148491 (594512), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 3.2 – Типові силові вимірювання при зміні швидкості
Рисунок 3.3 – Результати вимірювань при певній швидкості
Інша частина даних, які показують відношення між потужністю батареї, потужністю підвищувального конвертера і потужністю електродвигуна, показана на рисунку 3.3. Ці дані були отримані при вимкнені допоміжного обладнання, так як батарея, підвищувальний конвертер і електродвигун при цьому безпосередньо зв’язані одне з одним. З графіка видно, що підвищувальна потужність дуже близька до потужності батареї; це пояснюється низькими втратами в підвищувальному конвертері. Потужність електродвигуна повинна бути приблизно такою ж, але трохи нижчою із-за втрат в інверторі електродвигуна. З цього можна зробити певні грубі висновки, але більш детальну інформацію можна отримати при додаткових дослідженнях.
Хоча цей графік дає певні результати, але невеликі розбіжності в даних і інші фактори вказують на необхідності регулювання давачів і системи отримання і збору інформації для подальших досліджень
3.1.2 Дослідження, що характеризують роботу підвищувального конвертера
В гібридній системі електродвигун отримує більшість своєї потужності від генератора і решту від батареї через інвертор. Таким чином силова оцінка конвертера – це менше ніж половина в оцінці електродвигуна.
Цікаво те, як напруга генератора, яка збільшується із швидкістю транспортного засобу, зрівнюється з напругою конвертера, що керується електронним контрольним приладом. На рисунку 3.4. показано залежність напруги на генераторі від його швидкості обертання. Крім цього тут вказано швидкість транспортного засобу, що дає змогу зробити порівняння з попередніми дослідженнями. Відмітимо, що максимальна напруга на генераторі, яка співпадає з межами регулювання конвертера, знаходиться в межах 25-65 миль/год.
Рисунок 3.4 – Залежність напруги генератора від швидкості
При дослідженнях конвертера отримані дані, які допомогли охарактеризувати дію конвертера підвищення напруги відносно швидкості і пришвидшення транспортного засобу Дія підвищення напруги тут не показана, але зрозуміло, що функція зарядки акумуляторної батареї потребує зменшення вихідної напруги генератора і електродвигуна, оскільки їх робочі напруги є вище ніж напруга 201,6 В батареї.
Наступні дослідження проводяться за п’ятьма параметрами: вихідними напругою і струмом від конвертера, положенням педалі акселератора, положенням педалі гальма, швидкістю транспортного засобу Відмітимо, що позитивний струм обертає електродвигун і негативний струм заряджає батарею. Одиниці виключаються, так як метою є якісне порівняння. Рисунок 3.5 показує дані від їздового циклу, де транспортний засіб було пришвидшено до 31,5 миль/год, з супроводжуючими гальмуваннями. Частина осі Y розширена для кращої наглядності. Як показано на графіку, є три величини, які так чи інакше впливають на зміну підвищення напруги і вихідного струму. При максимумах пришвидшення напруга залишалась піднятою для різних періодів, а потім падала. Два взірця досліджувалися в період пришвидшення і один в кінці пришвидшення. Дані, здається, не забезпечують повну картину того, що відбувається, і це не дивно, так як алгоритм електронного контрольного приладу невідомий.
Відмітимо, що при гальмуванні відбувається підвищення напруги до максимальної 500В, що підтримує заряджання акумуляторної батареї. Так як подальші дослідження не будуть включати оцінку цього процесу, то періоди гальмувань будуть виключені із їздового циклу.
Рисунок 3.5 – Дані їздового циклу при дії конвертера підвищення напруги
На рисунку 3.6 показано другий період їздового циклу і підняття рівня напруги, яке відповідає швидкому пришвидшенню, що супроводжується розширеним проміжком часу в мінімальній напрузі (тільки вище 200В). Це приводить до висновку, що скачки напруги з невідомих причин, не мають ніякого відношення до дії системи інвертор/електродвигун.
Рисунок 3.6 – Другий набір даних їздового циклу при дії конвертера підвищення напруги
Рисунок 3.7 – Третій набір даних їздового циклу при дії конвертера підвищення напруги
На рисунку 3.7 зображено третій період їздового циклу з швидким пришвидшенням, що супроводжує рух транспортного засобу при швидкості вище 40 миль/год. Ці дані показують довготривале підвищення напруги вище 300В і максимальної напруги 500В в період пришвидшення. Ділянка показує проміжний стан підвищення напруги, що проходить в транспортного засобу при швидкості.
Рисунок 3.8 – Набір даних їздового циклу для опису підвищення напруги на високих швидкостях
Велика частина того, що показали попередні графіки, дальше пояснюється четвертою ділянкою їздового циклу, зображеною на рисунку 3.8. В цьому випадку транспортний засіб пришвидшено близько до 68 миль/год. Оскільки рівень пришвидшення різний, то підвищення напруги змінюється від мінімального до максимального кілька разів. При 28,1-49,8 миль/год максимальна напруга зростає, що випливає і із процесу пришвидшення і із швидкості, що збільшується. Між 49,8-59,7 миль/год існує мінімальна тенденція пониження напруги нижче максимального рівня. Вище 59,7 миль/год напруга залишається на максимальному рівні. Замітимо, що на графіку зображено також кутову швидкість обертання електродвигуна в заданих точках. На рисунку 3.8 зображено також зворотню ЕРС генератора, яка раніше досліджувалася в цьому розділі (рисунок 3.4). Точки швидкості, підготовлені в розрахунковому еквіваленті транспортного засобу, приближаються. Лінії з’єднань добавлені для ясності. Дані показують як рідко підвищена напруга падає нижче максимальної напруги генератора. Хоча фактичний алгоритм електронного контрольного приладу для керування підвищенням напруги невідомий, ця і попередні ділянки дають чітку картину як напругою в загальному керують в процесі пришвидшення, високих швидкостей і гальмування. Оскільки оцінка конвертера перешкоджає забезпечити якісне дослідження електродвигуна, то конвертер не використовувався в подальших дослідженнях робочих характеристик. Шість додаткових графіків даних їздового циклу при інших дослідженнях їздового циклу наводяться нижче. Ці графіки корисні при подальшій характеристиці принципу дії конвертера підвищення напруги і електронного контрольного приладу керування конвертером.
3.1.3 Ділянки їздового циклу, що характеризують роботу конвертера
Всі числа у цьому розділі характеризують ті ж самі п'ять параметрів: напруга й струм на виході від конвертера, вихідне положення педалі керування подачею палива, вихідне положення педалі гальма, і швидкість транспортного засобу. Ці п'ять параметрів ідентифіковані на кожній ділянці. Відзначимо, що позитивний струм пускає в хід електродвигун, і негативний струм заряджає батарею гібридної системи приводу. Як і у попередньому розділі, одиниці опущені для отримання якісної картини.
Рисунок 3.9 показує швидке пришвидшення і як це пришвидшення впливає на підвищення напруги до максимуму 500 В. Найвищий струм зустрічається протягом найтривалішого пришвидшення. Рисунок також показує, як щораз, коли педаль керування подачею палива на мить відпущена, негайно починається зарядка акумуляторної батареї. Гальмування в останній третині ділянки створює високий, тривалий зарядний струм, що приблизно відбиває процес, який відбувається при натисканні педалі гальма.
Рисунок 3.9 – Ділянка їздового циклу, що ілюструє швидке пришвидшення
Рисунок 3.10 – Друга ділянка їздового циклу, що ілюструє швидке пришвидшення
Рисунок 3.10 показує плавне пришвидшення, що майже безупинно підтримує підвищену напругу на максимальному рівні. Тривалий період гальмування має подібний ефект на підвищену напругу, поки швидкість транспортного засобу не стає низькою. Підготовлені дані охоплюють тільки ~30 с. Рисунок 3.11 був відібраний при змінній вихідній напрузі конвертера. Довга тривалість напруги на максимальному значенні супроводжується великими її коливаннями; тільки відпускання педалі керування подачею палива починає вирівнювати напругу. Негайно після цього й до гальмування, напруга й струм коливаються в діапазоні, що не можна повністю пояснити, використовуючи отримані дані. Напруга досягає 350 В на позначці 250-265 с при швидкості транспортного засобу 38,6-43,3 миль/год. “Зона нульового струму” може бути замічена приблизно на 270 с, де не працює ні тяговий двигун і не заряджається батарея. У тому ж самому періоді спостерігається підвищення напруги до 400 В, що визначається тільки швидкістю транспортного засобу. Зменшення кута положення педалі керування подачею палива приводить до зарядного струму в декількох випадках. Період гальмування, на останній четвертій ділянці, створює зарядний струм, пропорційний інтенсивності гальмування.
Рисунок 3.11 – Ділянка їздового циклу, що ілюструє коливання підвищеної напруги
Рисунок 3.12 – Друга ділянка їздового циклу, що ілюструє поступове пришвидшення
Рисунок 3.12 відображає неколивне і повільне пришвидшення. Повільне пришвидшення має малий ефект на підвищення напруги, набагато нижчий чим замічений у попередніх прикладах. Є багато положень педалі керування подачею палива з відповідним зворотним електричним струмом. Оскільки швидкість продовжує поступово зростати, зростає і підвищення напруги з 215 В до 315 В, і потім до 350 В. Коливання напруги не можуть бути співставленими з відповідним струмом або іншими даними, показаними на рисунку. Оскільки коливання дуже короткі щодо інших параметрів, їхні значення сумнівні. Тому, Рисунок 3.13 був зроблений, щоб порівняти швидкість транспортного засобу і підвищення напруги. Видно велике пульсування, за винятком прямих ділянок напруги на вершинах. При збільшенні швидкості на 10 миль/год пульсація була б усунена і напруга була б на рівні прямих ділянок.
Рисунок 3.13 – Крива пвдвищення напруги
Рисунок 3.14 – ділянка найдовшої тривалості даних їздового циклу, представлених у цьому дослідженні. Цей рисунок відібраний для більш довгої тривалості й безупинно змінного експлуатаційного режиму (тобто, акселератора і положення гальма). Це зробило складнішим графік, проте тенденції простежуються. Спочатку видно широку коливну підвищену напругу з багатьма дуже короткими змінами, що не дає корисної інформації. Тому на протязі часу був застосований фільтр. Як позначено вертикальними пунктирами, багато з максимумів напруги, що згладжуються, відповідають максимумам швидкості, однак, з деяким градусом зсуву. Зсув показує, що максимуми напруги забезпечували відповідні максимуми швидкості. Не дивно, що численні поточні максимуми напруги також були відповідальними за розгін транспортного засобу до максимальної швидкості.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
