В.Н. АНОСОВ
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
АВТОНОМНЫХ
ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2009
УДК 621.352.001.57 (075.8)
А 695
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. <...> Математические модели источников питания автономных
транспортных средств : учеб. пособие / В.Н. Аносов. <...> ISBN 978-5-7782-1231-2
В пособии предлагается единый подход к математическому описанию источников питания, заданных разрядно-зарядными характеристиками. <...> Приводятся обобщенные структурные схемы различных источников питания. <...> УДК 621.352.001.57 (075.8)
ISBN 978-5-7782-1231-2
© Аносов В.Н., 2009
© Новосибирский государственный
технический университет, 2009
ВВЕДЕНИЕ
Многие промышленные предприятия имеют достаточно большой
парк машин напольного безрельсового электротранспорта (электропогрузчики, электрокары и др.), источниками питания которых являются
аккумуляторные батареи (АБ). <...> Значительная часть указанных транспортных средств (ТС) имеет устаревшие
морально и физически системы управления тяговыми электроприводами, которые нуждаются в модернизации. <...> Такие ТС имеют существенный недостаток, а именно малое время пробега между двумя соседними зарядами АБ. <...> Если учесть, что АБ заряжается 6–8 часов, а разряжается за 2–3 часа, то можно сделать вывод о том, что ТС большую
часть рабочего цикла простаивает на зарядной станции. <...> Установка полупроводниковых систем управления тяговым приводом
увеличивает время межзарядного пробега ТС, но приводит к появлению дополнительных потерь, связанных с процессами коммутации. <...> Для снижения указанных потерь и дальнейшего увеличения величины пробега требуется включать в состав энергоустановки
дополнительные устройства, так как возможности совершенствования
существующих АБ в настоящее время практически исчерпаны. <...> Разработка комбинированных энергоустановок (КЭУ), включающих в себя электроприводы как постоянного, так и переменного
3
тока, которые интенсивно <...>
Математические_модели_источников_питания_автономных_транспортных_средств.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
__________________________________________________________________________
В.Н. АНОСОВ
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
АВТОНОМНЫХ
ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2009
Стр.1
УДК 621.352.001.57 (075.8)
А 695
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. Н.И. Щуров;
канд. техн. наук, доц. В.М. Кавешников
Работа подготовлена кафедрой электропривода и автоматизации
промышленных установок для студентов факультета мехатроники
и автоматизации и заочного факультета
Аносов В.Н.
А 695 Математические модели источников питания автономных
транспортных средств : учеб. пособие / В.Н. Аносов. – Новосибирск
: Изд-во НГТУ, 2009. – 44 с.
ISBN 978-5-7782-1231-2
В пособии предлагается единый подход к математическому описанию
источников питания, заданных разрядно-зарядными характеристиками.
Приводятся обобщенные структурные схемы различных источников
питания.
Пособие предназначено для студентов специальности «Электрооборудование
автомобилей и тракторов», а также может быть полезно
магистрантам и аспирантам, занимающимся разработкой и исследованием
систем автоматического управления автономных транспортных
средств.
УДК 621.352.001.57 (075.8)
ISBN 978-5-7782-1231-2
© Аносов В.Н., 2009
© Новосибирский государственный
технический университет, 2009
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .................................................................................................................. 3
1. ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА ............................................................. 5
1.1. Статическая математическая модель аккумуляторной батареи............ 6
1.2. Расчет разрядных характеристик ХИТ .................................................. 11
1.3. Динамическая модель аккумуляторной батареи ................................. 17
2. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ КОНДЕНСАТОРЫ ............................................. 25
2.1. Математическая модель электрохимического конденсатора .............. 28
2.2. Учет динамических свойств суперконденсатора ................................. 34
Заключение ............................................................................................................ 42
Список литературы ............................................................................................... 42
Аносов Владимир Николаевич
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
АВТОНОМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Учебное пособие
Выпускающий редактор И.П. Брованова
Корректор И.Е. Семенова
Редактор Л.Н. Ветчакова
Дизайн обложки А.В. Ладыжская
Компьютерная верстка С.И. Ткачева
Подписано в печать 25.09.2009. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 100 экз.
Уч.-изд. л. 2,55. Печ. л. 2,75. Изд. № 106. Заказ № . Цена договорная
Отпечатано в типографии
Новосибирского государственного технического университета
630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
Стр.44