Диссертация (781805), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Эти значения получены исходя из зависимостей (5-7), (58) и (5-9).Таблица 2-1Численные значения параметров, используемых в разработанномалгоритме для 12В и 24В систем электроснабженияНапряжениесистемы U1пр, ВэлектроснабженияU2пр,Uн.Uн.Вмакс,В.мин,В.12 В12 12,414,813,824 В24 24,629,227,0Анализ результатов расчета по разработанной методике показывают,что традиционный алгоритм (п.1.) практически не оказывает влияния нарасход топлива на привод генератора. Это связано с тем, что напряжениенастройки регулятора напряжения практически не изменяется. Алгоритмы поп.п.2, 3 и 4 обеспечивают снижение расхода топлива в пределах 8% - 11%.Это объясняется снижением расхода топлива на привод генератора за счетуменьшениярегулируемогонапряженияпристепенизаряженностиаккумуляторной батареи более 75%.
Однако алгоритм по п.2 и 3 имеютследующие недостатки:- сложность реализации (алгоритм п.2.);- необходимость отключения части потребителей при измерении173напряжения (алгоритм п.2.);- контроль включения критичных к напряжению потребителей(алгоритм п.2.);- необходимостьиспользованиядатчикатемпературыаккумуляторной батареи, что приводит к усложнению и снижениюнадежности системы электроснабжения в целом (алгоритм п.3).Поэтому для практической реализации был выбран алгоритм, разработанныйпри участии автора (алгоритм п.4) [9].3.9. Основные пути снижения расхода топлива на привод генератораПо результатам моделирования алгоритмов регулирования напряженияи управления генератором можно сказать, что основными путями экономиитоплива на привод генератора являются.1.
Применение системы стоп-старт. При остановке автомобиля передсветофором или в пробке система, на основании сигнала датчика частотывращения коленчатого вала, останавливает двигатель. Питание потребителейэлектроэнергии производится от аккумуляторной батареи. При нажатиипедалисцепления(отпусканиипедалитормозанаавтомобилесавтоматической коробкой передач) система осуществляет пуск двигателя.Применение системы стоп-старт дает экономию топлива 9% - 12%.2. Применение алгоритмов регулирования напряженияснижающихрегулируемое напряжение при степени заряженности аккумуляторнойбатареи, достаточной для надежного пуска ДВС.
Экономия топливасоставляет 8% - 11%.3. Применение отключения генератора от бортовой сети при разгонеавтомобиля снижает расход топлива на 2% - 3%.1744. Отключение потребителей (при низкой степени заряженности АБ),работа которых не связана с безопасностью движения, снижает расходтоплива на 2% - 3%.3.10.
Заключение и выводы из третьей главыВ третьей главе разработана методика, позволяющая проводитьимитационное моделирование основных компонентов СЭС и СЭП вусловиях реальной эксплуатации, выполнять анализ и выбор алгоритмовуправления генераторной установкой, направленных на снижение расходатоплива. Эта методика в качестве исходных данных использует ездовыециклы, полученные автором по результатам испытаний с водителями,имеющими различные манеры вождения (классическая и спортивная), атакже для автомобилей, оборудованных автоматической коробкой передач.Ездовые циклы не зависят от интенсивности движения и типа АТС, и уводителей, имеющим стаж более пяти лет, практически идентичны. Данныезависимости получены по результатам испытаний, проведенных с участиемавтора в 2005-2016 годах.
При имитационном моделировании примененычисленно-аналитическиеметодикауспешноинечетко-логическиеиспользоваласьдляметоды.выбораРазработаннаяэлектромеханическихпреобразователей гибридных АТС на базе автомобилей Лада-Калина и УАЗКарго. Кроме того, методика позволяет исследовать реальное воздействие наокружающую среду АТС, оборудованных системой стоп-старт, и проводитьрасчет электроэнергии, полученной в результате применения системырекуперации.В основе численно-аналитического метода лежат аналитическиеметодыопределениявзаимодействиякоэффициентов,основныхиспользуемыхкомпонентовприразличныхрасчетесистемэлектрооборудования. С помощью этих методов могут быть полученыосновные уравнения, описывающие взаимодействие различных систем175электрооборудования (в том числе системы электростартерного пуска исистемыэлектроснабжения)врежимереальнойэксплуатацииавтотранспортного средства.По сравнению с существующими методами расчета рассматриваемаяметодика имеет отличительные особенности, связанные сбольшимколичеством независимых переменных, обусловленных наличием различныхкомпонентов, входящих в состав систем, каждый из которых характеризуетсясобственными входными и выходными факторами.
То же самое можносказать и о количестве ограничений. Указанные обстоятельства приводят кувеличению числа измерений и числа ограничений, что значительноусложняет поиск вектора оптимальных параметров. В качестве целевойфункции представляется наиболее целесообразным использовать расходтоплива на привод генераторной установки.Для моделирования движения автомобиля используется имитационноемоделирование, суть которого состоит в воспроизведении поведенияисследуемой системы во времени на основе результатов анализа наиболеесущественных взаимосвязей между ее элементами.176ГЛАВА 4.ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И РАЗРАБОТКАИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВВ четвертой главе диссертации представлено описание современнойметодики исследования различных систем электрооборудования в реальныхрежимахиусловияхэксплуатации,обеспечивающейвозможностьопределения качества работы систем по функциональным показателям.Существующие критерии оценки работы системы электроснабжения вэксплуатации (удельный часовой разряд или заряд аккумуляторной батареи исуточный баланс электроэнергии) не дают информации о величиненапряжений и токов в бортовой сети автотранспортного средства, которымии определяются качество работы системы [167].
Поэтому необходиморазработать методику исследования энергетических и тепловых процессов вбортовойсети.Внастоящеевремяотсутствуетоборудованиедляисследования энергетических и тепловых процессов в условиях реальнойэксплуатации автотранспортного средства [168].Далее представлено устройство и принцип работы измерительногокомплекса, предназначенного для исследования переходных, энергетических,тепловыхикомпонентахвибрационныхпроцессов,электрооборудованияпротекающихавтомобиляввсистемахусловияхиреальнойэксплуатации и при проведении лабораторно-стендовых испытаний, а такжедля определения момента сопротивления двигателя внутреннего сгоранияпри пуске непосредственно на автомобиле. Под энергетическими процессамипонимается изменение во времени токов и напряжений в элементах исистемах электрооборудования автомобиля; под тепловыми процессами177понимается изменение во времени температуры элементов и системэлектрооборудования автомобиля [169].4.1.
Назначение и структура программно-измерительного комплексаВнастоящеевремяэлектрооборудованиеавтомобилятрансформируется в сложную многоуровневую электротехническую систему,функциональные возможности и конструктивную надежность каждогоэлемента которой можно оценить лишь вэксплуатационных условиях сиспользованием современных средств измерительной и вычислительнойтехники, позволяющих проводить исследования в реальном времени.Программно-измерительный комплекс позволяет проводить исследованиялюбыхсистемэлектрооборудованияиэлектроники(системэлектроснабжения и пуска ДВС, зажигания и впрыска топлива, освещения исветовой сигнализации, контрольно-измерительных приборов и т.д.). Встатье[170]приведеноописаниеавтомобильногопрограммно-измерительного комплекса для эксплуатационных испытаний.
К сожалению,комплекс имеет недостаточное количество измерительных каналов. Непозволяет проводить исследование переходных и вибрационных процессов,измерение содержания вредных веществ в отработанных газах, не позволяеттакже проводить измерение расхода топлива и имеет низкую частотуизмерений. Но, несмотря, на вышеперечисленные недостатки для элементнойбазы восьмидесятых девяностых годов прошлого столетия, этот комплексбыл актуальным и своевременным инструментом для исследования иусовершенствование СЭС автотранспортных средств.Вибрационнымипроцессамиамплитуды колебаний [170], [171].называютизменениечастотыи1784.2.Структураипринципработыпрограммно-измерительногокомплексаВ состав программно-измерительного комплекса, входят следующиекомпоненты:- блок измерительных модулей;- переносной компьютер;- автономный блок питания;- датчики для измерения токов, напряжений, температуры и вибраций;- комплекс программ записи и обработки исследуемых параметров.Функциональная блок-схема программно-измерительного комплексапредставлена на рис.
38.КрейтконтроллерЦифроваяИнтерфейсБазовый АЦПс системойкалибровкишинаКомпьютертипа IBM PCАналоговаяшинаМодули аналоговоговводаАналоговыедатчикиизмеряемыхвеличинРис. 38. Функциональная схема программно-измерительного комплексаПрограммно-измерительный комплекс с использованием переносногокомпьютера является удобным, мощным и эффективным средством дляисследованияианализарежимовработысистемикомпонентов179электрооборудования автомобиля в условиях реальной эксплуатации.Программно-измерительный комплекс может также использоватьсяприизмерениях и исследованиях при проведении лабораторно - стендовыхиспытаний и в испытательных боксах.Программно-измерительный комплекс имеет следующие возможности:- количество одновременно измеряемых величин - 34;- конечное число измерений ограничивается лишь объемом жесткогодиска.При объеме жесткого диска 10,0 Gb суммарное время эксперимента -60часов при частоте измерений 33 кГц.Техническиехарактеристикиблокаизмерительныхмодулейпрограммно-измерительного комплекса.Блокизмерительныхмодулейобеспечиваетизмерениеипреобразование в цифровой код, доступный для считывания ПЭВМ,следующие аналоговые сигналы:Постоянное напряжение находится в диапазоне от 0 В до 10 В;погрешность измерений составляет +/- 0,006В; максимальная частотаизмерений составляет 10 Гц.
Количество каналов измерений на модуле - 8.Наличиевстроенногорегулируемогоделителяпозволяетрасширитьдиапазон измеряемого напряжения до 200 В.Каждыйканалмодуляимеетиндивидуальнуюгальваническуюразвязку.Постоянное напряжение находится в диапазоне от 0 В до 5 В;погрешность измерений имеет значение +/- 0,003В; частота измеренийсоставляет 50 кГц. Количество каналов измерений - 16. Наличие встроенногорегулируемого делителя позволяетрасширитьдиапазон измеряемогонапряжения до 200 В.Постоянный ток находится в диапазоне от 0 А до 600 А; частотаизмерений имеет значение 50 кГц., погрешность измерений составляет 0,03А; частота измерений - 50 кГц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
