DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2020.04.05

Система електроживлення тролейбуса з високовольтним акумулятором

Ihor Martiukhin, Ievgen Verbytskyi

Анотація


Громадському транспорту у містах за останні роки приділяється більша увага задля підвищення комфорту життя в мегаполісах. Економічні та екологічні показники міст можна покращити за рахунок ефективного підключення ресурсів у сфері громадського транспорту та підвищення мобільності транспортних засобів. За останні два десятиліття у країнах, що розвиваються, спостерігається величезний приріст населення. Зростання чисельності населення спричинило зростання попиту на мобільність. Якщо транспортна інфраструктура не здатна задовольнити вимоги, це спричиняє збільшення тривалості очікування громадського транспорту та заторів на вулицях. Громадський транспорт може бути більш привабливим, забезпечуючи мобільність «від дверей до дверей», а розвиток транспортних послуг є важливим фактором для життя у мегаполісах. Стійкість транспорту, екологічні умови місцевості, охорона здоров'я та економічний стан мешканців можна підвищити шляхом переходу до більш мобільного громадського транспорту. Простими словами, мобільність за допомогою громадського транспорту надає можливість зменшити несприятливий вплив використання автомобілів на стан навколишнього середовища та здоров’я. Рівень мобільності міста можна покращити, забезпечивши добре організовану транспортну систему. Отже, доступність зупинок громадського транспорту, сполученість видів громадського транспорту та мобільність системи повинні розглядатися для забезпечення зручної для користувачів системи громадського транспорту. Тому в статі було розглянуто режими руху тролейбуса та на основі цих даних було запропоновано систему електроживлення з використанням акумуляторної батареї. Такий вид живлення транспортного засобу підвищить мобільність тролейбуса за рахунок використання силової батареї, що в свою чергу корисно при заторах, транспортних пригодах, а також при відсутності мережі. Показано розрахунок інверторів необхідних для роботи такої системи. Контроль буде відбуватися за допомогою релейного керування, що дозволить тролейбуса автономно рухатися, а також дасть змогу накопичувати енергію до акумуляторної батареї.


Ключові слова


тролейбус; система живлення; силовий акумулятор; релейне керування; режими руху; перетворювач з двостороннім передаванням енергії

Повний текст:

PDF

Посилання


Bogodisty P.A. Design and operation of trolleybuses YuMZ-T2, YuMZ-T2P, YuMZ-T2 mod. 7, Bogdan-T70110, Bogdan-T70117. ASMI. Poltava, 2018. 436 p.

Bartlomiejczyk M., Hrbac R., Polom M. Trolleybus with traction batteries for autonomous running, International Scientific Symposium on Electrical Power Engineering, Elecrtoenergetica, 2013.

Rogge M., Wollny S. and Uwe Sauer D. Fast Charging Battery Buses for the Electrification of Urban Public Transport—A Feasibility Study Focusing on Charging Infrastructure and Energy Storage Requirements, Energies, 2015, 8, pp. 4587-4606, doi:10.3390/en8054587.

Hubka I. O., Verbytskyi I. V. Combined trolleybus power supply system and economic effect from its use. Microsystems, Electronics and Acoustics. 2019, 24(4), pp. 32-39, doi: 10.20535/2523-4455.2019.24.4.183845.

Yang S. C., Li M., Lin Y., Tang T. Q. Electric vehicle’s electricity consumption on a road with different slope, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2014, 402, pp. 41-48, doi: 10.1016/j.physa.2014.01.062.

Martyukhin I. A, Bely M. V. Vehicle with a battery with reduced overall dimensions, Electronic and acoustic engineering, 2019, 2, no. 1, pp. 16-20, doi: 10.20535/2617-0965.2019.2.1.162155.

Grygar D., Kohani M., Stefun R., Drgona P. Analysis of limiting factors of battery assisted trolleybuses. Transportation Research Procedia, 2019, 40, pp. 229-235, doi:10.1016/j.trpro.2019.07.035.

Verbytskyi I. V., Zhuikov V. J. Asynchronous motor drive interharmonics calculation based on generalized Fourier series of several variables. Technical Electrodynamics, 2020, № 2, pp. 36-42, doi: 10.15407/techned2020.02.036.

Kutsenko Yu. М., Yakovlev V. F., Smurigin V. M., Ковальов O. V., Vuzhitsky А. В. Electrical Machines and Apparatus, Textbook. Kyiv, Agricultural Education, 2013.

Gou Yanan, Research on Electric Vehicle Regenerative Braking System and Energy Recovery. International Journal of Hybrid Information Technology, 2016, 9(1), pp. 81-90, doi: 10.14257/ijhit.2016.9.1.08.

Yatsyna М. М. Investigation of energy recovery during braking on hybrid cars using a pneumatic engine. Mechanics and Advanced Technologies, 2018, №2 (83), doi: 10.20535/2521-1943.2018.83.137493.

Ndoye A., Delpoux R., Hetel L., Kruszewski A., Tregouet J.-F., Lin-Shi X. Robust relay control for buck converters: experimental application. 2019 IEEE 58th Conference on Decision and Control (CDC), 2019. doi:10.1109/cdc40024.2019.9030179.

Polyakov A., Hetel L. Relay Control Design for Robust Stabilization in a Finite-Time. IEEE Transactions on Automatic Control, 2017, 62(4), pp. 1985–1991. doi:10.1109/tac.2016.2591725.

Power supply systems for electronic equipment. Lecture notes for students majoring in 171 "Electronics", specialization 8(7).050802"Electronic Systems". K., NTUU "KPI", 2016. 180.

Biryukov C. Chokes for switching power supplies on ferrite rings, 2010.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Богодістий П. А. Проектування та експлуатація тролейбусів ЮМЗ-Т2, ЮМЗ-Т2П, ЮМЗ-Т2 мод. 7, Богдан-Т70110, Богдан-Т70117. АСМІ, Полтава, 2018, 436 с.
  2. Bartlomiejczyk M., Hrbac R., Polom M. Trolleybus with traction batteries for autonomous running. International Scientific Symposium on Electrical Power Engineering. Elecrtoenergetica. 2013.
  3. Rogge M., Wollny S. Uwe Sauer D. Fast Charging Battery Buses for the Electrification of Urban Public Transport—A Feasibility Study Focusing on Charging Infrastructure and Energy Storage Requirements. Energies. 2015. 8. P. 4587-4606. doi:10.3390/en8054587.
  4. Губка І. O., Вербицький Є. В. Комбінована система електроживлення тролейбуса та економічний ефект від її використання. Мікросистеми, Електроніка та Акустика. 2019. 24(4). P. 32-39. doi: 10.20535/2523-4455.2019.24.4.183845.
  5. Yang S. C., Li M., Lin Y., Tang T. Q. Electric vehicle’s electricity consumption on a road with different slope. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2014. 402. P. 41-48. doi: 10.1016/j.physa.2014.01.062.
  6. Мартюхін І. А, Білий М. В. Транспортний засіб з акумулятором зі зменшеними масогабаритними показниками. Електронна та акустична інженерія. 2019. 2. № 1. C. 16-20. doi:10.20535/2617-0965.2019.2.1.162155.
  7. Grygar D., Kohani M., Stefun R., Drgona P. Analysis of limiting factors of battery assisted trolleybuses. Transportation Research Procedia. 2019. 40. P. 229-235. doi: 10.1016/j.trpro.2019.07.035. 
  8. Verbytskyi I. V., Zhuikov V. J. Asynchronous motor drive interharmonics calculation based on generalized Fourier series of several variables. Technical Electrodynamics. 2020. № 2. P. 36-42. doi: 10.15407/techned2020.02.036.
  9. Куценко Ю. М., Яковлєв В. Ф., Смуригін В. М., Ковальов О. В., Вужицький А. В. Електричні машини та апарати. Навч. Посібник. К.: Аграрна освіта, 2013.
  10. Gou Yanan. Research on Electric Vehicle Regenerative Braking System and Energy Recovery. International Journal of Hybrid Information Technology. 2016. 9(1). P. 81-90. doi: 10.14257/ijhit.2016.9.1.08.
  11. Яцина М. М. Дослідження рекуперації енергії в процесі гальмування на гідридних автомобілях з використання пневмодвигуна. Mechanics and Advanced Technologies. 2018. 2 (83). doi: 10.20535/2521-1943.2018.83.137493.
  12. Ndoye A., Delpoux R., Hetel L., Kruszewski A., Tregouet J.-F., Lin-Shi X. Robust relay control for buck converters : experimental application. 2019 IEEE 58th Conference on Decision and Control (CDC). 2019. doi:10.1109/cdc40024.2019.9030179.
  13. Polyakov A., Hetel L. Relay Control Design for Robust Stabilization in a Finite-Time. IEEE Transactions on Automatic Control. 2017. 62(4). P. 1985–1991. doi:10.1109/tac.2016.2591725.
  14. Системи електроживлення електронної апаратури. Конспект лекцій для студентів спеціальності 171 «Електроніка», спеціалізації 8(7).050802 «Електронні системи». К.: НТУУ “КПІ”, 2016. 180 с.
  15. Бирюков C. Дроссели для импульсных источников питания на ферритовых кольцах. 2010.