СИЛОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРОВ АВТОНОМНОГО ХОДА ТРОЛЛЕЙБУСА
, научный руководитель, ассистенn
Вологодский государственный технический университет
г. Вологда
Общественный городской транспорт по праву считается в России наиболее массовым. На его долю приходится более 80 % всех пассажирских перевозок осуществляемых в стране. Всего в нашей стране общественным городским транспортом ежедневно перевозятся 110 миллионов пассажиров. По всем основным показателям - экономичности, экологической чистоте и многим другим - автобус уступает троллейбусу. У троллейбуса большая провозная способность, удельный расход энергии меньше на 30 – 35 % (в расчете на одного пассажира). Электрический двигатель работает намного экономичнее и тише, способен трогаться с места и быстро набирать скорость без переключения передач. Кроме того, электродвигатель надежнее двигателя внутреннего сгорания - в нем нет перепадов давления. Основные доводы против троллейбуса его "привязанность" к фиксированным маршрутам, зависимость от сети (в случае аварии на подстанции или обрыва линии останавливается движение всего маршрута).
Задача проекта заключается в разработке силового преобразователя для заряда аккумуляторов автономного хода троллейбуса с увеличенным запасом хода. Это открывает ряд преимуществ:
1. проезд спецчасти контактной сети (стрелки, пересечения) на большой скорости с опущенными токоприемниками, возможность убрать контактную сеть и ее спецчасти с отдельных улиц, площадей;
2. продление существующих троллейбусных маршрутов на 5-10 км;
3. расширение троллейбусной маршрутной сети за счет возможности передвижения от одной троллейбусной линии к другой.
В мире распространены три вида возможных источников автономного энергопитания троллейбусов с большим запасом автономного хода: супераккумуляторы, суперконденсаторы и дизельэлектростанции:
1. суперконденсаторы быстро заряжаются и быстро разряжаются, удаление от зарядной станции возможно в пределах 2-3 км;
2. литий-ионные аккумуляторы имеют высокую стоимость. Время зарядки 1,5-2,0 часа большими токами, что требует развитых мощных электрокабельных линий;
3. дизельэлектростанции не решают проблему экологии и мало эффективны с энергетической точки зрения, так как повышение КПД сжигания дизельного топлива уничтожается потерями за счет КПД электростанции.
Два основных параметра управления системой – это зарядный и разрядный токи. До тех пор, пока электромобиль не превышает предельных токов, блок продолжает функционировать. Эти пределы установлены с учетом перепадов напряжения тока. Пределы зарядных и разрядных токов регулируются в режиме реального времени, ориентируясь на температуру и степень заряженности блока.
· Предел зарядного тока уменьшается, начиная с 80% заряженности, и снизится до 0А при заряженности 100%.
· Предел разрядного тока уменьшается после того, как степень заряженности достигнет 15%. Этот предел тока уменьшится до 0А при заряженности 0%.
· Предельные токи также подвергаются воздействию внутренней температуры блока.
Рис. 1 - Функциональная схема преобразователя
В ходе работы над проектом был разработан силовой преобразователь, функциональная схема которого представлена на рис. 1.
1. Образцов, А. Схемотехника DC/DC-преобразователей / А. Образцов, С. Образцов // Современная электроника№2. - с
2. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www. /.
