Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Two decades of hybrid electric vehicle market

Menes Maciej

Journal of civil engineering and transport

|

2021

|

Vol. 3, No. 1

29--37

EN

The article presents a cross-sectional view of the development of the HEV car market over the last two decades. Hybrid cars are currently the widest group of cars equipped with alternative to classic drive systems. They are also the most numerous group among electric vehicles. The historical meanders of HEV development were described, as well as the current level of development of this market and the real prospects for the popularization of HEV cars. The level of world production of this category of motor vehicles in the twenty-year period 2001-2020 was also characterized. The article attempts to estimate the real size of the world's HEV fleet. The level of sales of this category of vehicles by individual countries and their changing percentage share in the passenger car market were also presented. Sales of electric hybrids even in the crisis year 2020 increased from 3.2 million to approx. 4 million vehicles, despite a decrease in sales of new passenger cars from 64 to 54 million units. The above fact also proves the market attractiveness of this type of vehicles and the constantly growing interest in them.

PL

W artykule przedstawiono przekrojowy obraz rozwoju rynku samochodów HEV na przestrzeni ostatnich dwóch dekad. Samochody hybrydowe to obecnie najszersza grupa samochodów wyposażonych w alternatywne dla klasycznych układów napędowych rozwiązania. Stanowią też najliczniejszą grupę wśród pojazdów elektrycznych. Opisano historyczne meandry rozwoju HEV, obecny poziom rozwoju tego rynku oraz realne perspektywy spopularyzowania samochodów HEV. Scharakteryzowano również poziom światowej produkcji tej kategorii pojazdów samochodowych w dwudziestoleciu 2001-2020. W artykule podjęto próbę oszacowania rzeczywistej wielkości światowej floty HEV. Przedstawiono również poziom sprzedaży tej kategorii pojazdów przez poszczególne kraje oraz zmieniający się ich udział procentowy w rynku samochodów osobowych. Sprzedaż hybryd elektrycznych nawet w kryzysowym roku 2020 wzrosła z 3,2 mln do ok. 4 mln pojazdów, pomimo spadku sprzedaży nowych aut osobowych z 64 do 54 mln sztuk. Powyższy fakt świadczy również o atrakcyjności rynkowej tego typu pojazdów i stale rosnącym zainteresowaniu nimi.

2

Optimization of rule-based energy management strategies for hybrid vehicles using dynamic programming

Zhu Di, Pritchard Ewan, Dadam Sumanth Reddy, Kumar Vivek, Xu Yang

Combustion Engines

|

2021

|

R. 60, nr 1

3--10

EN

Reducing energy consumption is a key focus for hybrid electric vehicle (HEV) development. The popular vehicle dynamic model used in many energy management optimization studies does not capture the vehicle dynamics that the in-vehicle measurement system does. However, feedback from the measurement system is what the vehicle controller actually uses to manage energy consumption. Therefore, the optimization solely using the model does not represent what the vehicle controller sees in the vehicle. This paper reports the utility factor-weighted energy consumption using a rule-based strategy under a real-world representative drive cycle. In addition, the vehicle test data was used to perform the optimization approach. By comparing results from both rule-based and optimization-based strategies, the areas for further improving rule-based strategy are discussed. Furthermore, recent development of OBD raises a concern about the increase of energy consumption. This paper investigates the energy consumption increase with extensive OBD usage.

3

Evaluation of the use of hybrid electric powertrain system in urban traffic conditions

Szumska Emilia, Jurecki Rafał, Pawełczyk Marek

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

154--160

EN

The conditions of use of the vehicle significantly affect the performance results. Traffic conditions in a specific city directly affect the consumption of energy, fuel and emissions of harmful compounds in exhaust fumes. Conduction of the measurements of a vehicle’s performance parameters in operating conditions is very troublesome and is often not possible to realize. An alternative is to use the simulation programs. Vehicle simulation programs offer options related to vehicle models or drive unit components and allow development of new models. Based on the results of simulation testing, it is possible to analyse the level of fuel and energy consumption as well as emissions of harmful compounds in exhaust gases and the operating effectiveness of the drive system in the speed profile. The paper presents the evaluation of the effectiveness of using hybrid electric drive system in passenger cars in medium-sized city traffic conditions using the Kielce example. The simulation tests were based on the speed profiles recorded during real-world test drives in various times of the day. The simulation results were used to conduct an analysis of fuel consumption and pollutant emissions recorded by conventional and hybrid vehicles.

PL

Warunki użytkowania pojazdu mają znaczący wpływ na parametry eksploatacyjne pojazdu. Warunki ruchu w określonym mieście bezpośrednio wpływają na zużycie energii, paliwa i poziom emisji szkodliwych związków zawartych w spalinach. Przeprowadzenie pomiarów parametrów eksploatacyjnych pojazdu w warunkach rzeczywistych jest kłopotliwe i często niemożliwe do zrealizowania. Alternatywą jest wykorzystanie symulacji komputerowych. Programy do symulacji pojazdów oferują, między innymi, modele pojazdów lub komponentów układu napędowego oraz pozwalają na opracowanie nowych modeli. Na podstawie wyników badań symulacyjnych możliwa jest analiza poziomu zużycia paliwa, energii, emisji szkodliwych związków zawartych w spalinach oraz efektywności pracy układu napędowego w profilu prędkości. W niniejszej pracy przedstawiono ocenę efektywności zastosowania napędów hybrydowych w samochodach osobowych w warunkach ruchu miasta średniej wielkości na przykładzie Kielc. Do badań symulacyjnych wykorzystano profile prędkości, zarejestrowane podczas rzeczywistych przejazdów w różnych porach dnia. Na podstawie wyników symulacji przeprowadzono analizę zużycia paliwa oraz emisji zanieczyszczeń, zarejestrowanych dla pojazd z napędem konwencjonalnym oraz pojazdów z napędem hybrydowym.

4

The impact of drive mode of a hybrid drive system on the energy flow indicators in the RDE test

Fluder K., Pielecha I., Cieślik W.

Combustion Engines

|

2018

|

R. 57, nr 4

18--25

EN

The drive to reduce fuel consumption of vehicles equipped with internal combustion engines leads to an increasing share of hybrid drives used in various means of transport. Such hybrid vehicles, thanks to the use of diesel-electric drive systems, allow for a fuel consumption reduction, and thus to reduce the carbon dioxide emissions. This fuel consumption reduction results from a specifically selected energy flow strategy in hybrid systems. This strategy was the focus of the research performed in order to identify the energy flow conditions in a hybrid drive system in driving conditions corresponding to the RDE test. A Lexus LS 500h vehicle was tested in two drive modes, while determining the related energy flow conditions, including the operating conditions of: electric motors, internal combustion engine and battery. Energy balance was determined taking into account the high voltage battery discharge and charging energy as well as the energy recovered during regenerative braking. It was found that in the RDE test conditions the vehicle is in electric mode for over 30% of the distance and 35% of the drive time, with the energy balance of the vehicle being positive (SOCend > SOCstart). Additionally, it was pointed out that the time spent in the electric mode when driving in urban conditions is about 50% and decreases to about 15% for highway conditions.

5

Analysis of energy management strategies for hybrid electric vehicles in urban driving conditions

Pielecha I., Cieślik W., Fluder K.

Combustion Engines

|

2018

|

R. 57, nr 2

14--18

EN

The pursuit of fuel consumption reduction by vehicles leads to a sudden increase in the share of hybrid and electric drives in the vehicle market. Replacing hybrid vehicles with electric vehicles requires long-term technological solutions, both for the infrastructure and the vehicles themselves. Therefore, one of the leading types of passenger car drives is currently the hybrid drive. The generated work share of electric drives used to power hybrid vehicles is a determinant of the viability of using electric drives. The article estimates the operating time share of electric and hybrid modes operation in real driving conditions (RDC) based on the latest Toyota hybrid model. The research object was a vehicle from the crossover group equipped with a fourth generation hybrid drive. Analysis of the drive's operation allowed to determine the conditions of energy flow and determine the work share of the electric drive in the total driving time.

6

Przegląd technologii recyklingu zużytych akumulatorów litowo-jonowych

Wójcik M., Pawłowska B., Stachowicz F.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2017

|

z. 89 [295], nr 2

107--120

PL

Wzrastająca corocznie liczba samochodów elektrycznych i hybrydowych wymusza na ich producentach opracowywanie nowych technologii w zakresie recyklingu. Istotnym elementem nowego typu pojazdów z punktu widzenia ekologii i ochrony zasobów naturalnych, są akumulatory litowo-jonowe stosowane do zasilania samochodów hybrydowych. Zużyte baterie litowo-jonowe są stosunkowo nowym odpadem, dlatego większość procesów ich odzysku i recyklingu pozostaje w sferze badań laboratoryjnych. W zaprezentowanym artykule dokonano przeglądu metod recyklingu wyeksploatowanych akumulatorów litowo-jonowych, stosowanych w skali przemysłowej, jak i dopiero znajdujących się w fazie testów laboratoryjnych. Przedstawiono również budowę baterii litowo-jonowych oraz charakterystykę rynku pojazdów hybrydowych, zarówno w Polsce, jak i na świecie.

EN

The increase of the amount of hybrid and electric vehicles results in the development of their new recycling technologies. From the environmental and protection of natural resources point of view, the substantial element of hybrid electric vehicles is lithium-ion battery. These batteries are commonly used to power new types of cars. However, used lithium-ion batteries are relatively new kind of waste. For this reason, the most of recycling and recovery processes are in laboratory research. This article shows the review of recycling methods of lithium-ion batteries, which are used both on industrial scale and in laboratories. This paper also presents a composition of lithium-ion batteries and the characteristic of automotive market both in Poland and in the world.

7

Progress in the construction of passenger cars as a result of CO2 emission limitation

Juda Z.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 2

99--106

EN

Global warming is a scientifically proven fact. Much of the temperature rise on the surface of the globe has been caused by human activity. That is why several years' efforts are aimed at reducing of CO2 emissions, related to the human activities. Major sources of CO2 emissions include electricity production from fossil fuels, transport sector and intensive agriculture. Cutting down forests also contributes climate changes. In the field of transport, decisions are made at the level of the European Commission, and also by the wider audiences of introducing limits for CO2 emissions entire fleet of new passenger cars for year 2015, 2021 and later. The actions taken by car manufacturers are diverse. Cheaper and simpler solutions are focused on the concept of micro-hybrid based on a system of 48 V. More advanced solutions are a wide range of hybrid vehicles, including PHEV, and pure electric vehicles. The use of lighter materials, improved aerodynamics and rolling resistance, more efficient internal combustion engines and gearboxes also have an impact on energy demand and, consequently, CO2 emissions. An important problem to solve in many countries is the dissemination of renewable energy sources rather than fossil fuels. This article presents an outline of the issues related to eco-friendly solutions, including requirements for batteries intended for this type of vehicles. It also presents an overview of European standards in this area and progress in advanced energy sources.

8

Possible operation modes of HEV vehicle with direct AC/AC transfer and 5-phase traction motors

Dobrucký B., Drgoňa P., Kaščák S., Praženica M., Pavlásek P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

528--531, CD

EN

The paper deals with operational modes of HEV vehicle with direct AC/AC transfer and five-phase IM traction motors. Such configuration yields smaller voltage drops compared with the serial AC/DC/AC converter and five-phase machines offer some inherent advantages over their three-phase counterparts. Also, dynamical properties of HEV are better due to the absence of a DC link which has accumulating action. Other advantage includes reduced electromagnetic torque pulsation and also noise characteristics of the five-phase drives are better when compared with the three-phase ones. Possible operational modes enable to provide both the single and/or hybrid operations at driving and braking states.

9

Zapobieganie zagrożeniom wysokonapięciowym w pojazdach drogowych z napędem elektrycznym

Polakowski K., Szafraniec A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

8180--8189, CD 2

PL

W pracy dokonano próby przedstawienia istotnego z punktu widzenia logistyki w ratownictwie problemu prewencji przed zetknięciem się z niebezpiecznie wysokim napięciem użytkowników pojazdów drogowych z napędem elektrycznym, ekip ratowniczych i pomocy drogowej a także serwisu technicznego. W części wstępnej przedstawiono skutki oddziaływania (spowodowanego tym napięciem) prądu rażenia o wartościach powyżej 0,5 mA na organizm ludzki. Następnie na przykładzie: pierwszego wprowadzonego w roku 1997 do sprzedaży pojazdu hybrydowego Toyota Prius oraz w roku 2014 pojazdu niemieckiej firmy motoryzacyjnej Daimler AG. Mercedesa S 500 Plug – In Hybrid przedstawiono w dużym skrócie tendencje rozwojowe logistycznego systemu prewencji w tym zakresie, obejmującego głównie środki uniemożliwiające zetknięcie się z niebezpiecznie wysokim napięciem użytkownikom tych pojazdów. Z przedstawionych przykładowych rozwiązań w omawianym obszarze można stwierdzić, że ze względu na fakt, iż jest to zagadnienie niezmiernie istotne z punktu widzenia logistyki w ratownictwie, system ten jest z dużym nakładem sił i środków intensywnie rozwijany.

EN

The paper attempts to provide significant from the point of view of logistics in emergency prevention problem from coming into contact with dangerously high voltage users of road vehicles with electric drive, rescue teams and roadside assistance as well as technical service. The introductory part presents the effects of (caused by the voltage) destruction current values greater than 0.5 mA on the human body. Then on the example first introduced in 1997 to sell a Toyota Prius hybrid vehicle and in 2014, the Mercedes-Benz S 500 Plug – In Hybrid vehicle are presented, in a nutshell, development trends of the logistics system of prevention in this field, covering mainly precautions against the possibility of contact with dangerously high voltage for users of these vehicles. Follows from the examples of solutions in this area can be stated that due to the fact, that it is a very important issue from the point of view of logistics in emergency, this system is of great effort and resources intensively developed.

10

Performance comparison of double and single rotor permanent magnet machine

Pišek P., Štumberger B., Marčič T., Vitrič P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 3

133-136

EN

This paper presents the performance comparison between a special double rotor permanent magnet synchronous machine and the adequate conventional single rotor permanent magnet machine. The here presented double rotor machine is primary meant for use in hybrid electric vehicles to improve the fuel economy and to reduce emissions of the whole traction system. Finite element analyses are employed to determine the performance of each machine, where special attention was paid to the iron loss and electromagnetic torque calculation.

PL

W artykule zaprezentowano porównanie działanie maszyny synchronicznej z magnesem trwałym i specialnym podwójnym wirnikem oraz konwencjonalnej maszyny z magnesem trwałym i jednym wirnikiem. Prezentowany tutaj silnik z podwójnym wirnikiem był pierwotnie pomyślany do wykorzystania w hybrydowych pojazdach elektrycznych w celu poprawienia gospodarki paliwami i redukcji emisyjności gazów z całego systemu trakcyjnego. Do opisu działania każdej z maszyn wykorzystano metodę elementów skończonych a specjalną uwagę skierowano na straty w żelazie i moment elektromagnetyczny.

11

State-of-the-Art High Power Density and High Efficiency DC-DC Chopper Circuits for HEV and FCEV Applications State-of-the-Art High Power Density and High Efficiency DC-DC Chopper Circuits for HEV and FCEV Applications

Kawamura A., Pavlovsky M., Tsuruta Y.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

R. 84, nr 9

1-13

EN

Recent environmental issues have accelerated the use of more efficient and energy saving technologies in any area of our daily life. One of the major energy consumptions is in the transportation area, especially in the automobile field. DC/DC chopper circuits for use in hybrid electric vehicles (HEV), fuel cell electric vehicles (FCEV) and so on will be discussed in this paper from the view point of power density and efficiency. A typical power range of such converters can be in order of kWs up to over 100 kW with a short term overload requirement of often more than 200 %. Considering the state of the art, switching frequency of these converters is in the range from 50 kHz with IGBTs to 200 kHz with power MOSFETs, the power density peaks at about 25 kW/l, and the highest efficiency is close to 98 [%] depending on the load conditions. As can be seen from the brief introduction, the design of such converter presents multiple challenges from power density as well as efficiency point of view and these are discussed further in the paper.

PL

Współczesne wymogi ochrony środowiska naturalnego przyspieszyły wykorzystanie efektywnych i energooszczędnych technologii w przedmiotach powszechnego użytku. Jedną z dziedzin zużywających najwięcej energii jest transport, a zawłaszcza motoryzacja. W artykule przedstawiono analizę gęstości mocy i sprawności przekształtników typu DC/DC do zastosowań w samochodach elektrycznych z napędem hybrydowym (HEV) i samochodach elektrycznych z ogniwami paliwowymi (FCEV). Typowy zakres mocy takich przekształtników rozciąga się od pojedynczych kilowatów do ponad 100 kW, z krótkotrwałą przeciążalnością często przekraczającą 200 %. Biorąc pod uwagę najnowsze rozwiązania, częstotliwość przełączeń takich przekształtników osiąga od 50 kHz dla elementów IGBT, aż po 200 kHz dla tranzystorów mocy typu MOSFET, gęstość mocy osiąga 25 kW/l, a sprawność osiąga nawet 98%, zależnie od warunków obciążenia. W artykule przedyskutowano zagadnienie projektowanie takich przekształtników z punktu widzenia gęstości mocy i sprawności.