Розробки кафедри

Розробки кафедри АЕМС-ЕП

Серед останніх робіт наведемо такі 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.

photo5321236271407933842

Конференція IEPS’18

Конференція IEPS З 10 по 14 вересня 2018 р. у Національному технічному університеті «Харківський політехнічний інститут» відбулась міжнародна конференція IEPS «IEEE ...
Read More
укк3

Стипендія Леонарда Ейлера

Стипендія Леонарда Ейлера Вітаємо! Стипендія Леонарда Ейлера присуджена студентові 6-го курсу Ніконенко Євгену. На фото зліва: проф. Яндульский О. С., студент 6-го ...
Read More
Ноттінгемський університет

Report at Nottingham University

{:ua}Кафедра АЕМС-ЕП та Ноттінгемський університет Завідувач кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу проф. Пересада С.М. відвідав Ноттінгемський університет (Англія), факультет силової ...
Read More
фото_1

Intership report

{:ua} Стажування. Сливканич Микити у THM (more…) ...
Read More
лл

Victory in the student contest 2018

{:ua}Перемога в конкурсі 2018 ! (more…) ...
Read More
photo_2018-02-08_19-58-05

Carolo Cup. Design is completed

{:ua}Розробку автомобіля для конкурсу Carolo Cup завершено (more…) ...
Read More

Statistics



2017/2018 academic year

1 term / 2 term


Total students: 195 / 187,
on the budget: 185 / 183.
Get a scholarship: 89 / 92,
increased scholarships: 7 / 12.

Announcement



100 years of Electrical Engineering Faculty!


This year Electrical Engineering Faculty have 100-th anniversary. Our congratulations to teachers, graduates and students on this significant date. Anyone who wants to contribute, to recreate the history of the faculty, send suggestions to the postal address svkorol ON ukr.net.

Partners