Научный архив: статьи

Введение (постановка задачи и актуальность). В условиях стремительного развития электромобильной индустрии и увеличения спроса на экологически чистые транспортные средства вопросы эффективности и надёжности тяговых батарей становятся всё более актуальными. Одним из ключевых факторов, влияющих на долговечность и производительность батарей, является их рабочая температура. Система термостатирования тяговых батарей электромобилей позволяет поддерживать оптимальную температуру, что способствует увеличению срока службы, повышению энергоэффективности и обеспечению безопасности эксплуатации электромобилей.

Цель работы – исследование конструкций и параметров систем термостатирования тяговых батарей электромобилей, а также анализ влияния формы каналов, количества каналов, расположения входов и выходов и других факторов на эффективность системы термостатирования, использующих различные форм-факторы ячеек.

Методология и методы. В рамках исследования проведён обзор научных работ, посвящённых различным методам и технологиям, применяемым для поддержания оптимальной температуры батарей. Анализируются существующие подходы к термостатированию, их преимущества и недостатки, а также возможности для улучшения.

Результаты и научная новизна. В результате исследования были определены параметры тепло- обменников, которые позволяют повысить эффективность работы системы термостатирования тяговой аккумуляторной батареи электромобиля. Учтены различные форм-факторы ячеек батареи, что позволило выявить оптимальные конструктивные решения для разных типов батарей.

Практическая значимость. Полученные результаты предоставляют информацию о том, какой тип теплообменника необходимо устанавливать для снижения потерь энергии при отводе тепла от тяговой батареи электромобиля. Это позволит оптимизировать системы термостатирования, повысить их надёжность и долговечность, а также снизить эксплуатационные затраты.

Введение (постановка задачи и актуальность). Глобальный переход к низкоуглеродной экономике стимулирует развитие водородного транспорта. Ключевым преимуществом водородных топливных элементов (ТЭ) перед литий-ионными аккумуляторами является их высокая удельная энергия, что потенциально увеличивает запас хода и грузоподъёмность транспортных средств (ТС). Актуальность работы обусловлена необходимостью оптимизации энергоустановок гибридных ТС на основе ТЭ для повышения их энергоэффективности, которая сильно зависит от конфигурации системы. Цель исследования – анализ влияния конфигурации гибридной энергетической установки (ЭУ) на базе ТЭ и тяговой аккумуляторной батареи (ТАБ) на запас хода ТС в условиях городского и междугородного циклов движения.

Методология и методы. Для достижения цели была разработана математическая модель движения ТС, включающая баланс мощности ЭУ и модели компонентов: топливного элемента с протонообменной мембраной (ПОМТЭ), ТАБ и системы хранения водорода. Моделирование проводилось для городского и междугородного маршрута с варьированием ключевых параметров ЭУ: максимальной мощности ТЭ, ёмкости ТАБ и массы перевозимого водорода.

Результаты и научная новизна. Установлено, что оптимальная конфигурация ЭУ кардинально зависит от типа маршрута. Для городского цикла максимальный запас хода (1433 км) достигается при конфигурации с ёмкой ТАБ (40 Ач) и маломощным ТЭ (40 кВт). Для междугородного цикла ключевым является увеличение мощности ТЭ (до 160 кВт), что позволяет снизить требования к ТАБ и увеличить массу перевозимого водорода, обеспечивая запас хода до 833 км. Научная новизна заключается в методе повышения энергоэффективности водородного ТС с учётом влияния массы компонентов при анализе различных конфигураций ЭУ.

Практическая значимость. Результаты исследования позволят разработать более эффективные конфигурации силовых установок для водородного транспорта, оптимизированные под конкретные условия эксплуатации. Это способствует снижению массы ЭУ, увеличению запаса хода и, как следствие, повышению экономической целесообразности и экологической эффективности водородных ТС.