CC BY
54
АВТОТРАНСПОРТА ЗАСОБИ
УДК 629.3 DOI: 10.30977/АТ.2219-8342.2019.44.0.5
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ТА Д1АГНОСТИКА ЕЛЕКТРИЧНИХ СИСТЕМ ЕЛЕКТРОМОБ1ЛЯ BMW I3
Смирнов О. П.1, Борисенко А. О.1, Марченко А. В.1, Романенко А. В.1, Евтушенко С. В.1 1Харк1вський нацюнальний автомобшьно-дорожнш ун1верситет
Анотаця. Стаття присвячена тдвищенню ефективностг використання електричних транспортних засоб1в за рахунок досл1дження та д1агностики електричних систем електромобыя BMW i3. Проведено анал1з основних техмчних характеристик BMW i3, досл1джено основм компоненти його електрообладнання та систем зарядки його високовольтног тяговог акуму-ляторног батарег. Зд1йснено практичну д1агностику електрообладнання електромобыя BMW i3 в умовах СТО «Бавар1я Моторс», м. Харюв.
Ключовi слова: електромобыь, г1бридний електромобыь, BMWi3, д1агностика, електрожив-лення, електрообладнання, система зарядки, модуль ттерфейсу зарядки, високовольтна тяго-ва акумуляторна батарея, електродвигун.
Вступ
Свгговий ринок електромобшв у свт crpiMKO зростае. Зважаючи на те, що ще 20 роюв тому електромобшьний 6i3Hec не розглядався як перспективний, то на сьогодш з упевненютю можна сказати, що майбутне саме за електрифшованими автомобшями. 2017 р. кшьюсть придбаних у свт електро-мобшв становила майже 2 млн, продаж зрю порiвняно з 2016 р. на 53 %. 2017 р. швести-ци в розвиток електромобшв становили по-над $ 4 млрд, що вдвiчi бшьше, шж 2016 р. Китай, Швещя, Франщя, Сполучеш Штати Америки, Нiмеччина, Норвегiя, Нiдерланди защкавлеш в екологiчно чистому видi транспорту i стимулюють !х розвиток у сво!х кра!нах.
Нинi 4 % укра!нського ринку автомобiлiв належить електромобшям, однак бiльшiсть електромобiлiв були в експлуатацп та потра-пили в Украшу тсля !х тимчасового викори-стання в европейських кра1нах або США. Тому актуальною та перспективною е проблема, що розглянута в цьому дослщженш та присвячена тдвищенню ефективносп використання електричних транспортних засобiв на прикладi BMW i3 [1, 2].
Мета i постановка завдання
Метою роботи е тдвищення ефективностi використання електричних транспортних засобiв за рахунок дослщження та дiагности-ки електрообладнання електромобшя BMW i3.
Для досягнення поставлено! мети необ-хiдно виршити такi завдання:
- проаналiзувати техшчш характеристики електромобiля BMW i3 та дослщити його основнi компоненти електрообладнання. До таких компонента належать: система електроживлення, тягова акумуляторна батарея (ТАБ) з контролером керування, системи зарядки, генераторна установка тощо;
- здшснити дослщження систем зарядки високовольтно1 акумуляторно1 батаре1 BMW i3 та додаткового обладнання для цього. Провести аналiз мiжнародних стандарта для визначення сприятливих методiв зарядки електромобшя BMW i3 в рiзних кра!нах;
- провести практичне виконання дiагнос-тики електрообладнання BMW i3 в умовах СТО «Баварiя Моторс» м. Харюв.
Аналiз публiкацiй
На сучасному етат розвитку науки та те-хшки проблема створення енергозберiгаючих транспортних засобiв вирiшуеться за рахунок створення електричних транспортних засо-бiв: електромобшв, гiбридних електромобь лiв або пбридних транспортних засобiв [3, 4]. Перспективними е пбридш транспортнi засоби, що мають режим «тшьки електрика» та здатш накопичувати енергiю в тяговш акумуляторнiй батаре! вiд стацiонарних дже-рел електрично! енергп [5]. Для живлення електропривода використовуються акумуля-торш батаре! лiтiй-iонного типу, важливою проблемою яких е балансування !х елементiв
тд час заряду вiд зовтшньо! електрично! мережi [6, 7]. Важливою проблемою е nopiB-няння енергетично! ефективностi гiбридних, електричних та звичайних транспортних за-собiв, а також розроблення методики визна-чення витрат енергоносив електричних та гiбридних транспортних засобiв у процесi експлуатацп в рiзних кра!нах [8-11].
Техшчш характеристики BMW i3
Електромобiль BMW i3 оснащений новгг-нiми системами управлшня, зокрема системою супутниково! нав^ацп Professional i ди-станцiйного керування, ктмат-контролем, вiдеокамерами заднього виду, пщ^вом скла i сидiнь, системою посиленого живлен-ня, датчиками дощу, парктроником i муль-тимедшною розважальною системою з Bluetooth, USB, радю та шшими елементами комфорту.
Захист водiя та пасажирiв в автомобiлi забезпечуеться бiчними та фронтальними подушками безпеки, системою ABS, АЕВ, активним кру!з-контролем, сигналiзацiею ава-рiйного зближення пiд час паркування PDC та iншими активними й пасивними системами.
Основш технiчнi характеристики елект-ромобiля BMW i3 зведеш в табл. 1.
Таблиця 1 - Основш техшчш характеристики електромоб1ля BMW i3
Дослiдження системи електрообладнання
Основними компонентами електрообладнання електромобшя BMW i3 е TaKi вузли та системи:
- тягова високовольтна акумуляторна батарея (ТАБ);
- штелектуальний датчик акумуляторно1 батарец
- тяговий електричний двигун;
- електронний блок керування (ЕБК) еле-ктричним двигуном;
- генераторна установка (вщсутня в моделях I01 i I12), що працюе вiд додаткового двигуна внутршнього згоряння (ДВЗ);
- електронний блок керування ДВЗ;
- споживачi електрично1 енергiï (рiзнi ав-томобшьш системи: автономна система опа-лення, навтащя, iнше електронне та елект-ричне обладнання).
Критерiï вибору емносп ТАБ:
- пусковi якостi електричного двигуна;
- споживання електроенергп спокою ав-томобiльними системами;
- споживання електроенергп автомобшь-ними системами тд час руху.
Генераторна установка генеруе електрич-ну енергiю для заряду ТАБ тд час роботи двигуна внутршнього згоряння. Змiнна заря-дна напруга регулюеться програмою управлшня електроживленням залежно вiд темпе-ратури й сили струму шляхом збшьшення частоти обертання колiнчатого вала двигуна системою керування DME / DDE.
1нтелектуальний датчик акумуляторноï батареï (IBS) контролюе стан акумуляторноï батареï. Датчик IBS у безперервному режимi вимiрюе на акумуляторнiй батаре1' такi вели-чини:
- напругу;
- зарядний i розрядний струм;
- температуру акумуляторно1' батарее
Для передачi даних iнтелектуальний датчик акумуляторно1' батаре1' по шинi Local-Interconnect-Network (шина LIN) тдключе-ний до системи управлшня двигуном.
ЕБК ДВЗ працюе таким чином. Система управлшня ДВЗ бере участь в електропоста-чанш в такий спошб: у разi падшня напруги генератора збшьшуеться частота обертання колiнчатого вала двигуна вщповщно до не-обхщного. Програмне забезпечення для цьо-го називаеться «Управлшня електроживленням». Напруга перетворювача DC/DC в електромашиннш електрошщ контролюеться програмою управлiння електроживленням.
Доступш такi системнi функцiï управлiн-ня електроживленням («розширена програма управлшня живленням»):
- зниження споживання потужносп або вiдключення споживачiв електроенергiï;
- регулювання додаткового електрооб^-рiвача;
- збшьшення частоти обертання холостого ходу;
- оптимiзацiя зарядно1' напруги й напруги бортово!' мережi;
Основнi технiчнi характеристики BMW i3
Кшьшсть дверей/мiсць 5/4
Батарея Тип лiтiй-iоннa
£мшсть, Агод 60; 94; 120
Енергоемшсть, кВттод 22; 33; 42
Електрич-ний двигун Тип синхронний
Потужнiсть, кВт 125
Крутний момент, Нм 250
Максимальна швидшсть, км/год 150
Середня дaльнiсть пробiгу, км 160; 200; 260
Розгiн до 100 км/год, с 7,3
Споряджена маса, кг 1245
- розтзнавання незадов1льного зарядного балансу потужносп.
Для функцп ступеня заряду, стану акумуляторно! батаре! та меж1 можливосп запуску генератора на рис. 1 наведено опис функщо-нування високовольтно! акумуляторно! батаре! з штелектуальним датчиком.
Додатковий силовий модуль (APM) керуе електроживленням та е пщсистемою управлшня електроенерпею в електрообладнант електромобшя BMW i3. Управлшня електроживленням здшснюеться ЕБК.
Рис. 1. Опис функщонування тягово! акумуляторно! батаре!: 1 - додатковий силовий модуль (APM); 2 - дат акумуляторно! батаре! (струм, напруга й температура); 3 - штелектуальний датчик акумуляторно! батаре! (IBS); 4 - двигун;
5 - споживач1 (автомобшьт системи);
6 - генератор (G) / перетворювач DC/DC; 7 - акумуляторна батарея; 8 -введення заданого значення для заряд-но! напруги; 9 - зниження споживання потужносп або вщключення окремих споживач1в електроенерги; 10 - збшь-шення частоти обертання ХХ ДВЗ
Мета програми управлшня електроживленням - забезпечити достатнш заряд акумуляторно! батаре! й якомога довше зберегти можливють пуску автомобшя. Система управлшня електроживленням регулюе споживання потужносп найважлившими спо-живачами електроенерги, а також потужтсть генератора (за умови його наявносп) i заряд акумуляторно! батаре! тд час руху.
Проведемо аналiз зниження споживання потужносп або вiдключення споживачiв еле-ктроенергi!. Вiдключення окремих спожива-чiв або зниження споживання потужносп слугуе для оптимального розподшу потужносп, яка е залежною вщ стану автомобiля та ступеня заряду акумуляторно! батаре!:
- забезпечення достатнього заряду акуму-ляторно! батаре! тд час руху (зарядний баланс);
- зниження споживання потужносп тд час розтзнавання знижено! напруги;
- зниження споживання потужносп у ви-падку вимоги мшмально! напруги для елек-тромеханiчного пiдсилювача рульового управлiння;
- зменшення споживано! потужностi для зниження розряду акумуляторно! батаре! на стоянщ (зупинка двигуна автоматичною системою пуску й зупинки двигуна MSA).
Система управлшня електроживленням керуе зниженням споживання потужносп та вщключенням окремих споживачiв за допо-могою запипв (повщомлень), якi направля-ються вщповщним ЕБК. Якщо ступiнь заряду виходить iз критично! дiлянки або стутнь заряду полiпшуеться, функцi! знову вщнов-люються.
Зарядження високовольтноТ акумуляторноТ батареТ BMW i3
Для зарядження електромобiля потрiбнi додатковi електричнi компоненти. В автомо-бiлi потрiбнi роз'ем для зарядки й силовi електроннi пристро! для трансформаци напруги. Для автомобшя, крiм мережi змiнно! напруги i зарядного кабелю, потрiбна ще i станцiя зарядки (наприклад Wallbox).
Зарядна станщя Wallbox мае захисну фун-кцiю й управляе зарядженням ТАБ. Напруга мережi змiнного струму може становити вщ 110 до 240 В. На практищ для повного заряду тягово! акумуляторно! батаре! потрiбно !! заряджати вiд електрично! мережi змiнного струму 220 В за час вщ 7 до 10 год.
Уш компоненти для зарядження високовольтно! акумуляторно! батаре! електромобь ля BMW i3 стандартизованi у частит конс-трукцiй i функцш. У кра!нах Свропи дiе вщповщний стандарт IEC 61851 [12-14].
EC 61851 - це мiжнародний стандарт для систем провщного електропостачання елект-ричних дорожнiх транспортних засобiв та електричних вантажних автомобшв промис-ловосп, частина яких на цей час все ще роз-робляеться. Компоненти для зарядження ви-соковольтно! батаре! електромобшя BMW i3 працюють в описаних у стандарт режимах.
Приклади режимiв зарядки згiдно зi стандартом IEC 61851:
- режим зарядки 2: пщключення до стандартно! побутово! розетки з додатковою ль нiею передачi даних;
- режим зарядки 3: пщключення до стащ-онарно! станцп зарядки Wallbox з лшею пе-редачi даних.
Для США дie стандарт SAE J1772 [15]. SAE J1772 (IEC Type 1) - це твшчноамери-канський стандарт для електричних роз'eмiв електричних транспортних засобiв. Стандарт SAE J1772 охоплюе загальний фiзичний, еле-ктричний, комунiкацiйний протокол та вимо-ги до продуктивностi системи електропровь дного електричного транспортного засобу. Мета полягае у визначенш загально! архiтек-тури системи електропроводки електричного транспортного засобу, включаючи експлуа-тацiйнi вимоги, а також функцюнальш та розмiрнi вимоги до вхщних та вихiдних при-стро!в транспортного засобу.
Стандарт SAE J1772 визначае два рiвнi заряду ТАБ (табл. 2).
Таблиця 2 - Р1вш заряду зпдно з1 стандартом SAE J1772
Комiтет SAE J1772 також запропонував роз'ем постшного струму на основi з'еднувача змшного струму SAE J1772-2009 з додатковими контактами постшного струму та заземлення для тдтримки зарядки вщ 200 до 450 В постшного струму до 80 А (36 кВт) для рiвня постшного струму 1 та до 200 A (90 кВт) для рiвня постшного струму 2.
Межа заряджання 3-го рiвня SAE DC не визначена, але стандарт, який юнуе, мае по-тенщал для заряджання вщ напруги 200 до 600 В постшного струму з максимальним струмом 400 А та потужнютю 240 кВт.
Описаш у стандарт J1772-2009 типи зарядки 1 i 2 можна порiвняти з режимами зарядки 2 i 3 для кра!н Свропи. Бшьшють компонента для зарядження високовольтно! батаре! вщповщають цим стандартам та реа-лiзуються в одному техшчному виконаннi.
Практично для електромобшя BMW i3 ю-нують 4 рiзних типи зарядки:
- зарядка змшним струмом потужнютю 3,7 кВт (базове виконання);
- зарядка змшним струмом потужнютю 7,4 кВт (додаткове обладнання SA4U8);
- комбшована зарядка змшним струмом потужнютю 3,7 кВт i постшним струмом потужнютю 50 кВт (додаткове обладнання SA4U7);
- комбшована зарядка змшним струмом потужнютю 7,4 кВт i постшним струмом потужнютю 50 кВт (додаткове обладнання SA4U7 i SA4U8).
Модуль штерфейсу зарядки (LIM) е блоком управлшня iз завданням установити зв'язок мiж електромобшем i станщею зарядки. Напруга на блок управлшня LIM пода-еться через контакт 30 F. У модулi штерфей-су зарядки розташований навантажувальний резистор для шини PT-CAN. Крiм того, з т-дключеним зарядним кабелем LIM може ак-тивiзувати блоки управлшня в бортовш мережа Додатково передбачено провiд, прокладений безпосередньо вщ блока управ-лiння LIM до електромашинно! електронiки (EME). Електромашинна електронiка запус-кае трансформацiю напруги й саму зарядку тшьки тсля того, як блок управлiння LIM дозволяе зарядку за допомогою сигналу з даного проводу.
Зарядка змшним струмом потужнютю 3,7 кВт в багатьох кра!нах е сершно! комплектаций Велика перевага цього варiанта зарядки полягае в тому, що для зарядки високовольтно! батаре! зарядний кабель може пщключатися до будь-яко! побутово! розетки iз захисним контактом. Однак у цьому випа-дку максимальна сила струму для зарядки обмежена 16 А.
Дiагностика енергосистеми BMW i3
Практичне проведення дiагностики енергосистеми електромобiлiв BMW i3 вщбува-лось в умовах СТО «Баварiя Моторс», м. Ха-рюв.
Бортова мережа електромобiлiв за останш роки постiйно вдосконалюеться. Одночасно зростають вимоги до високовольтно! тягово! акумуляторно! батаре!. Аварiйна ситуацiя, викликана розрядженою батареею, або про-блеми в бортовш енергетичнш мережi мо-жуть мати рiзнi причини, якi здебшьшого не належать до само! ТАБ. Тому замша високовольтно! акумуляторно! батаре! надовго усу-вае проблему тшьки в рщкюних випадках. Тест-блок iз дiагностики енергосистеми до-помагае в пошуку причини.
Метою дiагностики енергосистеми е максимально точне визначення причини неспра-
Р1вень заряду Напруга, В Фаза напруги Шковий струм, А Шкова по-тужшсть, кВт
AC Level 1 120 однофазна 16 1,92
AC Level 2 208 три- фазна 48 9,98
AC Level 2 240 однофазна 30 32 80 7,20 7,68 19,20
вноси. Тест-блок зчитуе всi необхщш дaнi з вiдповiдних ЕБК i тсля оцiнки цих даних видае можливу причину, яка веде до розря-дження акумуляторно! батаре! чи виникнен-ня проблем у бортовш енергетичнш мережi, або загальну шформащю. Обсяг цiеï шфор-мaцiï може бути рiзним.
За нaявностi декшькох можливих причин несправностей вони сортуються за пробiгом (остання подiя стоггь у списку на першому мющ). Приклади: aвтомобiль не переходить до стану спокою, aвтомобiль увесь час акти-вуеться або занадто довго були увiмкненi стоянковi вогнi тощо.
Отримаемо загальну iнформaцiю: резуль-тати останшх перевiрок струму спокою, шфо-рмaцiя про акумуляторну батарею, наприклад, ступiнь заряду за остaннi 5 дшв, перевiркa тяговоï aкумуляторноï бaтaреï (споживання зарядного струму / стартсв перешкоди), гю-тограма стану заряду, середнш огляд по1'здок, характер стоянок, iсторiя змiн тестового модуля. На тдсташ одержано!' iнформaцiï можна встановити причину неспрaвностi.
Авaрiйнa ситуащя, викликана розрядже-ною акумуляторною батареею, або проблеми в бортовiй енергетичнш мережi не обов'яз-ково вказують на неспрaвнiсть бaтaреï. Рiзнi причини розрядження aкумуляторноï бaтaреï можна роздшити на двi основнi кaтегорiï: несправнють aвтомобiля або несприятливi умови експлуатаци.
Неспрaвнiсть aвтомобiля:
- aвтомобiль не переходить у режим очь кування;
- автомобшь постiйно виходить зi стану спокою;
- занадто високий струм спокою за умови стану спокою;
- поганий зарядний баланс;
- несправнють aкумуляторноï бaтaреï.
Несприятливi умови експлуaтaцiï:
- занадто довго були увiмкненi стоянковi вогнi або aвaрiйнi свiтловi сигнали;
- тривалий простш;
- середня roï^ra е несприятливою (екс-плуатащя aвтомобiля на коротких вiдстaнях);
- часте або тривале увiмкнення спожива-чiв струму спокою (наприклад радюприйма-ча або зaдньоï розвaжaльноï системи), яке також може бути причиною перешкоди до переходу до стану спокою i тдвищеного споживання струму.
Проведемо дослщження даних iз дiaгнос-тичного блока автомобшя, що aнaлiзуються та зчитуються. Анaлiзовaнi дaнi - це, зокре-
ма, шформащя iз запам'ятовувального пристрою помилок у центральному мiжмереж-ному перетворювачi або iз запам'ятовувального пристрою помилок тд час дiагностики управлiння контактами. Центральний мiжме-режний перетворювач контролюе стан автомобшя, рееструе перешкоди до переходу до стану спокою або несанкщоноваш активаци. Вiн посилае команду на скидання або вщключення контакту 30 F.
Запам'ятовувальний пристрш помилок i дiагностичний запит в управлiннi контактами аналiзуе такi данi:
- перезапуск або вщключення контакту 30 F;
- перешкода перезапуску або вщключення контакту 30 F (умови не виконаш);
- граничне значення можливосп пуску досягаеться за умови увiмкненого контакту 15 або 30 В;
- запис у запам'ятовувальний пристрш несправностей за умови автоматичного вщключення контакту 15 або 30 В через досяг-нення граничного значення можливосп пуску;
- iсторiя останшх збшьшень шерцшних фаз роботи контакту 30 В (споживачi струму спокою);
- iсторiя останшх причин пробудження.
До запам'ятовувального пристрою ютори
енергосистеми записуеться рiзна шформащя, яка може допомогти у пошуку причин проблем iз бортовою енергетичною мережею. 1нформащя, збережена в запам'ятовуваль-ному пристро! ютори енергетично! системи, - це, зокрема:
- огляд по!здок за останш 5 тижнiв. Огляд по!здок зберiгаеться в пам'ятi iсторi! елект-роживлення за допомогою 6 наборiв даних. Кожен набiр даних мютить таку iнформацiю: час початку реестраци набору даних, прой-дений шлях у км тд час реестраци, кшькють по!здок на рiзних дшянках;
- новий набiр даних запускаеться, коли часовий штервал мiж поточним часом i часом початку реестраци поточного набору даних перевищуе 7 дшв. Таким чином, промь жок часу аналiзу становить, як правило, приблизно 35 дшв, якщо ильки автомобшь не знаходився в режимi спокою бшьшу кшькють часу;
- старий набiр даних перезаписуеться, як ильки вш 6 наборiв даних у прио! заповню-ються;
- максимальне число активiзацiй протя-гом перiоду спокою за вщповщш останнi 5 тижшв.
Система управлшня двигуном або система електричного блока управлшня двигуном (EDME) збертае pi3m дiагностичнi данi, що використовуються пiд час дiагностики елект-роживлення:
- результати останнiх 24 перевiрок струму спокою;
- остання зареестрована замiна акумуляторно! батаре!;
- ступiнь заряду ТАБ за останш 5 днiв;
- проб^ за останнi 5 днiв;
- час i тривалiсть останнiх 4 обмежень або вщключення споживачiв струму;
- даш вимiрювань для контролю стану акумуляторно! батаре! з розширеним штеле-ктуальним датчиком акумуляторно! батаре!: розтзнавання несправних елементiв акумуляторно! батаре!, залишкова емнiсть.
Проведемо дослщження пам'ятi помилок у системi керування двигуном та в EDME. Система управлшня двигуном, або система EDME, збертае код помилки за умови пере-вищення струму спокою, глибокого розря-дження акумуляторно! батаре! й обмеження або вщключення споживачiв струму.
Запам'ятовувальний пристрш помилок у сисгсмГ управлшня свгглом працюе таким чином. У разi вимкненого контакту R система управлшня свгглом вимикае стоянковi або паркувальш вогш, якщо вимiрювана напруга в бортовш мережi нижча, шж 10,6 В, протя-гом мшмум 2 хв. За умови вщключення в запам'ятовувальному пристро! несправностей записуеться вщповщний код несправносп.
Пщ час ускладненого переходу до стану спокою або несанкщоновано! активацп пос-лщовно проводяться рГзш заходи, такi як вщключення контакпв, щоб не допустити гли-бокого розрядження акумуляторно! батаре! i забезпечити можливють пуску автомобшя.
Висновки
Проведений аналiз публiкацiй свщчить, що перспективними видами автотранспорт-них засобiв е електромобiлi та пбридш елек-тромобш. Тому для дослщження обраний саме BMW i3, який випускаеться в цих двох модифшащях.
Дослiдження технiчних характеристик BMW i3 демонструе його високу економiч-нють та екологiчнiсть. За проведеними дос-лiдженнями основних компонентiв електроо-бладнання та системних функцш управлшня електроживленням сформульовано висновок, який свщчить, що метою програми управлш-ня електроживленням е забезпечення достат-
нього рГвня заряду акумуляторно! батаре! в рГзних умовах експлуатацп та зберiгання автомобшя.
На основГ дослiдження рiзноманiтних систем зарядки електромобшв у рГзних кра!нах визначено, що для BMW i3 можна застосову-вати чотири рГзних типи зарядки:
- зарядка змшним струмом потужнютю 3,7 кВт (базове виконання);
- зарядка змшним струмом потужнютю 7,4 кВт (додаткове обладнання SA4U8);
- комбшована зарядка змшним струмом потужнютю 3,7 кВт i постшним струмом потужнютю 50 кВт (додаткове обладнання SA4U7);
- комбшована зарядка змшним струмом потужнютю 7,4 кВт i постшним струмом потужнютю 50 кВт (додаткове обладнання SA4U7 i SA4U8).
Унаслщок дiагностики електрообладнан-ня електромобшв BMW i3, яка проходила в умовах СТО «Баварiя Моторс», м. Харюв, було виявлено !х несправностi та зроблено висновок, що аваршна ситуацiя, викликана розрядженою батареею або проблемами в бортовш енергетичнш мережi, можуть мати рГзш причини, яю здебiльшого не вщносять-ся безпосередньо до високовольтно! акуму-ляторно! батаре!.
Лiтература
1. Jay С. BMW Delivers First in Electric Vehicles in
Germany Today. 2013. URL: InsideEVs.com (дата звернення: 24.08.2018).
2. BMW Group The new BMW in - Press pack. 2013. URL: InsideEVs.com (дата звернення: 04.10.2018).
3. Ning D., Prasad K., Lie T. The electric vehicle: a review // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 9 (1), 2017. С. 49-66. URL: InsideEVs.com (дата звернення: 11.11.2018).
4. Smirnov O. P., Veselaya M. A., Bazhinova T. A. Substantiation of Rational Technical & Economic Parameters of Hybrid Car // Automation, Software Development & Engineering Journal. Vol.1. ISSN 2415 - 6531 Mode of access: World Wide Web. 2016. URL: http://asdej.xyz/wp-content/plugins/pdfview-
er/stable/web/viewer.html?file=http://asdej.xyz/Fi les/ID20161031.pdf
5. Travis F., Ryan J., Evan G., Joshua С. Hwan-Sik Y. Effect of an electric vehicle mode in a plug-in hybrid electric vehicle with a post-transmission electric motor // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 8 (4). 2016. C. 289301. URL: https ://www. inderscienceonline.com/doi/abs/10.1
504/IJEHV.2016.080728 (дата звернення: 21.10.2018).
6. Qiping C., Chuanjie L., Aiguo O., Xiangqin L. Qiang X. Research and development of in-wheel motor driving technology for electric vehicles // Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 8 (3). URL: https://www.researchgate.net/publication/309519 040_Research_and_development_of_in-wheel_motor_driving_technology_for_electric_v ehicles (дата звернення: 25.11.2018).
7. Wager G., Whale J., Braunl N. Battery cell balance
of electric vehicles under fast-DC charging // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 8 (4). 2016. С. 351-361. URL: https ://www. inderscienceonline.com/doi/abs/10.1 504/IJEHV.2016.080732 (дата звернення: 26.11.2018).
8. Wager G., Whale J., Braunl N. Battery cell balance
of electric vehicles under fast-DC charging // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 8 (4). 2016. С. 351-361.
9. Lambros K., Panos D., Pantelis K. Total cost of ownership and externalities of conventional, hybrid and electric vehicle // Transportation Research Procedia. Vol. 2 (4). 2017. С. 267-274. URL:
https ://www. sciencedirect. com/science/article/pii/ S2352146517304003 (дата звернення: 28.11.2018).
10. Diez-Ibarbia A., Battarra M., Palenzuela J., Cervantes G., Walsh S., De-la-Cruz S., Theodossia-des S., Gagliardini L. Comparison between transfer path analysis methods on an electric vehicle // Applied Acoustics 118. 2017. С. 83-101. URL: https ://www. sciencedirect. com/science/article/abs /pii/S0003682X1630514X (дата звернення: 28.11.2018).
11. Смирнов О. П., Борисенко А. О. Моделювання витрат енергоносив пбридними транспортни-ми засобами залежно в1д умов експлуатаци // Автомобшь i електрошка. Сучасш технологи: електронне наукове спец1ал1зоване видання. 2017. Вип. 11. С. 20-23. ISSN 2226-9266. URL: http://www.khadi.kharkov.ua/fileadmin7P SIS/A E17 1/1.3.pdf (дата звернення: 28.11.2018).
12. IEC 61851-1: General requirements. 2018. URL: https ://webstore.iec.ch/publication/33644 (дата звернення: 24.11.2018).
13. IEC 61851-21-1: Electric vehicle on-board charger EMC requirements for conductive connection to AC/DC supply. 2018. URL: https ://webstore.iec.ch/publication/32045_ (дата звернення: 24.11.2018).
14. IEC 61851-23: DC electric vehicle charging station IEC 61851-24: Digital communication between a d.c. EV charging station and an electric vehicle for control of d.c. charging. 2018. URL: https ://webstore.iec.ch/publication/6032 (дата звернення: 25.11.2018).
15. SAE J1772 North American standard for electrical connectors for electric vehicles maintaine. 2018. (дата звернення: 25.11.2018).
References
1. Jay C. (2013) BMW Delivers First i3 Electric Vehicles In Germany Today. InsideEVs.com. (accessed: 24.08.2018).
2. BMW Group The new BMW in - Press pack. 2013. URL: InsideEVs.com (accessed: 04.10.2018).
3. Ning D., Prasad K., Lie T. (2017) The electric vehicle: a review // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 9 (1). C. 49-66. URL: InsideEVs.com (accessed: 11.11.2018).
4. Smirnov O.P., Veselaya M.A., Bazhinova T.A. (2016) Substantiation of Rational Technical & Economic Parameters of Hybrid Car // Automation, Software Development & Engineering Journal. Vol.1. ISSN 2415 - 6531 Mode of access: World Wide Web. URL: _ http://asdej.xyz/wp-content/plugins/pdfview-
er/stable/web/viewer.html?file=http://asdej.xyz/Fi lesZID20161031.pdf
5. Travis F., Ryan J., Evan G., Joshua C., Hwan-Sik Y. (2016) Effect of an electric vehicle mode in a plug-in hybrid electric vehicle with a posttransmission electric motor // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 8 (4). C. 289-301. URL: https ://www. inderscienceonline.com/doi/abs/10.1 504/IJEHV.2016.080728 (accessed: 21.10.2018).
6. Qiping C., Chuanjie L., Aiguo O., Xiangqin L., Qiang X. Research and development of in-wheel motor driving technology for electric vehicles // Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 8 (3). URL: https://www.researchgate.net/publication/309519 040_Research_and_development_of_in-wheel_motor_driving_technology_for_electric_v ehicles (accessed: 25.11.2018).
7. Wager G., Whale J., Braunl N. (2016) Battery cell balance of electric vehicles under fast-DC charging // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 8 (4). C. 351-361. URL: https ://www. inderscienceonline.com/doi/abs/10.1 504/IJEHV.2016.080732 (accessed: 26.11.2018).
8. Wager G., Whale J., Braunl N. (2016) Battery cell balance of electric vehicles under fast-DC charging // International Journal of Electric and Hybrid Vehicles. Vol. 8 (4). C. 351-361.
9. Lambros K., Panos D., Pantelis K. (2017) Total cost of ownership and externalities of conventional, hybrid and electric vehicle // Transportation Research Procedia. Vol. 2 (4). C. 267-274. URL:
https ://www. sciencedirect. com/science/article/pii/ S2352146517304003 (accessed: 28.11.2018).
10. Diez-Ibarbia A., Battarra M., Palenzuela J., Cervantes G., Walsh S., De-la-Cruz S., Theodossia-des S., Gagliardini L. (2017) Comparison between transfer path analysis methods on an electric vehicle // Applied Acoustics 118. C. 83101. URL: https://www. sciencedirect. com/
science/article/abs/pii/S0003682X1630514X (accessed:28.11.2018).
11. Smirnov O. P., Borisenko A. O. (2017) Modeljuvannja vitrat energonosiiv gibridnimi transport-nimi zasobami zalezhno vid umov eks-pluatatsi!. [Modeling of energy consumption by hybrid vehicles depending on operating conditions] // Avtomobil' i elekt-ronika. Suchasni tehnologil: elektronne naukove spetsializovane vidannja. Vol. 11. С. 20-23. ISSN 2226-9266. URL:
http://www.khadi.kharkov.ua/fileadmin7P SIS/A E17 1/1.3.pdf
12. IEC 61851-1: General requirements. 2018. URL: https ://webstore.iec.ch/publication/33644 (accessed: 24.11.2018).
13. IEC 61851-21-1: Electric vehicle on-board charger EMC requirements for conductive connection to AC/DC supply. 2018. URL: https://webstore.iec.ch/publication/32045 (accessed: 24.11.2018).
14. IEC 61851-23: DC electric vehicle charging station IEC 61851-24: Digital communication between a d.c. EV charging station and an electric vehicle for control of d.c. charging. 2018. URL: https ://webstore.iec.ch/publication/6032 (accessed: 25.11.2018).
15. SAE J1772 North American standard for electrical connectors for electric vehicles maintaine. 2018. (accessed: 25.11.2018).
Смирнов Олег Петрович1, д.т.н., проф. каф. ав-томобшьно! електрошки,
smirnov 1 oleg@gmail.com, тел. +38 068-609-94-58, Борисенко Анна Олепвна1, к.т.н., доц. каф. ав-томобшьно! електрошки, anutochka2111@gmail.com, тел. +38 096-11-06-949,
Марченко Антон Валершович1, астрант каф. автомобшьно! електрошки, anton.marchenko.1996@gmail.com, тел. +38 099-37-28-881,
Романенко Артем Валершович1, студент, studentpro 1996@gmail.com, тел. +380 934-95-31-70,
Евтушенко Сергш Володимирович1, студент,
qwerty.evtushenko1997@gmail.com,
тел. +380 972-56-67-73.
^аршвський нацюнальний автомобшьно-дорожнш унiверситет, 61002, Укра!на, м. Харкiв, вул. Ярослава Мудрого, 25.
Исследование и диагностика электрических систем электромобиля BMW I3 Аннотация. Статья посвящена повышению эффективности использования электрических транспортных средств за счет исследования и диагностики электрических систем электромобиля BMW i3. Проведены анализ основных технических характеристик BMW i3 и исследование основных компонентов его электрооборудования, а также систем зарядки его высоковольтной
тяговой аккумуляторной батареи. Проведена практическая диагностика электрооборудования электромобиля BMW i3 в условиях СТО «Бавария Моторс», г. Харьков.
Ключевые слова: электромобиль, гибридный электромобиль, BMW i3, диагностика, электропитание, система зарядки, модуль интерфейса зарядки, высоковольтная тяговая аккумуляторная батарея, электродвигатель.
Смирнов Олег Петрович1, д.т.н., проф. каф. автомобильной электроники, тел. +38 068-60-99-458, smirnov 1 oleg@gmail. com, Борисенко Анна Олеговна1, к.т.н., доц. каф. автомобильной электроники, тел. +38 096-11-06-949, anutochka2111@gmail.com,
Марченко Антон Валерьевич1, аспирант, каф. автомобильной электроники тел. +38 099-37-28-881, anton.marchenko.1996@gmail.com, Романенко Артем Валерьевич1, студент, тел. +380 934-95-31-70, studentpro 1996@gmail.com, Евтушенко Сергей Владимирович1, студент, тел. +380 972-56-67-73, qwerty.evtushenko1997@gmail.com. :Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, 61002, Украина, г. Харьков, ул. Ярослава Мудрого, 25.
Research and diagnostics of electric car BMW I3 electric systems
Abstract. The problem. The article considers the problem of increasing the efficiency of the use of electric vehicles. This is done by studying and diagnosing electrical equipment of the BMW i3 electric car. Goal. The purpose of the work is to increase the efficiency of the use of electric vehicles by studying and diagnosing electrical equipment of BMW i3 electric vehicle. Methodology. Systematic, theoretical analysis of the methods applied to an electric car. The methodology is based on the integrated approach to studying the BMW i3. The research of the main components of the electrical equipment of the electric vehicle was carried out, its technical characteristics and the principle of operation of the power system were analyzed, issues of charging a highvoltage battery were considered. System power control functions were investigated. The diagnostics of BMW i3 power system in the conditions of the service station was performed. Results. It is established that the purpose of the power control program is to provide sufficient level of the battery charge in different conditions of car operation. It is determined that for the BMW i3 you can use 4 different types of charging. It has been discovered that an emergency situation caused by a discharged battery or problems in the on-board power grid may have various causes, which in most cases do not relate to a high-voltage rechargeable battery. Originality. In the article a comprehensive study of the BMW i3 electric vehicle was conducted. Practical value. New original
knowledge has been gained that will improve the performance of BMW i3 electric vehicle. Key words: electric car, hybrid electric car, BMW i3, diagnostics, power system, electrical equipment, charging system, charging interface module, highvoltage traction battery, electric motor.
Smyrnov Oleh Petrovich1, professor, Doct. of Science, Vehicle Electronics Department, tel. +38 068-60-99-458, e-mail: smirnov 1 oleg@gmail. com, Borisenko Anna Olegovna1, PhD., Assoc. Prof. Vehicle Electronics Department, tel. +38 096-11-06-949,
e-mail: anutochka2111@gmail.com, Marchenko Anton Valerievich1, postgraduate student,
tel. +38 099-37-28-881, e-mail: anton.marchenko.1996@gmail.com, Romanenko Artem Valerievich1, Master's Degree, tel. +380 934-95-31-70, e-mail: studentpro 1996@gmail. com, Yevtushenko Sergey Vladimirovich1, Master's Degree, tel. +380 972-56-67-73, e-mail: qwerty.evtushenko1997@gmail.com. 1Kharkov National Automobile and Highway University, 25, Yaroslav Mudry street, Kharkiv, 61002, Ukraine.
