Научный архив: статьи

Введение (постановка задачи и актуальность). Тяговая аккумуляторная батарея (ТАБ) является одним из важнейших компонентов электромобиля, определяющим его запас хода, производительность и срок службы. Однако в процессе работы ТАБ выделяет значительное количество тепла, что влияет на её производительность и срок службы. Поэтому система охлаждения ТАБ играет важную роль в поддержании температуры батареи в безопасном диапазоне, обеспечивая стабильную работу и продлевая срок её службы.

Цель исследования – моделирование системы охлаждения в Simulink для анализа факторов, влияющих на производительность ТАБ электромобиля VinFast VF 8.

Методология и методы. Анализ условий эксплуатации ТАБ для оптимизации её производительности и срока службы. Оценка эффективности системы охлаждения ТАБ в различных условиях эксплуатации. Проведение испытаний на модели системы для оценки эффективности в различных условиях эксплуатации. Анализ экспериментальных данных для оценки эффективности системы охлаждения ТАБ и предложение решений по её улучшению.

Результаты и научная новизна. В данном исследовании авторами была разработана и смоделирована система охлаждения ТАБ электромобиля с применением ездового цикла Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure (WLTP) в Matlab Simulink. Точность модели была оценена и проверена путём сравнения результатов моделирования с экспериментальными данными, что способствует повышению надёжности модели. Проанализировано влияние расхода охлаждающей жидкости и скорости воздушного потока через радиатор на процесс жидкостного охлаждения ТАБ.

Практическая значимость. Моделирование системы охлаждения ТАБ в Matlab Simulink является эффективным методом оценки производительности системы перед её практической реализацией. Созданная модель поможет инженерам и исследователям анализировать факторы, влияющие на температуру ТАБ, тестировать различные стратегии охлаждения и оптимизировать конструкцию системы.

Введение (постановка задачи и актуальность). Мировые тенденции снижения вредных выбросов, повышения экологичности при производстве, эксплуатации и утилизации техники, инженерных систем, в том числе энергоустановок, использующих ископаемое топливо, требуют непрерывного повышения не только культуры производства, но и развития новых методов и технологий, позволяющих более полно использовать доступные ресурсы и вырабатываемую энергию. К ним относится переход от традиционных источников энергии на колёсном безрельсовом транспорте к комбинированным или чисто электрическим. Наибольшее распространение комбинированные энергоустановки (КЭУ) получили на автомобильном транспорте, а на мотоциклах КЭУ практически не используются.

Цель исследования – провести анализ мирового опыта по разработке мотоциклов с КЭУ, разработать математическую модель и показать перспективы использования КЭУ на двухколёсных транспортных средствах – мотоциклах – с точки зрения снижения удельного расхода топлива при одновременном сохранении динамических характеристик.

Методология и методы. Обоснованность и достоверность представленных результатов, выводов и рекомендаций подтверждается использованием строгого математического аппарата механики и термодинамики, научно обоснованных теоретических предпосылок при составлении и реализации математической модели.

Результаты и научная новизна. В статье представлены научно обоснованные выводы о целесообразности и перспективности использования электропривода в комбинации с традиционным двигателем внутреннего сгорания на мотоциклах.

Практическая значимость. В статье показано, как рациональный выбор конструктивной схемы силового агрегата позволяет обеспечить положительный экономический и экологический эффект с точки зрения объёма ежегодно сжигаемого ископаемого топлива.

Введение (постановка задачи и актуальность). Имитационное моделирование и расчёт теплового состояния электродвигателей важны в современных условиях развития автомобилестроения. Одним из ключевых компонентов электрифицированных транспортных средств является электродвигатель, удельные показатели которого достигают 10 кВт/кг для электротранспорта. Безусловно, такие высокие показатели невозможны без инновационных подходов к моделированию и применения передовых материалов. Цель исследования – анализ тепловых процессов внутри электродвигателя и определение коэффициента теплоотдачи.

Методология и методы. Используемые методы базируются на основных положениях тепломассообмена, электротехники, а также методов инженерного анализа и исследовательских испытаний.

Результаты и научная новизна. По результатам исследований получена верифицированная тепловая 1D-модель электродвигателя. Разработанная модель показала погрешность менее 10% по результатам дорожных испытаний по циклу в составе транспортного средства. В отличие от существующих подходов, основанных на упрощённых стационарных тепловых схемах или вычислительно затратных трёхмерных CFD-моделях, в данной работе разработана верифицированная нестационарная 1D-модель теплового состояния электродвигателя в среде Matlab/Simulink (Simscape). Модель учитывает взаимосвязанные процессы теплопроводности, конвективного теплообмена в системе жидкостного охлаждения и принудительной конвекции ротора, а также зависимость теплофизических свойств охлаждающей жидкости от температуры и расхода. Новизна подхода состоит в совместном рассмотрении тепловых процессов в активных частях электродвигателя и в системе охлаждения модели, пригодной для встраивания в общую тепловую систему транспортного средства.

Практическая значимость. Современные вызовы в автомобилестроении направлены на улучшение удельных показателей, что неизбежно приводит к необходимости решения проблем отвода тепла. Данная модель позволяет оценивать тепловое состояние обмоток и других компонентов в процессе эксплуатации транспортного средства, она может быть встроена в более общую модель, например, теплового менеджмента автомобиля или тягового привода, а также позволяет получить данные о тепловом состоянии системы с высокой сходимостью результатов и без проведения предварительных натурных испытаний.