В ПНИПУ изучили совместную работу аккумулятора и водородного топливного элемента для электромобилей
Уменьшить экологический ущерб можно с помощью перехода на электромобили. В большинстве своем они аккумуляторные. Реже встречаются гибридные — те, которые работают на нефтепродуктах и могут при необходимости переключаться на электротягу. Но такие авто малоэффективны и редки. Отдельно можно выделить электромобили на водородных топливных элементах. Их главные преимущества — сокращенное время заправки, увеличенная дальность хода и более экологичное производство. Но изучать работу такого транспорта сложно из-за недостатка опыта его применения в России. Ученые ПНИПУ исследовали модель электромобиля на водородных топливных элементах и выяснили особенности функционирования его энергосиловой установки.
Исследование опубликовано в 116-ом выпуске Вестника ВСГУТУ и апробировано на научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров «Безопасность колесных транспортных средств в условиях эксплуатации».
Электромобиль на водородных топливных элементах содержит дополнительные системы для хранения, транспортировки и преобразования водорода в электроэнергию. Для работы пермские политехники выбрали модель гоночного болида Туринг Tamiya. Эта модель содержит картридж со сплавом титана и других химических элементов для хранения в его структуре водорода, водородный топливный элемент, микроконтроллер электродвигателя, аккумуляторную батарею, электродвигатель и систему управления.
Для исследования ученые ПНИПУ переоборудовали электросхему модели. Это позволило выводить на экран монитора информацию об энергетических потоках, передаваемых на электродвигатель от топливного элемента.
При исследовании работы водородной энергосиловой установки ученые ПНИПУ выяснили, что электрохимический генератор – преобразователь водорода и кислорода в энергию – устойчивая и стабильная форма. При неоднократно проведенных опытах эта установка ведет себя идентично. Чего не скажешь о работе электродвигателя, которому при запуске необходимо обеспечить потребление повышенной мощности. Так выяснилось, что мощности водородного топливного элемента исследуемой модели недостаточно.
Есть два решения этой проблемы. Краткосрочное – установка более мощного топливного элемента, который постоянно вырабатывает столько мощности, сколько необходимо электродвигателю для запуска. Но на это решение накладываются ограничения в размерах энергоустановки, предназначенной для размещения в автомобиле, и целесообразность постоянного производства большего, чем требуется на установившемся режиме, значения энергии.
Долгосрочная перспектива – использование резервной аккумуляторной батареи, которая подключается исключительно в период пиковых нагрузок, таких как запуск электродвигателя. «При подаче сигнала управления на электродвигатель наблюдался скачкообразный набор мощности до пикового значения (30 Вт) – это объясняется тем, что электродвигателю в режиме запуска требуется дополнительная энергия, так как мощность, вырабатываемая топливным элементом (15 Вт), остается постоянной, аккумуляторная батарея компенсирует нехватку энергии», – объясняет ассистент кафедры «Автомобили и технологические машины» Пермского Политеха Ольга Иванова.
Во время исследования ученые ПНИПУ установили, что производительности водородного топливного элемента недостаточно для питания электродвигателя на переходных режимах. Для компенсации нехватки мощности необходимо подключение резервной аккумуляторной батареи. Важно учитывать, что аккумулятор в таком случае выступает в роли вспомогательного источника электроэнергии. Он заряжается при выходе электродвигателя на установившийся режим работы. Результаты исследований пермских политехников помогут в проектировании качественных электромобилей отечественного производства.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно