Preview

Машиностроение и компьютерные технологии

Расширенный поиск

Расчетное определение гидравлической характеристики системы охлаждения тяговых батарей электробуса

https://doi.org/10.24108/1117.0001265

Полный текст:

Аннотация

В современном транспорте с электроприводом преимущественно используются литий-ионные тяговые батареи. Достижение оптимальных выходных характеристик и длительного срока службы батарей обеспечивается поддержанием определённого температурного диапазона. Для выполнения этой задачи необходимо включать в состав батарейного блока систему термостатирования, состоящую из электрического насоса и радиаторов охлаждения батарей и рабочей жидкости. Одним из этапов разработки системы термостатирования является определение потребной напорной характеристики насоса, которая зависит от гидравлического сопротивления системы.

В качестве объекта исследования использовался модульный батарейный блок электробуса энергоемкостью 150 кВт•ч. В статье описывается поэтапный расчет гидравлического сопротивления радиатора с помощью численного моделирования в программном комплексе Ansys CFX, а также затрагиваются особенности расчета задачи движения жидкости в трубопроводе. Проводится сравнительный анализ влияния формы каналов радиаторов на гидравлическое сопротивление, на основании которого предложена оптимальная форма каналов, оказывающая меньшее сопротивление движению рабочей жидкости. Составлена математическая модель системы термостатирования батарей, с помощью которой была определена потребная характеристика насоса. Представленная модель позволяет моделировать различные схемы подключения элементов системы охлаждения батарей. В результате расчетов было установлено, что необходимо использовать параллельную схему подключения радиаторов, обеспечивающую минимальное гидравлическое сопротивление системы.

Предложенный метод расчета позволяет на стадии проектирования определять гидравлическую характеристику разрабатываемых компонентов системы охлаждения и, в дальнейшем, с помощью имитационного математического моделирования вычислять потребную характеристику насоса.

Об авторах

А. И. Кувичка
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Кувичка Антон Игоревич

Отдел "Колесные машины" СМЗ-2 — инженер



Д. О. Бутарович
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Бутарович Дмитрий Олегович

кафедра СМ-10 "Колесные машины" — доцент (к.н.)



Список литературы

1. Bandhauer T.M., Garimella S., Fuller T.F. A critical review of thermal issues in lithium-ion batteries. Режим доступа: http://jes.ecsdl.org/content/158/3/R1.full.pdf (дата обращения 06.06.2017).

2. Kim E., Jinkyu Lee, Kang G. Shin. Real-time battery thermal management for electric vehicles. Режим доступа: https://kabru.eecs.umich.edu/papers/publications/2014/main_btm.pdf (дата обращения 06.06.2017).

3. Смирнов А.А., Пикалов Н.А. Определение потребной энергоемкости накопителей электробуса методами имитационного моделирования // Инженерный вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журнал. 2016. № 12. С. 43-52. Режим доступа: http://engsi.ru/doc/851764.html (дата обращения 06.06.2017).

4. Травников А.Н., Бутарович Д.О. Особенности проектирования систем охлаждения современного транспортного тягового электропривода // Инженерный вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журнал. 2017. № 1. С. 1-9. Режим доступа: http://engsi.ru/doc/855915.html (дата обращения 06.06.2017).

5. Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод: учеб. пособие. 2-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. 430 с. Режим доступа: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/106/book1068.html (дата обращения 15.10.2017).

6. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник / Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. и др. 4-е изд. М: Альянс, 2010. 422 с.

7. Руппель А.А., Сагандыков А.А., Корытов М.С. Моделирование гидравлических систем в Matlab: учебное пособие. Омск: СибАДИ, 2009. 172 с. Режим доступа: http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/734/79734/60173 (дата обращения 06.06.2017).


Для цитирования:


Кувичка А.И., Бутарович Д.О. Расчетное определение гидравлической характеристики системы охлаждения тяговых батарей электробуса. Машиностроение и компьютерные технологии. 2017;(11):17-28. https://doi.org/10.24108/1117.0001265

For citation:


Kuvichka A.I., Butarovich D.O. Estimated Hydraulic Resistance of Electric Bus Battery Cooling System. Mechanical Engineering and Computer Science. 2017;(11):17-28. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/1117.0001265

Просмотров: 197


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-9278 (Online)