48V რბილი ჰიბრიდული ტექნოლოგიები შემოთავაზებული CPT

48V რბილი ჰიბრიდული ტექნოლოგიები შემოთავაზებული CPT

Controlled Power Technologies (CPT) გამოაქვეყნებს ორ ტექნიკურ ნაშრომს SAE მსოფლიო კონგრესის 80 წლის იუბილეზე, რომელიც ჩატარდება Cobo Center-ში დეტროიტში 2014 წლის 8-10 აპრილს. პირველი პრეზენტაცია აღწერს მის SpeedStart ბრუნვის დამხმარე და კინეტიკური ენერგიის აღდგენის სისტემას; მეორე მისი ტურბინის ინტეგრირებული გაზის ენერგიის აღდგენის სისტემა ცნობილია როგორც TIGERS . ორივე სისტემა დაფუძნებულია გადართვის უკმარისობის (SR) ძრავის გენერატორის ტექნოლოგიაზე, რომელიც შემუშავებულია 48 ვოლტიანი მსუბუქი ჰიბრიდული მანქანების ახალი ჯიშისთვის და არის საავტომობილო გამოყენების მზადყოფნის მაღალ დონეზე.

„სამოცი ვოლტი განსაზღვრულია გაეროს ეკონომიკური კომისიის (UNECE) რეგულაციის R100-ით, როგორც საზღვარი დაბალ და მაღალ ძაბვას შორის პირდაპირი დენის წრედში, და ეს არის კრიტიკული წერტილი, სადაც შესაძლებელია სისტემის ღირებულების ეტაპობრივი ცვლილების იდენტიფიცირება. ამბობს CPT-ის აღმასრულებელი დირექტორი ნიკ პასკო. ”დამატებითი სტანდარტები, როგორიცაა LV-148, როგორც ეს განსაზღვრულია Verband der Automobilindustrie (VDA) მიერ, უზრუნველყოფს შემდგომ სტრუქტურას 48 ვ ნომინალური ძაბვის მიდგომისთვის, რაც იძლევა მაღალი სიმძლავრის ენერგიის აღდგენის საშუალებას 60 ვ-ზე მეტის გარეშე.”

SpeedStart

CPT-ის SpeedStart ქაღალდი აღწერს ა 48 ვ ღვედის ინტეგრირებული დამწყებ გენერატორი (B-ISG) შექმნილია დაბალი ძაბვის მსუბუქი ჰიბრიდული სამგზავრო მანქანების ბაზრის მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად. განხილული ძირითადი სფეროებია ავტომობილისა და აპლიკაციის ვარიაციები, განხილული როგორც ელექტრული და მექანიკური არქიტექტურის თვალსაზრისით და როგორ გადადის ისინი ძრავის დიზაინში. ნაშრომი განსაკუთრებით ფოკუსირებულია ძრავის მორგების საჭიროების დაბალანსების გამოწვევებზე სხვადასხვა აპლიკაციისთვის, საერთო ვარიანტების შენარჩუნების აუცილებლობასთან, რათა შემცირდეს ღირებულება, შემცირდეს რისკი და დააჩქაროს განვითარების ციკლები.

„48 ვოლტიანი სისტემებისთვის განსახილველი არქიტექტურების რაოდენობა კვლავ იზრდება, განსაკუთრებით მანქანების სხვადასხვა კლასებში“, - ამბობს პიტერ სკეინსი SpeedStart-ის უფროსი მენეჯერი, რომელიც თანაავტორი იყო SpeedStart-ის მოხსენებაში წამყვანი აპლიკაციების ინჟინერი ჯონ კელი და უფროსი ინჟინერი ელექტროგადამცემი სისტემების დანერგვის პოლ ბლურთან ერთად. . ”ეს იწვევს სხვადასხვა მწარმოებლის სისტემის დონის მოთხოვნებს, ნაკარნახევი მანქანის სამიზნეებით და სხვა საკითხებით, როგორიცაა ბატარეის დატენვის მდგომარეობა და ენერგიის შენახვის შესაძლებლობა.”



„შენარჩუნებით ა როტორისა და სტატორის ლამინირების საერთო ბირთვი და გამაგრილებლის საერთო სისტემა , შესაძლებელია თითოეული აპლიკაციის განვითარების დაჩქარება. ეს საერთო ბირთვი ასევე უზრუნველყოფს უფრო მეტ ნდობას პროტოტიპების სიმტკიცეში, ხოლო ვარიანტების ღირებულების მინიმუმამდე შემცირება ხელს უწყობს 48 ვოლტიანი სისტემების განვითარებას. SR მანქანები იდეალურად შეეფერება დაბალი ღირებულების განვითარების კონცეფციას, ამცირებენ წარმოების კომპონენტების ღირებულებას. უფრო მეტიც, სხვა ელექტრო მანქანებთან შედარებით, მათ აქვთ მაღალი ეფექტურობა დიდი სიჩქარის დიაპაზონში, კარგი კონტროლირებადი და საიმედოობა.

„SpeedStart-ისთვის ჩვენ დავადგინეთ დიზაინის კრიტიკული წესები, რომლებიც მოიცავს, მაგალითად, ოპტიმალურ შეფუთვას და მთლიან გეომეტრიას. 12,5 კვტ სიმძლავრის სარტყელში ინტეგრირებული დამწყებ გენერატორი ”, - ამბობს სკეინსი. ”მანქანის ვარიანტების საერთოობა იძლევა მუშაობის შედარებით მარტივ ცვალებადობას სხვადასხვა აპლიკაციისთვის, მათ შორის, ურთიერთგაცვლის პიკი ბრუნვის, პიკის სიმძლავრის, მდგრადი მდგომარეობის სიმძლავრის და ელექტრული და მექანიკური სისტემების სხვა მოთხოვნებს შორის. საკონტროლო და სიმძლავრის ელექტრონიკის დახვეწილი მოდელირება, გარდა ძრავის ელექტრომაგნიტიკისა, აუცილებელია ამ შესაძლებლობისთვის და ნიშნავს, რომ ჩვენი კონტროლის სტრატეგია საშუალებას აძლევს თითოეულ მანქანას იმუშაოს ძრავის რეალურ ლიმიტებთან, რომლებიც ჩანს საავტომობილო მუშაობის სხვადასხვა ციკლებში.

ვეფხვები

CPT-ის ტექნიკური დოკუმენტი, რომელიც აღწერს მის ტურბო-გენერატორი გაზის ენერგიის აღდგენის ინტეგრირებული სისტემა TIGERS, რომელიც ცნობილია როგორც TIGERS, ასევე ორიენტირებულია სიმულაციაზე, მანქანების დიზაინზე, კონტროლის სისტემის განვითარებასა და ტექნოლოგიის დადასტურებაზე. დანადგარი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბუნებრივ ასპირაციულ ან იძულებითი ინდუქციურ ძრავებზე - თუმცა, სავარაუდოდ, გამოყენებული იქნება შემცირებული ტურბო ძრავებისთვის, როგორც დამატებითი ერთეული არსებული ტურბო დამტენისთვის.

„თუმცა წვის ძრავა ტურბო დამტენები ახლა ჩვეულებრივი მოვლენაა, კომპრესორის შეცვლა ელექტრული გენერატორით, რათა შეიქმნას ცალკეული თერმული ენერგიის აღდგენის სისტემა, გვთავაზობს დიზაინის უნიკალურ გამოწვევებს – განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ ჩვეულებრივი საგზაო ავტომობილის გამონაბოლქვი არის უაღრესად გარდამავალი გარემო მასობრივი ნაკადის მიმართ და ტემპერატურა“, - ამბობს ენდი დიკინსონი უფროსი მენეჯერი, რომელიც პასუხისმგებელია CPT TIGERS/COBRA ტექნოლოგიაზე.

„ნაპერწკალი აალების გამოყენებისას გამონაბოლქვი აირმა შეიძლება მიაღწიოს 900°C-ზე მეტ ტემპერატურას. იმის გათვალისწინებით, რომ TIGERS ტექნოლოგიის შუაგულში ჩართული უხერხულობის მანქანა, სავარაუდოდ, მიიღებს ენერგიას გამონაბოლქვი აირებიდან, აუცილებელია, რომ ის არა მხოლოდ გადარჩეს ამ ექსტრემალურ გარემოში, არამედ აწარმოოს სამუშაო ავტომობილის მუშაობის ან საწვავის ეფექტურობის გაფუჭების გარეშე. იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ტარების სისტემა, გენერატორის ბირთვი და ინტეგრირებული ელექტრონიკა ინახება მათ სამუშაო დიაპაზონში, გამაგრილებლის სისტემა შედის ძრავის გამაგრილებელში, რომ იმუშაოს 80-დან 105°C-მდე.

„პირდაპირი ტურბო წარმოქმნის კონცეფცია, ელექტრო გენერატორთან დაკავშირებული ტურბინის გამოყენებით სწრაფი დინებით გამონაბოლქვი აირის პოტენციური და კინეტიკური ენერგიის მოსაპოვებლად, მნიშვნელოვნად განსხვავდება ნარჩენი სითბოს აღდგენის მოწყობილობებისგან, რომლებიც ეყრდნობიან მხოლოდ სითბოს გადაცემას ენერგიის მოსაპოვებლად. სწორად განსაზღვრული ტურბინით, არსებობს მნიშვნელოვანი ელექტროენერგიის მიღების პოტენციალი ძრავის მუშაობის დიაპაზონის დიდ ნაწილზე, რადგან ტურბოგენერატორს შეუძლია ისარგებლოს ძრავის მიერ მოწოდებული გამონაბოლქვი აირის როგორც ტემპერატურის, ასევე მასის ნაკადის სიჩქარით.

როგორც SpeedStart მოწყობილობის შემთხვევაში, თხევადი გაცივებული გადართვის უხერხულობის გენერატორი TIGERS ტექნოლოგიის ბირთვში იძლევა გარკვეულ სარგებელს ჩვეულებრივი მუდმივი მაგნიტის გენერატორებთან შედარებით. Იმის გამო, რომ როტორის გრაგნილების არარსებობა, SR მანქანებს აქვთ დაბალი მბრუნავი ინერცია, რაც ამცირებს როტორის დანაკარგებს . გარდა ამისა, მუდმივი მაგნიტების გამორიცხვის გამო, არ არსებობს ბრუნვის დაკარგვის რისკი დემაგნიტიზაციის ან მაღალი სიჩქარით წარმოქმნის უკონტროლო რეჟიმების გამო. SR ტიპის გენერატორი ასევე ხელს უწყობს ხარჯების დაზოგვას დიზაინში, მათ შორის მინიმალურ ინვესტიციაზე, რაც გამოწვეულია ძრავის მარტივი კონსტრუქციით და ენერგეტიკული ელექტრონიკის შემცირებით დაბალი გადართვის სიხშირის გამო. 65000 rpm მაღალი სიჩქარის უნარი Tigers-ის ელექტრო გენერატორი ასევე ხელს უწყობს ა პირდაპირი შეერთება ტურბინასთან ვიდრე შემცირების მექანიზმი.

48 ვოლტიან ზომიერ ჰიბრიდულ ტექნოლოგიაზე, ენერგიის მენეჯმენტისა და აღდგენის სისტემებზე ფოკუსირების კომენტირებისას CPT-ის აღმასრულებელი დირექტორი ნიკ პასკო ამბობს: ”ავტო ინდუსტრიაში მუდმივი მოძრაობაა დაბალი ნახშირბადის მანქანების ტექნოლოგიებისთვის. ახალი 48V DC სტანდარტი იძლევა შესაძლებლობას ეკონომიურად ეფექტური მიდგომა, რომელიც დაფუძნებულია გადართვის უსიამოვნებაზე ძრავის გენერატორის ტექნოლოგია ინტეგრირებული დენის ელექტრონიკა და კონტროლის პროგრამული უზრუნველყოფა. SR ტექნოლოგია არა მხოლოდ გამორიცხავს მუდმივი მაგნიტების აუცილებლობას, რომლებიც დამზადებულია სულ უფრო ძნელად მოსაპოვებელი იშვიათი დედამიწის მასალებისგან, არამედ ცალსახად არის შესაფერისი ელექტრო გამაძლიერებლისთვის და ენერგიის აღდგენისთვის მცირე ზომის ბენზინის და დიზელის ძრავებში. დაბალი ძაბვის გადართვის უკმარისობის ძრავის გენერატორის ტექნოლოგიის ჩვენი სხვადასხვა აპლიკაციები ახლა უახლოვდება მზადყოფნის დონეს, რომელიც მოითხოვს ავტომობილების მწარმოებლებს უახლოეს მომავალში შესახვედრად. ევროპული CO ორი ემისიის დონეები - 2025 წლისთვის კიდევ უფრო შემცირდება 68-78 გ/კმ-მდე .”