Details

В рамках настоящего исследования проводится комплексный анализ возможностей по части оптимизации электрических приводов на транспортных средствах. В работе изучены имеющиеся тяговые электрические приводы, а также современные методы, предусматривающие управление двигателем. Таким образом, будут установлены центральные компоненты, а также определена топология силового агрегата. Работа предусматривает создание имитационной модели, практическая реализация которой осуществляется на основе программного комплекса MATLAB/Simulink. В дальнейшем на основе разработки будут проведены многочисленные эксперименты, позволяющие оценить степень воздействия разных факторов на производительность электрокара. Проведено детальное изучение температурных, а также разрядных параметров аккумулятора, внутреннее ее сопротивление; даны прогнозы относительно деградации емкости. Были изучены максимальные нагрузки тягового электрического двигателя, проведен расчет его энергетической эффективности. Особого внимания заслуживает процедура анализа динамики движения ТС, отработка циклов, особенности сцепления на разных дорожных покрытиях. Изучены аэродинамические параметры кузова, их воздействие на потребление энергии. Полученные результаты позволили выявить критические зависимости производительности и эффективности электромобиля от температурного режима батареи, точности управления двигателем, состояния дорожного покрытия и аэродинамических свойств кузова. Работа предлагает комплексный взгляд на задачи оптимизации электропривода, являясь основой для повышения энергоэффективности, динамических качеств и долговечности электрического транспортного средства.

The final qualifying work is devoted to the study of the optimization capabilities of electric vehicle drives. As part of the study, an analysis of existing traction electric drives and modern engine control methods was carried out, which made it possible to identify the key components and topology of the power unit. The developed simulation model, implemented in the MATLAB/Simulink software package, allowed us to conduct a series of experiments to assess the impact of various factors on the performance of an electric vehicle. The discharge and temperature characteristics of a battery, its internal resistance, and predicted capacity degradation have been studied. The limiting load characteristics of a traction electric motor, its energy efficiency, dynamic response, and the thermal state of the power unit components are investigated. Special attention is paid to the analysis of vehicle dynamics, including the development of driving cycles, traction characteristics on various road surfaces, the influence of the longitudinal slope of the track, tire pressure and regenerative braking potential. The aerodynamic characteristics of the body and their effect on energy consumption are analyzed. The results obtained made it possible to identify critical dependencies of the performance and efficiency of an electric vehicle on the temperature regime of the battery, the accuracy of engine control, the condition of the road surface and the aerodynamic properties of the body. The work offers a comprehensive view of the tasks of optimizing an electric drive, being the basis for improving the energy efficiency, dynamic qualities and durability of an electric vehicle.

• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Состояние и перспективы развития систем управления тяговыми электроприводами
• 1.1 Анализ требований к тяговым электроприводам современных ТС
• 1.2 Сравнительная характеристика типов двигателей
• 1.3 Математическое описание синхронного двигателя с постоянными магнитами
• 1.4 Алгоритмы управления электроприводами на основе синхронных двигателей
• 1.5 Скалярный частотный метод управления асинхронным электроприводом
• 1.6 Особенности управления электроприводами на основе СДПМ в составе замкнутых систем
• 2 Обоснование топологии компоновки силовых агрегатов привода автомобиля
• 3 Моделирование и исследование тягового электропривода транспортных средств
• 3.1 Разработка имитационной модели
• 3.2 Разработка плана проведения модельных экспериментов
• 3.3 Экспериментальное исследование тягового привода электромобиля
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ