Устройство электромобиля
«СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ»
Студенту:
Задание выдал консультант:
Задание принял к исполнению студент:
Содержание Введение………………………………………………………………………..............3 1. Устройство электромобиля……………………………………………………....4 2. Создание и развитие электродвигателя…………………………………….……7 3. Зарубежный опыт внедрения электромобилей……………………………..........9 4. Создание и развитие электромобилей в России………………………………...14 5. Электромобиль в наше время…………………………………………………....16 6. Перспективы развития электромобилей………………………………………...19 7. Заключение………………………………………………………………………...20 8. Список источников………………………………………………………………..21
Введение
Топливный кризис и экологические проблемы заставляют искать новые источники энергии. Темпы мировой добычи нефти постоянно растут и, по оценкам аналитиков, лет через десять достигнут своего пика. Но потом нефтедобывающую промышленность неизбежно ждет спад, потому что ресурсы «жидкого золота» на нашей планете не бесконечны. Кроме того, ни усовершенствование двигателей внутреннего сгорания, ни создание гибридных установок не решает еще одной глобальной проблемы – проблемы парникового эффекта. Концентрация углекислого газа в земной атмосфере за прошлое столетие увеличилась в 1,5 раза и продолжает интенсивно расти. Если человечество в будущем не изменит структуру энергетики и не перестанет сжигать в огромных количествах, то через 50 лет в верхних слоях атмосферы скопится в 2 раза больше углекислоты, чем было в 1900 году, а средняя температура на Земле будет неуклонно увеличиваться. Среди альтернативных источников, представляющих интерес для автопроизводителей, самым перспективным является ток. Применение автомобилей с электродвигателем позволяет наиболее эффективно решить проблему повышения экологической безопасности автотранспортного средства, что довольно актуально в наше время. Электромобиль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов и тому подобное), а не двигателем внутреннего сгорания. Электромобиль следует отличать от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и электрической передачей, а также от троллейбусов и трамваев. Обоснование выбора темы: широкая реализация электрического привода на автомобильный транспорт, имеющего стратегическое значение для современного индустриального общественного развития, сопряжена с повышенными финансовыми и материальными затратами индивидуального потребителя высокотехнологической продукции. Целью данной работы является оценка развития и эксплуатации современного электромобиля. Задачами данной работы являются: 1. Обоснование целесообразности применения современного электромобиля; 2. Выявление основных преимуществ и недостатков эксплуатации электромобиля; 3. Оценка отечественного и зарубежного опыта внедрения электромобиля; 4. Оценка перспектив развития электромобиля в будущем.
Устройство электромобиля В отличие от автомобиля с двигателем внутреннего сгорания электромобиль имеет более простую конструкцию, включающую минимальное количество движущихся частей, а значит более надежную. Основными конструктивными элементами электрического автомобиля являются: аккумуляторная батарея, электродвигатель, трансмиссия, бортовое зарядное устройство, инвертор, преобразователь постоянного тока, электронная система управления. На примере схемы электромобиля Mitsubishi i-MiEV:
Рисунок 1.1 - Схема электромобиля Mitsubishi i-MiEV 1. датчик давления в тормозной системе; 2. электроусилитель рулевого управления; 3. приборная панель; 4. датчик положения педали акселератора; 5. датчик положения педали тормоза; 6. датчик положения селектора переключения передач; 7. блок управления электромобилем; 8. блок управления аккумуляторной батареи; 9. бортовое зарядное устройство; 10. преобразователь постоянного тока; 11. блок управления кондиционером; 12. инвертор; 13. электродвигатель; 14. уровень зарядки аккумуляторной батареи; 15. модуль аккумуляторной батареи; 16. трансмиссия; 17. компрессор кондиционера; 18. отопитель; 19. разъем для обычной зарядки; 20. разъем для быстрой зарядки Тяговая аккумуляторная батарея обеспечивает питание электродвигателя. На электромобиле, в основном, используются литий-ионная аккумуляторная батарея, которая состоит из ряда соединенных последовательно модулей. На выходе аккумуляторной батареи снимается напряжение постоянного тока порядка 300В. Емкость батареи должна соответствовать мощности электродвигателя. Одним из основных элементов электромобиля является электродвигатель, который служит для создания необходимого для движения крутящего момента. В качестве тягового электродвигателя используют трехфазные синхронные (асинхронные) электрические машины переменного тока мощностью от 15 до 200 и более кВт. В сравнении с ДВС(двигатель внутреннего сгорания) электродвигатель имеет высокую эффективность и меньшие потери энергии. КПД электродвигателя составляет 90% против 25% у ДВС. Основными преимуществами электродвигателя являются: 1. реализация максимального крутящего момента во всем диапазоне скоростей; 2. возможность работы в двух направлениях без дополнительных устройств; 3. простота конструкции, воздушное охлаждение; 4. возможность работы в режиме генератора. В ряде конструкций электромобилей используется несколько электродвигателей, которые приводят отдельные колеса, что значительно повышают тяговую мощность транспортного средства. Электродвигатель может быть помещен непосредственно в колесо автомобиля, сокращая до минимума трансмиссию. Но такая схема электромобиля увеличивает неподрессоренные массы и ухудшает управляемость. Трансмиссия электромобиля достаточно проста и на большинстве моделей представлена одноступенчатым зубчатым редуктором. Бортовое зарядное устройство позволяет заряжать аккумуляторную батарею от бытовой электрической сети. Инвертор преобразует высокое напряжение постоянного тока аккумуляторной батареи в трехфазное напряжение переменного тока, необходимое для питания электродвигателя. Преобразователь постоянного тока обеспечивает зарядку дополнительной двенадцативольтовой аккумуляторной батареи, которая используется для питания различных потребителей электроэнергии (электроусилитель рулевого управления, электрический отопитель салона, кондиционер, система освещения, стеклоочистители, аудиосистема и др.) Электронная система управления выполняет в электрическом автомобиле несколько функций, направленных на обеспечение безопасности, энергосбережение и комфорт пассажиров: 1. управление высоким напряжением; 2. регулирование тяги; 3. обеспечение оптимального режима движения; 4. управление плавным ускорением; 5. оценка заряда аккумуляторной батареи; 6. управление рекуперативным торможением; 7. контроль использования энергии. Конструктивно система объединяет ряд входных датчиков, блок управления и исполнительные устройства различных систем электромобиля. Входные датчики оценивают положение педали газа, педали тормоза, селектора переключения передач, давление в тормозной системе, степень заряда аккумуляторной батареи. На основании сигналов датчиков блок управления обеспечивает оптимальное для конкретных условий движение электромобиля. Основные параметры работы электромобиля (потребление энергии, восстановление энергии, остаточный заряд аккумуляторной батареи) визуально отображаются на панели приборов.
|