2 C2 super-kondenzátor nepřerušovaný proud i2 D1 L R t U1 C1 T2 u2 i2 C2 Čerpání el. energie T1ON T1OFF Schéma rekuperačního obvodu

  30. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA zatěžovatel

  31. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA

  32. Katedra elektrických pohonů a trakce K 314 - ČVUT Praha VÝZKUMNÉ CENTRUM JOSEFA BOŽKA 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

More Related