Система рекуперации электрической энергии в автомобилях

Содержание

Введение

Глава 1. Научно-технические аспекты интеграции систем накопления энергии в транспортный комплекс России

1.1. Исследование физических принципов рекуперации в контексте работ школы МГТУ им. Н.Э. Баумана

1.2. Анализ требований ФЗ № 259-ФЗ и ФЗ № 17-ФЗ к эксплуатации высокотехнологичного транспортного электрооборудования

1.3. Характеристика систем автоматического управления рекуперацией на отечественном подвижном составе

1.4. Механизмы рекуперации: электромагнитная индукция и другие подходы

1.5. Перспективы развития и оптимизации рекуперативных технологий

Глава 2. Организационно-технический аудит эксплуатации систем рекуперации тока

2.1. Мониторинг режимов работы и технического состояния парка электрифицированного транспорта

2.2. Выявление проблемных аспектов взаимодействия автоматики торможения и систем активной безопасности

2.3. Сравнительный анализ эффективности суперконденсаторных и литий-ионных накопителей в условиях РФ

2.4. Интеграция рекуперативных компонентов в трансмиссию и тормозную систему

Глава 3. Проектирование технологических процессов обслуживания интеллектуальных систем рекуперации

3.1. Формирование технологической последовательности операций по проверке параметров автоматики возврата энергии

3.2. Расчет трудоемкости и материально-технического обеспечения постов диагностики электрооборудования

3.3. Оценка влияния предлагаемых решений на снижение эксплуатационных расходов и повышение безопасности перевозок

3.4. Оценка влияния рекуперации на расход топлива и выбросы

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Система рекуперации электрической энергии в автомобилях

Специальность: 23.02.05 — Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики (по видам транспорта, за исключением водного)

Предмет: Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики (по видам транспорта, за исключением водного)

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы обусловлена стратегическими задачами энергетической эффективности и экологической безопасности транспортного комплекса Российской Федерации. Согласно Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года, приоритетным направлением развития городского наземного электрического транспорта является внедрение энергосберегающих технологий, включая системы рекуперации электрической энергии. В условиях импортозамещения и необходимости снижения эксплуатационных расходов парков городского электротранспорта особую значимость приобретает отечественная разработка и совершенствование интеллектуальных систем возврата энергии в тяговую сеть при торможении подвижного состава.

Степень разработанности проблемы в российской научно-технической литературе достаточно высока. Фундаментальные исследования физических основ рекуперации выполнены в трудах ученых МГТУ им. Н.Э. Баумана, РУТ (МИИТ), МАДИ. Вместе с тем, практические аспекты эксплуатации и технического обслуживания современных систем рекуперативного торможения на базе суперконденсаторных и литий-ионных накопителей энергии в условиях городских автобусных и троллейбусных парков требуют дальнейшей детализации с учетом требований ФЗ № 259-ФЗ «Устав автомобильного транспорта и городского наземного электрического транспорта» и положений ГОСТ Р 51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию».

Цель курсовой работы — разработка технологических процессов обслуживания интеллектуальных систем рекуперации электрической энергии на примере троллейбусного парка ГУП «Мосгортранс» для повышения эффективности использования подвижного состава и снижения энергопотребления.

Задачи курсовой работы:

• исследовать физические принципы рекуперации и требования нормативно-правовой базы к эксплуатации высокотехнологичного транспортного электрооборудования;
• проанализировать системы автоматического управления рекуперацией и механизмы электромагнитной индукции на отечественном подвижном составе;
• провести организационно-технический аудит эксплуатации систем рекуперации тока в троллейбусном парке;
• выявить проблемные аспекты взаимодействия автоматики торможения и систем активной безопасности;
• разработать технологическую последовательность операций по проверке параметров автоматики возврата энергии и рассчитать технико-экономический эффект от внедрения предлагаемых решений.

Объект исследования — троллейбусный парк № 2 ГУП «Мосгортранс», эксплуатирующий 85 единиц подвижного состава моделей «ТРОЛЗА-5265.00 «Мегаполис» и «AKSM-321» с системами рекуперативного торможения.

Предмет исследования — системы рекуперации электрической энергии и процессы их технического обслуживания на городском наземном электрическом транспорте.

Методологическая база исследования включает теоретические положения электротехники и теории автоматического управления, расчетные методы определения энергетических показателей рекуперации, экспериментальные методы диагностирования параметров электрооборудования, нормативную базу: ФЗ № 259-ФЗ, ФЗ № 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения», Правила устройства электроустановок (ПУЭ), ГОСТ Р МЭК 60364, положения профессиональных стандартов по эксплуатации электрооборудования транспорта.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к разработке технологических карт диагностирования интеллектуальных систем рекуперации с учетом специфики взаимодействия суперконденсаторных накопителей и автоматики торможения в условиях российских климатических факторов.

Теоретическая значимость состоит в систематизации требований нормативно-технической документации к эксплуатации рекуперативных систем и обосновании критериев оценки их технического состояния.

Практическая значимость определяется возможностью применения разработанных технологических процессов обслуживания в производственной практике троллейбусных и автобусных парков Российской Федерации для повышения коэффициента использования рекуперированной энергии и снижения эксплуатационных расходов.

Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Первая глава посвящена научно-техническим аспектам интеграции систем накопления энергии в транспортный комплекс России. Вторая глава содержит организационно-технический аудит эксплуатации систем рекуперации тока в троллейбусном парке. Третья глава включает проектирование технологических процессов обслуживания интеллектуальных систем рекуперации с расчетом технико-экономической эффективности.

ГЛАВА 1. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНТЕГРАЦИИ СИСТЕМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ТРАНСПОРТНЫЙ КОМПЛЕКС РОССИИ

1.1. Исследование физических принципов рекуперации в контексте работ школы МГТУ им. Н.Э. Баумана

Развитие городского наземного электрического транспорта в Российской Федерации неразрывно связано с повышением энергетической эффективности и экологической безопасности подвижного состава. Транспортная стратегия Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года определяет необходимость снижения удельного энергопотребления на пассажирские перевозки на 15-20 % за счет внедрения инновационных технологий. Система рекуперации электрической энергии представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих преобразование кинетической энергии движущегося транспортного средства в электрическую при торможении с последующим возвратом в тяговую сеть или накоплением в бортовых источниках энергии [1, c. 24].

Согласно классификации, принятой в российской научно-технической литературе, системы рекуперации подраздел

…