Оценка эффективности тягового привода электромобиля

Михаил [Mikhail] Александрович [A.] Слепцов [Sleptsov]; Ахмед [Аkhmed] Мохамед [M.] Омара [Omara]

doi:10.24160/1993-6982-2018-6-66-74

Михаил [Mikhail] Александрович [A.] Слепцов [Sleptsov]
Ахмед [Аkhmed] Мохамед [M.] Омара [Omara]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2018-6-66-74

Ключевые слова: автономные электрические транспортные средства (АЭТС), управление и контроль мощности привода, аккумуляторная батарея, электромобиль, максимальный пробег

Аннотация

Представлен проект системы силового агрегата для автономного электрического транспортного средства (АЭТС) с бортовым источником электроэнергии. В тяговом приводе АЭТС используются электрические машины с постоянными магнитами. Передние колеса имеют индивидуальные тяговые двигатели без редуктора. Привод задних колес осуществляется одним тяговым двигателем, передающим вращающий момент через редуктор и дифференциал. В качестве бортового источника энергии взяты литий-ионные аккумуляторы, обладающие высокой энергоемкостью и большим сроком службы. Основная цель настоящей работы — исследование возможностей регулирования расхода электроэнергии в предложенной системе тягового электропривода, обеспечивающего наибольшую экономичность при движении в условиях, оговоренных стандартным европейским ездовым циклом (СЕЕЦ). Данные исследований позволят в дальнейшем сравнить в одинаковых условиях наибольший достижимый пробег электромобиля и автомобиля. Для удовлетворения требований к рабочим характеристикам электромобиля при заданных параметрах рассчитана необходимая мощность тягового электропривода. Для увеличения пробега между подзарядками аккумуляторной батареи привод задних колес работает только в зоне низких скоростей (до 40 км/ч), а при более высокой скорости в работе остаются только приводы передних колес. С целью экономии энергии алгоритм управления тяговыми приводами обеспечивает большую продолжительность их работы с высокой частотой вращения. Тяговые характеристики привода передних и задних колес дают требуемую динамику электромобиля при пуске и торможении. Моделирование работы системы тягового привода выполнено на базе программного продукта AVL CRUISE. Предложены алгоритмы управления в режимах тяги и торможения с распределением потока мощности между передними и задними колесами для экономичного использования энергии аккумуляторной батареи.

Сведения об авторах

Михаил [Mikhail] Александрович [A.] Слепцов [Sleptsov]

Учёная степень:

кандидат технических наук

Место работы

кафедра Электротехнических комплексов автономных объектов и электрического транспорта НИУ «МЭИ»

Должность

профессор

Ахмед [Аkhmed] Мохамед [M.] Омара [Omara]

Место работы

кафедра Электротехнических комплексов автономных объектов и электрического транспорта НИУ «МЭИ»

Должность

аспирант

Литература

1. Kumar L., Jain S. Electric Propulsion System for Electric Vehicular Technology: a Review // Renew. Sustain. Energy Rev. 2014. V. 29. Pp. 924—940.

2. Rajashekara K. Present Status and Future Trends in Electric Vehicle Propulsion Technologies // IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron. 2013. V. 1. No. 1. Pp. 3—10.

3. Bianchi N., Carraro E. Design and Comparison of Interior Permanent Magnet Synchronous Motors with Non-uniform Airgap and Conventional Rotor for Electric Vehicle Applications // IET Electr. Power Appl. 2014. V. 8. No. 6. Pp. 240—249.

4. Dougal R.A. Dynamic Lithiumion Battery Model for System Simulation // IEEE Trans. Components Packag. Technol. 2002. V. 25. No. 3. Pp. 495—505.

5. Shaohua L. e. a. A Rule-based Energy Management Strategy for a New BSG Hybrid Electric Vehicle // Proc. 3 rd Glob. Congr. Intell. Syst. 2012. Pp. 209—212.

6. Zeng X., Peng Y., Song D. Powertrain Parameter Matching of A Plug-in Hybrid Electric Vehicle // Proc. IEEE Conf. and Expo, Transportation Electrification AsiaPacific. Beijing, 2014. Pp. 1—5.

7. Слепцов М.А., Нагайцев В.И., Комаров В.Г., Банакин А.В. Обзор состояния и перспектив тягового электропривода автономного транспорта // Вестник МЭИ. 2016. № 4. С. 21—28.
---
Для цитирования: Слепцов М.А., Омара А.М. Оценка эффективности тягового привода электромобиля // Вестник МЭИ. 2018. № 6. С. 66—74. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-6-66-74.
#
1. Kumar L., Jain S. Electric Propulsion System for Electric Vehicular Technology: a Review. Renew. Sustain. Energy Rev. 2014;29:924—940.

2. Rajashekara K. Present Status and Future Trends in Electric Vehicle Propulsion Technologies. IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron. 2013;1;1:3—10.

3. Bianchi N., Carraro E. Design and Comparison of Interior Permanent Magnet Synchronous Motors with Non-uniform Airgap and Conventional Rotor for Electric Vehicle Applications. IET Electr. Power Appl. 2014;8;6:240—249.

4. Dougal R.A. Dynamic Lithiumion Battery Model for System Simulation. IEEE Trans. Components Packag. Technol. 2002;25;3:495—505.

5. Shaohua L. e. a. A Rule-based Energy Management Strategy for a New BSG Hybrid Electric Vehicle. Proc. 3 rd Glob. Congr. Intell. Syst. 2012:209—212.

6. Zeng X., Peng Y., Song D. Powertrain Parameter Matching of A Plug-in Hybrid Electric Vehicle . Proc. IEEE Conf. and Expo, Transportation Electrification Asia Pacific. Beijing, 2014:1—5.

7. Sleptsov M.A., Nagaytsev V.I., Komarov V.G., Banakin A.V. Obzor Sostoyaniya i Perspektiv Tyagovogo Elektroprivoda Avtonomnogo Transporta. Vestnik MPEI.2016;4:21—28. (in Russian).
---
For citation: Sleptsov M.A. Omara A.M. Evaluating the Electric Vehicle Traction Drive Effectiveness. MPEI Vestnik. 2018;6:66—74. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-6-66-74.