Научная статья на тему 'Elektrobuslarning energetik samaradorlgini baholash.'

Elektrobuslarning energetik samaradorlgini baholash. Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

CC BY
63
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Elektrobus / elektrobus modeli / elektr dvigatel modeli / samaradorlik / energiya boshqaruv tizimi / energiya sarfi / batareya / elektrodvigatel. / Электробус / модель электробуса / модель электродвигателя / экономичность / система управления энергопотреблением / энергопотребление / аккумулятор / электродвигатель.

Аннотация научной статьи по технике и технологии, автор научной работы — Abdurazzoqov Umidulla Abdurazzoqovich, O‘Taganov Sarvar Qahramon O‘G‘Li

Ushbu maqolada shahar jamoat transportida foydalanilayotgan akkumulyatorlari Litiy-ionli bo‘lgan elektrobuslarning energiya samaradorligini baholash uslubi keltirib o‘tilgan. Energiya sarfiga ta’sir qiluvchi mavjud omillar ko‘rsatilgan. Elektrobuslarning energiyasini sarfini baholash, ular ustida tadqiqotlar olib borish, energiya va iqtisodiy samaradorlikka erishish, mavjud texnik resurslarni tejash imkoniyatini yaratadi.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Оценка энергетической эффективности электробусов

В данной статье описана методика оценки энергоэффективности электробусов с литий-ионными аккумуляторами, используемых в городском общественном транспорте. Показаны современные факторы, влияющие на энергопотребление. Оценка энергопотребления электробусов дает возможность проводить их исследования, добиваться энергетической и экономической эффективности, экономить имеющиеся технические ресурсы.

Текст научной работы на тему «Elektrobuslarning energetik samaradorlgini baholash.»

UDK: 621.3

ELEKTROBUSLARNING ENERGETIK SAMARADORLGINI BAHOLASH

Abdurazzoqov Umidulla Abdurazzoqovich Toshkent davlat transport universiteti, t.f.f.d (PhD). dots. abdurazzoqovumid@gmail.com +998903154183

O'taganov Sarvar Qahramon o'g'li Toshkent davlat transport universiteti tayanch doktaranti. sarvar. uta@inbox. ru +998946159612

Annotatsiya. Ushbu maqolada shahar jamoat transportida foydalanilayotgan akkumulyatorlari Litiy-ionli bo'lgan elektrobuslarning energiya samaradorligini baholash uslubi keltirib o'tilgan. Energiya sarfiga ta'sir qiluvchi mavjud omillar ko'rsatilgan. Elektrobuslarning energiyasini sarfini baholash, ular ustida tadqiqotlar olib borish, energiya va iqtisodiy samaradorlikka erishish, mavjud texnik resurslarni tejash imkoniyatini yaratadi.

Аннотация. В данной статье описана методика оценки энергоэффективности электробусов с литий-ионными аккумуляторами, используемых в городском общественном транспорте. Показаны современные факторы, влияющие на энергопотребление. Оценка энергопотребления электробусов дает возможность проводить их исследования, добиваться энергетической и экономической эффективности, экономить имеющиеся технические ресурсы.

Abstract. This article describes the method of evaluating the energy efficiency of electric buses with lithium-ion batteries used in city public transport. Current factors affecting energy consumption are shown. Evaluating the energy consumption of electric buses creates an opportunity to conduct research on them, achieve energy and economic efficiency, and save existing technical resources.

Kalit so'zlar: Elektrobus, elektrobus modeli, elektr dvigatel modeli, samaradorlik, energiya boshqaruv tizimi, energiya sarfi, batareya, elektrodvigatel.

Ключевые слова: Электробус, модель электробуса, модель электродвигателя, экономичность, система управления энергопотреблением, энергопотребление, аккумулятор, электродвигатель.

Keywords: Electric bus, electric bus model, electric engine model, efficiency, energy management system, energy consumption, batarea, electric engine.

So'nggi yillarda rivojlangan davlatlar shahar jamoat transportida iqtisodiy samaradorligi yuqori bo'lgan, elektrobuslardan foydalanilayotganini kuzatishimiz mumkin. Shahar ichki yo'nalishlaridagi yurish masofasi qisqa va harakatlanuvchilar miqdori ko'p bo'lgani uchun, energiya tejovchi va harakat ishonchliligini yaxshilovchi qurulmalardan, tezlik nazorat tizimlari keng qo'llanilmoqda. Bu esa aynan elektrobuslarni rivojlanishiga asosiy omil bo'ldi. Ushbu tadqiqotning maqsadi energiyani tejash uchun energiya samaradorligini baholash va undan samarali foydalanish talablarini ishlab chiqishdan iboratdir. Samaradorligini maksimal darajada oshirish va energiya sarfini minimallashtirish maqsadida ushbu baholash uslubidan keng foydalanish imkoniyatini beradi. So'nggi paytlarda elektr transport vositalariga katta e'tibor

berilmoqda, chunki ular ichki yonuv dvigatellari (IYD) bilan jihozlangan avtomobillardan farqli ravishda atrof muhitga chiqaruvchi chiqindi gazlarning miqdori sezilarli darajada kamdir. An'anaviy (IYD) transport vositalari bilan taqqoslaganda elektrobuslarda energiya samaradorligi

judayam yuqori ya'ni, elektr transport vositalarida foydali ish koeffitsiyenti (FIK) -¡7=0,85-0,98

ga tengdir. Elektrobuslarni dizelli avtobuslarga qaraganda birqancha afzalliklari mavjud. Bularga misol qilib elektobuslarning tormozlanish jarayonida elektrodvigatelning generator vazifasini bajarishi, mexanik energiyani elektr energiyaga aylantirishi va akkumulyator batareyalarining sarflangan quvvatini ma'lum miqdorda qayta tiklash imkoniyatiga egadir. Shu bilan birga bir nechta kamchiliklarini ham sanab o'tishimiz lozim. Bularga elektrobusning to'liq quvvat olishga sarflanadigan vaqti judayam uzoqligidadir ya'ni, solishtiradigan bo'lsak dizel va tabiiy gazda harakatlanuvchi avtobuslarda bu vaqt 0,1-0,2 soatni, siqilgan gazda harakatlanuvchi avtobuslarda 0,5 - 0,7 soatni tashkil etsa, elektrobuslarda esa bu ko'rsatkich 4 - 5 soatni tashkil qiladi. Yana bir kamchiliklaridan biri bu elektrobus quvvati 80% miqdorda qolganda uning ekspluatatsiyasida cheklovlar vujudga keladi ya'ni, uni quvvatlash stansiyasiga olib borish shartidir.

Tadqiqodchi Holdstosk va bir qancha olimlar transmissiya tuzulishining elektrotransport vositalarining energiya istemoliga ta'sirini tahlil qilganlar va pog'onali uzatish tizimlari bilan jihozlangan transport vositalariga nisbatan pog'onasiz to'liq elektr transport vositalarining yuqori ishlashi va samaradorligiga olib kelishini aniqladi [2]. Elektr transport vositalarining energiya iste'moliga ta'sir qiluvchi yana bir omil bu, energiya boshqaruv tizimi (Energy manegment system EMS). Tadqiqodchi olim Liu va boshqalar ish rejimini o'lchash asosida gibrid elektr transport vositalari uchun maqbul qoidalarga asoslangan energiya boshqaruvi uslubini joriy etishni ilgari surgan. Natijalar, energiya boshqaruv tizimi (EBT) ish faoliyatini sezilarli darajada oshirdi va yoqilg'i sarfini 9,6% ga yaxshilashni ta'minladi [3]. Elektr dvigatellari va avtomobillar samaradorligini oshiruvchi zamonaviy texnologiyalari orqali (1-rasm) 4-10% va 28% ga mos ravishda oshirish mumkin.

1-Rasm. Elektrobus va gibrid avtomobilarning energiya samaradorligini oshiruvchi zamonaviy texnologiyalar.

Elektrobuslarning xarakat tezlik oralig'ining optimallashtirlishi energiya samaradorlik ko'rsatgichini 30-45% gacha yaxshilash mumkin. Bingham va boshqa olimlar optimal tezlikni hisoblab chiqdi. Eko-haydashga yordam tizimi (EDAS) tomonidan haydovchi energiya samaradorligini 30% ga ortishi mumkin. Elektr transport vositalarining energiya tejamkorligi ular doimiy o'zgarmas tezligida harakat qilganda yaxshilanishi kuzatildi. Adabiyotda energiya tejovchi boshqaruv usullarining ko'pchiligi transport vositalarining tezlashishi va sekinlashishini minimallashtirishga qaratilgan.

Harakat sikli tezlashtirish rejimi va ma'lum masofani bosib o'tish uchun haydovchi tomonidan tanlangan tezlik qiymatlari kombinatsiyasini bildiradi. Olimlar Pelkmans va boshqalar [4] tezlanish energiya sarfiga ta'sir qiluvchi asosiy sabab ekanligini aniqladi. Tezlanish harakat vaqtining 35% ni tashkil etdi, lekin energiya sarfining 70% ni tashkil qiladi. Tezlanish tepkisini sozlash tezlashuvga ta'sir qiladi, shuning uchun tezlik optimalni tanlagandan keyin, transport vositasining tezlashish usuli maqsadli tezlikka erishish ham energiyaga iste'moliga katta ta'sir ko'rsatadi. Harakatlanish vaqtida energiya sarfini kamaytirish, harakat masofasi oralig'ini oshirish va ekspluatatsiya samaradorligini oshirish eng dolzarb muammo sanaladi.

Bu maqsad amalga oshirish ikki bosqichni talab qiladi:

- birinchidan, kam energiya sarfi uchun tezlik interval haqiqiy baholash orqali operatsion ma'lumotlar aniqlanadi;

- ikkinchidan, energiyani tejovchi tezlashtirish rejim haydovchi tomonidan tanlangan tezlik erishishi uchun belgilanadi.

Asosiy qism

Elektrobus modeli, energiya iste'mol tenglamasi. Tadqiqot ob'ekti orqa ko'prigi yetaklovchi, boshqaruv turi markazlashtirilgan bo'lgan Toshkent shahridagi 12 metrli to'liq elektrobus. Elektrobus modeli 2-rasmda ko'rsatilganidek, to'rt qismni o'z ichiga oladi ya'ni elektrobusning harakat dinamikasi modeli, elektr energiyasi iste'moli modeli, elektr dvigatelining modeli va batareya modeli.

2-rasm. Elektrobus energiya sarfi modeli.

Elektrobusning harakat dinamik modeli. Quvvat balansi tenglamasiga ko'ra, elektrobus harakatlanishi uchun quydagilarni yengib o'tish kerak, ya'ni g'ildirashga qarshilik, qiyalikka chiqishga qarshilik kuchi, inersiya kuchi va aerodinamik qarshilik. Quvvat balansi tenglamasi elektrobusda hisoblash formulalari quyidagicha.

F = Ff+Fi+Fj+Fw Ff = mgf cos a

Fi = mg sin a ^

Fj = dma

j-, Cd Av2 Fw = -

21,15

bu yerda F - tortish kuchi (N); Ff - g'ildirashga qarshilik kuchi (N); Fi - qiyalikka chiqishga qarshilik kuchi (N); Fj - tezlanish qarshilik (N); Fw - aerodinamik qarshilik (N); m -elektrobusning massasi (kg); g - erkin tushish tezlanishi doimiysi (m/s2); f - g'ildirashga qarshilik koeffitsienti; a - yo'l qiyalik gradusi; 5 avtomobil massasi bilan bog'liq bo'lgan koeffitsient; a tezlanish (m/s2 ); v transport vositasi tezligi (km/soat); Cd aerodinamik qarshilik koeffitsienti; A -elektrobusning old yuzasi kengligi (m2).

Quvvat balansi tenglamasini qarshilik balansi tenglamasining har ikki tomonida harakatlanish tezligi v ni ko'paytirish orqali olish mumkin.

P = Fv = (Ff + Fi + Fj + Fw ) v = mgfv cos a + mgv sin a + 5 mav +

Cd Av 3 5 = 1 +1 Iw + I figilyT) (2)

.. . ( 2 2 )

21.15 2 2

giO'/T^ 2

r r

bu yerda P - harakatlanishga qarshilik kuchi (N m/s); r - shinalar radiusi (m); I w g'ildirakning inersiya momenti (kg/m2 ); I f - dvigatelning inersiya momenti (kg/m2 ); I g uzatish nisbati (bu tadqiqotda 1 ga teng); /' о - bu yakuniy tezlik nisbati; т] T transmissiya samaradorligi.

Birlik konvertatsiyasidan so'ng, avtomobil quvvat balansi tenglamasi quyidagicha tavsiflanadi. Bu yerda Pt ning birligi kw.

_ mgfvcosa mgvsina dmav Cd Av3 Pt ~ 3600 + 3600 + 3600+ 76410

G'ildirakning harakatlanish energiyasi:

\(mgfv cosa mgvsina dmav Cd Av3 , ч

Ed — I (--1---1---1--)tdt (4)

о 3600 3600 3600 76410

bu yerda t vaqt (soat); Ed g'ildirak energiyasi (kw/soat).

Elektrobuslarda tormozlashda energiya tiklanishi muhim rol o'ynaydi. Avtobus tormozlanganda, kinetik energiyaning bir qismi batareyani quvvatlash uchun dvigatel generator sifatida ishlatish orqali tiklanadi. Natijada, qayta tiklangan energiya tezlik, sekinlashuv, tormoz va

boshqa elektr jihozlariga sarflanadi [1]. Energiyani tejash qonuniga ko'ra qayta tiklangan energiyani hisoblash mumkin:

rbatareardvigatelrTrlamsh (2mv\ 2^

(5)

bu yerda rbatareya batareyani samaradorligi; rdvigatel elektrodvigatel samaradorligi; it qayta tiklanuvchi energiya samaradorligi; vi tormozlanishning oxirgi tezligi (km/soat). vo -tormozlanishning boshlang'ich tezligi(km/soat).

Elektrodvigatelning modeli. Elektrobusning tortish kuchi elektr dvigatel tomonidan ta'minlanadi va kuch sifatida F ifodalanadi.

Ttq igio ГТ

(6)

Tezlik (rad/min)

3-rasm. Elektrodvigatelning tezlik va moment xaritasi

Tenglamalardan (1) - (5) elektr dvigatelining chiqish momenti Ttq (N/m) quydagicha

aniqlanadi:

Cd Av2

T =-(mgf cosa + mg s'ma + ôma-)

Ttq j / r 21,15

igi0'/T

Elektr dvigatelning tezligi idvigatel (r/min)

r

tä dvigatel

dvigatel

2

n

Elektr dvigatelning chiqish quvvati Pq,dvigatel (kW)

_ Tqn

Pq

q,dvigatel

9550

tä dvigatel

vigio r

Ttq tä dvigatel

(10)

(7)

(8)

(9)

Elektrodvigateldan chiquvchi energiya quyidagicha hisoblanadi Eq,dvigatel (kW/s) :

t t t v

Em,ävigaei = J Pq.v&Jdt = J Tq (Odvigatei tdt = J— (mgf cos« + mg sin a 0 0 0 r

(11)

~ Cd Av x . 1

+ oma H--)tdt = — Ed

21.15 r]T

Elektrobusning elektr dvigateli ikkita vazifani bajaradi; birinchi vazifasi elektrodvigatel sifatida, batareya tomonidan uzatiladigan elektr energiyani avtobusni harakatlantirish uchun mexanik energiyaga aylantiradi. Ikkinchi vazifasi avtobusda energiyani tiklash uchun generator sifatida foydalaniladi. Tormozlanish yoki qiyalikdan tushish vaqtida mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantiradi. Quydagi jarayonda batareyani ma'lum darajada quvvatlantiradi. Elektrdvigatelning moment va tezlik xaritasi 4-rasmda ko'rsatilgan. Energiya samaradorligi funksiyasi tezlik va momentdir.

Elektr dvigatel rejimining elektr energiyasi dvigatel va generator rejimi quyidagicha hisoblanadi:

Elektr dvigatel rejimi : Ee.dVigaei = Em'dv,gael (Ttq > 0) (12)

r dvigatel

Generator rejimi: E^gaM nagaed (Ttq < 0) (13)

Elektr istemol qurulmalari

Elektrobusining energiya sarflovchi asosiy qurulmalari quydagilardan iborat:

- konditsioner sovutish tizimi;

- boshqaruv tizimi;

- elektr dvigatel sovutish tizimi;

- audo va axborot tizimi;

- yoritish tizimi;

t TTTi

E = f -^-dt (13)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

J—^ iste molchi 1000

Akkumulyator batareyalari modeli. Elektrobus batareyasining chiqish quvvatini hisoblash usulini ko'rib o'tamiz. Quvvatni aniqlash uchun chiquvchi kuchlanish U (v) va tok kuchi I (A) orqali aniqlaymiz:

P = UI (14)

J. patarea v y

Batareyadan chiquvchi energiya Ebatarea (kWh):

t

E =f P tdt (15)

-I—J batarea J -L batarea 0

Batareya ichki elemrntlarining ma'lum bir darajada qarshiligi mavjud. Batareyaning ichki qarshiligi R (Q) bo'lsa, ushbu elementlar oz miqdordagi energiya iste'mol qilganligi sababli, batareyaning umumiy energiyasini tenglama sifatida hisoblash mumkin (15). Ejami batareyaning o'zida mavjud bo'lgan energiyani anglatadi. Bu qism energiyani qayta tiklash jarayonida batareyaga zaryadlangan energiyani o'z ichiga olmaydi.

Ejami ~ Ebatarea + I R (16)

Yuqorida ta'riflanganidek, avtomobil dinamikasi va elektr transport vositasining energiya yo'nalishiga asoslangan to'liq elektrobus energiya iste'moli tenglamasi tenglama sifatida soddalashtirilgan. 4-rasmda ko'rsatilganidek, energiya oqimi ikki yo'nalishga ega:

— birinchi yo'nalish batareyadan g'ildirakka energiya sarfi bo'lib, batareyaning elektr energiyasi mexanik energiya uchun g'ildiraklarni harakatlantirish uchun uzatiladi.

— ikkinchi yo'nalish energiyaning tiklanishidir, ya'ni tormozlanish jarayonida ortiqcha mexanik energiya batareyani zaryadlash uchun elektrodvigatel generator vazifasini bajargan xolda elektr energiyasiga aylanadi.

Harakat davomida energiya nuqtai nazaridan elektrobusning iste'mol qilingan umumiy energiya yig'indisi E bilan ifodalanishi mumkin batareya tarkibidagi energiya (Ejami) va qayta tiklangan energiya (Eqayta ttkiash) ni ifodalash mumkin. Avtomobil harakatlantiruvchi tezlik va tezlanish kabi ba'zi parametrlar dinamikasi nuqtai nazaridan, umumiy energiya (E) bilan ifodalanishi mumkin. Elektrobusining ishlashi davomida iste'mol qilinadigan energiyani tenglama orqali ifodalash mumkin.

4- rasm. Iste'mol qilinadigan elektr energiyasi.

Energiya tejovchi harakat rejimini tahlil qilish uchun ushbu o'zgaruvchini natijasi muhim

bo'ladi.

E E jami ^ Ei

1

jami ' Etiklanuvchi --( E istemolchi '

lb atarea 1 dvigatel 1T

1_ 1

Ed/ LEiste 'molchi ^

1

Vba,

1 dvigatel 1T

'mgfvcosq | mgvsin^ CnAy\ ('( 3600 3600 76410; )J Avtobus parametrlari 1-jadvalda keltirilgan.

(17)

1-jadval

№ Tanlangan elektrobus parametrlari Qiymatlari

1 Uzunligi, kengligi, balandligi (mm) 12000-12500x 2550x3290

2 Yuklanmagan xolatdagi massasi (kg) 12500

3 Yuklangan to'la massa (kg) 18000

4 Old yuza (m2) 6,89

5 Maksimal tezlik (km/soat2)) 69

6 Klirens (mm) 140

7 G'ildirashga qarshilik koeffitsiyenti J 0,02

8 Burulish radiusi (m) 7

9 Quvvat zaxirasi (km) 320

Batareya - Litiy temir fosfadli.

10 Solishtirma kuchlanish (V) 3,2

11 Solishtirma tokkuchi (A/soat) 3

12 Umumiy kuchlanish (V) 563

13 Batarea umumiy solishtirma tok kuchi (A/soat) 350

Elektro dvigatel ko'rsatgichlari

14 Yuqori quvvat (kw) 350

Energiya iste'moli modeli shuni ko'rsatadiki, to'liq elektrobuslarning energiya iste'moliga ta'sir qiluvchi omillar harakatlanish tezligi, tezlanish, avtomobil massasi, g'ldirashga qarshilik koeffitsienti, avtomobil massasi, yo'l qiyalik burchagi, tashqi yuza qarshiligi, dvigatel samaradorligi, batareya samaradorligi, uzatish samaradorligi va vaqt. Dasturiy ta'minotning barqaror ishlashiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar - bu dvigatelning xarakterstikasi, moment va tezlikning xarakteristikasi va batareyaning zaryadlash va razryadlash egri chiziqlaridir.

Eng past energiya sarfi uchun tezlik oralig'i. Birinchi maqsad avtobusning ishlash ma'lumotlari asosida kam energiya uchun tezlik oralig'ini aniqlash edi. II bo'limda elektrobus modeli va energiya iste'moli tenglamasiga asoslanib, Mathlab dasturida to'liq elektrobusning tezlik nazorati vazifasi o'rnatildi. Ushbu elektrobusning maksimal tezligi 69 km/soat bo'lganligi sababli, 5 km/soat qadamlar bilan 5-69 km/soat oralig'ida 14 tezlik nuqtasi tanlangan. Har bir tezlik nuqtasida dasturiy ta'minot umumiy energiya iste'moli va diapazonini ta'minladi. Bir kilometrga energiya sarfini ikkita natijaga bo'lish orqali olish mumkin. Har xil tezlikda bir kilometrga energiya sarfi 7-rasmda ko'rsatilgan. Dastlabki quvvat xolati 100% va yakuniy quvvat xolati 85% edi. Natijalar 8-rasmda keltirilgan. Kutilganidek, haydovchi yuqori tezlikda harakatlangan vaqtida harakat vaqti qisqardi. Tezlik 40 km/soatgacha oshgani sayin harakatlanish masofasi ortdi.

150

10 15 20 25 30 35 40 45 50

Tezlik 0"/1оа,)

5-rasm. Turli tezliklar va bir xil energiya iste'moli uchun tezlik oralig'i va harakat vaqti.

Bir kilometrga energiya sarfi minimallashtirilgan optimal tezlik 40 km/soatni tashkil etdi. Tezlik oshgani sayin, havo qarshiligi energiya iste'moli oshdi va shuning uchun tezlik oralig'i kamaydi. Umumiy masofada harakatlanish maksimal tezligi 40 km/soat edi. Haydovchi harakat vaqtini kamaytirish uchun yuqori tezlikni tanlash zarur. Masalan, 45 km/soat tezlikda elektrobus zahira masofasi 2,38% ga kamaydi, umumiy harakatlanish ham vaqti 13,24% ga kamaydi. Haydovchi harakatlanish davomida pastroq tezlikni tanlasa harakat sharoiti tufayli tezlik oralig'i qisqaradi. Bu vaqtda, tashqi omillar tufayli, haydovchi xavfsizlikni saqlab qolgan holda, maksimalga yaqin tezlikni tanlashi mumkin. Harakatlanish vaqtida og'ir transport muhiti tufayli, avtobusning uzoq muddatli tezlik nazoratidan (cruise control) foydalanish juda qiyin. Elektrobuslar harakatlanuvchi yirik shaharlarda xarakat muhiti judayam murakkab. Avtobusning harakatlanish vaqtida, tez-tez bekatlarda to'xtab o'tish operatsiyalari, yo'llarning tirbandligi, chorrahalar svetoforlari va boshqalar elektrobusning to'xtab turishiga olib keladi, shu sababli tezlik nazorati yordamida olingan optimal tezlik, real holatda amaliy optimal tezlik haqiqiy operatsiya ma'lumotlaridan olingan ma'lumotlarga yaqinroq bo'ladi. Energiya iste'moli modeli avtobusning ishlashi davomida sekundiga va metrga energiya sarfini aniqlash uchun ishlatilgan. Tezlik 9 intervalga bo'lingan, 1 qadamda 5 km/soatgacha, ya'ni 0-5 km/soat, 5,001-10 km/soat va hokazo 45 km/soatgacha. Har bir oraliq uchun tezlikning o'rtacha qiymati, soniyada energiya iste'moli va metr uchun energiya sarfi olingan. Momentni olish uchun simulyatsiya o'tkazildi va dvigatelning tezligi va turli tezliklarda vosita samaradorligi hisoblangan. 6-rasmda eng kam energiya sarfi uchun tezlikni topish uchun bir metrga energiya sarfi va soniyada ishlatilgan energiya sarfi tasvirlangan.

(0,5] (5.10] (10.15) (15.20] (50.25] (25.30] (30.35] <35.40] (40.4ÎI

Tezlik (Wä0U)

6-rasm. Bir metr va soniyada energiya iste'moli va elektro dvigatelning turli tezliklarda

samaradorlik ko'rsatgichlari.

Yordamchi tekshirish sifatida sekundiga energiya iste'molining tezlikka nisbatan egri chizig'i ishlatilgan. Ikkala indeks o'rtasidagi bog'liqlik shundaki, ularning barchasi elektr avtobuslariga xos energiya iste'molini ifodalagan, ammo ular ham ba'zi farqlarni ko'rsatadi. Bir kilometrga energiya iste'moli umumiy diapazonga bo'lingan umumiy energiya iste'moliga teng bo'lib, 1 km yurgan avtomobil iste'mol qilgan energiyani bildiradi. Biroq, soniyada energiya iste'moli umumiy haydash vaqtiga bo'lingan umumiy energiya iste'moliga teng. Bu avtobusni haydash paytida sekundiga iste'mol qilinadigan energiyani ifodalaydi. Bu energiya tejamkorligining umumiy ko'rsatkichi emas, balki ma'lum darajada avtobusning energiya iste'moli xususiyatini ham qayta ko'rsatishi mumkin. 6-rasmda ko'rsatilganidek, 33,55 km/soat dan kam tezlikda dvigatel tezligi 1161 r/min dan kam edi. Dvigatel asosiy tezlikdan oldin doimiy moment ish rejimida edi. Moment va tezlik xaritasiga ko'ra, tezlik 1161 7min dan kam bo'lganida, moment doimiy bo'lib, tezlik ortishi bilan samaradorlik ortdi, lekin tezlik oshgani sayin metrga energiya sarfi kamaydi. Tezlik 33,55 km/soat dan ortiq bo'lsa, vosita samaradorligi pasaydi, lekin yuqori tezlikda havo qarshiligi yuqori bo'ladi, shuning sababli har bir metrga energiya sarfi ortdi. Tezlik 12,47 km/soat dan kam bo'lganida, vosita samaradorligi oshgan bo'lsa-da, u hali ham samarasiz edi. Shuningdek, harakatlantiruvchi kuch xaritasiga ko'ra, past tezlikda avtobusning harakatlantiruvchi kuchi tezlikning oshishi bilan oshdi. Shuning uchun, avtomobil qarshilik ortib yengish zarur. Shunday qilib, elektrobus uchun yengish zarur bo'lgan qarshilik kuchaydi. Harakat qarshiligini yengish uchun soniyada energiya iste'moli o'sish kuzatildi. Tezlik ma'lum bir qiymatga (12,47 km/soat) yetganda, vosita samaradorligi 90% dan oshdi va tezlikning oshishi bilan harakatlantiruvchi kuch kamaydi. Yengish kerak bo'lgan qarshilik ham kamaydi, oniy energiya minimal sarfi 33,55 km/soat tezlikgacha kamaydi, soniyada va metrda energiya iste'moli minimal darajaga yetdi. Minimal energiya iste'moli nuqtasida, ya'ni 33,55 km/soat tezlikda masofa 2,24% ga pastroq va umumiy harakat vaqti 40 km/soatda harakatlangandan 16,53% ga yuqori bo'ldi. 6-rasmda minimal energiya sarfi uchun tezlik oralig'i 30,001-35 km/soat bo'lganligi ko'rsatilgan.

XULOSA

Ushbu tadqiqot davomida harakat tezlanish keskin bo'lganda energiya istemoli yuqori bo'lishi isbotlandi. Bir kilometrga energiya sarfi minimallashtirilgan optimal tezlik 40 km/soatni tashkil etdi. Tezlik oshgani sayin, havo qarshiligi energiya iste'moli oshdi va shuning uchun tezlik oralig'i kamaydi. Umumiy masofada harakatlanish maksimal tezligi 40 km/soat edi. Haydovchi harakat vaqtini kamaytirish uchun yuqori tezlikni tanlash zarur. Masalan, 45 km/soat tezlikda elektrobus zaxira masofasi 2,38% ga kamaydi, umumiy harakatlanish vaqti ham 13,24% ga kamaydi. Haydovchi yuqori tezlikda harakatlangan vaqtida harakat vaqti qisqardi. Tezlik 40 km/soat gacha bo'lganida harakatlanish masofasi ortdi. Tadqiq qilingan elektrobus parametrlari boshqa elektrobuslar parametrlari orasida tafovut bo'lganligi sababli, ushbu avtobus uchun tanlangan samaradorli tezlik oralig'i ma'lum bir farq qiladi. Turli elektrobuslarda

elektrodvigatel, akkumulyator batareyalari, o'lchamlari turlicha bo'lganligi sababli energiya istemoli xarakteristikalari ham xar xil bo'ladi.

Elektr transport vositalarining harakat tezligiga nisbatan energiya iste'moli egri chizig'i shaklida bo'lsada, turli xil transport vositalarining eng kam energiya iste'moli tezligi har xil bo'ladi va elektr transport vositalari bir xil energiyadan foydalanadigan tezlik oralig'i bo'ladi. Turli elektrobuslarda texnik parametrlar bir biridan farq qilgani tufayli minimal energiya uchun tezlik oralig'ining o'zgarishiga olib keladi.

ADABIYOTLAR

1. T. Holdstock, A. Sorniotti, M. Everitt, M. Fracchia, S. Bologna, and S. Bertolotto, "Energy consumption analysis of a novel four-speed dual motor drivetrain for electric vehicles,'' in Proc. IEEE Vehicle Power Propuls. Conf., Seoul, South Korea, Oct. 2012, pp. 295_300.

2. Y. Liu, J. Gao, D. Qin, Y. Zhang, and Z. Lei, "Rule-corrected energy management strategy for hybrid electric vehicles based on operation-mode prediction,'' J. Cleaner Prod., vol. 188, pp. 796_806, Jul. 2018.

3. L. Pelkmans, D. De Keukeleere, H. Bruneel, and G. Lenaers, "In_uence of vehicle test cycle characteristics on fuel consumption and emissions of city buses,'' SAE Tech. Paper 200101-2002, May 2001, pp. 1_13, vol. 1.

4. M. Ansarey, M. S. Panahi, H. Ziarati, and M. Mahjoob, "Optimal energy management in a dual-storage fuel-cell hybrid vehicle using multi-dimensional dynamic programming,'' J. Power Sources, vol. 250, pp. 359_371, Mar. 2014.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.