Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy elektromechanicznych napędów hybrydowych
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Antoni Szumanowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika i Budowa Maszyn
Grupa przedmiotów:
Specjalnościowe
Kod przedmiotu:
1150-MB000-ISP-0323
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2016/2017
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych - 47, w tym: a) wykład -30 godz.; b) laboratorium- 15 godz.; c) konsultacje - 2 godz. 2) Praca własna studenta - 70 godzin, w tym: a) 20 godz. – studia literaturowe; b) 20 godz. – przygotowywanie się studenta do 2 kolokwiów; c) 12 godz. – przygotowywanie się studenta do ćwiczeń; d) 18 godz. – wykonanie sprawozdań. 3) RAZEM –117 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS – liczba godzin kontaktowych – 47, w tym: a) wykład – 30 godz.; b) laboratorium 15 godz.; c) konsultacje – 2 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2 punkty ECTS – 47 godz., w tym: a) udział w ćwiczeniach laboratoryjnych – 15 godz.; b) 12 godz. – przygotowywanie się do ćwiczeń laboratoryjnych; c) 18 godz. – opracowanie wyników, przygotowanie sprawozdań; d) konsultacje - 2 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość zagadnień podstawowych z elektrotechniki, prezentowanych na wykładzie Elektrotechnika i elektronika I. Znajomość zagadnień prezentowanych na wykładzie Napędy elektryczne. Znajomość zagadnień prezentowanych na wykładzie Pojazdy.
Limit liczby studentów:
Wykład – brak, laboratorium – 12 osób na grupę dla jednego ćwiczenia laboratoryjnego
Cel przedmiotu:
Poznanie podstaw dotyczących budowy oraz zasady działania elektromechanicznych, hybrydowych układów napędowych. Poznanie podstawnych zasad oraz określania właściwych kryteriów doboru komponentów w napędach hybrydowych. Poznanie właściwości i ograniczeń zastosowania komponentów wchodzących w skład napędów hybrydowych, w tym szczególnie pierwotnych i wtórnych źródeł energii. Poznanie zasad i kryteriów dotyczących sterowania rozdziałem mocy w napędach wieloźródłowych. Zapoznanie się z prowadzeniem pomiarów stanowiskowych przy badaniu napędów wieloźródłowych i na ich podstawie określaniem właściwości badanych struktur napędowych poprzez analizę odpowiednich charakterystyk, w tym szczególnie wpływu wybranych parametrów na własności trakcyjne i energetyczne badanych napędów..
Treści kształcenia:
Wykład Cykl jazdy i definicja mocy średniej w cyklu. Definicje pierwotnego i wtórnego źródła energii. Model ogólny hybrydowego układu napędowego. Tryby pracy napędu hybrydowego. Rekuperacja i akumulacja energii. Równanie bilansu energetycznego napędu wieloźródłowego. Moc źródła pierwotnego i minimalna pojemność energetyczna źródła wtórnego. Ogólna definicja węzła sumowania mocy i rodzaje napędów hybrydowych. Pierwotne źródło energii – silnik spalinowy. Właściwości, ograniczenia i wymagania dotyczące stosowania silnika spalinowego w napędzie hybrydowym. Wtórne źródła energii – akumulator inercyjny i akumulator elektrochemiczny. Właściwości, ograniczenia i wymagania dotyczące stosowania bezładnika w napędzie hybrydowym. Właściwości, ograniczenia i wymagania dotyczące stosowania akumulatora elektrochemicznego w napędzie hybrydowym. Sumowanie mocy na drodze elektrycznej – napęd szeregowy. Rozpływ mocy w napędzie szeregowym w zależności od trybu pracy napędu . Sumowanie mocy na drodze mechanicznej – napęd równoległy. Rozpływ mocy w zależności od trybu pracy napędu równoległego. Przekładnia planetarna jako węzeł sumowania mocy w napędzie hybrydowym. Sterowanie rozpływem mocy w napędzie hybrydowym z przekładnią planetarną o dwóch stopniach swobody. Laboratorium: 1. Szeregowy hybrydowy układ napędowy – badanie rozpływu mocy w zadanym cyklu jazdy. 2. Szeregowy hybrydowy układ napędowy – badanie wpływu warunków pracy zespołu silnik spalinowy generator na parametry pracy baterii elektrochemicznej w zadanym cyklu jazdy. 3. Równoległy hybrydowy układ napędowy. 4. Szeregowo - równoległy hybrydowy układ napędowy z przekładnią planetarną – wpływ sterowanie maszyną elektryczną na rozpływ mocy w napędzie. 5. Szeregowo - równoległy hybrydowy układ napędowy z przekładnią planetarną – sterowanie sprzęgłem w procesie rozruchu silnika spalinowego
Metody oceny:
Wykład: Zaliczany jest na podstawie dwóch kolokwiów w semestrze. Laboratorium: Przed rozpoczęciem ćwiczenia sprawdzane jest merytoryczne przygotowanie studentów poprzez krótki sprawdzian pisemny. Każde ćwiczenie jest zaliczane na podstawie pozytywnej oceny ze sprawdzianu oraz poprawnie wykonanego sprawozdania, przyjętego i ocenionego przez prowadzącego dane ćwiczenia. W czasie wykonywania ćwiczenia możliwe jest sprawdzenie praktycznej wiedzy studentów nt. pomiarów wielkości elektrycznych i mechanicznych.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. „Hybrid electric Vehicle Drives Design. Edition based on Urban Buses” A. Szumanowski, Warszawa-Radom 2006. 2. “Akumulacja energii w pojazdach” A. Szumanowski, WKŁ, Warszawa 1984. 3. “Hybrid Electric Power Train Engineering and Technology: Modeling, Control, and Simulation” A. Szumanowski, Monografia, Engineering Science Reference (inprinted by IGI Global), USA 2013.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt 1150-MB000-ISP-0323 _ W_1
Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi opisać budowę oraz zasadę działania podstawowych struktur elektromechanicznych, hybrydowych układów napędowych.
Weryfikacja: Kolokwium, sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W03, KMiBM_W12, KMiBM_W14, KMiBM_W15, KMiBM_W17, KMiBM_W20
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W04, T1A_W05, InzA_W02, T1A_W06, T1A_W08, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W08
Efekt 1150-MB000-ISP-0323 _ W_2
Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi określić kryteria i ograniczenia w doborze parametrów struktury hybrydowej z punktu widzenia zastosowanych komponentów.
Weryfikacja: Kolokwium, sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W03, KMiBM_W12, KMiBM_W14, KMiBM_W15, KMiBM_W17, KMiBM_W20
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W04, T1A_W05, InzA_W02, T1A_W06, T1A_W08, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W08
Efekt 1150-MB000-ISP-0323 _ W_4
Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi uzasadnić zastosowanie danego rodzaju wtórnego i pierwotnego źródła energii w danej strukturze.
Weryfikacja: Kolokwium, sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W03, KMiBM_W12, KMiBM_W14, KMiBM_W15, KMiBM_W17, KMiBM_W20
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W04, T1A_W05, InzA_W02, T1A_W06, T1A_W08, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W08
Efekt 1150-MB000-ISP-0323 _ W_3
Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi określić kryteria sterowania rozpływem mocy w napędzie hybrydowym wynikające z zastosowanej struktury i komponentów.
Weryfikacja: Kolokwium, sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W03, KMiBM_W12, KMiBM_W14, KMiBM_W15, KMiBM_W17, KMiBM_W20
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W04, T1A_W05, InzA_W02, T1A_W06, T1A_W08, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W08

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 1150-MB000-ISP-0323 _ U_1
Zna zasady i potrafi przeprowadzić dobór mocy źródła pierwotnego i minimalnej pojemności energetycznej akumulatora.
Weryfikacja: Kolokwium, Ocena sposobu wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania.
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_U02, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U11, KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08, T1A_U13, T1A_U14, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U12, T1A_U13, T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
Efekt 1150-MB000-ISP-0323 _ U_2
Potrafi dobrać strukturę hybrydową i zdefiniować dla niej sposób rozpływu mocy w zależności od trybu pracy napędu hybrydowego.
Weryfikacja: Kolokwium, Ocena sposobu wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania.
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_U02, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U11, KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08, T1A_U13, T1A_U14, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U12, T1A_U13, T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
Efekt 1150-MB000-ISP-0323 _ U_3
Potrafi dokonać obliczeń odpowiednich wielości i na tej podstawie wykreślić charakterystyki np. napięcia od prądu, momentu obrotowego od prędkości obrotowej.
Weryfikacja: Ocena sposobu wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania.
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_U02, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U11, KMiBM_U12, KMiBM_U13, KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18, KMiBM_U20
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08, T1A_U13, T1A_U14, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U12, T1A_U13, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U01, T1A_U02, T1A_U07, T1A_U08, InzA_U01, T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16, T1A_U02, T1A_U11

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt 1150-MB000-ISP-0323 _ K_1
Potrafi pracować i współdziałać w grupie przy realizacji ćwiczeń laboratoryjnych i opracowywaniu sprawozdania, przyjmując w niej różne role
Weryfikacja: Ocena sposobu wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania.
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_K03, KMiBM_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K05, T1A_K03, T1A_K04, InzA_K02