Návrh řešení hybridního autobusu

Transkript

1

2 Unierzita Pardubice Dopraní faulta Jana Pernera Nárh řešení hybridního autobusu Jan Páte Baalářsá práce 010

3

4

5 Čestné prohlášení Prohlašuji: Tuto práci jsem ypracoal samostatně. Vešeré literární prameny a informace, teré jsem práci yužil, jsou uedeny seznamu použité literatury. Byl jsem seznámen s tím, že se na moji práci ztahují práa a poinnosti yplýající ze záona č. 11/000 Sb., autorsý záon, zejména se sutečností, že Unierzita Pardubice má práo na uzaření licenční smlouy o užití této práce jao šolního díla podle 60 ods. 1 autorsého záona a s tím, že poud dojde užití této práce mnou nebo bude posytnuta licence o užití jinému subjetu, je Unierzita Pardubice opráněna ode mne požadoat přiměřený příspěe na úhradu náladů, teré na ytoření díla ynaložila a to podle oolností až do jejich sutečné ýše. Souhlasím s prezentačním zpřístupněním sé práce Unierzitní nihoně Unierzity Pardubice. V Pardubicích dne Jan Páte

6 Poděoání Děuji edoucímu baalářsé práce panu Doc.Ing.Stanislau Gregoroi, Ph.D. za jeho odborné edení, šestrannou pomoc, střícnost a ochotu při torbě této baalářsé práce.

7 Anotace Cílem této baalářsé práce je proést nárh hybridního pohonu určeného pro příměstsý autobus. Práce analyzuje jednotlié arianty řešení hybridního pohonu a na záladě této analýzy je zoleno onrétní jeho řešení. Hlaním cílem práce jsou energeticé ýpočty a stanoení záladních parametrů jednotliých omponentů pohonu, přičemž hlaní úol byl zaměřen na dimenzaci pru pro uládání energie superapacitor. V práci jsem proedl energeticou bilanci pro ytipoaný ozební úse, ze teré ychází algoritmus řízení. V záěru práce je naznačeno blooé schéma siloého obodu a jeho řízení. Klíčoá sloa Hybridní pohon, znětoý motor, trační motor, aumulátor energie Annotation The main aim of this bachelor is to mae a proposal of a hybrid engine, intended for a suburban bus. The bachelor is analysing indiiduals alternations of a solutions to a hybrid engine. Than, on the basis of this analysis is elected it s concrete solution. The main aim if my wor are the power calculations and seting of basic parametrs of particular components of the mechanism, whereas the main tas is aimed to a component s dimension for stocing the energy superapacitor. In my bachelor I hae made a power balance for intended segment, from which the algoritm of proceeding is coming-out. In the conclusion of my bachelor is indicated the sectional schema of power circuit and it s proceeding. Keywods Hybrid drie, diesel engine, traction motor, energy accumulator

8 Obsah Úod Přehled ariant možných řešení, jejich poronání Sérioý hybridní pohon Paralelní hybridní pohon Kombinoaný hybridní pohon Kombinoaný hybridní pohon s eletricým děličem ýonu Analýza olby spaloacího motoru Energeticé ýpočty Přehled odporoých sil působících na ozidlo Zadané parametry a podmíny proozu hybridního autobusu Nárh ýonu spaloacího motoru/generátoru Nárh aumulačního zdroje energie Energeticá analýza stanoení apacity superapacitoru Nárh tračního motoru Konrétní nárh uspořádání omponentů hybridního autobusu Nárh siloého obodu Záěr Seznam literatury Seznam zrate Seznam obrázů Seznam grafů Přílohy... 51

9 Úod V dnešní době je laden elý důraz na ochranu žiotního prostředí. Konstrutéři automobiloých oncernů a je jedno zda se zabýají onstrucí osobních ozů, náladních ozů nebo autobusů jsou nuceni, aby jejich noé ozy produoali méně sleníoých plynů něž tomu býalo minulosti. Vyspělé země se zaázali podpisem Kjótsé smlouy tohoto docílit a produci sleníoých plynů snížit. Eropsá unie ydala eropsé emisní standardy, terými se řídí i česá republia. Prní s těchto standardů EURO 1 byl ydán roce 199 a byl poměrně beneolentní. Norma určoala stejné množstí emisí benzínoých i naftoých motorů naíc emise NO x a HC se sčítali. Daleo trdší je nejnoější eropsá norma EURO 5 z března 009. Norma EURO 5 postihuje předeším znětoé motory teré se snaží co se produce emisí týče sronat s motory benzínoými. Jao možná řešení snížení emisí a tím splnění emisních norem se jeí oncept hybridního pohonu. Hybridní pohon je založen na ombinaci minimálně dou rozdílných zdrojů energie. Nejčastěji se yužíá spaloacího motoru a eletromotoru. V úahu přichází i arianta, de je spaloací motor nahrazen palioým článem. Další možnost sýtá nahrazením spaloacího motoru plynoým motorem na CNG. Myšlena hybridního pohonu není žádném případě noátorsá. Prní experimenty s hybridními pohony u automobilů se datují do rou 1899, dy americý onstrutér A. J. Allenen sombinoal tehdy ještě nedoonalý Ottů spaloací motor s eletromotorem. V roce 1905 si oncept hybridního pohonu nechal patentoat H. Piper. V té době byli ceny pohonných hmot poronání s těmi dnešními směšné. Naíc aumulátory energie byli značně nedoonalé, proto se myšlenou hybridního pohonu dále nezabýali. V současnosti je situace zcela opačná. Výoj cen pohonných hmot neustále roste a jednou z možných řešení snížení spotřeby pohonných hmot a s nimi spjaté rostoucí nálady je apliace hybridního pohonu. V baalářsé práci se pousím rozebrat možná řešení hybridních pohonů yužíající spaloacího motoru, terá se běžně použíají (sérioý pohon, paralelní pohon, ombinoaný pohon a pohon s děličem ýonu) a zolené hodné řešení apliuji na nárh hybridního autobusu. V nárhu se budu roněž zabýat dimenzoáním jednotliých omponent autobusu, jaož jsou dimenzoání 9

10 spaloacího a tračního motoru či hodného aumulačního pru. Dále narhnu siloé schéma jednotliých omponent s možným řízením tohoto pohonu. 10

11 1 Přehled ariant možných řešení, jejich poronání Hybridní pohon předstauje jednu z cest ja snížit eologicou zátěž yplíající z proozu spaloacího motoru. Koncept hybridního pohonu je založen na ombinaci spaloacího motoru a eletricého motoru doplněným hodným aumulátorem energie. Pro hybridní pohony se jao aumulátory energie použíají eletrochemicé aumulátory či superapacitory. 1.1 Sérioý hybridní pohon Sérioá hybridní soustaa je tořena spaloacím motorem, terý pohání pouze generátor, ale s poháněnými oly není mechanicy spojen. Tato yrobená eletricá energie napájí přímo trační motor. Záladem této ombinace je spaloací motor peně spojený s generátorem. Spaloací motor zde pracuje s nejětší možnou účinností protože otáčy spaloacího motoru nejsou sázány s otáčami ol nápra. Pohonná nápraa je pa poháněna tračním eletromotorem. Obyle se yužíají trační asynchronní motory s ýonoými onertory, teré umožňují dosažení téměř ideálních tračních lastností. Nedílnou součástí této oncepce je taé hodný aumulátor energie, terý poryje ýonoé špičy při aceleraci nebo při jízdě do sahu. Blo spaloací motor/generátor posytuje tračnímu eletromotoru onstantní ýon jehož eliost by stačila na porytí dlouhé jízdy bez brždění (dálnice). Aumulátory energie by se uplatnili zejména městsém proozu de dochází častému zastaení při terém je možné dobití aumulačního členu reuperačním bržděním. Výhodou sérioého uspořádání je možnost dosažení tařa ideálního praconího bodu spaloacího motoru, ta aby jeho účinnost byla při daném ýonu maximální. Naopa neýhodou tohoto uspořádání předstaují yšší ztráty při přenosu energie. [1] 11

12 1. Paralelní hybridní pohon Obr. 1 Schéma sérioého hybridního pohonu [4] Paralelní hybridní pohon je tořen lasicým přenosem ýonu spaloacího motoru přes slučoač momentu na hnací náprau. Ve slučoači momentu dochází sčítání momentu spaloacího a tračního motoru. Přínos paralelního pohonu spočíá e zýšení účinnosti spaloacího motoru hodnou olbou praconího bodu. Protože jsou otáčy spaloacího motoru peně sázány s rychlostí ozidla je toto zýšení účinnosti jistých mezích. Spaloací motor podobně jao je tomu případě sérioého pohonu posytuje ozidlu onstantní ýon. V případě, že je ýon posytoaným spaloacím motorem ětší než ýon požadoaný dochází rozdělení tohoto ýonu na část přímo pohánějící hnací náprau a na část, terá se tračním motoru pracující generátoroém režimu mění na eletricou energii dobíjející aumulační pre. Tato uložená eletricá energie je poté yužíána pro napájení tračního motoru při požadau na ětší ýon než je schopen spaloací motor posytnout. Výhodou paralelního pohonu poronání se sérioým pohonem yšší účinnost přenosu energie. [1] 1

13 Obr. Schéma paralelního hybridního pohonu [4] 1. Kombinoaný hybridní pohon Kombinoané pohony můžeme rozdělit na přepínatelné a na pohony s děličem ýonu. Jestliže je u přepínatelného pohonu spoja rozpojena pracuje pohon jao sérioý. Při sepnuté spojce naopa jao paralelní. Princip obou pohonů je zcela totožný jao tomu bylo případě sérioého a paralelního pohonu, roněž jejich ýhody a neýhody jsou zcela totožné. 1

14 Obr. Kombinoaný přepínatelný pohon [1] Záladem pohonu s děličem ýonu je planetoá přeodoa se děma stupni olnosti. Tato přeodoa umožňuje dle požadoaného ýonu rozdělení ýonu spaloacího motoru na část, terá se mechanicy přenáší na hnací ola přes slučoač momentu a na část, terá pohání generátor. Energie yrobená generátorem poté dobíjí aumulátor energie. V případě brždění pracuje eletromotor jao generátor a znilá energie dobíjí aumulátor. Jao dělič ýonu lze použít i stroje s rotujícím statorem či rotorem (apitola 1.4). Výhodou tohoto systému je zachoání optimálního praconího bodu spaloacího motoru a oproti sérioému systému snížení ztrát při přenosu ýonu. [1] 14

15 Obr. 4 Schéma ombinoaného pohonu s mechanicým děličem ýonu [4] 1.4 Kombinoaný hybridní pohon s eletricým děličem ýonu Eletricý dělič ýonu je tořen speciálním strojem s rotujícím statorem a rotorem. Rotor tohoto stroje je spojen s hřídelí spaloacího motoru jehož ýon se přes zduchoou mezeru přenáší eletromagneticými silami na stator. Rotující stator děliče ýonu je spojen s eletromotorem a s ýstupní hřídelí. Moment spaloacího motoru se ta přičítá hnacímu momentu eletromotoru. Při rozjezdu ozidla z nuloé rychlosti se celý ýon spaloacího motoru mění děliči ýonu na eletricou energii terá napájí trační eletromotor. Tento systém je totožný se sérioým pohonem s tím rozdílem, že moment na hřídeli za eletromotorem je ětší o moment spaloacího motoru. Jamile se ozidlo začne pohyboat lesnou rozdílné otáčy statoru a rotoru eletricého děliče a důsledu toho dochází e snížení eletricého ýonu děliče i tračního motoru. Zbýající ýon posytoaný spaloacím motorem se přenáší eletromagneticými silami přes zduchoou 15

16 mezeru na stator a dále pa na hnací náprau ozidla. S postupným zyšoáním rychlosti lesá podíl ýonu přenášejícím se eletricy a zětšuje se část ýonu přenášená mechanicy. V důsledu toho lesají ztráty zniajících eletricých strojích. [1] Obr. 5 Kombinoaný hybridní pohon s eletricým děličem ýonu [1] Na záladě proedení analýzy a poronání ýhod a neýhod jednotliých ariant jsem se rozhodl pro apliaci sérioého onceptu. Je sice prada, že oproti paralelnímu a ombinoanému onceptu yazuje sérioý oncept nižší účinnost. Na druhou stranu u sérioého onceptu lze dosáhnout ronoměrného zatížení motoru a ýborné trační charateristiy. Další ýhoda je možnost realizace indiiduelního pohonu pro aždé olo samostatně. Což je předpolad pro realizaci protismyoé ochrany. 16

17 Analýza olby spaloacího motoru Spaloací motor hybridního pohonu je záladní jednota, terá společně s generátorem posytuje ozidlu onstantní ýon. Spaloací motor přitom pracuje optimálním režimu e terém motor produuje nižší obsah šodliých láte a motor má taé menší spotřebu pohonných hmot. V hybridních autobusech yužíající jao primární zdroj energie spaloací motory (použíají se i palioé člány) se yužíají znětoé motory.vznětoý motor i při sé práci optimálním režimu produuje ýší množstí šodliých láte než při spaloáním CNG. V dnešních eologicých autobusech jsou proto znětoé motory nahrazoány motory spalující CNG. Do budoucna by roněž znětoé motory hybridních autobusů mohli být nahrazeny motory spalující CNG. Zrata CNG (Compressed Natural Gas) znamená stlačený zemní plyn. V zásobníách plynu umístěných na střeše autobusu dosahuje tla až 00 bar. Zemní plyn CNG se sládá z 85% z metanu, z 10% z dusíu a z 5% z yšších uhloodíů. Přestože zemní plyn řadíme společně s naftou a benzínem mezi fosilní palia zniají při spaloání CNG plynoých motorech ýrazně nižší emise než je tomu případě benzínoých či znětoých motorů. Při spaloání ja apalných ta plynných pali zniají šodlié láty. Jejich množstí je oliněno ja druhem palia, ta onstrucí spaloacího motoru a hodným atalyticých filtrem. Při spaloání pali se do ozduší uolňuje CO o jehož odstranění se plně stará atalyzátor. Odstraněním NO x je poněud náročnější. Nejětším problémem spaloáním CNG je odstranění uhloodíů HC e ýfuoých + plynech. Běžné Pt/Rh atalyzátory jsou schopné efetině odstranit zbylé C 5 z ýfuoých plynů znilé spaloáním apalného palia. K odstranění metanu je ša zapotřebí zhruba o 50% yšší teplota než posytuje Pt/Rh atalyzátor. Jestliže jsou u CNG legislatině omezeny emisní množstí nemetanoých uhloodíů jao je tomu USA, je použití plynného palia z eologicého hledisa zcela bezproblémoé. U nás je situace zcela odlišná, ozidla yužíající CNG musí splňoat stejné emisní limity uhloodíů do terých se počítá i metan. Zde tedy zniá problém neboť běžné atalyzátory by nemuseli dosáhnout požadoaného snížení emisí. Tento problém je nyní řešen onstrucí atalyzátoru s obsahem 17

18 paladia. Paladium způsobí poles potřebné oxidační teploty při terém se uhloodíy odstraňují. Výhoda plynoých motorů spočíá jejich naprosté spolehliosti a to i při nižších teplotách. Vznětoý motor musí být ybaen předžahoací soustaou, aby byl znětoý motor při nižších teplotách ůbec schopen rozběhu. Plynoé motory mají o něco ětší rozměry poronáním se znětoými motory, což je dáno nižší ýhřeností plynoého palia (nafta 5,7MJ/l, zemní plyn 4,08MJ/m ) je tedy zapotřebí ětšího objemu motoru. Plynoé motory pracují se stechiometricým poměrem λ=1 tedy oblasti chudých směsí což není pro silniční ozidla příliš ideální a může docházet nepraidelnosti chodu plynoého motoru. Z hledisa množstí spotřeboaného palia mají plynoé motory o 0 5% yšší spotřebu pohonných hmot než je tomu u znětoého motoru. Spotřeba palia je samozřejmě oliněna rychlostním režimem e terém je motor proozoán. Na druhou stranu je yšší spotřeba plynoých motorů yompenzoána nížší cenou palia poronáním s motoroou naftou o 40 45%. Z hledisa produce emisí yazuje plynoý motor daleo přízniější hodnoty než je tomu u naftoých motorů. Plynoé motory jsou roněž daleo tiší a to i poronáním se znětoými motory ybaeny systémem common-rail. Pro splnění emisních limitů postačí plynoým motorům pouze zpětnoazební lambda regulace, terá udržuje λ=1. Což je určité onstruční zjednodušení poronáním se znětoými motory. U znětoých motorů jsou emisní limity splněny ybaením znětoého motoru zpětným zaedením ýfuoých plynů. Množstí zpětně zaedených ýfuoých plynů je řízeno oteíráním či zaíráním EGR entilu, mezichladičem, SCR atalyzátorem a filtrem pených částic. Ja je z ýše uedeného patrné sýtá sobě plynoý motor řadu ýhod, ale i něteré neýhody. Jao nejětší problém se současnosti jeí malá infrastrutura plnicích stanic. Nálady na ybudoání plynoých stanic s proozní obsluhou nebo ybaením serisního pracoiště hodným odětrááním jsou značné. Proto je zde nutné zamyšlení nad efetiitou proozu plynoých motorů. Existuje zde možnost mít lastní malou ompresoroou stanici, terá je napojena na nízotlaé eřejné plynoé potrubí. Taoé stanice yrábí např. šýcarsá firma Sulzer pod názem 18

19 Fuel Maer. Stanice má ýon m /h (běžné elé stanice mají ýon oolo 1000 m /h). Plynoé motory jsou určitě do budoucna hodnou náhradou znětoých motorů a to i pro elmi eologicé hybridní pohony, jejichž efetiita by se tím ještě zýšila. V současné době by se prooz hybridního autobusu na plynoý pohon neyplatil a to hlaně z důodu nedostačující infrastrutury. Proto se e sém nárhu hybridního autobusu budu ěnoat znětoým motorům. [, ] 19

20 . Energeticé ýpočty Pro stanoení ýonoých parametrů tračního pohonu a aumulačního omponentu energie - superapacitoru bude zapotřebí proést trační ýpočty, teré budou zahrnoat ýpočty ozidloých odporů a urychlujících sil. Pomocí těchto ýpočtů bude stanoen ýon spaloacího motoru a generátoru. Dále bude proedena energeticá analýza pro ytypoaný ozební úse, ze teré bude stanoena potřebná apacita aumulátoru energie..1 Přehled odporoých sil působící na ozidlo Na pohyb ozidla působí nější odporoé síly yolané oolním prostředím. Tyto síly působí proti pohybu ozidla a tím pohyb zpomalují (aliý odpor, odpor ze stoupání, odpor setračný, zdušný odpor). Odporoá síla může taé pohyb ozidla urychloat, poud síla působí e směru pohybu ( ozidlo jede z opce). Jestliže síla urychluje pohyb ozidla je značena (-). Značení jízdních odporů: Valiý odpor...o f Odpor tření přeodoém ústrojí...o t Odpor stoupání...o s Odpor setračný...o z Vzdušný odpor ozidla...o Valiý odpor: Valiý odpor O f zniá jao následe styu pneumatiy ola s ozoou. Jestliže je porch na terém se ozidlo pohybuje natoli trdý, že nedochází deformaci porchu, dochází deformaci pneumati. V přední nápraě dochází e stlačoání pneumatiy a zadní nápraě se olo rátí do půodního taru. Veliost síly, terá stlačení yoláá, je ětší než síla terá uede pneumatiy do půodního stau. Síly se sobě neronají protože během tohoto děje zniají ztráty, teré se přeměňují teplo. Veliost odporu je oliněna eliostí, druhem a nahuštěním pneumati. O = f G f mg [N] (.1) f r = r 0

21 de: O f je aliý odpor ozidla G je celoá tíha f r součinitel aliého odporu záisí předeším na porchu ozoy Odpor tření přeodoém ústrojí: Část ýonu motoru se ztrácí při přenosu ýonu z motoru přes přeodou na hnací náprau. Tyto ztráty jsou způsobeny třením přeodoém ústrojí. Výon ztracený třením přeodoém ústrojí P t lze poládat za úměrný přenášenému ýonu motoru P m a je dán ztahem: de: P t P m ( 1 η t )- je ztrátoý součinitel ( η ) η t - mechanicá účinnost přeodoého ústrojí. = 1 [W] (.) t Odpor stoupání: Při pohybu ozidla do stoupání je eliost odporu dána nálonem ozoy a složou tíhy ronoběžnou s porchem ozoy. Odpor stoupání je při jízdě ozidla do sahu ladný. Při jízdě ozidla ze sahu naopa záporný a dochází urychloání pohybu. Nepředstauje tedy odpor, ale pohon ozidla. Při ýpočtech se na místo úhlu stoupání e stupních použíá slon sahu s udáaný procentech. O S = ±G sinα [N] (.) Kde: G je celoá tíha [N] α úhel stoupání s α = arctg (.4) 100 Odpor setračný: Setračný odpor ozidla se začne uplatňoat oamžiu zrychloání ozidla. V tomto oamžiu působí proti směru zrychlení síla setračnosti, terá yolá 1

22 setračný odpor O Z. Tento odpor nabýá ladných hodnot při zrychloání a naopa záporných hodnot při zpomaloání. Setračný odpor je dán ztahem: O = O + O (.5) z zp zr de: O zp je odpor zrychlení posuné části O zr odpor zrychlení rotačních částí O zp = ϑma [N] (.6) de: a zrychlení ozidla m hmotnost ozidla ϑ - součinitel rotačních částí O zr J i m η + J = r a [N] (.7) de: (J m moment setračnosti rotujících částí motoru [g.m ], η mechanicá účinnost přeodoého ústrojí, J součet momentů setračnosti ol [g.m ], r poloměr alení poháněného ola [m], a zrychlení ozidla [m/s ]) Vzdušný odpor ozidla: Vzdušný odpor ozidla je způsoben tlaoým působením zduchu na čelní plochu ozidla, dále pa třením zduchu o porch ozidla a zduchem proudící chladící soustaou nebo z entilačních ztrát otáčení ol. O V ρ a = cxscr [N] (.8) de: c x součinitel odporu zduchu S čelní plocha ozidla [m ] ρ a měrná hustota zduchu [g.m - ] r rychlost zduchu proudící olem ozidla [m.s -1 ] Součinitel odporu zduchu je c x je záislý na možnosti obtéání zduchu olem ozidla. Konstanta se měří aerodynamicém tunelu.

23 Celoý jízdní odpor: Celoý jízdní odpor zísáme sečtením jednotliých jízdních odporů tedy: F = O + O + O + O [N] (.9) f V S Z de: O f Odpor alení O V Odpor zduchu O S Odpor stoupání O Z Odpor setračný

24 . Zadané parametry a podmíny proozu hybridního autobusu Spaloací motor hybridního autobusu musí pracoat optimálním režimu při minimální spotřebě a minimální produci emisí. Při dlouhé jízdě bez zastaení (po dálnici) musí být spaloací motor schopen dodat potřebný ýon bez aumulačního pru Při rozjezdech hybridního autobusu, jízdě do sahu, předjíždění bude potřebný ýon doronáat aumulační pre. Celoá hmotnost ozidla při plném obsazení (104 pasažérů) m=18000g Součinitel odporu zduchu c x =0,65 Součinitel aliého odporu f=0,015 Čelní plocha ozidla S č =7 m Maximální zrychlení autobusu a=1 m/s Maximální zpomalení autobusu a z =,5 m/s Napětí superapacitoru U cap =160V Součinitel liu rotačních částí ϑ = 1, 05 Mechanicá účinnost přeodoého ústrojí η = 0, 9 Účinnost pohonných eletromotorů η = 0, 9 Účinnost měniče a superapacitoru η = 0, 85 Maximální uažoané stoupání činí 1% Maximální rychlost hybridního autobusu mimo obec 100 m.h -1 Maximální rychlost hybridního autobusu obci 50 m.h -1 m sc t 4

25 . Nárh ýonu spaloacího motoru/generátoru Spaloací motor sérioého hybridního autobusu je záladní pohonnou jednotou celého pohonu. Motor je přitom proozoán ideální oblasti otáče ta, aby produce emisí a množstí spotřeboaného palia byly co nejnižší. Při nárhu spaloacího motoru musíme počítat s děmi ariantami proozu. A to buď dlouhodobá a nepřerušená jízda yšší rychlostí mimo obec (jízda po dálnici) nebo jízda městsém proozu s častými zastáami. V prním případě musí být spaloací motor schopen sám posytnout dostatečný ýon pohonu hybridního autobusu, neboť zde není prostor nabíjení aumulačního členu a jeho použití by edlo totálnímu ybití. V druhém případě, dy dochází častému zastaení je aumulační člen praidelně dobíjen, reuperačním bržděním a jeho energie je yužita při aceleraci autobusu, nebo hrazení jiných zýšených ýonoých požadaů. Při stanooání samotného ýonu motoru ycházíme z eliosti odporoých sil, teré je nutno pro pohyb požadoanou rychlostí přeonáat. Výon spaloacího motoru je stanoen pro pohyb hybridního autobusu onstantní rychlostí. [] Stanoení ýonu spaloacího motoru bude ycházet z praconích cylů, e terých bude motor proozoán. Jednou z ýchozích podmíne je jízda maximální rychlostí mimoměstsém proozu. Jiná situace bude případě, dy ozidlo bude proozoáno zastáoém proozu a naíc s měnícími se slonoými poměry.tam se bude muset proést energeticá bilance určitého jízdního cylu. Výpočet ýonu spaloacího motoru při jízdě po roině maximální rychlostí 100 m/h. Výpočet odporu zduchu: O ρ a = cxs č r 1,0 100 =.0,65.7.,6 =,1 N Výpočet odporu alení: O f = G f = mgf = , , 015 =,64 N r r 5

26 Celoý jízdní odpor roen součtu odporoých sil: = i F O = O + O =,1 +, 64 = 4,74 N i Pro stanoení ýonu spaloacího motoru uádí literatura [11] následující ztah: f P SM / G = m. g. f r η η t m 1 + ρ acxs č [W] (.10) de: prní člen ronice záorce předstauje aliý odpor ozidla a druhý součinitel odporu zduchu. rychlost ozidla (dosazoáno m/s) η t - účinnost přeodoého ústrojí η m účinnost eletromotoru Pro jednoduchost lze ztah uprait na: Výon spaloacího motoru je tedy po dosazení stanoen: P SM / G = F. [W] (.11),6η tη m P SM / G = F,6. η η t m = 4, ,6.0,9.0,9 = 16,4 W Spaloací motor/generátor roněž posytne dostatečný ýon pro jízdu do stoupání (s=5%) rychlostí 47 m/h. Z ypočteného ýonu nyní můžeme zolit hodný spaloací motor/generátor. Jao ideální se jeí dieslů motor od firmy MAN, terý je co se ýonu týče téměř shodný s teoreticy stanoeným ýonem. Konrétně se jedná o motor MAN D 086 LUH 1. Tento motor je roněž použit sérioém hybridním autobuse Ultracapbus. Jmenoité parametry motoru MAN D 086: Dieselů spaloací motor Výon motoru 16 W Točiý moment 900 N.m 6

27 Obsah motoru 6871 ccm Hlu při stání autobusu 94 db Hlu pří jízdě autobusu 80 db Jmenoité parametry generátoru: Typ generátoru Voith TFM-G/6 Výon 150 W Točiý moment 900 N.m 7

28 .4 Nárh aumulačního zdroje energie Druhou metodou pro stanoení ýonoých parametrů je metoda energeticé analýzy, de je proeden energeticý rozbor jízdních cylů, dy je energie ynaládaná jen z generátoru, respetie doplňoána ze superapacitoru a sta dy je energie reuperoána do energeticého zásobníu. Jao hodný aumulační pre energie přicházejí úahu eletrochemicé aumulátory či superapacitory. Zejména ůli možnosti elice rychlému uládání energie, terou yužijeme zejména při reuperačním brždění olíme superapacitor. Superapacitor je pre, terý sou onstrucí podstatě předstauje eletrolyticý ondenzátor, terý je yroben technologií umožňující dosáhnout apacitu stoe až tisíců Faradů. Tato technologie yužíá eletrochemicou dourstu, proto se taé superapacitor označuje zratou EDLC (Eletrochemic Double Layer Capacitor). Na obr. 6 se nachází nitřní strutura superapacitoru poronání s lasicým ondenzátorem. Obr. 6 Poronání běžného ondenzátoru se struturou superapacitoru[7] Energie superapacitoru je uložena e formě eletrostaticého náboje, proto je poronání s aumulátory e terých je energie ázaná chemicy mnohem rychlejší. Princip superapacitoru je patrný z obrázu 6. Při přiložení napájecího napětí na eletrody dojde přesunu ladných iontů záporné eletrodě a záporných iontů e ladné eletrodě. Porch hliníoých eletrod je potažen rstou atiního uhlíu. Atiní uhlí je nanášen e formě prášu tořenými elmi malými částicemi, 8

29 terý ytáří elice póroitý porch, jehož plocha 1 g prášu ytáří plochu až 000m. Eletrody ondenzátoru jsou odděleny separátorem. Eletrolyt superapacitoru může být teutý nebo e formě gelu. Tloušťa dieletria je elice malá m. Práě díy ombinaci elié plochy a zanedbatelné tloušťce dieletria je superapacitor schopen pohltit ta elié náboje. [7].5 Energeticá analýza - stanoení apacity superapacitoru Na obr.7 je znázorněn přílad ozebního úseu. Vozební úse je rozdělen na něoli částí, pro aždou část nyní určíme eliost zatížení superapacitoru. Autobus se po celém úseu (s ýjimou rozjezdu na začátu, bržděním před zastáou a rozjezdem za zastáou) pohybuje onstantní rychlostí 50 m/h se zrychlením a=1 m/s (po dobu 5 s rozjezdu s a=0,5 m/s ) a se záporným zrychlením a z =,5 m/s. Obr. 7 Zadaný profil ozebního úseu Fáze jízdy zrychlení z 0 m/h na 9 m/h, spal. motor ypnut (1. úse) Po dobu 5 s se ozidlo urychluje s počátečním zrychlením a x =0,5 m/s, dosáhne tedy rychlosti =9 m/h. Potřebná dráha na rozjezd: 1 1 s = a.0,5.5 x t = = 6,5 m 9

30 Výpočet odporu zduchu: O ρ a = cxsčr 1,0 =.0, ,6 = 17,0 N Výpočet setračného odporu hmot: Výpočet aliého odporu: O ϑ ma = 1, ,5 = 9,4 N z = x O f = G f = mgf = , , 015 =,64 N r r Celoý jízdní odpor je roen: F = i O i = O + O z + O f = ,4.10 +,64.10 = 1 N Požadoaný ýon: P = F,6η η η t m sc = 1, ,6.0,9.0,9.0,85 = 4,5 W Úbyte energie superapacitoru (ybíjení): Wsc = P t = 4, = 0 J Fáze jízdy zrychlení (a x =1 m/s )z počáteční rychlosti =9 m/h na 50m/h start spal. motoru (1.úse) Pro stanoení požadoané energie superapacitoru stanoíme hodnotu středního ýonu aritmeticým průměrem. Zrychlení na 0m/h: O =84, N O z =18,9 N O f =,64 N F =1,6 N 0

31 Požadoaný ýon: P = F,6η η η t m sc = 1, ,6.0,9.0,9.0,85 = 174,4 W Zrychlení na 0 m/h: O =189,5 N O z =18,9 N O f =,64 N F =1,7 N Požadoaný ýon: P = F,6η η η t m sc = 1, ,6.0,9.0,9.0,85 = 6,8 W Zrychlení na 40 m/h: O =7 N O z =18,9 N O f =,64 N F =1,87 N Požadoaný ýon: P = F,6η η η t m sc = 1, ,6.0,9.0,9.0,85 = 5,9 W Zrychlení na 50 m/h: O =56,6 N O z =18,9 N O f =,64 N F = N 1

32 Požadoaný ýon: P = F,6η η η t m sc = ,6.0,9.0,9.0,85 = 44,8 W Stanoení středního ýonu: P stř P = n 174,4.10 = + 6, , ,8.10 = 08,4 W Energeticá bilance superapacitoru: Posytoaný ýon generátorem P 150 W spal / gen = Stanoení požadoaného ýonu superapacitoru: P = P stř P spal / gen = 08,4 150 = 158,8 W Doba potřebná na aceleraci z 9 m/h na 50 m/h x = 50,6 9,6 x 0 x0 + axt t = = = ax 1 11,4 s Potřebná dráha na rozjezd: 1 1 s = a.1.11,4 x t = = 64,9 m Úbyte energie superapacitoru (ybíjení): W 158,8.10 sc = Pt =.11,4 = 1800 J Fáze jízdy pohyb onstantní rychlostí 50 m/h (1. úse): Výpočet odporu zduchu: O ρ a = cxs č r 1,0 =.0, ,6 = 56,6 N Výpočet aliého odporu: O f = G f = mgf = , , 015 =,64 N r r

33 Celoý jízdní odpor: = i f F O = O + O = 56,6 +,64.10 =,17 N i Požadoaný ýon: P = F,6η η η t m sc =, ,6.0,9.0,9.0,85 = 6,9 W Energeticá bilance superapacitoru: Posytoaný ýon generátorem P 150 W spal / gen = Stanoení požadoaného ýonu superapacitoru (superapacitor se nabíjí): P = P P spal / gen = 6,9 150 = 86,1 W Přírůste energie superapacitoru (nabíjení): W sc = Pt = 86, = 669,1 J Pozn. čas t jsem určil ze znalosti zdálenosti nutné na rozjezd, terou jsem odečetl s ,5 od celoé zdálenosti 1. úseu. Tedy t = = = 1s 50,6 Fáze jízdy pohyb onstantní rychlostí 50 m/h se slonem ozoy 1% (. úse) Výpočet odporu zduchu: O ρ a = cxs č r 1,0 =.0, ,6 = 56,6 N Výpočet aliého: O f = G f = mgf = , , 015 =,64 N r r Výpočet odporu stoupání: O S = G sinα = mg sinα = ,80665.sin 6 5' = 19,9 N de: s α = arctg = arctg = 6 5'

34 Celoý jízdní odpor: Požadoaný ýon: = i f S F O = O + O + O = 56,6 +, ,9.10 =,1 N i P = F,6η η η t m sc =, ,6.0,9.0,9.0,85 = 466 W Energeticá bilance superapacitoru: Posytoaný ýon generátorem P 150 W spal / gen = Stanoení požadoaného ýonu superapacitoru (superapacitor se ybíjí): P = P P spal / gen = = Úbyte energie superapacitoru (ybíjení): W sc = Pt = ,8 = 9100,8 J 16 W Pozn. čas t jsem určil ze znalosti dráhy a rychlosti e. úseu. Tedy s 400 t = = = 8,8 s 50,6 Fáze jízdy pohyb onstantní rychlostí 50 m/h (. úse) Před zastaením: Výpočet odporu zduchu: O ρ a = cxs č r 1,0 =.0, ,6 = 56,6 N Výpočet aliého odporu: O f = G f = mgf = , , 015 =,64 N r r Celoý jízdní odpor: = i f F O = O + O = 56,6 +,64.10 =,17 N i 4

35 Požadoaný ýon: P = F,6η η η t m sc =, ,6.0,9.0,9.0,85 = 6,9 W Energeticá bilance: Posytoaný ýon generátorem P 150 W spal / gen = Stanoení požadoaného ýonu superapacitoru (superapacitor se nabíjí): P = P P spal / gen = 6,9 150 = 86,1 W Přírůste energie superapacitoru (nabíjení): W sc = Pt = 86, ,8 = 1618,6 J Pozn. čas t jsem určil z ypočtu brzdné a celoé dráhy iz 4. úse. s t = 00 7,8 = = 18,8 s 50,6 Fáze jízdy brždění do stanice z 50 m/h Jízdní odpory při zpomalení na 40 m/h: S uažoaným záporným zrychlením a z =,5 m/s autobus zastaí za: x = 0 50 =,6.,5 x 0 x0 + axt t = = ax 5,5 s Přičemž ujede dráhu: 1 1 s = a.,5.5,5 x t = = 7,8 m Jízdní odpory při rychlosti 40 m/h: Výpočet odporu zduchu: O ρ a = cxs č r 1,0 =.0, ,6 = 7 N Výpočet aliého odporu: O f = G f = mgf = , , 015 =,64 N r r 5

36 Celoý jízdní odpor: F = Oi = O + O f i = 57,5 +,64.10 =,16 N Jízdní odpory při zpomalení na 0 m/h: O =189,5 N O f =,64 N F =,8 N Jízdní odpory při zpomalení na 0 m/h: O =84, N O f =,64 N F =,7 N Jízdní odpory při zpomalení na 10 m/h: O =1,1 N O f =,64 N F =,66 N Střední hodnota jízdních odporů: F stř F = n,16.10 = +,8.10 +, ,66.10 =,8 N Reuperační energie: Veliost energie při reuperačním brždění lze stanoit z ronice pro ineticou energii. Při brždění na ozidlo působí roněž ozidloé odpory, teré část energie maří. Tedy ýslednou znilou energii lze stanoit podle ronice: 1 W sc = m Fb. s de: prní člen ronice na praé straně předstauje ineticou energii. Druhý člen na praé straně předstaují ztráty e ozidloých odporech. b 6

37 Přírůste energie superapacitoru (nabíjení): Wsc = ,6,8.10.7,8 = 169 J Fáze jízdy rozjezd ze zastáy z nuloé rychlosti (5. úse) V této části ozebního úseu bychom při ýpočtu postupoali obdobně jao případě 1. úseu. Roněž energeticá bilance superapacitoru by byla zcela totožná neboť oba úsey jsou stejně dlouhé. Z tohoto důodu zde ýpočet neuádím Fáze jízdy - Autobus se pohybuje ze sahu s=5% onstantní rychlostí 50 m/h. (6. úse) V této části ozebního úseu se hybridní autobus pohybuje ýběhem. Na záladě proedení energeticé bilance nyní proedeme nárh superapacitoru. Pří nárhu ycházíme z ozebního úseu, terý nejíce zatěžuje superapacitor. Ja je z grafu patrné nejnáročnější je. ozební úse. Energeticá bilance superapacitoru Wsc (J) Plné nabití superapacitoru Graf 1 Energeticá bilance superapacitoru Legenda e grafu: Zelená bara nabíjení Čerená bara ybíjení Sloupec 1 Rozjezd po dobu 5 s ryje superapacitor (spaloací motor ypnut) 7

38 Sloupec Acelerace na rychlosti 50 m/h (spaloací motor zapnut) Sloupec Konstantní rychlost 50 m/h po roině Sloupec 4 Konstantní rychlost 50 m/h po sahu se slonem 1% Sloupec 5 Konstantní rychlost 50 m/h po roině Sloupec 6 Reuperační brždění do stanice Sloupec 7 iz. sloupec 1 Sloupec 8 iz. sloupec Celoá energie uložená superapacitoru je tedy: de: C apacita superapacitoru U napětí na superapacitoru 1 CU WSC = [J] (.1) Pro praticé yužití uložené energie lze zohlednit pouze její část. Při ětším ybití superapacitoru než 50% dochází polesu jmenoitého napětí na superapacitoru a nárustu proudu, terý obodem protéá. 1 U = C U CU [J] (.1) W SC = 8 Výsledná požadoaná apacita je rona: C sc 8W = U =.160 SC = 948F 8

39 .6 Nárh tračního motoru Trační motor sérioém hybridním autobuse přenáší ýon na hnací náprau ozidla a tím ozidlo pohání. V případě reuperačního brždění přechází trační motor do generátoroého režimu. Jao motory hybridních pohonech se nejčastěji yužíají asynchronní motory. Asynchronní motory jsou elice spolehlié stroje, což je dáno jejich onstruční jednoduchostí. Roněž jejich cena je elice přízniá. Princip asynchronního motoru je založen na zájemném působením eletromagneticého pole statoru a proudů, teré toto pole yoláá e odičích rotoru. Cíami statoru procházejí tří-fázoé střídaé proudy teré yoláají točié magneticé pole. Točié magneticé pole statoru protíná odiče rotoru e terých se induuje napětí, teré uzařeném obodu rotoru yolá proudy. Vznine tedy moment, terý působí proti příčině zniu proudů a následem toho se rotor roztočí e směru točiého magneticého pole. Aby se e odičích rotoru mohlo induoat napětí musí být rychlost rotoru a rychlost točiého magneticého pole rozdílné. [5] Potřebný ýon tračního motoru je stanoen z nejětšího požadoaného ýonu. Přičemž asynchronní motor lze po jistou dobu proozoat oblasti přetížení. Pro naše potřeby je tedy postačující trační motor o ýonu 00W. Jao hodný trační motor se jeí asynchronní motor typu TAM 1051C6. Tento motor je 6 póloý, ložisoý asynchronní motor s otou naráto. Součástí motoru je čidlo snímání otáče. Jmenoité parametry asynchronního motoru: Typ motoru TAM 1051C6 Výon: 00 W Napětí: 45 V Proud: 5 A Freence: 70 Hz Otáčy: 184 ot/min Moment: 181 N.m 9

40 4 Konrétní nárh uspořádání omponentů hybridního autobusu Obr. 8 Rozložení omponentů hybridním autobuse [8] Na Obr. 8 je ueden možný nárh řešení umístění jednotliých omponentů hybridního pohonu. Vleo se nachází spaloací Dieslů motor o ýonu 16 W motor je typu MAN D 086. Spaloací motor je spojen s generátorem. Generátor je typu Voith TFM-G/6 o ýonu 150 W. Střídaá eletricá energie yrobená generátoru je poté usměrněna usměrňoači. V případě, že spaloací motor dodáá ětší ýon něž je zapotřebí dochází dobíjení superapacitoru, terý je umístěn na střeše autobusu. Asynchronní trační motor je napájen tří-fázoým střídaým proudem z freenčního měniče. Asynchronní motor je typu TAM 1051C6 o celoém ýonu 00 W. Pod pojmem přídaný agregát máme na mysli hydraulicý brzdný systém, terý případě ozidel yužíající reuperační brždění plní záložní bezpečnostní funci případě poruchy tračního motoru. Dle záona je tento brzdný systém poinný. 40

41 5 Nárh siloého obodu Algoritmus řízení hybridního pohonu patří zhledem e sé složitosti mezi nejnáročnější problémy hybridních pohonů. Ve sé práci uedu blooé schéma siloého obodu a regulační schéma stejnosměrného meziobodu, teré řídí to eletricé energie do superapacitoru. Algoritmus řízení hybridního pohonu je řešen s ohledem na atuálně požadoaný ýon. Spaloací motor ša může pracoat pouze optimálním spaloacím režimu. Poud požadoaný ýon je ětší než může spaloací motor zhledem e sé činnosti optimálním režimu posytnout, musí chybějící potřebný ýon dodat superapacitor. Jestliže spaloací motor posytuje ýon, terý je ětší než ýon požadoaný nebo hybridní autobus reuperačně brzdí dobíjí tato energie superapacitor ( případě reuperačního brždění a plně nabitého superapacitoru by se znilá eletricá energie mařila brzdném odporu). Obr. 9 Blooé schéma řešení stejnosměrného meziobodu Na obr. 9 je znázorněno blooé schéma stejnosměrného meziobou, teré na záladě yhodnocoání napětí a proudu obodu snímané čidly určí jestli bude energie ze superapacitoru odebírána nebo se bude superapacitor naopa dobíjet. 41

42 Princip regulace spočíá poronání požadoané hodnoty napětí, terá je dána požadoanou eliostí napětí e stejnosměrném meziobodu s atuální hodnotou napětí snímaným čidlem. V případě ybíjení superapacitoru dochází polesu napětí meziobodu. Na ýstupu regulátoru napětí je žádaná hodnota proudu, terá má při polesu napětí zápornou polaritu. Žádaný proud je poronáán se sutečnou hodnotou proudu e stejnosměrném meziobodu. Na záladě tohoto poronání jsou generoány šířoě pulzní modulací (PWM) pulzi, teré spínají tranzistory T1 a T. Při nabíjení superapacitoru dojde sepnutí tranzistoru T1 naopa při ybíjení je sepnut tranzistor T. Obr. 10 Blooé schéma řešení siloého obodu Záladním omponentem siloého schématu na obr.10 je spaloací motor, terý je řízen prostřednictí řídící jednoty spaloacího motoru. Ta je oládána centrální řídící jednotou. Centrální řídící jednota posytuje řídící jednotce spaloacího motoru informaci, o eliosti napětí e stejnosměrném meziobodu. Řídící jednota spaloacího motoru ontroluje eliost požadoaného ýonu a případě, že je požadae na ýon nižší než spaloací motor dodáá a superapacitor je plně nabit. Řídící jednota spaloacího motoru poté ypne spaloací motor. Roněž taé ontroluje zapnutí spaloacího motoru při rozjezdu z nuloé rychlosti, dy je eletromotor po určitou dobu napájen pouze superapacitorem. V případě, že je superapacitor nabit. 4

43 Spaloací motor/generátor posytuje eletricou energii, terá je usměrněna usměrňoači a napájí stejnosměrný meziobod. Kondenzátor zapojený meziobodu plní funci filtračního členu, terý se snaží udržet onstantní napětí e stejnosměrném meziobodu. V obodu je zapojen brzdní odpor, terý případě, že asynchronní motoru pracuje generátoroém režimu při reuperačním brždění maří eletricou energii případě plně nabitého superapacitoru. Důležitou částí obodu je reuperační měnič, terý prostřednictím centrální řídící jednoty určuje nabíjení a ybíjení superapacitoru. Princip reuperačního měniče je ueden na obr.9 4

44 Záěr Cílem této práce bylo narhnout hodné řešení hybridního pohonu určeného pro pohon autobusu. Včetně nárhu jednotliých omponentů pohonu tj. spaloacího motoru, tračního motoru a aumulátoru energie. V prní apitole této práce jsem se zabýal analýzou možných řešení hybridního pohonu. V úahu připadali řešení s yužitím sérioého, paralelního nebo ombinoaného pohonu. Orajoě jsem se taé zmínil o možnosti realizace za pomoci děliče ýonu a to ja mechanicého s yužitím planetární přeodoy, ta i eletricého. Z poronání ýhod a neýhod jednotliých nárhů jsem se přilonil apliaci sérioého onceptu. V druhé apitole této práce jsem se zabýal analýzou znětoého motoru. Orajoě jsem se taé zmínil o možnosti nahrazením naftoého motoru, motorem spalující zemní plyn tedy CNG. V analýze jsem proedl sronání znětoého a plynoého motoru. Zajímal jsem se zejména o produci emisí, hustoty sítí čerpacích stanic a o ceny pohonných hmot. Zjistil jsem, že plynoé motory produují něolianásobně nižší množstí emisí než znětoý motor. Cena palia je roněž u plynoého motoru o 40 45% nižší. Určitým problémem se ta jeí poměrně malá síť čerpacích stanic nabízejících CNG. Při apliaci motoru na CNG je tedy nutné uažoat dostupnost čerpacích stanic. Z tohoto důodu jsem se rozhodl aplioat hybridním autobusu znětoý motor. Ve třetí apitole jsem se zabýal energeticými ýpočty ze terých, jsem stanoil ýon spaloacího motoru, eletromotoru a aumulačního členu. Při ýpočtu požadoaného ýonu spaloacího motoru jsem ycházel ze zadaných parametrů a podmíne proozu autobusu. Z jízdních odporů a z požadoané rychlosti autobusu jsem stanoil ýon motoru na 16,4 W. Poté jsem hodný motor dohledal atalogoých listech. Je jím motor od firmy MAN a to motor MAN D 086. Součástí motoru je roněž generátor Voith TFM-G/6 o ýonu 150 W. Dále jsem se e třetí apitole zabýal nárhem hodného aumulačního pru. S ohledem na zísáání energie reuperačním bržděním jsem se jao hodný aumulační pre rozhodl aplioat superapacitor, terý je sými lastnostmi hodnější při aumulaci energie. Superapacitor je schopen energii daleo rychleji pohltit i uolnit než chemicé aumulátory. Superapacitor se pohonu autobusu 44

45 uplatní zejména městsém proozu. Při rozjezdu autobusu bude po dobu 5 seund jediným zdrojem energie. Superapacitor bude roněž pomáhat při aceleraci ozidla nebo jízdy do sahu, de případě dostatečného nabití doroná požadoaný ýon. Naopa při brždění ozidla superapacitor pohltí s ohledem na účinnost část znilé energie. Při stanoení potřebné apacity superapacitoru jsem ycházel ze zadaného ozebního úseu, e terém jsem proedl rozbor zatížení superapacitoru při jízdních manérech jednotliých částí ozebního úseu. Na záladě tohoto rozboru jsem narhl apacitu superapacitoru na 948 F. Jao trační motor jsem se rozhodl použít asynchronní motor a to zejména ůli sé jednoduchosti, spolehliosti a příznié ceně poronáním se stejnosměrnými motory. Při stanoení požadoaného ýonu tračního motoru jsem ycházel z nejětšího ýonoého zatížení ozebního úseu a zhodnotil jsem možnou tepelnou přetížitelnost motoru. Výon tračního motoru jsem tedy narhl na 00 W. V záěru práce jsem se zabýal nárhem siloého obodu a řízením hybridního pohonu. Řízení je založeno na snímání obodoých eličin a jejich yhodnocení centrální řídící jednotce, terá reguluje reuperační měnič a jednotu řízení spaloání motoru. Z ýsledů mé práce plyne, že oncept hybridního pohonu je jedna z možných cest edoucí e snížení emisí znětoých motorů a omezení jejich spotřeby pohonných hmot. Do budoucna by mohli být znětoé motory hybridních pohonů nahrazeny plynoými motory, což by edlo zýšení efetiity hybridních pohonů. 45

46 Seznam literatury [1] ČEŘOVSKÝ, Zdeně. Hybridní pohony automobilů a ýzumné pracoiště hybridních pohonů [online]. [s.l.], [006]. 6 s. článe. Česé ysoé učení technicé Praze, Katedra eletricých pohonů a trace. Dostupné z WWW: < BOZEK/publiace/00/14-SYMEP.pdf>. [] GREGORA, Stanisla, MAŠEK, Zdeně. Přenosoé systémy s yšší účinností, yužíání energeticého obsahu palia - Hybridní ozidla [online]. [s.l.], [009]. 9 s. článe. Unierzita Pardubice, Katedra eletrotechniy, eletroniy a zabezpečoací techniy dopraě. [] BAROŇOVÁ, Palína. Využití alternatiních zdrojů dopraě [online]. Zlíně, s. Baalářsá práce. Unierzita Tomáše Bati e Zlíně, Faulta technologicá. Dostupné z WWW: [4] NOVÁK, Jarosla. Eletromechanicé systémy dopraě a e strojírenstí. Vyd. 1. Praha : ČVUT, s. ISBN [5] MĚŘIČKA, Jiří; HAMATA, Václa; VOŽENÍLEK, Petr. Eletricé stroje. Praha : Vydaatelstí ČVUT, s. ISBN: [6] Trační asynchronní motor [online]. [s.l.] : [s.n.], [199?] [cit ]. Dostupné z WWW: < [7] MAŠEK, Zdeně, et al Superapacitory dopraní technice. In. [s.l.] : [s.n.], 008 [cit ]. Dostupné z WWW: < [8] KERSCHL, Stefan; HIPP, Eberhard; LEXEN, Gerald Effizienter Hybridantrieb mit Ultacaps für stadtbusse. In. [s.l.] : [s.n.], 005 [cit ]. Dostupné z WWW: < [9] GREGORA, Stanisla; OUŘEDNÍČEK, Jan. Eletrotechnia a zabezpečoací technia dopraní infrastrutuře. Vyd. 1. Pardubice : Unierzita Pardubice, s. ISBN

47 [10] TAKÁTS, Michal. Měření emisí spaloacího motoru. Vyd. 1. Praha : ČVUT, s. ISBN [11] EHSANI, Mehrdad, et al. Modern eletric, Hybrid eletric, and Fuel cell ehicles. Vyd. 1. London : CRC PRES, s. ISBN

48 Seznam zrate AKU AM CNG FM G N P PWM S SM SM/G USM - Aumulátor energie (chemicé aumulátory, Superapacitor) - Asynchronní motor - Zemní plyn (Compressed Natural Gas) - Freenční měnič - Generátor - Nápraa - Planetoá přeodoa (Součást mechanicého děliče ýonu) - Šířoě pulsní modulace - Slučoač momentu - Spaloací motor - Blo spaloacího motoru, generátoru - Usměrňoač 48

49 Seznam obrázů Obr. 1 Schéma sérioého hybridního pohonu [4]... 1 Obr. Schéma paralelního hybridního pohonu [4]... 1 Obr. Kombinoaný přepínatelný pohon [1] Obr. 4 Schéma ombinoaného pohonu s mechanicým děličem ýonu [4] Obr. 5 Kombinoaný hybridní pohon s eletricým děličem ýonu [1] Obr. 6 Poronání běžného ondenzátoru se struturou superapacitoru [7]... 8 Obr. 7 Zadaný profil tratě... 9 Obr. 8 Rozložení omponentů hybridním autobuse [8] Obr. 9 Blooé schéma řešení stejnosměrného meziobodu Obr. 10 Blooé schéma řešení siloého obodu... 4 Obr.11 asynchronní trační motor [6]

50 Seznam grafů Graf 1 Energeticá bilance superapacitoru

51 Přílohy Obr.11 asynchronní trační motor [6] 51