|
|
 |
|
|
 |
Ученые ПНИПУ исследовали совместную работу аккумулятора и водородного топливного элемента для электромобилей
Исследование опубликовано в 116-ом выпуске Вестника ВСГУТУ и апробировано на научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров «Безопасность колесных транспортных средств в условиях эксплуатации», 2023г.
Уменьшить ущерб экологии и более эффективно использовать транспорт возможно с помощью перехода на электромобили. Их энергоустановка обладает более высоким коэффициентом полезного действия. В большинстве своем они аккумуляторные. Реже встречаются гибридные – те, которые работают на нефтепродуктах и могут при необходимости переключаться на электротягу. Однако такие авто малоэффективны и редки. Отдельно можно выделить электромобили на водородных топливных элементах. Их главные преимущества – сокращенное время заправки, увеличенная дальность хода и более экологичное производство. Однако изучать работу такого транспорта сложно из-за недостатка практического опыта его применения в России. Ученые ПНИПУ исследовали модель электромобиля на водородных топливных элементах и выяснили особенности функционирования его энергосиловой установки.
Электромобиль на водородных топливных элементах содержит дополнительные системы для хранения, транспортировки и преобразования водорода в электроэнергию. Для работы пермские политехники выбрали модель гоночного болида Туринг Tamiya. Эта модель содержит картридж со сплавом титана и других химических элементов для хранения в его структуре водорода, водородный топливный элемент, микроконтроллер электродвигателя, аккумуляторную батарею, электродвигатель и систему управления.
Для исследования ученые ПНИПУ переоборудовали электросхему модели. Это позволило выводить на экран монитора информацию об энергетических потоках, передаваемых на электродвигатель от топливного элемента.
При исследовании работы водородной энергосиловой установки ученые ПНИПУ выяснили, что электрохимический генератор – преобразователь водорода и кислорода в энергию – устойчивая и стабильная форма. При неоднократно проведенных опытах эта установка ведет себя идентично. Чего не скажешь о работе электродвигателя, которому при запуске необходимо обеспечить потребление повышенной мощности. Так выяснилось, что мощности водородного топливного элемента исследуемой модели недостаточно.
Есть два решения этой проблемы. Краткосрочное – установка более мощного топливного элемента, который постоянно вырабатывает столько мощности, сколько необходимо электродвигателю для запуска. Но на это решение накладываются ограничения в размерах энергоустановки, предназначенной для размещения в автомобиле, и целесообразность постоянного производства большего, чем требуется на установившемся режиме, значения энергии.
Долгосрочная перспектива – использование резервной аккумуляторной батареи, которая подключается исключительно в период пиковых нагрузок, таких как запуск электродвигателя.
– При подаче сигнала управления на электродвигатель наблюдался скачкообразный набор мощности до пикового значения (30 Вт) – это объясняется тем, что электродвигателю в режиме запуска требуется дополнительная энергия, так как мощность, вырабатываемая топливным элементом (15 Вт), остается постоянной, аккумуляторная батарея компенсирует нехватку энергии, – объясняет ассистент кафедры «Автомобили и технологические машины» Пермского Политеха Ольга Иванова.
Во время исследования ученые ПНИПУ установили, что производительности водородного топливного элемента недостаточно для питания электродвигателя на переходных режимах. Для компенсации нехватки мощности необходимо подключение резервной аккумуляторной батареи. Важно учитывать, что аккумулятор в таком случае выступает в роли вспомогательного источника электроэнергии. Он заряжается при выходе электродвигателя на установившийся режим работы. Результаты исследований пермских политехников помогут в проектировании качественных электромобилей отечественного производства.
Контактное лицо: Дарья Биянова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 17:02, 23.12.2023
Количество просмотров: 417
Страна: Россия
| Исследование ученых Пермского Политеха улучшит долговечность 3D-изделий, ПНИПУ, 04:25, 18.12.2024, Россия |
14 |
| Аддитивные технологии широко используются в тяжелом машиностроении и позволяют создавать очень точные и сложные конструкции, что невозможно при традиционных методах. Однако неравномерные свойства этих материалов снижают срок их службы, поэтому изменения нужно отслеживать. Ученые ПНИПУ расширили экспериментальную базу программ жизненного цикла 3D-изделий, чтобы обеспечить их качество и долговечность. |
|
| Ученые Пермского Политеха улучшили модель беспламенного горения в двигателях, ПНИПУ, 03:43, 18.12.2024, Россия |
26 |
| Турбулентные завихрения, возникающие внутри авиадвигателя, перемешивают кислород с топливом, что увеличивает скорость реакции горения. Моделирование этих процессов может предсказать поведение материалов и улучшить работу двигателя. Ученые Пермского Политеха выяснили, какой показатель турбулентности корректно использовать для построения модели. |
 |
| Дан старт проекту «Наука от Первых»: площадка для прямого диалога науки, бизнеса и власти, Пресс-служба, 03:35, 18.12.2024, |
17 |
| 10 декабря 2024 года в Москве состоялся торжественный запуск проекта «Наука от Первых», ставший важным шагом на пути к объединению усилий науки, бизнеса и государства. Цель данного амбициозного проекта заключается в интеграции передовых научно-технологических решений в реальный сектор экономики России, что должно способствовать устойчивому развитию и технологическому прогрессу в стране. |
|
| Ученые Пермского Политеха предложили модель для оптимизации гибки стальных листов, ПНИПУ, 04:36, 12.12.2024, Россия |
551 |
| В строительстве часто используют холодную гибку: металлу под давлением придают определенную форму без применения высоких температур. Однако если неправильно задать условия процесса, то можно получить некачественную деталь. Ученые Пермского Политеха предложили модель для оптимизации этого метода, что поможет подобрать лучшие режимы изготовления. |
 |
|
|
|
|
|
|
Разделы //
Новости по странам //
Сегодня у нас публикуются //
|
|
