2.1.8. Электромобили

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Машиностроение
В электромобиле (ЭМ) для привода ве­дущих колес используется электрическая энергия, вырабатываемая автономным хими­ческим источником энергии в виде тяговой аккумуляторной батареи (ТАБ) или электро­химического генератора (ЭХГ). Применение ЭМ обусловлено их нетоксичностью и энерге­тической эффективностью, связанной с эко­номией жидкого топлива, т.е. повышением уровня использования первичных энергоре­сурсов.
Аккумуляторные ЭМ уже эксплуатируют­ся несколько десятилетий (табл. 2.1.4). Расши­рение их применения сдерживается ограни­ченным запасом хода, обусловленным сравни­тельно небольшой удельной энергоемкостью современных ТАБ. Масса ТАБ обычно состав­ляет 29 ... 37 % полной массы ЭМ. Работы по ЭМ с ЭХГ не вышли из стадии создания экс­периментальных образцов. Трудности связаны с обеспечением безопасной эксплуатации ЭХГ и их ограниченной мощностью, что вынуждает использовать их в сочетании с ТАБ.
2.1.4. Перспективный типаж ЭМ с ТАБ

Электромобиль

Полезная нагрузка, т (число пассажиров)

Полная масса, т

Запас хода, км

Грузовой:

 

 

 

фургон особо малой грузоподъем­ности

0,3...0,5

1,5...2,0

40...80

фургон или бортовой

0,8...1,0

2,5...3,0

40...80

Микроэлектробус (маршрутное такси)

(8 + 10)

2,8...3,5

70...90

Легковой для внутри­ городских поездок

(2 + 4)

1,2...2,0

70...100

 
Проектирование ЭМ возможно на основе базовой конструкции серийного автомобиля аналогичного назначения и близкого по по­лезной нагрузке или разработки принципи­ально новой конструкции. Большинство со­временных ЭМ создается на базе серийных автомобилей, при этом снижается масса раз­личных конструктивных элементов и агрега­тов. Предпосылкой для создания специальных кузовов и шасси для ЭМ современного техни­ческого уровня должен быть ощутимый про­гресс в области аккумуляторостроения, пред­ставляющий технико-экономическую основу серийного производства ЭМ. Основными на­правлениями по снижению снаряженной мас­сы и улучшению свойств ЭМ специальной конструкции является:
использование ТАБ с высокой удельной энергоемкостью (не ниже 45...50 Вт-ч/кг), со­временных экономичных систем тягового электропривода с электронными системами регулирования и быстроходными электродви­гателями, легких сплавов и пластмасс в конст­рукции шасси и кузова, стекол меньшей тол­щины, шин с пониженным сопротивлением качению;
улучшение аэродинамических свойств кузова;
рациональная компоновка ТАБ и тягово­го электрооборудования на ЭМ.
Компоновка ТАБ на ЭМ может быть в одном или двух блоках. В первом случае воз­можно поперечное размещение блока ТАБ в базе ЭМ или продольное центральное ("хребтовое") расположение ТАБ с установкой со стороны хвостовой части ЭМ.
Два блока ТАБ могут быть размещены: в переднем и заднем свесе; в базе и заднем све­се; в базе по левому и правому борту ЭМ. Иногда ТАБ устанавливают на специальном прицепе. Выббр способа размещения ТАБ на ЭМ различных типов определяется их назна­чением, компоновкой и требованиями к кон­струкции ЭМ данного типа. В любом случае должен быть обеспечен удобный доступ к ТАБ для ее обслуживания.
В табл. 2.1.5 приведены некоторые ус­редненные параметры аккумуляторов.
2.1.5. Усредненные параметры аккумуляторов ТАБ

Аккумулятор (состояние отработки)

Удельная энергоемкость (достигнутая) при одно- часовом разряде, Вт-ч/кг

Удельная мощность (пиковая), Вт-ч

Срок службы, число циклов

Свинцово-кислотный с положительным элект­родом панцирного типа (промышленный вы­пуск)

18 ... 23

70 ... 100

800 ... 1000

Никель-железный с отрицательным элект­родом:

ламельного типа таблеточного типа спеченного типа (промышленный выпуск)

23 ... 25 40 ... 45 50 ... 53

Менее 100

700 800 1000

Никель-цинковый (опытное производство)

45 ... 55

100 ... 150

100 ... 150

Никель-кадмиевый (промышленный вы­пуск)

25 ... 30

Менее 100

1000 ... 2000

Высокотемпературные системы (опытные об­разцы):

натрий-сера натрий-хлорид железа

литий-алюминий- хлорид железа

70 ... 120 Более 100

70 ... 100

130 ... 180 100 ... 120

90 ... 100

800 1000

750

В основном на всех современных элект­ромобилях применяются свинцово-кислотные аккумуляторы с панцирным положительным электродом, обеспечивающие запас хода на одну зарядку в пределах 40 ... 80 км в городс­ких условиях движения.
На ЭМ обычно применяют однодвигательный тяговый электропривод постоянного тока (ТЭП), но в последние годы начали .уста­навливать тяговый асинхронный привод пере­менного тока (ТАП). В ТЭП используется тиристорно (транзисторно)-импульсные сис­темы регулирования в силовом контуре ТАБ - цепь якоря тягового электродвигателя (ТЭД). В последнее время отдается предпочтение ТЭД независимого возбуждения. В# этом случае возможны две системы регулирования ТЭП:
автоматическая с силовым тиристор­но-импульсным регулятором в цепи якоря ТЭД и транзисторным регулятором в цепи возбуждения;
полуавтоматическая с транзисторным регулятором в цепи возбуждения и переклю­чением групп ТАБ с параллельного на после­довательное соединение.
Автоматическая система обеспечивает плавное регулирование ТЭП в режимах тяги и рекуперативного торможения, но имеет высо­кую стоимость. Полуавтоматическая система проще, обеспечивает пониженные потери энергии в ТАБ и ТЭП.
В ТАП используется простой и надеж­ный тяговый асинхронный двигатель (ТАД), однако для регулирования необходим тирис­тор ный инвертор, имеющий сложную систему управления и пока еще недостаточно надеж­ный в эксплуатации. Масса всего оборудова­ния готового ТАП, отнесенная к полной массе ЭМ, в 1,5 - 2 раза превышает аналогичный показатель для ТЭП. Вал ТЭД (ТАД) соединя­ется с ведущим мостом (задним или пере­дним) посредством механической передачи автомобильного типа (обычно без коробки передач). Требования к ТЭП и ТАД заключа­ются в экономичном расходовании электро­энергии, запасенной в ТАБ, снижении массы системы регулирования и повышении ее на­дежности путем использования микроэлектро­ники и микропроцессорной техники.
Электромобили могут эффективно ис­пользоваться для выполнения транспортных работ, не требующих больших среднесуточных пробегов. Установка соответствующих ТАБ обеспечит энергоснабжение ЭМ. Следующий этап развития ЭМ связан с созданием новых более энергоемких источников энергии.


 

Поиск


Сейчас 42 гостей и 5 пользователей онлайн





Забыли данные входа на сайт?