Аннотация
В статье выполнен анализ известных методик выбора основного электрооборудования для автономных транспортных средств. Показано, что известные методики обладают определенными недостатками: обоснование мощности электродвигателя автономного транспортного средства базируется на известной мощности двигателя внутреннего сгорания для аналогичного транспортного средства, что является не вполне корректным. Показано, что выбор мощности электродвигателя должен быть основан на известных методиках, разработанных в теории электропривода. Анализ опубликованных методик проектирования электрооборудования автономных транспортных средств показывает, что они ориентированы на проектирование легковых автомобилей. Проанализированы технические характеристики электрооборудования транспортных средств от производителей Mazda, Peugeot, SsangYong, Toyota, Mercedes. На основе известного тестового цикла движения легковых автомобилей выполнен расчет мощности электродвигателя и средней энергии аккумуляторной батареи аналитическим методом и методом моделирования в программном продукте MATLAB Simulink при заданных средних скоростях движения и заданном пробеге. Получены уравнения для предварительной оценки мощности тягового электродвигателя и энергоемкости аккумуляторной батареи для автономного наземного легкового транспортного средства в функции скорости движения. Показано, что известные методики не учитывают влияние таких параметров, как скорость ветра, качество дорожного покрытия, масса перевозимого полезного груза, угол подъема дорожного полотна, а также изменение КПД электродвигателя от коэффициента загрузки. Исследована чувствительность перечисленных параметров на приращение мощности, преодолеваемой электродвигателем. Предложена усовершенствованная методика выбора основного электрооборудования для автономного транспортного средства с учетом дополнительных факторов, влияющих на мощность тягового электродвигателя и энергоемкость аккумуляторной батареи. Полученные результаты могут быть рекомендованы для выбора основного электрооборудования автономного электрического наземного легкового транспортного средства.
Ключевые слова
электромобиль, тяговый электродвигатель, цикл движения, аккумуляторная батарея, методика расчета, имитационная и математические модели
1. Мугалимов Р.Г., Шахбиева К.А. Обзор и сравнительный анализ аккумуляторных батарей для современного электротранспорта // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тезисы докладов 81-й международной научно-технической конференции. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2023. Т. 1. С. 320.
2. Брызгалова Д.А., Королев В.В., Филатов А.А. Система электроснабжения электромобиля // Автомобиле- и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров: материалы международной научно-технической конференции ААИ, посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ». М., 2010. URL: https://tktts.ru/media/uploads/2021/11/09/5.pdf (дата обращения: 30.11.2023)
3. Бирюков В.В. Конструкция и расчёт электрического оборудования электроподвижного состава: учебник. Новосибирск: НГТУ, 2018. 328 с.
4. Основы расчетов движения автомобилей по дорогам. URL: https://road-project.okis.ru/file/road-project/ LecturesOsnovy/Tema_2.pdf (дата обращения: 30.11.2023).
5. Кравец В.Н. Теория автомобиля: учебник. Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2013. 412 с.
6. Определение фактора обтекаемости автомобиля. URL: https://vikidalka.ru/2-61736.html (дата обращения: 14.11.2023).
7. Определение параметров автомобиля при подготовке исходных данных. URL: https://lektsii.org/15-67426.html (дата обращения: 14.11.2023).
8. Mazda MX-30. Технические характеристики. URL: https://auto.ru/catalog/cars/mazda/mx_30/22420939/22420986/specifications/ (дата обращения: 15.11.2023).
9. Peugeot e-rifter. Технические характеристики. URL: https://auto.ru/catalog/cars/peugeot/rifter/21484864/21484949/specifications/ (дата обращения: 15.11.2023).
10. SsangYong Korando e-motion. Технические характеристики. URL: https://auto.ru/catalog/cars/ssang_yong/korando/22551799/ 22552030/ specifications/ (дата обращения: 15.11.2023).
11. Toyota bZ4X. Технические характеристики. URL: https://auto.ru/catalog/cars/toyota/bz4x/23265833/23265890/specifications/ (дата обращения: 15.11.2023).
12. Mercedes EQA 250. Технические характеристики. URL: https://auto.ru/electro/cars/mercedes/eqa/22729023-22729070/22729124/ - (дата обращения: 15.11.2023).
13. Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure URL:https://en.wikipedia.org/wiki/Worldwide_Harmonised_Light_Vehicles_Test_Procedure (дата обращения: 14.11.2023).
14. Основы электрического транспорта: методические указания к выполнению курсовой работы для бакалавров техники и технологии / Штанг А.А., Щуров Н.И., Пантелеев В.И., Сизганова Е.Ю., Прокушев Ю. Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2008. 90 с.
15. Передаточное число коробки передач. URL: https://armand-auto.ru/peredatocnye-cisla-kpp-cto-takoe-peredatocnoe-cislo/ (дата обращения: 14.11.2023).
16. Исследование коэффициента мощности систем электроснабжения промышленного предприятия. URL: https://studfile.net/preview/4242061/page:14/#42 (дата обращения: 15.11.2023)
Шахбиева К.А., Мугалимов Р.Г., Мугалимова А.Р. Методика выбора основного электрооборудования для автономного транспортного средства // Электротехнические системы и комплексы. 2023. № 4(61). С. 27-37. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2023-4(61)-27-37