Проблема развития автомобилей с электроприводом на современном этапе в России стала одной из главных, так как повышение энергетических характеристик и снижение выбросов вредных веществ может быть решена массовым переходом на транспортные средства, использующие комбинированные силовые установки. Важность данного направления обусловлена также необходимостью выполнения требований Директивы ЕС № 443, которая устанавливает нормативные значения по снижению выбросов СО2 для легковых автомобилей. Накопленный опыт по эксплуатации автомобилей с электроприводом позволяет утверждать, что одним из основных путей совершенствования комбинированных силовых установок является правильный выбор параметров силовой установки и алгоритма её работы. В литературных источниках нет общепризнанной методики расчёта параметров комбинированной силовой установки для автомобиля, нет единого подхода по данному вопросу и теоретических обоснований выбора параметров её электромеханических устройств. Всё это в значительной мере сдерживает разработку образцов отечественной техники, затрудняет взаимопонимание специалистов. В этой связи в статье рассмотрена методика расчёта зарядного баланса комбинированной силовой установки автомобиля, выбора мощности и энергии тяговой батареи, определения КПД комбинированной силовой установки. Расчёт энергетического баланса выполнен с определением количества энергии, затраченной силовой установкой на движение автомобиля по отдельным этапам городского цикла движения и на накопление энергии на аккумуляторной тяговой батарее от двигателя внутреннего сгорания, а также энергии рекуперации при торможении. Рассмотрены критерии выбора алгоритма работы комбинированной силовой установки автомобиля и параметры, определяющие зарядный баланс тяговой аккумуляторной батареи с точки зрения повышения энергоэффективности работы комбинированной силовой установки. Расчётным путём получена зависимость КПД комбинированной силовой установки от её зарядного баланса. Проведены анализ вводимых изменений по моделям японских автомобилей с комбинированными силовыми установками в отношении устанавливаемых на них тяговых аккумуляторных батарей и сопоставление статистических данных с расчётными.
The problem of the electric vehicles development at the present stage in Russia has become one of the main, since increasing the energy performance and reducing emissions of harmful substances can be solved by a mass transition to vehicles using combined propulsion systems. The importance of this trend is also due to the need to comply with the requirements of EU Directive No. 443, which establish regulatory values for reducing CO2 emissions for vehicles. The accumulated experience in the operation of vehicles with electric drive suggests that one of the main ways to improve the combined power plants is the correct choice of parameters of the power plant and the algorithm of its work. In the literature there is no generally accepted method of calculating the parameters of the vehicle combined power unit, there is no single approach to this issue and the theoretical justifications for the choice of its electromechanical devices parameters. All this greatly hinders the development of domestic technology samples, complicates the understanding of specialists. In this regard, the article describes the method of calculating the charging balance of the combined power unit of the vehicle, the choice of power and energy of the traction batter. The efficiency of the combined power unit is determined. The calculation of the energy balance is made with the determination of the amount of energy expended by the power plant on the movement of the vehicle in individual stages of the urban cycle of motion and on the accumulation of energy by the internal combustion engine traction battery and the energy recovery during braking. The criteria for selecting the algorithm of the combined power plant of the vehicle, and the parameters that determine the charging balance of the traction battery in terms of improving the energy efficiency of the combined power plant are considered. By calculation, the dependence of the efficiency of the combined power plant on its charging balance has been obtained. The analysis of the changes introduced by the models of Japanese vehicles with combined power plants in relation to the traction batteries installed on them and the comparison of statistical data with the calculated ones.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.