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 После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
Вполне возможно, что примерно 55 тысяч лет назад неандертальцы обитали гораздо южнее, чем считалось до сих пор. На то, что они могли приспособиться к жизни в условиях пустыни, указали каменные орудия, обнаруженные на Аравийском полуострове.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
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