автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Выбор параметров комбинированной энергетической установки автомобиля с применением математического моделирования



На правах рукописи

ГОЛУБЧИК ТИМОФЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ АВТОМОБИЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

1 О ДЕК 2009

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2009

Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) на кафедре «Электротехника и электрооборудование»

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущая организация

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Ютт Владимир Евсеевич

Доктор технических наук, профессор Эйдинов Анатолий Алексеевич

Кандидат технических наук, доцент Кузнецова Тамара Игнатьевна

Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский и экспериментальный институт

автомобильной электроники и электрооборудования (ФГУП НИИАЭ),

Защита состоится «28» декабря 2009г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.126.05. при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу:

125329 ГСП А-47, г. Москва, Ленинградский пр., 64, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ).

Текст автореферата размещен на сайте Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета): www.madi.ru

Автореферат разослан «26» ноября 2009г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направить в адрес совета института.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Михайлова Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Работы по изучению и созданию комбинированных энергетических установок (КЭУ) транспортных средств (ТС), за последние 15 лет фактически выделились в самостоятельное направление современной электромеханики, характеризующееся своей научной проблематикой, спецификой выполнения прикладных исследований, расширяющейся областью практического использования разработок.

Повышенный интерес к этим работам обусловлен резким ухудшением мировой экологической обстановки и сокращением природных ресурсов -источников топлива для автомобилей.

Возможность выхода из ситуации ухудшения экологии крупных городов, применением в качестве транспортных средств электромобилей, является на данный момент нецелесообразной, так как эффективность аккумулирующих устройств низка или имеют очень высокую стоимость, а также нет новых разработок, способных удовлетворить потребности электромобиля. Ко всему необходимо создавать структуру электрических станций зарядки.

Оптимально реализуемый вариант - автомобиль с комбинированной энергоустановкой. Такая установка объединяет: ДВС, электродвигатель, генератор, аккумуляторную батарею (АБ). Поскольку такому автомобилю не требуется внешняя подзарядка, то он может работать в существующей инфраструктуре заправочных станций, что позволит достичь приемлемых экономических и экологических показателей по сравнению с обычным бензиновым двигателем. С целью достижения большей эффективности и экологичности, необходимо применение транспортных средств с КЭУ, дополненных более емкими блоками аккумуляторных батарей. Это позволяет транспортному средству преодолевать некоторое расстояние только за счет электроэнергии запасенной в аккумуляторных батареях.

Проектная оптимизация компонентов комбинированной энергетической установки представляет собой много сложностей, так как

транспортное средство с комбинированной энергоустановкой состоит из таких компонентов как ДВС, обратимой электрической машины, трансмиссии, блока аккумуляторных батарей, бока управления, системы торможения с возможностью рекуперации и др. Проблема математического моделирования комбинированной энергетической установки остается одной из наиболее сложных и наименее исследованных в методологическом аспекте. Поэтому поиск и разработку новых подходов к решению задач, которые составляют основу математического моделирования, следует рассматривать как одно из наиболее актуальных направлений на пути разработки современных экологически чистых автотранспортных средств.

Целью настоящей диссертации является разработка научно обоснованных рекомендаций по выбору параметров комбинированной энергетической установки транспортных средств с применением математического моделирования. Проведение комплексных исследований взаимосвязей компонентов комбинированной энергетической установки, позволяющих повысить конкурентоспособность путем рационализации работы компонентов, снизить затраты на создание опытного образца, разработки алгоритмов управления.

Соответствующие поставленной цели и решенные в диссертационной работе задачи формируются следующим образом:

- проведение анализа современного состояния и перспектив развития комбинированных энергетических установок транспортных средств;

- проведение анализа параметров и методик определения мощностных и энергетических характеристик компонентов комбинированной энергетической установки;

- разработка алгоритма математического расчета комбинированной энергетической установкой;

- разработка обобщенной математической модели комбинированной энергетической установки транспортного средства;

- создание методов определения основных параметров КЭУ с

использованием математического моделирования.

Научная новизна заключается в следующем:

Создана методика определения основных параметров и компонентов комбинированной энергетической установки автомобиля.

Разработана математическая модель позволяющая определить зависимости технико-экономических и других показателей КЭУ.

Получены зависимости, позволяющие рассчитать параметры КЭУ при различных сочетаниях ее энергетических компонентов.

На защиту выносится:

Математическая модель комбинированной энергетической установки транспортного средства, включающая накопитель энергии (НЭ).

Алгоритм и методика расчета параметров КЭУ, позволяющие выполнить оптимизацию параметров компонентов КЭУ.

Математическая модель КЭУ транспортного средства с использованием программного обеспечения базирующегося на МаИаЬ/ЗтиНпк.

Достоверность результатов обеспечена обоснованностью исходных предположений, строгостью выполнения расчетов и преобразований, адекватностью теоретических предположений экспериментальным данным и результатами моделирования.

Практическая значимость и реализация работы

Диссертация выполнена в рамках тематической программы Министерства образования и науки РФ "Развитие научного потенциала высшей школы".

Определены технические параметры энергетической системы и выбраны компоненты для построения комбинированной энергетической установки транспортного средства.

Предложен алгоритм математического расчета КЭУ транспортного средства и математическое моделирование компонентов КЭУ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались:

- на научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ГТУ) в 2006-2008г.г.;

- на международном симпозиуме «Электроника и электрооборудование транспорта. Проблемы и пути решения», г.Суздаль июнь 2008г.;

на расширенном заседании кафедры «Электротехника и электрооборудование» МАДИ (ГТУ) 2009г.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в пяти статьях общим объемом 2,7 печатных листа, в том числе одна входящая в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Работа выполнена на 177 страницах машинописного текста, содержит 30 таблицу и 68 рисунков. Список литературы включает 100 наименований отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, формулируется цель исследования, поставлены задачи, приведена общая характеристика работы.

В первой главе приведен анализ и классификация современных конструкций транспортных средств с комбинированной энергетической установкой. Наиболее глубокими исследованиями, посвященными данной проблеме, занимались, и занимается ряд российских и зарубежных ученых: C.B. Бахмутов, А. А. Ипатов, Б.И. Петленко, Л.Ю. Лежнев, В.В. Селифонов, Е.И. Сурин, В.М. Фомин, Б.Я.Черняк, СЮ. Шугуров, A.A. Эйдинов, В.Е. Ютт, M.Berg, P.Chudi, S.Friedmann, R.Krishnamachari, M.Lehna, A.Malmquist, W.Peukert, J.Maxwell и др.

Для объективной оценки технико-экономических показателей автомобилей с комбинированной энергетической установкой приведены

данные, полученные Idaho National Laboratory. Испытания проводились в условиях опытной эксплуатации, а также в цикле SAE J1634. Подробно эти циклы описаны в разделе 1.5 диссертационной работы.

Цикл SAE J1634 предусматривает испытания с включенным кондиционером и без его использования. В результате испытаний по циклу SAE J1634 можно определить удельный расход топлива, пробег, расход электрической энергии.

На рис. 1-3 представлены некоторые параметры, полученные при испытаниях. Кроме того, исследовались параметры аккумуляторных батарей (АБ) в режимах пульсирующих нагрузок при работе в составе комбинированной энергетической установки и в статических испытаниях АБ.

Рис.1. Суммарный пробег автомобилей с КЭУ за период испытаний

Рис. 2. Удельные расходы топлива в цикле SAE J1634

Рис. 3. Удельные расходы топлива в опытной эксплуатации, в циклах

ЕРА и SAE J1634

\

Анализ последних конструкций автомобилей с комбинированными энергетическими установками приводит к следующим выводам:

наиболее активными и динамичными фирмами, которые добились существенных достижений в создании применяемых на практике конструкций, являются Toyota и Honda;

- обе фирмы применяют в трансмиссии непрерывно изменяющееся передаточное отношение от двигателя к колесам. Однако конструктивная реализация этих решений различна. Toyota использует в трансмиссии планетарный редуктор, Honda - трансмиссию с варьируемым передаточным отношением.

Honda в 2001-2006 гг. создала и предложила в коммерческую продажу четыре модели автомобилей с комбинированными энергетическими установками.

Фирма Toyota в 2002-2007 гг. также предложила ряд конструкций автомобилей: 2002 г. - Toyota Prius; 2004 г. - Toyota Prius I и II 2006 г. - Toyota Lexus RX 400h; Toyota Highlander и 2007 г.- Toyota Camry.

Все указанные автомобили также прошли испытания в цикле SAE J1634.

Проведен анализ конструкции автомобилей с комбинированной энергетической установкой на примере Toyota Prius, Honda IMA и автомобиля

с стартер генераторной установкой (СГУ). Рассмотрены параметры стандартизированных циклов движения. Эти циклы представляются в виде графиков скорость - время, причем ось времени разбита на отдельные шаги, выраженные в секундах.

Механическая мощность на колесах есть функция времени и интегрируется на всем протяжении цикла. Это движение может имитироваться на динамометрических стендах, где расходы топлива и эмиссия выхлопных газов измеряются непосредственно. Для автомобилей с КЭУ в случае использования энергии от внешних электрических сетей, рассчитывать ее необходимо отдельно. Суммарные расходы энергии ТС затем могут быть пересчитаны в первичную энергию. Электрическая энергия, используемая от внешних сетей должна рассчитываться с учетом эффективности ее генерирования и потерь на транспортирование.

Во всем мире используются три группы циклов: европейские, американские и японские.

Европейские циклы относятся к искусственным (модальным) циклам. Американские циклы относятся к случайным циклам. Цикл РТР72 часто называют Е1Л)С, иОБС или ЬА4 (рис.4.). Все Японские циклы являются модальными.

РТР72Л,ШС/аЮЭ1Л4

100 0 90.0 80 О '0.0 60 с

50.0

40.0 30.0 20 0 10.0 0 0

/

л

О 500 1000

Время, с

Рис. 4. Американский цикл \JDDC.

Проведен анализ перспектив развития и результатов испытаний транспортных средств с КЭУ. Рассмотрены конструкции, энергетические и мощностные показатели транспортных средств с комбинированными энергетическими установками.

Во второй главе рассмотрены существующие методы аналитического описания характеристик аккумуляторных батарей в режимах их стационарного и нестационарного нагружения.

При моделировании комбинированной энергетической установки одной из основных трудностей является моделирование работы аккумуляторной батареи в нестационарных режимах, поэтому в работе проведены оценки точности методов моделирования.

Существует несколько подходов к моделированию АБ, в том числе: математическое моделирование физико-химических процессов происходящих в аккумуляторе;

аналитическое описание разрядных характеристик АБ математическими методами с использованием ЭВМ, позволяющих оперировать большим массивом точек извлеченных из характеристик.

Первый подход состоит в описании характеристик АБ математическими формулами или схемами замещения, которые имитируют конкретные физико-химические процессы, происходящие в аккумуляторе во время разряда или заряда.

Во втором подходе предполагается, что аккумуляторная батарея является "черным ящиком", который имеет набор входных и выходных параметров. Моделирование строится на математическом анализе зависимостей выходных параметров от входных.

Вышеприведенные методы математического описания работы АБ имеют свои недостатки и преимущества. При использовании формул, отражающих физико-химические процессы необходимо знать как конструктивные параметры аккумулятора, так и экспериментально полученные характеристики. При использовании моделей, достаточно иметь

только экспериментальные данные и, главным образом, разрядные (зарядные) характеристики при различных условиях работы АБ.

Модель, описывающая химические и физические процессы в аккумуляторе, может быть использована только для одного типа аккумуляторов, в то время как математическая модель, сформированная на основе разрядных и зарядных характеристик, может быть применима и для различных типов аккумуляторов. Основной недостаток этой математической модели заключается в том, что уравнения типа 11=^) или и=Г(1Д) описывают эти зависимости для определенного диапазона входных параметров и при выходе параметров за эти пределы модель работает с большими погрешностями, а в некоторых случаях оказывается вообще неприемлемой.

Построение моделей с использованием первого (физико-химического) подхода для свинцово-кислотных, и некоторых типов щелочных аккумуляторов достаточно изучены. Что касается физико-химических процессов новейших типов АБ, например, литий - ионных батарей с пористым полимерным электролитом (РРЕ), то надежных данных, ставящих в соответствие конструктивные параметры этих АБ и их выходные характеристики, не имеется.

В данной работе, главным образом, изучаются методы, основанные на втором подходе. В качестве исходных параметров используются экспериментальные разрядные (зарядные) характеристики при различных температурах и режимах разряда (заряда), а также информация о предельных значениях напряжений или максимальном времени разряда (заряда) при заданном токе.

Существующие методы можно классифицировать по ряду признаков.

По исследуемым параметрам (входным и выходным данным) можно выделить следующие:

- методы описания семейства разрядных кривых: зависимость 11=^1,1, Т) при заданных постоянных значениях тока и температуры;

- вычисление максимального времени разряда 1га (емкости батареи) в

зависимости от тока разряда (^ДР), 1=соп51);

- методы упрощенного расчета нестационарного разряда батареи, т.е. разряда при изменяющемся во времени разрядном токе или потребляемой мощности (1т=Г(Р) ,1=уаг или 1т=Г(Р) Р=уаг);

- определение времени окончания разряда батареи на данном токе, что находит применение в системе управления аккумуляторной батареей непосредственно на транспортном средстве;

- комплексные методы, то есть методы определяющие зависимости и=5(Ц,Т)игга=Щ).

Предложены два метода расчета энергетических показателей батарей: метод аппроксимации и метод массивов. Даны оценки точности этих методов и сделаны выводы о преимуществах метода массивов как более точного и в связи с применением ЭВМ, менее трудоемкого.

Метод массивов экспериментальных данных заключается в получении непрерывной поверхности и=ЩД) интерполяцией и экстраполяцией экспериментальных данных представленных в ЭВМ. За счет этого можно избежать погрешностей, возникающих при аппроксимации экспериментальных кривых уравнением Шеферда или каким либо другим методом. Погрешность данного метода определяется, главным образом, точностью введенных экспериментальных данных и дискретностью данных в массиве.

Исходные данные содержат значения максимального времени разряда для каждого значения тока. К исходным данным также следует отнести закон позволяющий определить максимальное время разряда батареи для заданного тока разряда = Щ). Удобнее всего в качестве такого закона использовать степенную зависимость известную как метод Пейкерта.

Возможно использование и других критериев. В данном случае существенную роль играют не сами коэффициенты Пейкерта для данной батареи, которые могут отличаться, а вид уравнения, по которому осуществляется интерполяция.

Для заданного (например, из графика движения) значения тока разряда I определяются ближайшие экспериментальные разрядные кривые при токах 1а и1ь(1.<1< 1ь) и соответствующие им конечные значения времени разряда tma И tmb (РИС. 5).

По имеющимся значениям Ia, Ib, W и tmb определяются коэффициенты уравнения tm= f(I). При использовании уравнения Пейкерта определение коэффициентов осуществляется:

По имеющейся зависимости tm=f(I) определяют значение максимального времени разряда tma при данном значении тока, если при пошаговом расчете полученное значение максимального времени оказалось меньше заданного времени разряда, то это означает, что батарея разрядилась и расчет прекращается.

Из условия постоянства степени разряда по емкости рассчитываются значения времени для токов 1а и 1Ь, соответствующие заданному времени разряда t:

Д(} - _ 'b-tb _ I-t _ t3 _ tb _ t

la'tjna I'^m ^ma ^mb ^m

^ _ t'*ma . _ t'tmb

a ' b

Lm lm

Для значений ta и tb в массиве выбираются ближайшие значения времени tia<ta<t2a, tib<tb<t2b и соответствующее им значение напряжения Uia, U2a, Ulb и U2b.

Линейной интерполяцией находятся значения напряжения соответствующие времени ta и tb:

Ua=|^g-aJ2a-Ula) + Ula;

По полученным значениям Ua и Ub аналогичным образом рассчитывается искомое значение напряжения

U = lillsl. (иь — Ua) + Ua.

(1ь-'а) 4 b aJ а

времени из массива экспериментальных данных.

В случае, если заданное значение тока лежит вне диапазона токов, заданных исходным массивом, вычисления осуществляются по описанному выше алгоритму с той лишь разницей, что осуществляется экстраполяция по двум максимальным или минимальным значениям токов.

При использовании данного метода для нестационарного нагружения АБ приведенный алгоритм должен оперировать мгновенным значением тока, при этом необходимо учитывать степень разряженности батареи.

При необходимости определять значения напряжения батареи в зависимости не только от времени и тока разряда, но и от температуры возможно расширение данного метода введением массива разрядных кривых при различной температуре. Предложенный и апробированный метод расчета разряда и заряда включенный в состав обобщенной математической модели КЭУ, позволяет в следующих разделах работы определять параметры АБ с различными электрохимическими системами.

В третьей главе представлена математическая модель КЭУ, разработано программное обеспечение и алгоритм математического моделирования. Произведен расчет параметров комбинированной

энергетической установки транспортного средства.

Исходными данными для расчета КЭУ являются:

- параметры аккумулирующих систем, накопителей энергии (НЭ) (напряжение, емкость, внутреннее сопротивление, масса элемента и всего блока, количество элементов);

- параметры генератора (Г) и электродвигателя (ЭД) (тип возбуждения, сопротивление якорной цепи и обмотки возбуждения, номинальный ток и напряжение, конструктивные данные);

- параметры ДВС (характеристики удельного расхода топлива и др.);

- параметры базового автомобиля (полная масса, передаточные числа коробки передач и главной передачи, КПД трансмиссии, момент инерции, радиус качения колес);

- параметры испытательного цикла.

Конечной целью расчета являлось получение следующих результатов:

- расход топлива и количество вредных выбросов;

- пробег транспортного средства;

- расход энергии аккумулирующих устройств за цикл;

- восстановление энергии аккумулирующих устройств за цикл. Выбор параметров генератора заключается в том, чтобы подобрать его

такой мощности, которая покрывала бы энергию, затрачиваемую при движении за цикл. Верхний предел напряжения НЭ принят 11в =130 В. Энергия аккумулирующих устройств составит: Ши = Шц - Щ,

где энергия цикла, - энергия генератора за время разгона.

Щ = Рг • и

где Рр - мощность генератора, I - время разгона.

Требуемая емкость от накопителя энергии (НЭ), во время движения в цикле, определяется из формулы:

2-УУц

("2н-ий'

где 1ГН и Ик - соответственно начальное и конечное напряжение НЭ.

Накопитель энергии, установленный на борту изучаемого транспортного средства, собран из 100 последовательно соединенных элементов типа ЭК 401, изготовленных фирмой ЗАО «ЭСМА».

При разработке такие задачи, как снижение токсичности и расхода топлива являются приоритетными. Поэтому выбор ДВС является одним из важнейших этапов в проектировании комбинированных энергетических установок.

Исходя из того, что испытательный цикл состоит из отдельных этапов, расчет построен из блоков, соответствующих каждому этапу. В состав комбинированной энергетической установки входит двигатель постоянного тока, генератор, система управления и др.

Генератор, электродвигатель и накопитель энергии включены в электрическую схему, представленную на рис. 6.

Ягсн

Г-О

1—

Рис. 6. Электрическая схема КЭУ.

Из рис. 6 видно, что ток двигателя до преобразователя, который в расчетах обозначен как 1з, зависит от суммы токов Г и НЭ. На участке разгона регулирование начинается с нарастания напряжения на выводах двигателя до тех пор, пока это напряжение не сравняется с напряжением в точках АВ, то есть пока скважность импульсов не достигнет трех. На этом промежутке также в первую секунду времени осуществляется заряд НЭ, так как тяговый двигатель потребляет мощность меньшую, чем отдает генератор.

Регулирование тока двигателя осуществляется и реализуется нажатием на педаль управления. Ток 1з до преобразователя нарастает до тех пор, пока скважность импульсов не достигнет единицы. При этом, ток 1з становится равным 250 А. Система управления удерживает максимальный ток 1тах =

250А. Это объясняется тем, что при больших токах вращающий момент ЭД может вызвать повреждения механических узлов (например, трансмиссии). Когда скважность у меньше единицы ток вычисляется по формуле:

1з = У ■ 1нэ-

ЭДС двигателя рассчитывается по формуле:

Е = Се • Ф • п, где С£ - конструктивная постоянная;

Ф - магнитный поток, Вб;

п - частота вращения, мин'1.

С ростом частоты вращения двигателя ЭДС увеличивается, что

приводит к росту напряжения на выводах ЭД, которое определяется по

формуле:

ид = Е + 1Я • Ид + Дищ, где Яд - сопротивление обмотки якоря, добавочных полюсов и

стабилизирующей обмотки, Ом;

Д(/щ - падение напряжения в щеточно-коллекторном узле, принимается равным 2 В.

На основании вышеизложенного можно составить алгоритм расчета комбинированной энергетической установки в составе транспортного средства:

- задаемся условием, что НЭ в начале цикла полностью заряжен;

- рассчитываем предварительные значения токов, напряжений на генераторе, накопителе энергии и в точках АВ (см. рис.6);

- корректируются полученные значения токов и напряжений для у <1;

- находится величина изменения частоты вращения вала двигателя и скорости автомобиля с КЭУ;

- определяется новое значение ЭДС двигателя и новое значение у;

- далее определяется, как должен уменьшиться магнитный поток, чтобы сохранить равенство ид=иАв при увеличении частоты вращения двигателя, когда скважность становится равной единице, напряжение ид приравнивается к напряжению в точках АВ;

- рассчитывается при отключенном электродвигателе, выбег, торможение и стоянка. Генератор при этом заряжает НЭ. Напряжение НЭ нарастает, напряжение на генераторе тоже нарастает, отслеживая Um;

- в заключении, рассчитывается расход топлива и количество вредных выбросов ДВС.

В главе также изложен материал по моделированию режимов движения транспортного средства с КЭУ в цикле SAEJ-227C.

На основании разработанной математической модели разработано программное обеспечение, позволяющее проводить многовариантные расчетные исследования с целью выбора данных для оптимального сочетания параметров комбинированной энергетической установки.

Проведен численный эксперимент для исследования процессов энергопреобразования. В рамках заданных испытательных циклов установлено, что накопитель энергии в состоянии обеспечить разгон, продлевая тем самым срок службы тяговой аккумуляторной батареи и максимальную рекуперацию энергии при торможении транспортного средства.

Четвертая глава посвящена моделированию транспортного средства, включающие КЭУ с подключаемыми модулями аккумулирующих устройств, при использовании программного обеспечения Power Train Analysis Toolkit (PSAT) разработанного на базе Matlab/Simulink.

Автомобиль с КЭУ и подключаемыми модулями аккумуляторных батарей (Plug-in Hybrid Electric Vehicle - PHEV), является ТС с комбинацией двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя и аккумуляторами большей емкости. Аккумуляторы могут быть заряжены от стандартной электрической сети 120-220В. Такое транспортное средство имеет большой потенциал для использования на малых расстояниях (в условиях городского режима движения), что позволит уменьшить потребление углеводородного топлива и снизить количество выбросов вредных газов, создающих парниковый эффект.

В данной главе рассматривается параллельная структура ЮУ с подключаемыми модулями, конфигурация показана на рис. 7.

Рис 7. Параллельная структура комбинированной энергетической установки с подключаемыми модулями, с использованием вариатора.

Powertrain Systems Análisis Toolkit (PSAT) - программное обеспечение, базируемое на Matlab/Simulink, которое позволяет иметь спецификацию всех компонентов транспортного средства. Когда описание транспортного средства в программе завершено, использование PSAT переходят в область динамической модели, позволяющей моделировать процесс движения транспортного средства в различных циклах. На рнс. % показана конфигурация компонентов комбинированной эвергегачеекок установки транспортного средства в программном обеспечении.

программном обеспечения PSAT.

Программное обеспечение позволяет учитывать такие факторы как дорожное покрытие, действия и реакцию водителя, мощность, передаваемую на колеса и обратно полностью имитируя реальную езду на транспортном средстве. В конечном счете, РБАТ позволяет измерять расход топлива, вычислять рабочие характеристики для определенных компонентов трансмиссии, производить выбор параметров компонентов комбинированной энергетической установки транспортного средства.

В итоге разработана математическая модель с использованием программного обеспечения «РБАТ» базируемого на МаНаЬ/ЗтиНпк, автомобиля с КЭУ и подключаемыми модулями аккумуляторных батарей.

Исследования, проведенные с помощью математической модели, подтверждают целесообразность применения свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в составе транспортного средства, включающего комбинированную энергетическую установку с подключаемыми модулями.

Применение дополнительных аккумуляторных батарей в составе КЭУ транспортного средства, расширяющие его «электромобильную сущность», позволит снизить потребление топлива, достичь большей эффективности и экологичности в городских условиях эксплуатации.

В заключении представлены основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ состояния и перспектив развития комбинированных энергетических установок, который показал устойчивую тенденцию расширяющегося их применения.

2. Предложены и апробированы методы расчета разряда и заряда аккумуляторных батарей, позволившие определять параметры с различными электрохимическими системами.

3. Разработан алгоритм математического расчета КЭУ транспортного средства и на его основе создано программное обеспечение, позволяющее проводить многовариантные расчетные исследования с целью выбора данных для оптимального сочетания параметров энергоустановки.

4. Создана обобщенная математическая модель КЭУ, аналитически описывающая изменение характеристик аппроксимирующими выражениями.

5. Проведены расчетные исследования процессов преобразования энергии и представлены результаты расчетов наиболее рационального варианта компоновки накопительных устройств различной физической природы.

6. Установлена целесообразность использования энергии емкостного накопителя в составе КЭУ, что позволяет увеличить пробег транспортного средства и срок службы тяговой аккумуляторной батареи.

7. Разработана математическая модель транспортного средства включающего КЭУ с подключаемыми модулями аккумуляторных батарей.

8. Разработанные математические модели, методы и алгоритм расчета прошли апробацию и внедрены для практического применения в ряде предприятий, а также используются в учебном процессе МАДИ(ГТУ).

ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Голубчик Т.В. Энергетическая эффективность электромобилей и гибридных автомобилей /Е.И. Сурин, Т.В. Голубчик // Электроника и электрооборудование транспорта. - М.: 2006, № - 6.

2. Голубчик Т.В. Аккумуляторные батареи применяемые на электромобилях и автомобилях с комбинированными энергетическими установками /В.И. Марсов, Т.В. Голубчик, М.В. Ютг // сб. науч. тр. МАДИ (ГТУ). - М.: 2007.

3. Голубчик Т.В. Анализ эффективности и энергоресурса электромобилей и автомобилей с комбинированной энергетической установкой /В.Е. Ютт, Т.В. Голубчик, K.M. Сидоров // Материалы 46-го международного симпозиума «Электроника и электрооборудование транспорта. Проблемы и пути решения», г. Суздаль, июнь 2008.

4. Голубчик Т.В. Методы моделирования аккумуляторных батарей /Т.В.Голубчик // Принципы построения и особенности использования мехатронных систем: сб. науч. тр. МАДИ (ГТУ). -М.: 2009.

5. Голубчик Т.В. Испытания автомобилей с комбинированной энергетической установкой / Т.В Голубчик., М.В. Ютт, K.M. Сидоров // Принципы построения и особенности использования мехатронных систем: сб. науч. тр. МАДИ (ГТУ). -М.: 2009.

Подписано в печать 25.11.2009 г. Формат 60x84x16 Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 135 ООО «АЛВИАН» Москва, ул. Генерала Белова, 26 тел.: (495) 399-36-18; (495) 399-54-06

Список сокращений.

Введение.

1. ГЛАВА. Обзор существующих разработок автомобилей с комбинированными энергетическими установками (КЭУ).

1.1. Состояние разработок, исследований и результаты испытаний автомобилей с КЭУ.

1.2.Анализ энергетических показателей автомобилей с КЭУ.

1.3.Анализ конструкций автомобиля с КЭУ.

1.3.1. Основные характеристики и особенности конструкции автомобиля Toyota Priiis.

1.3.2. Механические элементы трансмиссии автомобиля с КЭУ.

1.3.3. Основные характеристики и особенности конструкции автомобиля Honda IMA.

1.4.Параметры стандартизованных циклов движения.

Выводы.,

2. ГЛАВА. Методы расчета и моделирования режимов работы аккумуляторных батарей (АБ).

2.1. Принципы моделирования режимов работы АБ.

2.2. Классификация существующих методов расчета стационарных и нестационарных режимов разряда и заряда АБ.

2.3. Методы описания разрядных характеристик АБ.

2.4. Оценка точности методов аналитического описания разрядных характеристик АБ.

2.5. Применение методов расчета разрядных характеристик к описанию временных зарядных характеристик.

Выводы.

3. ГЛАВА. Моделирование КЭУ автомобиля.

3Л.Выбор генератора.

3.2.Определение параметров батареи накопителей энергии (НЭ).

3.3.Выбор двигателя внутреннего сгоания.

3.4.Алгоритм расчета автомобиля с КЭУ.

3.5.Модель системы управления.

3.6.Моделирование режимов движения автомобиля с КЭУ.

3.6.1. Расчет разгона автомобиля с КЭУ при полном магнитном потоке.

3.6.2. Разгон при поддержании постоянства тока якоря ослаблением поля.

3.6.3. Разгон и установившееся движение по естественной характеристике электродвигателя.

3.6.4. Выбег автомобиля с КЭУ.

3.6.5. Торможение и стоянка.

3.7.Расчет транспортной работы.

3.8.Результаты расчета работы автомобиля с КЭУ.

Выводы.

4. ГЛАВА. Математическое моделирование КЭУ в программном обеспечении Powertrain Systems Analysis Toolkit (PSAT).

4.1. Моделирование в программе PSAT модели КЭУ с подключаемыми модулями.

4.2. Методология проектирования модели КЭУ с подключаемыми модулями в PSAT.

4.2.1. Описание программного пакета PSAT.

4.2.2. Метод оптимизации.

4.2.3. Моделирование транспортного средства.

4.3. Результаты моделирования.

4.3.1. Свинцово-кислотной аккумуляторной батарей.

4.3.2. Никель-металлгидридной аккумуляторной батарей.

4.3.3. Литий-ионной аккумуляторной батарей.

Выводы.

Актуальность темы:

Работы по изучению и созданию комбинированной энергетической установки (КЭУ) экологически чистого транспортного средства, за последние 15 лет фактически выделились в самостоятельное направление современной электромеханики, характеризующейся своей научной проблематикой, спецификой выполнения прикладных исследований, расширяющейся областью практического использования разработок. Повышенный интерес к этим работам обусловлен тем, что в связи с резким ухудшением мировой экологической обстановки и сокращением природных ресурсов - источников топлива для автомобилей, все большую актуальность приобретает разработка транспортных средств, применяющих альтернативные источники энергии.

В настоящее время одним из направлений решения сложившейся проблемы является создание транспортных средств, имеющих двигатель внутреннего сгорания, работающий в режиме минимальных расходов топлива и токсичности отработавших газов, обеспечивающий достаточную динамику движения. Возможность выхода из ситуации ухудшения экологии крупных городов, применением в качестве транспортных средств электромобилей, является нецелесообразной, так как на данный момент эффективность аккумулирующих устройств низка, а также пет новых разработок, способных удовлетворить потребности электромобиля. Также необходимо создавать структуру электрических станций зарядки.

Оптимально реализуемый вариант - автомобиль с комбинированной энергетической установкой. Поскольку такому автомобилю не требуется внешняя подзарядка, то он может работать в существующей инфраструктуре заправочных станций, что позволит достичь приемлемых экономических и экологических показателей по сравнению с обычным бензиновым двигателем.

С целыо достижения большей эффективности и экологичности, необходимо применение транспортных средств с комбинированной энергетической установкой и дополнительными более емкими блоками аккумуляторных батарей. Что позволяет транспортному средству преодолевать некоторое расстояние только за счет электроэнергии запасенной в аккумуляторных батареях, заряженных от домашней сети.

Проблема математического моделирования комбинированной энергетической установки остается одной из наиболее сложных и наименее исследованных в методологическом аспекте. Проектная оптимизация представляет собой много сложностей, так как транспортное средство с комбинированной энергоустановкой состоит из таких компонентов как ДВС, обратимой электрической машины, трансмиссии, блока аккумуляторных батарей, бока управления, системы торможения с возможностью рекуперации и др. Поэтому поиск и разработку новых подходов к решению задач, которые составляют основу математического моделирования, следует рассматривать как одно из наиболее актуальных направлений на пути разработки современных автотранспортных средств.

Цели и задачи исследования:

Целью настоящей диссертации является разработка научно обоснованных рекомендаций по выбору параметров комбинированной энергетической установки транспортных средств с применением математического моделирования.

Соответствующие поставленной цели и решенные в диссертационной работе задачи формируются следующим образом:

- проведение анализа современного состояния и перспектив развития комбинированных энергетических установок транспортных средств;

- проведение анализа параметров и методик определения мощностных и энергетических характеристик компонентов комбинированной энергетической установки;

- разработка алгоритма математического расчета КЭУ;

- разработка обобщенной математической модели КЭУ транспортного средства;

- создание методов определения основных параметров КЭУ с использованием математического моделирования.

Научная новизна:

Разработана математическая модель, позволяющая определить технико-экономические зависимости и другие показатели КЭУ.

Содана методика определения основных параметров и компонентов комбинированной энергетической установки автомобиля.

Получены зависимости, позволяющие рассчитать параметры КЭУ при различных сочетаниях ее энергетических компонентов.

На защиту выносятся следующие основные научные результаты и положения работы:

Математическая модель комбинированной энергетической установки транспортного средства, включающая накопитель энергии (НЭ).

Алгоритм и методика расчета параметров КЭУ, позволяющие выполнить оптимизацию параметров компонентов КЭУ.

Математическая модель КЭУ транспортного средства с использованием программного обеспечения базирующегося на Matlab/Simulink.

Методологические основы и методы исследования:

Теоретические и расчетно - аналитические исследования базировались на фундаментальных положениях проектирования технических систем, теории автоматического управления, теории систем и других областях науки.

В качестве теоретической базы для проведения исследований использовались фундаментальные и прикладные труды ведущих отечественных и зарубежных ученых. Экспериментальные исследования опирались на методы моделирования и обработку результатов на ЭВМ.

Практическая ценность и реализация работы:

Определены технические параметры энергетической системы и выбраны компоненты для построения энергетической системы автомобиля с КЭУ.

Алгоритм математического расчета автомобиля с КЭУ. Математическое моделирование КЭУ.

Результаты работы использовались в учебном процессе и в научно-исследовательских работах МАДИ(ГТУ).

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывались и обсуждались:

- на научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ(ГТУ) в 2006-2008г.г.; на 46-ом международном симпозиуме «Электроника и электрооборудование транспорта. Проблемы и пути решения», г.Суздаль, июнь 2008г.;

- на заседании кафедры «Электротехника и электрооборудование» МАДИ (ГТУ) в 2009г.

Публикации:

Основное содержание работы опубликовано в пяти статьях общим объемом два печатных листа, в том числе одна входящая в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 100 наименований, двух приложений. Работа выполнена на 177 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц и 68 рисунков.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Разработана математическая модель КЭУ с использованием программного обеспечения «PSAT» базируемое на Matlab/Simulink.

2. Результаты моделирования, позволяют утверждать, что эксплуатация транспортных средств включающие комбинированные энергетические установки с подключаемыми модулями, позволяет экономить до 35% потребления углеводородного топлива и до 30% сокращение выбросов С02 в сравнении с транспортным средством включающее только ДВС.

3. По результатам моделирования можно судить о применении свинцово кислотных аккумулирующих систем в составе транспортного средства, включающие комбинированную энергетическую установку с подключаемыми модулями наиболее рациональным на данный момент развития аккумулирующих систем.

4. Эксплуатация транспортных средств, включающие комбинированные энергетические установки с подключаемыми модулями, при испытании AER10 позволяет экономить до 20% потребляемого топлива и на 25% сокращает выбросы СО?. При испытании AER 20 позволяет экономить до 28% потребляемого бензина и на 30% сокращает выбросы С02. При испытании AER 40 позволяет экономить до 37% потребляемого бензина и на 35% сокращает выбросы С02.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работы по изучению и созданию комбинированных энергетических установок за последние 15 лет выделились в самостоятельное направление современной энергетики. Повышенный интерес к этому связан с резким ухудшением мировой экологической обстановки и сокращением природных ресурсов. Настоящая диссертация посвящена решению проблем создания транспортных средств с комбинированной энергетической установкой.

Совокупность теоретических исследований, новых методов и алгоритмов, возможно, рассматривать как новое направление в области теории и проектирования комбинированных энергетических установок.

В ходе исследований получены следующие результаты:

1. Предложены методы расчета энергетических показателей батареи метод аппроксимации и метод массивов. Дающие не только более точные результаты, но существенно снижающие трудоемкость расчетов за счет применения ЭВМ.

2. Создана математическая модель КЭУ транспортного средства и на ее основе разработано программное обеспечение, позволяющее проводить многовариантпые расчетные исследования с целью выбора данных для оптимального сочетания параметров энергоустановки.

3. Проведен численный эксперимент для исследования процессов энергопреобразования и представлены результаты расчетов наиболее рационального варианта компоновки накопительных устройств различной физической природы.

4. Идентификация параметров и зависимостей математической модели по экспериментальным данным существенно адаптирует моделирование к реальным результатам ходовых испытаний.

5. Адекватное отображение реальных процессов, подтверждает сопоставление расчетных характеристик с результатами испытаний.

6. Выполнены расчетные исследования, которые позволяют утверждать, что целесообразным является использование энергии емкостного накопителя энергии в составе КЭУ в случае преодоления пиковых нагрузок.

7. Разработана математическая модель с использованием программного обеспечения базируемого на Matlab/Simulink, транспортного средства включающее КЭУ с подключаемыми модулями аккумулирующих устройств.

8. Разработанные математические модели, методы и алгоритм расчета прошли апробацию и внедрены для практического применения в ряде предприятий, а также используются в учебном процессе МАДИ(ГТУ).

1. Бахмутов С. В., Богомолов С. В., Висич Р. Б. Параметрическая оптимизация перспективного легкового автомобиля. - М.: МГТУ МАМИ, 1999.

2. Богачев Ю П., Изосимов Д.В. Электропривод нетрадиционных транспортных средств. Приводная техника №2,1998 г.

3. Венцель Е.С. Теория вероятностей. -М.: «Высшая школа», 1998. 572с.

4. Голубчик Т.В. Энергетическая эффективность электромобилей и гибридных автомобилей /Е.И. Сурин, Т.В. Голубчик // Электроника и электрооборудование транспорта. — М.: 2006, № 6.

5. Голубчик Т.В. Аккумуляторные батареи применяемые на электромобилях и автомобилях с комбинированными энергетическими установками /В.И. Марсов, Т.В. Голубчик, М.В. Ютт // сб. науч. тр. МАДИ (ГТУ). М.: 2007.

6. Голубчик Т.В. Методы моделирования аккумуляторных батарей /Т.В.Голубчик // Принципы построения и особенности использования мехатронных систем: сб. науч. тр. МАДИ (ГТУ). -М.: 2009.

7. Голубчик Т.В. Испытания автомобилей с комбинированной энергетической установкой / Т.В Голубчик., М.В. Ютт, К.М. Сидоров // Принципы построения и особенности использования мехатронных систем: сб. науч. тр. МАДИ (ГТУ). -М.: 2009.

8. Изосимов Д.Б., Кулаков Е.Б., Литвиненко С.В., Сагаловский В.И., Эйдинов А.А. Пути создания электромобилей. Москва, 1997 г.

9. Ю.Ипатов А.А., Эйдинов А.А. Электромобили и автомобили к КЭУ М.: НАМИ,2004.- 328с.

10. П.Корчак С. А., Фомин А. П. Электропривода электровелосипеда, Межвузовский сборник научных трудов// Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств. М.: 1997.

11. Каталог "OPTIMA BATTERIES" 1994 г.

12. Лапшин А.В. Справочник: электродвигатели постоянного тока — М.: издат. "Машиниздат" 1987. -357 с.

13. Лю Сяо Кан. Моделирование электровелосипеда с комбинированной энергоустановкой // Межвуз. сб. науч. тр. «Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств». -М.: МАМИ: 1997. -С.50-52.

14. Макаров А. К. Электромобиль с комбинированной энергетической установкой, включающей солнечную батарею. Дисс. На с. уч. ст. канд. тех. н. -М.: МАМИ, 1998. -266с.

15. Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. -М.: "Наука", 1967

16. Методика испытаний электромобилей SAE Ja, SAE Preprintsa №J 227a

17. Проблемы и методы обеспечения экологической безопасности автотранспортного комплекса Московского региона. Москва, 1998 г.

18. Петленко Б. И., Гурьянов Д. И., Нгуен Куанг Тхиеу. Управление линейным электроприводом электромобиля по минимуму потери. -М.: Машиностроитель, 2000. -С. 11. 14.

19. Петленко Б. И., Гурьянов Д. И. Тяговые электроприводы гибридных автомобилей. -М.: Наука производству, 2000, №11. -С. 4. .8.

20. Петленко А.Б. Дисс. На с. уч. ст. канд. тех. н. -М.: МАМИ, 1997.

21. Петленко А.Б., Чижков Ю. П. Исследование электропривода и алгоритмов управления инвалидной коляски с комбинированной энергоустановкой, включающей емкостной накопитель // Отчет о НИР -М.: МАМИ, 1996. -102с.

22. Петленко Б.И., Петленко А. Б., Нгуен Куанг Тхиеу. Автотранспортное средство особо малого класса с электроприводом и комбинированной энергоустановкой, включающий емкостной накопитель энергии // Отчет о НИР.-М.: МАМИ, 1996.-115с.

23. Петленко Б. И., Гурьянов Д. И., Нгуен Куанг Тхиеу. Апатическое конструирование городского солнцемобиля// Тез. Всерос. электротехн. к. -са с междупар. участием «На рубеже веков: итоги и перспективы». -М.: 1999. -С.116.

24. Петленко Б. И., Гурьянов Д. И., Крещенко М. А. Закономерности электромеханической системы нагрузочного контура// Тез. междунар. научн. с-ма «автотракторостроение . Промышленность и высшая школа». М.: МАМИ, 1999.

25. Петленко Б. И., Гурьянов Д. И., Нгуен Куанг Тхиеу., Луценко В. Н. Закономерности построения тяговой характеристики солнцемобиля. -М.: Машиностроитель, 1999. №10.-С. 26.28.

26. Петленко Б. И., Гурьянов Д. И., Крешенко М. А. Шахов В. Д. Расчет оптимальных технико-эксплуатационных показателей грузового электромобиля// Тез. МНТК «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения». М.: МГТУ «МАМИ», 1999. - С.45.47.

27. Руководящие технические материалы. Методика расчетного определения вольтамперных и временных разрядных характеристик стартерных свинцовых аккумуляторных батарей РТМ 37.003.028-83 — М.: 1983.

28. Рябчинский А. И., Трофименко Ю.В., Шелмаков С.В. Экологическая безопасность автомобиля М., МАДИ, 2000. 93с.

29. Скрипко Л. С. Исследование и выбор параметров комбинированной энергосистемы автомобиля: Дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук. — М.: МАДИ, 2001.

30. Свириденко П. А. Шмелев А.Н. Основы автоматизированного электропривода. -М.: «Высшая школа», 1970. 392с.

31. Сурин Е.И., Мидлер А.С. Некоторые вопросы выбора основных параметров электромобиля при проектировании // Сборник научных трудов М.: МАДИ, 1986. -127с.

32. Тяговые батареи для электромобилей // Авто 1994. - №6. - с 7-9.

33. Трансмиссии гибридного электромобиля / Гурьянов Д.И., Макаров А.К., Корчак С.А., Нгуен Куанг Тхиеу, Лю Сяо Кап // Сб. научн. тр. 4-ой междунар. конф. «Нетрадиционные электромеханические и электрические системы». Том 3. -SZCZECIN: 1999. С. 1402-1404.

34. Хортов В.П. Велотрон транспорт будущего// Автомобильная промышленность: 1997. №11.-С. 18.21.

35. Хортов В.П. Новое направление в развитии электрооборудования АТС// Автомобильная промышленность, 1997. №9. — С. 32.34.

36. Шугуров С. 10. Электромобиль с комбинированной энергоустановкой и накопителями энергии. Дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук -М: МАДИ, 1999. -205 с.

37. Эйдииов А. А,. Электромобили. Учебное пособие. -М.: МАМИ, 1997. -57с.

38. Эйдинов А. А., Дижур М.М. Расчетные исследования возможностей тяговых источников тока для электромобилей // тр. НАМИ, 1996

39. A Generic Battery Model For Electric and Hybrid Vehicle Simulation Perfomance Prediction. P. Chapman // EVC May 20-22, 1980

40. A new standard criterion for discharge end status of Lead-Acid battery in Electric Vehicle. Han Xiaodong Chunjiang Fu, Xinghui Huang, Quanshi Chen Department of Automotive Engineering, Tsinghua University State Key Laboratory //EVS 18 Berlin, 2001

41. Automotive Safety and Energy. P. R. China //EVS 18 Berlin, 2001

42. A Modular Battery Management System for Various Types of Batteries in a Series Hybrid Drivetrain. P. Seger, C. Koerner, A. Wagener, H. Kabza // EVS 18 Berlin, 2001

43. A. Molyneaux, G. Leyland, and D. Favrat, Multi-objective optimisation of vehicle drivetrains, In: Proc. of Swiss

44. An Overview of Battery Technology in Electric Vehicles. C.C Chan, E.W.C.Lo, Shen Weixiang //EVS 15, Bruxelles, Belgium, 1998

45. A Modular Battery Management System for Various Types of Batteries in a Series Hybrid Drivetrain. P. Segcr, C. Koerner, A. Wagener, H. Kabza //EVS 18 Berlin, 2001;

46. Annamaria Grillone, Alessandro Benedetti. Design approach for a new electric leaning light weight three wheeler// Proceeding of EVS-16. Beijing: China, 1999.

47. Battery Management System for Nickel Metal Hydride Batteries. Kin-Pun Wong //EVS 18 Berlin, 2001

48. B. de Jager, Predictive storage control for a class ofpower conversion systems, In: Proc. of the Europ. Control Conf., Cambridge, UK, 2003.

49. Coupled Electrochemical and Thermal Analysis of Electric-Vehicle Battery Modules. Mark W. Verbrugge and Robert S. Conell //EVS 18 Berlin, 2001

50. Control and Management Strategies for the Delphi High Power Lithium Battery. Stephen W. Moore, Greg MacLean //EVS 18 Berlin, 2001

51. Chapman P. JPL "A generic battery model for EV and HEV" Electric Vehicle Counsel EV EVPO 1980 St. Louis Missouri May 20-20. Report 8051. (1980);

52. DaimlerChrysler EPIC Minivan Powered by Lithium-Ion Batteries. Otmar Bitsche, Gunter Gutmann, Albert Schmolz, Louis d'Ussel // EVS 18 Berlin, 2001

53. Development of New Electric Current Sensor for EV. Isoshi Takeda, Sulcoya Tawaratsumida // EVS 18 Berlin, 2001

54. Development of 250 Wh Class Lithium Secondary Batteries with a Graphite-Coke Hybrid Carbon Negative Electrode and a LiNil-XCoX02 Positive Electrode. Ilcuo Yonezu, Takeshi Maeda, Yoshito Chilcano, Kazunari Ookita //EVS 18 Berlin, 2001

55. Elektromobil Entwicklung // KFT (1985) №8.

56. Electric and Hybrid vehicle technology international // UK, 1999

57. EV 80 Cervantes Convention Center St.Louis Missoun, May. 20.22.1980.

58. E. Kuhn, C. Forgez, P. Lagonotte, G. Friedrich: Modeling NiMH battery using Cauer and Foster structures, J. Power Sources (Article in press, accepted 2005, available online)

59. Grillone A., Lombardi P. Agile driving, user friendly and energy effective ZEV for individual mobility// Proceeding of EVS-14. Orlando: USA, 1997.

60. Hoxie E.A. Some discharge characteristics of lead- acid batteries, AIEE Transactions, vol. 73 part 2 (1954);

61. H. Blanke, T. Sanders, M. Kiel, T. Baumhofer, B. Fricke, D.U. Sauer: ElSmeter — The art of impedance spectroscopy on batteries and fuel cells, Technische Mitteilungen 99 (2006) No 1&2, p. 231-234, ISSN: 0040-1439

62. James Francfort. Flybrid Electric Vehicle Fleet and Baseline Performance Testing/ Idaho National Laboratory, 2006.

63. Jenswei Kuo. Development of electric scooters in Taiwan// Proceeding of EVS-16. Beijing: China, 1999. -10c.

64. Jun Wu, Shenyi Li, Mengchun Pan. A new PWM method for electric bicycles driven by AC motors// Proceeding of EVS-16. Beijing: China, 1999. - 5c.

65. J.R. Macdonald, Editor, Impedance Spectroscopy, Emphasizing Solid Materials and Systems, John Wiley& Sons (1987) ISBN: 0-471-83122-0

66. K. Bundy, M. Karlsson, G. Lindbergh, A. Lundqvist: An electrochemical impedance spectroscopy method for prediction of the state of charge of a nickel-metal hydride battery at open circuit and during discharge, J. Power Sources 72 (1998) 118-125

67. K.J. Kelly, M. Mihalic, and M. Zolot, Batteiy usage and thermal performance of the Toyota Prius and Honda Insight for various chassis dynamometer test procedures, In: NREL/CP-540-31306, p. 1-6, 2001.

68. K.J. Kelly, and A. Rajagoplan, Benchmarking of OEM Hybrid Electric Vehicles at NREL, In: NREL/TP-540-31386, p.1-101, 2001.

69. Liao Quanlai. Electric vehicle. Guangdong: Province South China science and engineering university publishing house, 1998.

70. Lei Dong, Zhi Liangcao, Diji Liu. A electric motorcycle with switched reluctance motor propulsion system// Proceeding of EVS-16. Beijing: China, 1999. -5c.

71. Li Sun, Heliang Zhou. A safe electric assist bicycle// Proceeding ofEVS-16. -Beijing: China, 1999.

72. M. Matsuki, Y. Hirano, and A. Matsubara, Development of a Power Train for the Hybrid Automobile — the Civic IMA, Honda R&D Technical Paper, EVS21, Monaco, 2005.

73. M. Verbrugge, E. Tate: Adaptive state of charge algorithm for nickel metal hydride batteries including hysteresis phenomena, J. Power Sources 126 (2004) 236-249

74. M. Thele, E. Karden, E. Surewaard, D.U. Sauer: Impedance-based overcharging and gassing model for VRLA/AGM batteries, J. Power Sources (Article in press, accepted 2005, available online)

75. Peugeot Talbot belgigue S.A. — Direction de I'information Rue de I'industrie, 221400 Nivelles, le 19 mai 1989

76. Peukert W. "An equation for relating capacity to discharge rate", Electrotechz, vol. 18 (1978).

77. Shephard C.M., 1. Design of primary and secondary cell. 2. An equation describing battery discharge. I of the Electrochem. Soc. 112 (1965) S 657664;

78. S. Buller, M. Thele, E. Karden, R. De Doncker: Impedance-based non-linear dynamic battery modeling for automotive applications, J. Power Sources 113 (2003) 422-430

79. S. Buller: Impedance-based simulation models for energy storage devices in advanced automotive power systems, PhD thesis, RWTH Aachen University, 2002, ISBN: 3-8322-1225-6

80. Transport Research Conference, Monte Verita, Ascona, 2003.

81. Scordia J., Desbois Renaudin M., Trigui R., Jeanneret В., Badin F. Global optimization of energy management laws in hybrid vehicles using graph theory (submitted). In: Int. J. of Vehicle Design. ISSN 0143-3369, 2005

82. Т. Samad, Perspective in control engineering: technologies, applications, and new directions, IEEE Press, 2001

83. T. Hofman, M. Steinbuch, and R. van Druten, Modeling for simulation of hybrid drivetrain components, In: Proc. Of IEEE-Symposium on Vehicular Propulsion and Power, London, UK, 2006.

84. Theo Hofman, Roell van Druten, Alex Serrarens, Janneke van Baalen. Technische Universiteit Eindhoven. A fundamental case study on the Prius and IMA drivetrain concepts / Eindhoven, 2000.

85. Tingman Wu, Sunan Ye, Lingen Liu, Xiaolin Chen. The development of electric bicycles in Shanghai// Proceeding of EVS-16. Beijing: China, 1999.

86. The FORTU© Lithium Metal Battery for EV applications. Ingo Stassen, Gunther Hambitzer, Markus Borck //EVS 18 Berlin, 2001

87. The Car and Fuel of the Future: A Technology and Policy Overview." Center for Energy and Climate Solutions. National Commission on Energy Policy. June 2004.

88. The Argonne National Laboratory. "Powertrain Systems Analysis Toolkit v. 6.0."

89. The Comparing Benefits and Impacts of ITybrid Electric Vehicle Options. EPRI, Palo Alto, CA: 2001. 1000349

90. T. F. Chan, L. T. Yang A novel brush less D. C. Motor drive system for an electric bicycle//Proceeding of EVS-16. Beijing: China, 1999.

91. ThermoAnalitics, Inc. "Battery Types and Characteristics." www.thermoanalytics.com/support/publications/batterytypesdoc.html. April 2006.

92. Technologies. "Synthesis of High Capacity Sn/MOx Nano Composite Anode Materials for Lithium Rechargeable Batteries." www.tjtechnologies/research/batteries. March, 2006.

93. Van Micro. "Multiple Puipose Simulation Programme for Electric and Hybrid Vehicles: Simulation vs: Experimental Results" //EVS 13, Osaka, Japan, 1996.

94. V. Srinivasan, J.W. Weidner, J. Newman: Hysteresis during Cycling of Nickel Hydroxide Active Material, J. Power Sources 148 (2001) 969-980

95. Altair Nanotechnologies. "Press Release: High Performance Li Ion Battery." January 23, 2006.

96. Wan Penlin. The critical technique of EV. Beijing: Science and engineering university publishing house, 1998.

97. Yongling Sha, Jiuxie Li. The power design and calculation of EV// Proceeding of EVS-16. Beijing: China, 1999.

98. Zhang Qianfan, Cui Shumei, Song Liwei. A high cost performance

99. Electric bike drive system//Proceeding of EVS-16. Beijing: China, 1999. -6c.