Розробки кафедри

УНІФІКОВАНИЙ КОНТРОЛЕР НА ОСНОВІ ЦИФРОВОГО СИГНАЛЬНОГО ПРОЦЕСОРА TMS320LF2406A

Призначений для створення високоефективних систем керування електроприводами на основі електричних двигунів  змінного струму та перетворювальної техніки.

controlertms_1 controlertms_1

Ініціативний проект по створенню тягових електроприводів для електричних транспортних засобів

У 2016 році групою науковців кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу КПІ ім. Ігоря Сікорського прийнято рішення про виконання ініціативної розробки тягового асинхронного електроприводу для електричних транспортних засобів, таких як електромобілі, електроавтобуси та інші.

Мета проекту – налагодження серійного виробництва тягових асинхронних електроприводів для екологічно чистого електричного транспорту на території України.

Передбачається, що живлення тягового електроприводу буде здійснюватись від гібридного автономного джерела живлення, яке поєднує акумуляторну батарею на LiFePo4 елементах та батарею суперконденсаторів. Функціональна схема тягового асинхронного електроприводу показана на Рис. 1.

elecrobus

Рис. 1. Функціональна схема асинхронного електроприводу для електричних транспортних засобів

Представлена схема є уніфікованою, оскільки передбачає значну кількість конфігурацій живлення, які сьогодні розглядаються в світовій практиці:

  • акумуляторне живлення – найбільш розповсюджене;
  • суперкондесаторне живлення – має обмежене використання;
  • гібридне живлення – найбільш перспективне на сьогодні рішення.

В показаній на Рис. 1 конфігурації керуючий контролер здійснює керування електромеханічним перетворенням енергії в асинхронному двигуні для забезпечення руху транспортного засобу і на основі цього узгоджено керує потоками енергії в колі автономне джерело-перетворювач частоти електроприводу за рахунок впливу на DC-DC перетворювач. Принциповою особливістю структури Рис. 1 є її універсальність, яка дозволяє реалізовувати усі три можливі конфігурації живлення.

Накопичувачі енергії на основі акумуляторних батарей мають великий запас енергії (на порядок і більше у порівнянні з суперконденсаторами), низьку специфічну потужність, значний час  заряду, обмежену кількість циклів заряд-розряд, відносно низьку (у порівнянні із суперконденсаторами) вартість за кВт-год. З іншого боку у суперконденсаторів малий запас енергії, велика специфічна потужність, швидкий  заряд, значна кількість циклів заряд-розряд, значна вартість за кВт-год. Зокрема акумуляторна батарея LiFePo4 потужністю 78 кВт коштує близько 30 тис. $ та забезпечує пробіг малого електробусу (класу «Богдан А92») до 150 км. В той же час батарея суперконденсаторів вартістю близько 90 тис. $ забезпечує лише 10 км пробігу. Властивості різних джерел живлення проілюстровано в таблиці 1.

Таблиця 1. Порівняльні характеристики джерел живлення

Аккумуляторне живлення Суперконденсаторне живлення Акумуляторно-суперконденсаторне живлення
Орієнтовна дистанція пробігу на одній зарядці 150 10 180
Вартість джерела живлення, тис. $ 30 90 40
Необхідність зарядної інфраструктури на маршруті Ні Так Ні
Заряджання за «нічним тарифом» Так Ні Так
Підвищення терміну служби АКБ Ні +20%

Виходячи з  малого запасу енергії та значної вартості за кВт-год, ЕМС електробусу з  суперконденсаторним живленням можуть потенційно розглядатися для перевезень на короткі відстані (до 8-10 км) в умовах міст на маршрутах, які обладнані коштовними зарядними станціями.

Системи з гібридними джерелами живлення на основі акумуляторних батарей і суперконденсаторів дозволяють поєднати переваги кожного з накопичувачів енергії без суттєвого збільшення вартості системи. Координоване з електроприводом керування DC/DC перетворювачами підвищує коефіцієнт використання енергії рекуперації до 75 %, а також дозволяє до 20% збільшити ресурс АКБ за рахунок уникнення ударних навантажень на батарею.

Запланованими сферами застосування даної технології будуть:

  • електричні автобуси (нові, що випускатимуться на підприємствах автобудівного профілю, а також переобладнані традиційні автобуси);
  • малі вантажні електромобілі для кур’єрських служб, внутрішньо-міських поштових перевезень, комунальних служб;
  • електромобілі;

Авторський колектив розробників кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу КПІ ім. Ігоря Сікорського запрошує зацікавлені організації та підприємства долучитися до участі в даному ініціативному проекті в якості співвиконавця або інвестора.

Ми готові розглянути будь-які Ваші пропозиції!

Від імені колективу розробників

д.т.н., проф. Пересада С. М.

к.т.н., доц. Ковбаса С. М.

photo_2018-02-08_19-58-05

Carolo Cup. The stage of a robotic car model designn is completed.

{:ua}З жовтня 2017 року студенти кафедри АЕМС-ЕП Варволік Василь та Сливканич Микита проходять стажування за програмою обміну DAAD в Технічному ...
Read More
мін

Dmitry Pushnitsyn’s intership at THM, Friedberg campus, Germany

{:ua}В грудні 2017 року аспірант кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу Пушніцин Дмитро Сергійович пройшов стажування в  Технічному університеті в ...
Read More
photo_2018-02-08_20-00-50

Development of partnership with Technische Hochschule Mittelhessen (Germany)

{:ua}Факультет електроенерготехніки та автоматика (ФЕА) КПІ ім. Ігоря Сікорського вже декілька років співпрацює з Техічним університетом прикладних наук (Technische Hochschule ...
Read More
Індія, обмін, співпраця, ФЕА, іноземці

Студенти з Індії на практиці

Вже друга група з 7 студентів пройшла курс практичних занять на кафедрі. Практику проходили студенти після другого курсу інституту VISHWANIKETAN ...
Read More

Ukrcon2017

Викладачі нашої кафедри прийняли участь у першій міжнародній конференції  IEEE UKRCON-2017, яка присвячена 25-річниці роботи секції IEEE в Україні. Секція ...
Read More
prystupa

Приступа Дмитро у Фрідберг, Німеччина (Erasmus+)

Викладач кафедри Приступа Дмитро Леонідович проходить стажування за програмою "Teaching and training Erasmus+" у місті Фрідберг, Німеччина. В рамках програми Дмитро ...
Read More

Statistics



Навчальний рік 2017/2018


Всього навчається: 195
з них: 185 на бюджеті.
Отримують стипендію:89
з них підвищену: 7.

Оголошення



Дні відкритих дверей

З 26 по 30 березня проводитимуться дні відкритих дверей. Запрошуємо на екскурсію лабораторіями кафедри і всього факультету та семінар “Вступна кампанія 2018”.

Партнери