最近在一篇文章发表在开放获取期刊可持续性,研究人员讨论了battery-free和长期可持续的发展动力系统对氢燃料电池城市公交巴士。
研究:Battery-Free可持续发展氢燃料电池动力系统解决方案城市交通总线的应用程序。图片来源:Mikbiz / Shutterstock.com
背景
应对全球变暖,欧洲(欧盟)的能源转型和可持续发展政策设定一个0到2050年温室气体排放的目标。在欧盟的主要举措之一策略的交通部门是取代传统内燃机(ICE)汽车与电动汽车(EV),这将减少有限公司2和其他温室气体排放。
原材料在亚博网站下载相关技术领域的关键技术,及其相关供应风险。图片来源:法夫里,G et al .,可持续性
电池电动汽车(BEV)和混合动力电动汽车(HEV)都使用电化学电池储存电能的船上。氢动力(燃料电池)车辆(HFCVs)技术选择克服的局限性成为当地同时保持零排放。飞轮储能系统(承认)可以储存能量动能是一种另类的电化学电池。
高速承认是一种新的生态友好的技术正在兴起。替代品,如稀土(RE)免费或低价汽车技术正在不断发展,显著提高感应电机和同步磁阻电动机技术。
关于这项研究
在这项研究中,作者描述了一个可持续的交通城市客车电动动力系统包括一个电化学battery-free动力装置由氢燃料电池堆栈和高速flywheel-based动能存储系统。实现更可持续的汽车架构与关键原材料的限制使用,使用了一种不使用稀土磁材的高效电机技术。亚博网站下载
一个适当的整个车辆动力系统的动态能量模型构建了评价牵引系统的可行性和相关的能源管理控制技术。模型包括损失特性的动力系统主要部件的负载的函数使用实验测试和文献数据。
团队评估建议的解决方案的性能的模拟车辆任务在实际城市道路交通情况。考虑牵引系统的有效性检查。提供更可持续建筑,考虑battery-free动力系统架构以及采用身旁不要在牵引和承认汽车发动机技术。每个动力组件的效率图使用,车辆辅助负载对能耗的影响研究。
研究人员展示了系统架构,提出混合动力单元,和建模方法。还描述了一个案例研究中,包括驾驶循环,地形车辆定义,和路径。混合动力汽车配置显示,以及一个革命性的动力系统架构和战略控制,以及为分级的主要动力组件模型和方法。
车辆系统体系结构的框图。图片来源:法夫里,G et al .,可持续性
观察
因为承认损失,有用的能量恢复只有大约8 kWh。FC堆栈50千瓦的生成采用10千瓦每五个模块,但替补席上承认由四个单元根据电机功率50千瓦的电力。在飞行期间,任务达到最高时速64公里/小时,正面和负面的加速度峰值为1.4 m / s2和1.21 m / s2,分别。记录的正面和负面的山峰坡+ 6.8和-4.8,分别由于部分不同出站并返回课程。
仿真分析的基础上,建立了充满活力的模型验证的有效性建议车辆结构。此外,输入数据,即。、车辆速度和道路等级、经验记录在城市公交车,在实际交通状况对城市公共汽车线路。
结果表明,承认长椅上有很强的制动能量回收功能和FC的控制输出能量能够应对变化,发生在开车。虽然辅助负载对能耗有显著影响,其制动时吸收的能量或开车下山帮助保持承认电荷状态(SOC)在其局限性。
尽管身旁不要采用电机的效率不及RE-based马达,他们似乎是足够的为目标车辆应用程序从能量的观点出发。燃料电池建模和动力系统的改进扩展的下一步的发展模式。
往返143行曾的意大利俱乐部打当地的交通网络。图片来源:法夫里,G et al .,可持续性
结论
总之,这项研究增加了系统建模的增强将精确表示的电动马达和转换器的效率。采用化学电池和储能飞轮系统而不是使用身旁不要电动马达在承认板凳和电动卷了该动力系统的两个主要元素。专业高效的身旁不要电机驱动模型被选中,和飞轮上的合适的控制策略,建立了燃料电池堆栈来评估的有效性提出设计从能源的角度来看。
数据从车辆行驶在城市道路交通系统覆盖的公共记录作为参考,以验证建议更可持续的汽车架构。提出汽车架构是模拟实际使用车辆旅行数据来评估动力系统的独立的系统之间的能量流,说明采用的体系结构的有效性。
源
法夫里,G。家长地位,。同时,M。,等。Battery-Free可持续发展氢燃料电池动力系统解决方案城市交通总线的应用程序。可持续性14 (9)5401 (2022)。https://www.mdpi.com/2071-1050/14/9/5401
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。