EVALUATING ELECTRICITY CONSUMPTION OF SPECIALISED BATTERY ELECTRIC VEHICLES USING SIMULATION MODEL
Title Alternative:HODNOCENÍ SPOTŘEBY ELEKTRICKÉ ENERGIE SPECIALIZOVANÝCH BATERIOVÝCH ELEKTRICKÝCH VOZIDEL POMOCÍ SIMULAČNÍHO MODELU
Loading...
Date
2023
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická univerzita v Liberci, Česká republika
Abstract
Bateriová elektrická vozidla (BEV) jsou v současné době všeobecně považována za jednu z dostupných možností boje proti rostoucím emisím skleníkových plynů. Jejich rozšíření je však stále výrazně menší než v případě vozidel s konvenčním spalovacím motorem. Z důležitých faktorů, které brání jejich širšímu rozšíření, je jejich stále relativně krátký dojezd a dlouhá doba nabíjení. Z tohoto důvodu je při vývoji BEV stále důležitější používat co nejpřesnější simulační modely, které umožňují analyzovat dopad změn provedených na jednotlivých komponentech hnacího ústrojí na spotřebu elektrické energie vozidla. Za tímto účelem se autorova disertační práce zabývá vývojem simulačního modelu pro odhad spotřeby elektrické energie hnacího ústrojí BEV a popisuje způsob definování činnostních parametrů jednotlivých komponent hnacího ústrojí. Výsledky ze simulačního modelu pak byly porovnány s měřeními provedenými ve specializované zkušebně. V závislosti na jízdních cyklech byla naměřena maximální odchylka přibližně 8 %.
Batteriebetriebene Fahrzeuge (Battery Electric Vehicles / BEV) werden weitgehend als eine der machbaren Mittel zur Bekämpfung der Treibhausgase betrachtet. Allerdings sind diese Fahrzeuge bislang weit weniger verbreitet als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Ein Grund dafür besteht in ihrer noch immer relativ kurzen Reichweite und der langen Ladezeit. Aus diesem Grunde wird es bei der Entwicklung von BEV immer wichtiger, möglichst genaue Simulationsmodelle zu verwenden, welche eine Analyse der Auswirkung der an den einzelnen Komponenten des Antriebssystems ausgeführten Änderungen der auf den Energieverbrauch eines batteriebetriebenen Fahrzeugs ermöglichen. Zu diesem Zweck beschäftigt sich die Dissertation des Autors mit der Entwicklung eines Simulationsmodells zur Schätzung des Verbrauchs elektrischer Energie des Antriebssystems eines BEV und beschreibt die Art und Weise der Definierung der Tätigkeitsparameter der einzelnen Komponenten des Antriebssystems. Die Ergebnisse aus dem Simulationsmodell wurden dann mit den in einem spezialisierten Versuchslabor durchgeführten Messungen verglichen. In Abhängigkeit von den Fahrzyklen wurde eine maximale Abweichung von etwa 8 % gemessen.
Battery Electric Vehicles (BEVs) are widely seen as one of the available options to combat increasing greenhouse gas emissions. However, these vehicles’ use is less widespread than conventional combustion engine vehicles. One reason for this is their still relatively short range and long charging times. For this reason, it is becoming increasingly crucial in BEV development to use the most accurate simulation models that allow the impact on electricity consumption to be analyzed based on changes made to individual powertrain components. To this end, the author’s dissertation deals with developing a simulation model for estimating the power consumption of a BEV powertrain, describing the definition of the efficiency parameters of the individual powertrain components. The results from the simulation model were then compared with measurements performed in a test facility. The maximum deviation of approximately 8% was measured depending on the driving cycle and parameters.
Akumulatorowe pojazdy elektryczne (APE) są obecnie powszechnie uważane za jedną z dostępnych opcji walki z rosnącą emisją gazów cieplarnianych. Jednak ich wykorzystanie jest nadal znacznie niższe niż w przypadku pojazdów z konwencjonalnym silnikiem spalinowym. Wśród ważnych czynników, które uniemożliwiają ich szersze rozpowszechnienie, jest ich wciąż stosunkowo niewielki zasięg i długi czas ładowania. Z tego powodu w rozwoju APE coraz ważniejsze staje się wykorzystanie najdokładniejszych modeli symulacyjnych, które umożliwiają analizę wpływu zmian wprowadzonych w poszczególnych komponentach układu napędowego na zużycie energii przez pojazd. W tym celu rozprawa doktorska autora dotyczy opracowania modelu symulacyjnego do szacowania zużycia energii elektrycznej przez układ napędowy APE oraz opisuje metodę definiowania parametrów pracy poszczególnych elementów układu napędowego. Wyniki modelu symulacyjnego zostały następnie porównane z pomiarami wykonanymi w specjalistycznym centrum testowania. W zależności od cykli jazdy zmierzono maksymalne odchylenie wynoszące około 8 %.
Batteriebetriebene Fahrzeuge (Battery Electric Vehicles / BEV) werden weitgehend als eine der machbaren Mittel zur Bekämpfung der Treibhausgase betrachtet. Allerdings sind diese Fahrzeuge bislang weit weniger verbreitet als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Ein Grund dafür besteht in ihrer noch immer relativ kurzen Reichweite und der langen Ladezeit. Aus diesem Grunde wird es bei der Entwicklung von BEV immer wichtiger, möglichst genaue Simulationsmodelle zu verwenden, welche eine Analyse der Auswirkung der an den einzelnen Komponenten des Antriebssystems ausgeführten Änderungen der auf den Energieverbrauch eines batteriebetriebenen Fahrzeugs ermöglichen. Zu diesem Zweck beschäftigt sich die Dissertation des Autors mit der Entwicklung eines Simulationsmodells zur Schätzung des Verbrauchs elektrischer Energie des Antriebssystems eines BEV und beschreibt die Art und Weise der Definierung der Tätigkeitsparameter der einzelnen Komponenten des Antriebssystems. Die Ergebnisse aus dem Simulationsmodell wurden dann mit den in einem spezialisierten Versuchslabor durchgeführten Messungen verglichen. In Abhängigkeit von den Fahrzyklen wurde eine maximale Abweichung von etwa 8 % gemessen.
Battery Electric Vehicles (BEVs) are widely seen as one of the available options to combat increasing greenhouse gas emissions. However, these vehicles’ use is less widespread than conventional combustion engine vehicles. One reason for this is their still relatively short range and long charging times. For this reason, it is becoming increasingly crucial in BEV development to use the most accurate simulation models that allow the impact on electricity consumption to be analyzed based on changes made to individual powertrain components. To this end, the author’s dissertation deals with developing a simulation model for estimating the power consumption of a BEV powertrain, describing the definition of the efficiency parameters of the individual powertrain components. The results from the simulation model were then compared with measurements performed in a test facility. The maximum deviation of approximately 8% was measured depending on the driving cycle and parameters.
Akumulatorowe pojazdy elektryczne (APE) są obecnie powszechnie uważane za jedną z dostępnych opcji walki z rosnącą emisją gazów cieplarnianych. Jednak ich wykorzystanie jest nadal znacznie niższe niż w przypadku pojazdów z konwencjonalnym silnikiem spalinowym. Wśród ważnych czynników, które uniemożliwiają ich szersze rozpowszechnienie, jest ich wciąż stosunkowo niewielki zasięg i długi czas ładowania. Z tego powodu w rozwoju APE coraz ważniejsze staje się wykorzystanie najdokładniejszych modeli symulacyjnych, które umożliwiają analizę wpływu zmian wprowadzonych w poszczególnych komponentach układu napędowego na zużycie energii przez pojazd. W tym celu rozprawa doktorska autora dotyczy opracowania modelu symulacyjnego do szacowania zużycia energii elektrycznej przez układ napędowy APE oraz opisuje metodę definiowania parametrów pracy poszczególnych elementów układu napędowego. Wyniki modelu symulacyjnego zostały następnie porównane z pomiarami wykonanymi w specjalistycznym centrum testowania. W zależności od cykli jazdy zmierzono maksymalne odchylenie wynoszące około 8 %.
Description
Subject(s)
Energy consumption, Simulation, Powertrain, BEV, Efficiency
Citation
ISSN
1803-9782