Разработка перспективной системы термостатирования для электромобильного транспорта

Введение. Основными причинами, мешающими широкому распространению электромобильного транспорта, являются сложности эксплуатации в различных климатических условиях. Это обусловлено конструктивными особенностями таких автотранспортных средств, и прежде всего это относится к тяговой аккумуляторной батарее и эксплуатации её в условиях низких и повышенных температур окружающей среды. Целью данного исследования является разработка концептуальных и компоновочных решений по созданию универсальных систем термостатирования, обеспечивающих эффективную эксплуатацию электромобильного транспорта в различных климатических условиях. Методология и методы. В работе использован метод аналитического исследования свойств транспортного средства при различных режимах работы на основе экспериментальных исследований. Результаты и научная новизна. Для возможности эксплуатации электромобильного транспорта в широком диапазоне температур разработана перспективная система термостатирования. Описана основная архитектура и принцип построения терморегулирования нескольких компонентов транспортного средства, объединённых в один жидкостной контур. Отдельное внимание уделено принципу работы рассмотренной системы термостатирования, которая работает в автоматическом режиме и позволяет обеспечить заданный оптимальный температурный баланс вне зависимости от различных климатических и дорожных условий. Практическая значимость. Разработанная система термостатирования реализована на экспериментальном электромобиле. В статье представлены результаты лабораторно-дорожных испытаний с целью отработки алгоритмов работы системы термостатирования при различных режимах движения. Полученные результаты подтвердили работоспособность заложенных концептуальных и компоновочных решений в системе термостатирования электромобильного транспорта.

электромобиль, электродвигатель, инвертор, тяговая аккумуляторная батарея, энергоэффективность, термостатирование

1. Kurmaev R.H., Terenchenko A.S., Karpukhin K.E., Struchkov V.S., Zinov’ev E.V. Maintaining the required temperature of high-voltage batteries in electric cars and hybrid vehicles // Russian Engineering Research. -2015. - Vol. 35. - No. 9. - P. 666-669.

2. Kolbasov A., Karpukhin K., Terenchenko A., Kavalchuk I. Concept of intellectual charging system for electrical and plug-in hybrid vehicles in Russian Federation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - 012013.

3. Guodong Xia, Lei Cao, Guanglong Bi A review on battery thermal management in electric vehicle application // Journal of Power Sources. - Vol. 367. - 11 November 2017. - P. 90-105.

4. Smets S. Overview of Battery Technology for HEV. IA-HEV Annex VII - Hybrid Vehicles. Presented at Global Powertrain Congress, Novi, MI. September 19-21, 2006.

5. Karpukhin K.E., Shorin A.A., Terenchenko A.S., Umnitsyn A.A., Kondrashov V.N. Research of effectiveness of accumulator systems of hybrid motorcars and electromobiles in conditions of negative temperatures // Russian Engineering Research. - 2016. - No. 8. - P. 26-29.

6. Guodong Xia, Lei Cao, Guanglong Bi. A review on battery thermal management in electric vehicle application // Journal of Power Sources. - Vol. 367. - 11 November 2017. - P. 90-105.

7. Maan Al-Zareer, Ibrahim Dincer, Marc A. Rosen Novel thermal management system using boiling cool ing for high-powered lithium-ion battery packs for hybrid electric vehicles // Journal of Power Sources. - Vol. 363. -11 September 2017. - P. 291-303.

8. Juuso Lindgren, Peter D. Lund Effect of extreme temperatures on battery charging and performance of electric vehicles // Journal of Power Sources. - Vol. 328. -1 October 2016. - Р. 37-45.

9. Karpukhin K.E., Terenchenko A.S., Kolbasov A.F., Kondrashov V.N. Using photoelectric converters in road transport in order to improve energy efficiency in Russia // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. - 2017. - Vol. 8. - Issue 10. - P. 529-534.