Гибридный привод транспортных средств



Ошибка
  • Ошибка при загрузке канала данных.
Сравнение накопителей PDF Печать E-mail

Сделаем сравнительную оценку применения аккумуляторов и ЭК для городского автобуса с гибридным приводом. В таблице 4 представлено сравнение различных накопителей, предназначенных для городского автобуса с гибридным приводом (массой 18 т).

* запас энергии, необходимый для выполнения разгона городского автобуса массой 18 т (Расчетная энергия, необходимая для разгона автобуса с массой 18 т до скорости V = 60 км/ч, равна Ет = m*V2/2 = 18000*16,72/2 = 2,5 МДж. Учитывая потери на трении и сопротивлении воздуха, в электродвигателе, в механических передачах через КИ = 0,75, имеем энергию разгона Ер = Ет/КИ = 2,5/0,75 = 3,33 МДж = 926 Втч. Принимая КПД накопителя 0,9, получаем 1 кВтч).

** как показывает практика, стоимость обслуживания в течение срока службы свинцовых аккумуляторных батарей примерно равна их продажной стоимости, щелочных – 20 % продажной стоимости

Как видно из таблицы 4, по технико-экономическим показателям ЭК выглядят предпочтительней аккумуляторов. ЭК имеют самый высокий ресурс и срок службы, наименьшую массу, более широкий диапазон рабочих температур и не требуют обслуживания. Стоимость аккумуляторов любого типа (особенно литий-ионных) за время эксплуатации автобуса существенно больше, чем стоимость ЭК.

Свинцово-кислотные аккумуляторы, несмотря на низкую цену, имеют неприемлемо малый ресурс и требуют серьезного обслуживания, что приводит к большой суммарной стоимости накопителя. У кислотных аккумуляторных батарей есть ряд других недостатков: низкая надежность (характерное явление «внезапный отказ»), большая масса и объем (дополнительный неоправданный расход топлива), ненадежная работа при отрицательных температурах, плохо воспринимаемый заряд, низкий КПД в цикле заряд/разряд.

Дополнительным недостатком аккумуляторов является наличие ядовитых свинца и кадмия, которые используются в кислотных и некоторых щелочных аккумуляторах.

В экспериментальном КТЭО в качестве накопителей использованы суперконденсаторы фирмы Maxwell. В настоящее время концерн «РУСЭЛПРОМ» и ЗАО «ЭЛТОН» ведут совместные работы по созданию высокотехнологичного производства отечественных электрохимических конденсаторов для гибридных транспортных средств. В таблице 5 приведены сравнительные характеристики конденсаторных модулей, выпускаемых ЗАО «ЭЛТОН» и Maxwell и предназначенных для работы в составе гибридного транспорта.

 

По большинству важных пунктов, как показывают независимые испытания в России и за рубежом, электрохимические конденсаторы, разработанные в ЗАО «ЭЛТОН» не уступают зарубежным аналогам, а по энергии и надежности значительно превышают изделия других российских производителей.

Анализ таблицы 5 показывает, что технические характеристики накопителей на основе конденсаторов ЗАО «ЭЛТОН» и Maxwell близки. Однако следует отметить, что:

  • размеры изделий ЗАО «ЭЛТОН» меньше и плотность запасаемой энергии выше, что более важно для применения на транспорте, где размещение всякого дополнительного оборудования составляет проблему;
  • диапазон рабочих температур конденсаторов ЗАО «ЭЛТОН)» шире;
  • накопитель ЗАО «ЭЛТОН» не нуждается в системе выравнивания напряжения элементов;
  • характерной особенностью конденсаторов Maxwell является значительный рост внутреннего сопротивления (в 2 раза) в течение времени эксплуатации, у изделий ЭЛТОН такого явления не обнаружено.

Важнейшим преимуществом накопителя ЗАО «ЭЛТОН» является гораздо более высокая безопасность в эксплуатации и устойчивость к значительным перегрузкам по напряжению и перезаряду. Конденсаторы ЗАО «ЭЛТОН» не содержат горючих и токсичных материалов. Как уже отмечалось выше, конденсаторы Maxwell содержат горючий, токсичный, электролит. При температурах +(50-60) оС устройства потенциально не безопасны. Накопитель Maxwell при установке на транспорте оборудуется системами контроля температуры, пожаротушения и выравнивания напряжения элементов.

Таким образом, электрохимические конденсаторы, конкурентоспособные по качеству и, главное, по цене, отечественного производства являются наиболее оптимальными для использования в качестве накопителя энергии в КТЭО городского автобуса.

 

Новости концерна