Současné trendy optimálního řízení pohonů a energetických úložišť v elektromobilech a městské trakci
Loading...
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Disertační práce je věnována vzájemně provázané problematicenávrhu optimálně řízených trakčních pohonů elektrických vozidela využití moderních úložišť elektrické energie v elektrické trakci.První oblast řešení se zabývá teoretickým rozborem a simulací vybranýchkoncepcí hnacích ústrojí s vysokou celkovou účinnosti přisoučasném respektování dynamiky jízdy vozidla. Dále pak návrhemtrakční baterie vozidla, využívající nových poznatků a technologií.Pro experimentální ověření vybraných metod byl na Technické univerzitěv Liberci realizován koncept lehkého bateriového elektromobilu.Ten je ve své druhé generaci vybaven prototypem hnacíhoústrojí moderní koncepce. Jedná se o ústrojí s jednorychlostní převodovkoua dvěma odlišnými střídavými elektromotory s oddělenýmřízením momentu. Tento typ hnacího ústrojí charakterizuje dosaženímaximální účinnosti pohonu ve všech provozních režimech s ohledemna co možná nejnižší technologickou a výrobní náročnost. Proexperimentální elektromobil byl také realizován prototyp trakčníbaterie s možností osazení hybridním termálním managementem.Druhá oblast řešení popisuje metody pro optimální využití rekuperovanéenergie u vozidel závislé trakce za pomoci úložišť elektrickéenergie. Diskutovaná jsou jak mobilní, tak stacionární řešení proreálná data, získaná dlouhodobým měřením tramvajového provozuv Liberci. Práce se zaměřuje především na návrh úložiště na bázisetrvačníku pro tuto konkrétní aplikaci.
Dissertation is focused on the interconnected issue of designingoptimally controlled electric drives in electric vehicles and the useof modern energy storage systems in the electric traction.The first area of solution deals with theoretical analysisand simulation of chosen concepts of powertrain with highoverall efficiency while respecting the vehicle driving dynamics;consequently the design of vehicle traction battery, using newfindings and technologies. At the Technical University of Libereca concept of lightweight battery electric vehicle was realized inorder to experimentally verify chosen methods. Being its secondgeneration, the vehicle is equipped with powertrain prototype ofmodern conception. The device itself consists of a singlespeedtransmission and two separate AC electric drives with jointtorque control algorithm. This type of powertrain characterizes theachievement of maximum efficiency in all operational modes withregards to minimal technological and manufacturing complexity.For experimental electric vehicle a prototype of traction batterywas implemented, with the option of being enhanced by hybridthermal management.The second area of solution describes methods for optimal useof recuperated energy in the rail vehicles of dependent tractionusing energy storage systems. Mobile and stationary solutionsare discussed with respect to data, obtained by a long termmeasurements of tram traffic in Liberec. The thesis is focusedmostly on the design of the storage system based on flywheel forthis particular application.
Dissertation is focused on the interconnected issue of designingoptimally controlled electric drives in electric vehicles and the useof modern energy storage systems in the electric traction.The first area of solution deals with theoretical analysisand simulation of chosen concepts of powertrain with highoverall efficiency while respecting the vehicle driving dynamics;consequently the design of vehicle traction battery, using newfindings and technologies. At the Technical University of Libereca concept of lightweight battery electric vehicle was realized inorder to experimentally verify chosen methods. Being its secondgeneration, the vehicle is equipped with powertrain prototype ofmodern conception. The device itself consists of a singlespeedtransmission and two separate AC electric drives with jointtorque control algorithm. This type of powertrain characterizes theachievement of maximum efficiency in all operational modes withregards to minimal technological and manufacturing complexity.For experimental electric vehicle a prototype of traction batterywas implemented, with the option of being enhanced by hybridthermal management.The second area of solution describes methods for optimal useof recuperated energy in the rail vehicles of dependent tractionusing energy storage systems. Mobile and stationary solutionsare discussed with respect to data, obtained by a long termmeasurements of tram traffic in Liberec. The thesis is focusedmostly on the design of the storage system based on flywheel forthis particular application.
Description
Subject(s)
elektromobilita, hnací ústrojí, trakční elektromotor, úložiště energie, lithiové akumulátory, superkapacitory, setrvačník, měřicí systém, tramvaj, Electric mobility, Powertrain, Electric Traction Motor, EnergyStorage System, Lithium Battery, Supercapacitor, Flywheel, Measuring System, Tram