W artykule omówiono prace rozwojowe nad układem sterowania pojazdu elektrycznego z uwzględnieniem ograniczeń jednostki napędowej TM4 Sumo. Szczególną uwagę poświęcono opracowaniu nowego algorytmu sterowania końcową fazą hamowania (za pomocą retardera) przy niskich wartościach prędkości, poprzez zastosowanie autorskich regulatorów opartych na predykcji wartości siły hamowania. Opracowany przez Autorów algorytm jest uniwersalny (działa z różnymi jednostkami napędowymi) automatycznie dostosowując wartości nastaw. Jednocześnie autorzy zwrócili szczególną uwagę na eliminację zjawiska oscylacji wartości momentu obrotowego silnika w końcowej fazie hamowania oraz synergię klasycznego układu hamulcowego pojazdu użytkowego z hamowaniem napędem elektrycznym. W artykule omówiono również autorskie narzędzia i oprogramowanie do monitorowania i zbierania danych pomiarowych z pojazdów elektrycznych. Algorytm sterowania jest jednym z produktów oferowanych na rynku jako rozwiązanie dostarczane przez DIGA Spółka Cywilna. Prezentowane wyniki zostały zebrane z obiektów rzeczywistych w ramach prze-prowadzonych przez autorów wdrożeń.
EN
The article discusses development work on the control system of an electric vehicle considering the limitations of the TM4 Sumo power unit. Particular attention was focused on the development of a new algorithm for controlling the final phase of braking (using a retarder) at low speeds, using proprietary regulators based on the prediction of braking force values. The developed algorithm is universal (works with various drive units) automatically adjusting the setting values. At the same time, the authors paid particular attention to the elimination of the phenomenon of oscillation of the engine torque value in the final phase of braking and the synergy of the classic braking system of a commercial vehicle with electric drive braking. The article also discusses proprietary tools and software for monitoring and collecting measurement data from electric vehicles. The control algorithm is one of the products offered on the market as a solution provided by the DIGA Civil Partnership. The presented results were collected from real objects as part of implementations carried out by the authors.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł prezentuje przegląd badań nad rozwojem pożarów w pojazdach w kontekście ewolucji rynku samochodów osobowych w Europie, z uwzględnieniem wzrostu popularności SUV-ów i pojazdów elektrycznych. W pracy analizowane są kluczowe parametry opisujące przebieg pożaru, takie jak Szybkość Wydzielania Ciepła (HRR), Całkowite Wydzielone Ciepło (THR), efektywne ciepło spalania oraz czas do maksymalnej wartości HRR, porównując je w różnych typach pojazdów (ICEV, BEV, PHEV). Badanie podkreśla wyzwania w interpretacji rozwoju pożaru ze względu na jego zmienność i nieprzewidywalność, spowodowane czynnikami losowymi, takimi jak pęknięcia zbiornika paliwa czy zapłony baterii. Zaprezentowano analizę statystyczną, pokazując, że sposób podpalenia pojazdu może mieć znaczący wpływ na wyniki badania. Głównym wnioskiem pracy jest podkreślenie podobnego przebiegu pożaru samochodów ICE i EV w zakresie PHRR i THR. Ponadto, analiza wskazała, że średnia wartość Hc,eff wynosi 24 MJ/kg. Wnioski z analizy wskazują na potrzebę dalszych badań, a obecne krzywe rozwoju pożaru mogą wymagać rewizji.
EN
The paper presents a review of research on the development of vehicle fires in the context of the evolution of the passenger car market in Europe, taking into account the increasing popularity of SUVs and electric vehicles. The study analyzes key parameters describing the fire development, such as the Heat Release Rate (HRR), Total Heat Released (THR), effective heat of combustion, and time to maximum HRR, comparing them across different types of vehicles (ICEV, BEV, PHEV). The research highlights the challenges in interpreting fire development due to its variability and unpredictability, caused by random factors such as fuel tank ruptures or battery ignitions. A statistical analysis is presented, showing that the method of vehicle ignition can have a significant impact on the study results. The main conclusion of the study is to emphasize the similar fire progression of ICE and EV cars in terms of PHRR and THR. Furthermore, the analysis indicated that the average Hc,eff value is 24 MJ/kg. The conclusions from the analysis indicate the need for further research, and the current fire development curves may require revision.
Zgodnie z danymi przedstawionymi przez analityków z IHS Markit w 2020 roku, na świecie sprzedano ponad 2,5 miliona baterii samochodowych. Według szacunków specjalistów, globalny wzrost zapotrzebowania na tego rodzaju produkty sprawi, że do 2030 roku pojazdy elektryczne będą miały 32% całkowitego udziału w rynku sprzedaży nowych aut. Pomimo różnego rodzaju rozporządzeń i dyrektyw nakazujących ograniczanie sprzedaży i użytkowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych to właśnie one nadal będą dominowały na rynku, nawet w perspektywie dziesięcioleci. Jednak ich produkcja i recykling są szkodliwe dla środowiska i zdrowia ludzi.
This paper suggests a hybrid method that combines the strengths of a bidirectional gated recurrent unit with a stacked denoising autoencoder to enhance the precision and effectiveness of diagnosing transmission faults in electric vehicles. The bidirectional gated recurrent unit makes advantage of these deep features for efficient fault pattern identification and classification. The results revealed that the hybrid algorithm had the best feature extraction ability for gear fault signals, and the signal features extracted by the algorithm were more concentrated and crossed each other less. The neurons in the hidden layer of the stacked denoising autoencoder was 180, and the number of neurons in the bidirectional gated recurrent unit was 160, and the hybrid algorithm performed best when the neurons in the hidden layer was 180 and the neurons in the bidirectional gated recurrent unit was 160. The hybrid algorithm performed best when the number of neurons was 160. The hybrid algorithm had the highest diagnostic accuracy for the faults, with the highest diagnostic accuracy of 97.98% in the balanced samples and 94.86% in the unbalanced samples. The hybrid algorithm constructed in the study effectively improves the diagnostic accuracy of transmission gear faults in electric vehicles.
The transformation of the automotive industry towards electromobility is a key step in achieving a sustainable transportation system. To analyze the economic feasibility of electric vehicles (EVs) compared to internal combustion engine vehicles (ICEs), this study assessed the operating costs of both types of vehicles, including fueling and charging costs on a selected theoretical route. The analysis of economic aspects also examined the development of fueling and charging infrastructure and the impact of government programs promoting electromobility. The study employs a comparative analysis of ICE and EV based on fuel and electricity prices, insurance costs, and servicing expenses. The results of the analysis indicate that adopting EVs can lead to significant economic benefits, especially when coupled with government incentives and well-developed charging infrastructure. The network of charging stations and fuel infrastructure serves as an indicator of the market conditions for vehicles equipped with either internal combustion engines or electric powertrains, and forecasts help anticipate their future directions. The decreased pace of new petrol stations being established may indicate a weakening market for internal combustion engine vehicles compared to previous periods. This study highlights the economic aspects of electromobility strategies aimed at accelerating the transition towards a sustainable transportation system.
The article presents an algorithm for selecting an electric vehicle for your photovoltaic system. Generating electricity by distributed photovoltaic systems is a very visible trend across Europe. Individual and institutional owners are looking for opportunities to save large amounts of money spent on the purchase of electricity. Many times they have built a photovoltaic system larger than their current energy needs. The author suggests a solution to increase the energy produced for own needs instead of giving it to the power grid at unfavourable prices. Such a solution is the purchase of an electric vehicle that will be charged with surplus energy. Research on the selection of a vehicle for a photovoltaic system should start with a precise profile of the current energy consumption from the power grid, energy production from the photovoltaic system and transferring its excess to the power grid. The next step is to characterise the potential electric vehicle. Such characteristics include the determination of the energy capacity of the traction battery and the methods of its charging. The final stage is the analytical confirmation of the choice made. For this purpose, the Metalog family of distributions was used to determine the probability of generating the appropriate hourly amount of energy needed to charge an electric vehicle.
The shift, towards cars (EVs) plays a role in the global effort to combat climate change by reducing dependence on fossil fuels. An important part of this shift involves creating user EV charging systems. This study looks into how a connected coil design in a wireless power transfer system can help overcome challenges in EV charging when dealing with varying loads. We examine how well the system performs under load resistances that mimic states of charge and battery capacities in EVs. By assessing the stability of output voltage and efficiency of power transfer across these loads we focus on maintaining resonance within the system. Our findings show that the LCCL to LC WPT system maintains efficiency in power transfer (50-94) % when Coupling Coefficient change (0-0.9) at load resistance 3ꭥ and stable output voltage when facing changes in load resistance (1-4.5)ꭥ. This suggests that the system is resilient against load variations, which's crucial for real world EV charging situations. This research supports the potential of WPT systems as an efficient solution to meet the evolving demands of EV infrastructure leading towards increased adoption of EVs and a sustainable future, for transportation.
The European Union is set to become the world’s first climate-neutral continent in 2050. Achieving such an ambitious goal requires cross-cutting measures in all key sectors of the economy, including transport, which is one of the main sources of emissions in Member States, including Poland. Electromobility is a key instrument for reducing the negative impact of transport on climate and the environment. The current automotive market in Poland, for the most part, is made up of old combustion engine cars. The average age of a passenger car in Poland in 2021 was 14.5 years, 0.2 years more than in 2020. An important point to note is that in 2021, nearly twice as many used cars were imported into Poland as new cars were sold, and this was 11.3% higher than the figure recorded in 2020. At the same time, 48% of the cars were equipped with diesel engines. Thus, it is reasonable to identify the current state of knowledge of e-mobility and its assessment by young consumers (18- to 25-year-olds). How they perceive such vehicles is of great importance. Young buyers are a special group in the automotive market - their purchasing preferences will determine the nature of the car market in the future, including whether it will be zero-emission. Learning about the opinions of young consumers is important. On the one hand, it allows knowledge to be gained about the beliefs, feelings, and level of interest in this type of car and the actions young people want to take regarding purchase and use. On the other hand, knowledge of their attitudes towards electric cars can be the basis for creating more relevant information messages. Such information may also be significant for companies and institutions involved in introducing electric cars to the Polish market and those interested in the issues of new technologies in Poland.
This article presents the results of work related to the power supply system for 10kW electric, rental go-kart. The research took into account a few types of battery cells. For the case study, the best option was chosen taking into account the restrictions included in the multicriteria analysis for further application. Chosen BLDC motor and battery type were tested on test stands and simulated in MATLAB/Simulink. Simulation model allowed to compare the characteristics from test stands and simulation and next tune the model. Minimum capacity of the batteries had to allow for at least 20 minutes of drive. Chosen elements: electric motor, motor controller, battery cells, BMS allowed to build the first prototype. Tests in real conditions showed the difference between simulation and research system. We could notice what to improve to tune the simulation model and the kart power supply system.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In electric vehicle (EV), control strategies play a key role in vehicle dynamic behavior and stability. The traction chain considered in this article consists of a multilevel inverter, an induction machine (IM) and open differential. The proposed control strategy is based on DTC drive. Moreover, In this paper we present, on the one hand, the contribution provided by 5-level flying capacitor inverter with active balancing in DTC control and, on the other hand, the application of the global structure proposed with 7 degrees of fredom (7-DOF) EV model. Computer simulations were performed using the Matlab/Simulink environment to evaluate the performance of the proposed control.
PL
W pojeździe elektrycznym (EV) strategie sterowania odgrywają kluczową rolę w dynamicznym zachowaniu i stabilności pojazdu. Łańcuch trakcyjny rozważany w tym artykule składa się z falownika wielopoziomowego, maszyny indukcyjnej (IM) oraz otwartego mechanizmu różnicowego. Zaproponowana strategia sterowania oparta jest na napędzie DTC. Ponadto w artykule przedstawiono z jednej strony wkład wniesiony przez 5-poziomowy falownik latającego kondensatora z aktywnym równoważeniem w sterowaniu DTC, a z drugiej strony zastosowanie globalnej struktury zaproponowanej z 7 stopniami swobody (7 -DOF) Model EV. Przeprowadzono symulacje komputerowe z wykorzystaniem środowiska Matlab/Simulink w celu oceny działania proponowanego sterowania.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the concept of an electric drive for installation in the wheels of commercial vehicles, which will be developed as part of the project "Innovative electric drive unit for commercial vehicles", financed by the National Center for Research and Development under the LIDER XI program. In the article, the Authors presents the advantages and disadvantages of this type of drive and its possible applications. The paper presents the results of design calculations for the electromagnetic circuit along with thermal calculations and the mechanical structure of the drive.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję napędu elektrycznego do montażu w kołach pojazdów użytkowych, która zostanie opracowana w ramach projektu „Innowacyjny elektryczny zespół napędowy do pojazdów użytkowych”, finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER XI. W pracy autorzy przedstawili zalety i wady tego typu napędu oraz jego możliwe zastosowania, a także wyniki obliczeń projektowych obwodu elektromagnetycznego wraz z obliczeniami termicznymi, oraz konstrukcję mechaniczną napędu.
The authors of this manuscript present the development of a braking system with friction material baseWC-Cu coating for the electric vehicle. This manuscript follows on from the original development of an AGV multi-disc braking system and an experimental investigation of the friction factor of WC-Cu coatings. In addition to developing the mechanical elements and construction of the electric vehicle, the tribological parameters of three samples of the steel substrate, the C45 with WC-Cu coating, were investigated in the tribological laboratory. A metallic coating of the WC-Cu base was applied on theC45 steel substrate using electro-spark deposition coating technology. The experiment used three samples with different percentage ratios of chemical elements in the coating structure. The tribometer working on a “Ball on Plate” principle was an investigation of the friction factor of all samples duringthe experiment. Subsequently, the surface of the samples was modified structure WC-Cu with laser technology. The microhardness of modified and unmodified coatings according to the Vickers methodology was investigated in the next stage. At the end of the experimental investigation, a braking simulation was created in the programming environment of the Matlab® software, considering all driving resistances. The researchers also focused on the simulation of heat conduction during braking for some considered driving modes with braking on a level and with a 20% slope roadway. The simulation of heat flow was carried out in the Matlab® programming environment using the Fourier partial differential equation for non-stationary heat conduction.
In the current discussions on the future of the automotive industry, two extreme opinions clash: electromobility or vehicles with conventional drive but powered by alternative fuels. The article discusses the issue related to modeling the energy efficiency factors of a combustion engine operating on three types of fuels (Diesel 100%, Biofuel 100%, and Hemp Oil 100%) as well as an electric drive powered by energy from a coal power plant. Analytical research was conducted based on the external characteristics of the engine's performance. The external characteristic of the Fiat Panda 1.3 JTD combustion engine was obtained on the Automex dynamometer. The engine operated on three fuels: Diesel 100%, Biofuel 100% (rapeseed), and Biofuel 100% (hemp oil). The Nissan Leaf vehicle manufacturer provided the external characteristics of the electric engine. The calculation results showed that the combustion engine consumes less energy at lower speeds than the electric one. At higher speeds, the consumption rates are at a similar level. The recipients of the research are both the demand side – that is, vehicle users, as well as future manufacturers and government institutions responsible for shaping and developing future mobility in the field of individual transport.
PL
W toczących się obecnie dyskusjach na temat przyszłości motoryzacji ścierają się dwie skrajne opinie: elektromobilność lub pojazdy z konwencjonalnym napędem, ale zasilane paliwami alternatywnymi. W artykule omówiono zagadnienie związane z modelowaniem współczynników efektywności energetycznej silnika spalinowego zasilanego trzema rodzajami paliw (olej napędowy 100%, biopaliwo 100% i olej konopny 100%) oraz napędu elektrycznego zasilanego energią z elektrowni węglowej. Badania analityczne przeprowadzono w oparciu o zewnętrzną charakterystykę pracy silnika. Charakterystykę zewnętrzną silnika spalinowego Fiat Panda 1.3 JTD uzyskano na hamowni Automex. Silnik pracował na trzech paliwach: olej napędowy 100%, biopaliwo 100% (rzepak) oraz biopaliwo 100% (olej konopny). Zewnętrzna charakterystyka silnika elektrycznego została dostarczona przez producenta pojazdu Nissan Leaf. Wyniki obliczeń wykazały, że przy niższych prędkościach silnik spalinowy zużywa mniej energii niż silnik elektryczny. Przy wyższych prędkościach wskaźniki zużycia są na podobnym poziomie. Odbiorcami badań jest zarówno strona popytowa - czyli użytkownicy pojazdów, jak i przyszli producenci oraz instytucje rządowe odpowiedzialne za kształtowanie i rozwój przyszłej mobilności w zakresie transportu indywidualnego.
The article presents the analysis of the drive system of the electric vehicle with a six-phase induction motor. The mathematical models of the six-phase induction motor and model reference adaptive system (MRASF ) estimator are presented, and the description of the voltage source inverter, space vector modulator and bidirectional buck–boost converter is shown. The direct field-oriented control (DFOC) system and the direct torque control with space vector modulation (DTC-SVM) system are analysed. Results of simulation studies of these control methods and comparative analysis are shown. The DTC-SVM method is selected as the method with the best properties, and a full model of the electric vehicle drive system is built using this method. The detailed description of the drive system of the electric vehicle with a six-phase induction motor and DTC-SVM control system and the results of simulation tests for this drive system are presented. The aim of the authors and an element of novelty is to develop and test a drive system for an electric vehicle with a six-phase induction motor, adaptive speed estimator and extensive space vector modulator.
W artykule scharakteryzowano układ zasilania i sterowania podwieszonego ciągnika akumulatorowego CA-190 zasilanego z akumulatora litowego typu VOLTER. Ciągnik akumulatorowy CA-190 z akumulatorem litowym typu VOLTER jest innowacyjną konstrukcją wpisującą się w aktualne tendencje rozwojowe transportu w światowym górnictwie. Własne źródło zasilania eliminuje stosowanie przewodów zasilania elektrycznego bądź hydraulicznego, które ograniczały zasięg stosowania ciągnika. Nowatorskim rozwiązaniem jest sposób ładowania akumulatora w czasie postoju, bezpośrednio z kopalnianej sieci elektroenergetycznej. Stosowanie akumulatorów jako źródła energii ogranicza negatywny wpływ na atmosferę kopalnianą poprzez brak emisji spalin oraz znaczne zmniejszenie generowanego hałasu i ciepła. Wdrożenie ciągników CA-190 przyczynia się do zwiększenia efektywności wykonywanych prac oraz wpływa na poprawę bezpieczeństwa pracy załóg górniczych i ergonomii pracy. W artykule przedstawiono system sterowania ciągnika CA-190 oraz kierunki jego dalszego rozwoju.
EN
The article describes the power supply and control system of the CA-190 suspended battery monorail powered by VOLTER lithium battery. Battery monorail CA-190 powered by VOLTER lithium battery is an innovative construction consistent with current trends in the development of transport in the global mining industry. Its own power source eliminates the need for electric cables or hydraulic hoses that limited the monorail's range. An innovative solution is the method of charging the battery during standstill, directly from the mine's power grid. The use of batteries as an energy source limits the negative impact on the mining environment by not emitting exhaust fumes and significantly reducing noise and heat emission. The use of the CA-190 monorail contributes to increasing the efficiency of the performed works and improves the work safety of the mining crews and ergonomics. The CA-190 control system and the directions of its further development are presented.
Przedmiotem artykułu jest opis budowy i zasady działania oraz prezentacja wyników badań elektromechanicznego zespołu napędowego dedykowanego do napędu pojazdów samochodowych, elektrycznych i hybrydowych. Z uwagi na istotne różnice w charakterystyce pracy pomiędzy silnikiem elektrycznym i spalinowym, podjęto próbę zaprojektowania od podstaw zintegrowanej jednostki napędowej dedykowanej do pojazdów napędzanych silnikami elektrycznymi. Zadaniem zespołu jest przeniesienie napędu z silnika elektrycznego na koła pojazdu w taki sposób, jak dzieje się to w klasycznych pojazdach z napędem spalinowym z wykorzystaniem szeregu podzespołów takich jak: sprzęgło, bezstopniowa skrzynia biegów, mechanizm różnicowy oraz przekładnia główna. Napęd przekazywany jest niezależnie na lewe i prawe koło pojazdu, dzięki czemu uzyskujemy możliwość zadania różnych wartości momentu i prędkości obrotowej na poszczególne koła w zależności od chwilowych wymagań drogowych. Ponadto, własności te, przy wykorzystaniu odpowiedniej nadrzędnej jednostki sterującej, umożliwiają zastosowanie zaawansowanego systemu kontroli trakcji. Przedstawione rozwiązanie dedykowane jest głównie dla pojazdów dostawczych i terenowych o DMC < 3,5 t, wymagających często wysokiego momentu obrotowego przy niskiej prędkości jazdy w długim przedziale czasowym (podjazd pod duże wzniesienie czy poruszanie się w grząskim terenie). Kompaktowa budowa przekładni w połączeniu z obecnie obowiązującą tendencją do budowy silników elektrycznych o dużej gęstości mocy, umożliwia budowę zintegrowanego zespołu złożonego z silników elektrycznych i przekładni o małej masie i gabarytach w stosunku do rozporządzanej mocy. Dodatkowo artykuł zawiera wyniki badań trakcyjnych oraz opis zabudowy prototypowego zespołu napędowego w samochodzie FIAT Ducato III.
EN
The subject of the article is a description of the construction and operating principles, as well as the presentation of the electromechanical drive unit, dedicated to drive electric and hybrid vehicles, research results. Due to the significant differences in the operating characteristics between the electric motor and the internal combustion engine, an attempt to design an integrated drive unit, dedicated to vehicles powered by electric motors, was made from scratch. The drive unit has the task of transferring the drive from the electric motor to the vehicle wheels in the same way as it functions in the classic vehicles with internal combustion engines, using a number of components such as: clutch, continuously variable transmission, differential and the main transmission gear. The drive is transmitted to the left and the right vehicle wheel independently, thus we obtain the possibility of setting the different values of torque and rate of rotation to individual wheels depending on the temporary requirements of road conditions. Moreover, these features, with the appropriate master control unit application, enable the use of an advanced traction control system. The presented solution is dedicated mainly to delivery and off-road vehicles with GVW < 3.5 t, often requiring high torque at low driving speed for a long period of time (driving steeply uphill or in off-road). The compact structure of the transmission gear, combined with the current trend to build electric motors with high power density, enables the construction of an integrated unit consisting of a small weight and dimensions electric motors and transmission gears in relation to the available power. In addition, the article contains the traction tests results and the installation description of a prototype drive unit in a FIAT Ducato III vehicle.
Zmiany prawne z zakresu OZE – zarówno krajowe, jak i w szczególności unijne – nie zwalniają tempa. Ostatnio sporo mówi się chociażby o unijnym rozporządzeniu w sprawie rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych (AFIR), które ma być wiążące od 13 kwietnia przyszłego roku. Wynika z niego między innymi obowiązek przyśpieszenia budowy stacji ładowania pojazdów elektrycznych, tak aby ich liczba odpowiadała liczbie zarejestrowanych pojazdów.
The fleet of electric vehicles is systematically growing. Many passenger car manufacturers are already reporting that after 2030, vehicles equipped with electric propulsion will account for half of the models produced. Vehicles equipped with an electric drive include: battery-powered electric vehicles, hybrid electric vehicles and fuel cell electric vehicles. Over the years, these vehicles have undergone constant change. The aim of this paper was to review trends in the development of pure electric vehicles and plug-in hybrid vehicles.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.