Верификация имитационной модели движения электробуса КАМАЗ

Введение (постановка задачи и актуальность). В настоящее время в автомобильной отрасли одним из главных и перспективных направлений является развитие сектора электромобилей и зарядной инфраструктуры. Постоянное ужесточение экологических требований, развитие области тяговых аккумуляторных батарей (ТАБ) и автомобильной электроники являются основными факторами развития колёсного электротранспорта. Эксплуатация электробусов на городских маршрутах является одним из популярных решений в современных мегаполисах. Тем не менее ёмкость ТАБ, её ресурс и стоимость по-прежнему ограничены, в связи с чем выбор наиболее эффективных алгоритмов управления и компонентов тягового электропривода (ТЭП) является ключевой задачей при разработке электротранспортного средства. Решение данной задачи требует наличие имитационной модели, точность и сложность которой должна удовлетворять выбранной цели. Цель исследования – разработка и верификация имитационной модели электробуса КАМАЗ 6282 на основе экспериментальных данных.

Методология и методы. В статье представлен анализ экспериментальных и расчётных данных основных режимов движения электробуса при движении в городе: разгон, выбег, торможение, движение в подъём.

Результаты и научная новизна. По результатам сравнения экспериментальных и расчётных данных определено, что представленная имитационная модель электробуса является достаточной и адекватной для определения основных эксплуатационных показателей ТЭП.

Практическая значимость. Представленная имитационная модель позволяет производить анализ эксплуатационных показателей, на основе которых может быть осуществлён подбор оптимальных компонентов ТЭП. Простота имитационной модели позволяет применять её в составе оптимальных алгоритмов управления и оценки движения электробуса по городскому маршруту.

1. Косицын Б.Б. Метод определения энергоэффективного закона движения электробуса по городскому маршруту: дисс. … кандидат технических наук. – М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2017. – 168 с.

2. Rios-Torres J., Sauras-Perez P., Alfaro R., Taiber J. et al. Eco-Driving System for Energy Efficient Driving of an Electric Bus // SAE Int. J. Passeng. Cars – Electron. Electr. Syst. 8(1):79-89, 2015.

3. Sciarretta A., De Nunzio G., Ojeda L. Optimal ecodriving control: Energy-efficient driving of road vehicles as an optimal control problem // IEEE Control Systems Megazine. – Oct 2015. – Vol. 35. – No. 5. – P. 71–90.

4. Wang J. Battery electric vehicle energy consumption modelling, testing and pre-diction: a practical case study. PhD thesis, Eindhoven University of Technology. – Eindhoven, the Netherlands, 2016.

5. Schmitz M., Maag C., Jagiellowicz M., Hanig M. Impact of a combined accelerator-brake pedal solution on efficient driving // Intelligent Transport Systems IET. – 2013. – Vol. 7. – No. 2. – P. 203–209.

6. Wang J., Besselink I.J.M., van Boekel J.J.P. & Nijmeijer H. (2015). Evaluating the energy efficiency of a one pedal driving algorithm / European Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Congress (EEVC 2015), Brussels, Belgium, 2015. – P. 1–10.

7. Zhang Sh., Zhuan X. Model-Predictive Optimization for Pure Electric Vehicle during a Vehicle-Following Process.

8. Syed F.U., Filev D., Ying H. Fuzzy rule-based driver advisory system for fuel economy improvement in a hybrid electric vehicle / Proc. Annual Meeting of the North American Fuzzy Information Processing Society, Jun. 2007. – P. 178–183.

9. Syed F.U., Filev D.P., Tseng F. Adaptive real-time driver advisory control for a hybrid electric vehicle to achieve fuel economy: US20140012456A1.

10. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». – М.: Машиностроение, 1989. – 240 с.

11. Масленников И.К., Карпухин К.Е., Климов А.В., Оспанбеков Б.К. Исследование эксплуатационных показателей тягового электрооборудования электробуса в городских условиях движения / Технологии и компоненты наземных интеллектуальных транспортных систем: сборник трудов конференции, 16-18 октября 2019 г. – М.: ФГУП «НАМИ», 2019. – С. 377–384.

12. Карпухин К.Е., Теренченко А.С., Шорин А.А. Обоснование параметров балансировки аккумуляторных батарей // Вестник машиностроения. – 2015. – № 11. – С. 25–27.