Гибридный привод транспортных средств

Предприятия Российского электротехнического концерна «РУСЭЛПРОМ» - ООО «Русэлпром - Электропривод» и ОАО «НИПТИЭМ» по заказу ООО «ЛиАЗ» (дивизион «Автобусы» группы «ГАЗ») выполнили разработку комплекта тягового электрооборудования для городского маршрутного автобуса на основе новой модели низкопольного городского автобуса ЛиАЗ-5292.

В ходе разработки пройдены необходимые этапы математического моделирования, разработки схемотехники и конструкции комплекта тягового электрооборудования (КТЭО), выполненного последовательной схеме: генератора, тягового двигателя, силовой и управляющей электроники, вспомогательных систем питания и охлаждения. Создан испытательный стенд для наладки и испытаний силовой электроники, электрических машин, отработки алгоритмов управления, программного обеспечения контроллеров электропривода и контроллера верхнего уровня для оптимального управления потоками мощности дизеля и накопителя в режимах тяги и торможения. Изготовлены и испытаны на стенде все составные части КТЭО и весь комплект в целом, включая накопитель энергии, выполненный на основе суперконденсаторов фирмы Maxwell. Весь комплект смонтирован на автобус ЛиАЗ-5292, в составе которого проводятся заводские и полигонные испытания. Экспериментальный образец такого автобуса, демонстрировавшийся на международном автомобильном форуме в Москве 8-12 сентября 2008 г. занял первое место и получил звание «Лучший автобус России 2008 года».

Созданный комплект может легко адаптироваться под применение в современных и перспективных отечественных автобусах различных производителей, различных модификаций (например, «Мичуринский автобус» модель 5277, НефАЗ-5299, «Волжанин» модель Ситиритм-12, ПАЗ-3237, МАЗ-103, МАЗ-203). Последовательная схема наиболее проста в разработке, внедрении, адаптации, оптимальна для городского маршрутного автобуса, экономически наиболее оправдана, что подтверждается опытом мировых и европейских производителей.

Городской автобус с КТЭО удовлетворяет как современным, так и перспективным требованиям:

• по экологичности работы транспортных средств не ниже Евро-4 по Правилам ЕЭК ООН № 49 (04);
• по экономичности – будет иметь транспортную норму расхода топлива не более 30 л/ 100 км при движении в городском цикле (экономия не менее 25% по сравнению с базовым автобусом);
• по управляемости и комфортности – превышать базовый автобус по плавности разгона и торможения, характеристикам управляемости, шумности работы;
• по показателям надежности – иметь среднюю наработку на отказ не менее 100000 часов, вероятность безотказной работы КТЭО за время наработки 1000 часов не менее 0,995 при экспоненциальном законе распределения отказов по времени.

Разработанный для автобуса ЛиАЗ-5292 КТЭО включает:

• тяговый асинхронный генератор (мотор – генератор) переменного тока (М-Г);
• тяговый асинхронный двигатель (ТАД);
• силовые преобразователи с микропроцессорной системой управления (СП) для АМ-Г и ТАД *;
• буферный накопитель на основе электрохимических конденсаторов (ЭК) - суперконденсаторов;
• контроллер верхнего уровня для управления потоками мощности и тягой с органами управления и отображения информации в кабине водителя; - тормозной резистор с чоппером *;
• систему питания собственных нужд оборудования КТЭО.

* Примечание: Силовые преобразователи, тормозной чоппер с микропроцессорными системами управления и системой питания собственных нужд размещены в едином блоке силовой электроники (БСЭ).