Математическую модель для анализа производительности двигателей электромобиля, которая может проводить расчеты без больших вычислительных мощностей и с большой точностью, разработали ученые Томского политехнического университета (ТПУ) и Новосибирского государственного технического университета.
Как сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу ТПУ, эта модель позволит проектировать новые электродвигатели с высоким коэффициентом полезного действия (КПД), которые сейчас актуальны у разработчиков новых машин,
«Ученые Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ совместно с коллегами из Новосибирска разработали для проведения необходимых расчетов аналитическую математическую модель. Она описывает механический силовой и энергетический баланс, возникающий в результате преобразования электрической энергии в механическую, и наоборот», — сказано в сообщении.
В пресс-службе отметили, что сейчас перед разработчиками стоят две задачи: повышение емкости аккумуляторных батарей и рациональное использование имеющихся запасов энергии путем снижения потерь и повышения КПД транспортного средства.
В рамках исследования ученые определили запас хода электромобиля. Для этого они смоделировали циклы движения электромобиля, характерные для разных стран. При составлении модели учитывалось множество параметров: циклы ускорений, условия работы аккумулятора, энергетические затраты на поездку с учетом энергии восстановления, в том числе при экстремальных тяговых нагрузках.
«Отличительная черта приведенной модели заключается в том, что силы находятся на основе баланса, поступающего на зажимы преобразователя мощности. Такой подход позволяет проводить необходимые расчеты без специальных вычислительных мощностей и получать результаты с высокой точностью. Используя условие независимости переменных, описывающих состояние электромеханического преобразователя энергии, мы смогли упростить вывод уравнений баланса энергии и получить на его основе выражения для сил, возникающих в результате взаимодействия токов как с магнитным, так и электрическим полями», — приводятся слова доцента отделения материаловедения ТПУ Никиты Мартюшева.
Также ученые оценили ресурс тяговой батареи и определили оптимальный тип литий-ионной батареи для электромобиля. Она может продлить ресурс до 500 тыс. км пробега транспортного средства. На основе этих данных исследователи смогут определять наиболее энергоэффективные режимы движения электромобилей, в том числе беспилотных. В перспективе это позволит сэкономить затраты на перевозку пассажиров и грузов, а также на разработку большегрузных электромобилей.
