Nazwa przedmiotu: Teoria ruchu pojazdów elektrycznych
Wykładowca: dr inż. Arkadiusz Hajduga
Typ przedmiotu: Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom przedmiotu:
Program: Inżynieria Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych
Grupa: Obowiązkowe
Wydziałowy kod: 1150-00000-ISP-0321
Semestr: 5
Punkty ECTS: 4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów kształcenia(opis): 1) Liczba godzin kontaktowych - 50, w tym: a) wykład -30 godz.; b) ćwiczenia - 15 godz.; c) konsultacje - 1 godz.; d) kolokwia - 4 godz.; 2) Praca własna studenta - 70 godzin, w tym: a) 20 godz. – studia literaturowe; b) 10 godz. – przygotowywanie się studenta do kolokwiów; c) 18 godz. – przygotowywanie się studenta do ćwiczeń; d) 22 godz. – wykonanie raportów. 3) RAZEM –120 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich: 2 punkty ECTS – liczba godzin kontaktowych - 50 w tym: a) wykład -30 godz.; b) ćwiczenia - 15 godz.; c) konsultacje - 1 godz.; d) kolokwia- 4 godz.;
Język Wykładowy: Polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym 2 punkty ECTS – 55 godz., w tym: 1) udział w ćwiczeniach– 15 godz.; 2) 18 godz. – przygotowywanie się do ćwiczeń audytoryjnych; 3) 22 godz. – opracowanie wyników obliczeń, przygotowanie raportów cząstkowych i raportu końcowego.
Wykłady (tygodniowo) Ćwiczenia (tygodniowo) Laboratoria (tygodniowo) Projekty (tygodniowo) Lekcje komputerowe (tygodniowo) Suma godzin
2 1 0 0 0 45
Wymagania wstępne: Znajomość zagadnień podstawowych z elektrotechniki, prezentowanych na wykładzie Elektrotechnika i elektronika I i II. Znajomość zagadnień prezentowanych na wykładzie Pojazdy
Limit liczby studentów: według zarządzenia Rektora
Cele przedmiotu: Poznanie podstaw dotyczących budowy oraz zasady działania elektromechanicznych, układów napędowych. Poznanie podstawowych zasad oraz określania właściwych kryteriów doboru komponentów w napędach elektrycznych i hybrydowych. Poznanie właściwości i ograniczeń zastosowania komponentów wchodzących w skład napędów elektrycznych i hybrydowych, w tym szczególnie pierwotnych i wtórnych źródeł energii. Poznanie zasad i kryteriów dotyczących sterowania napędem elektrycznych w zależności od realizowanej fazy ruchu oraz sterowania rozdziałem mocy w napędach wieloźródłowych. Zapoznanie się z prowadzeniem doboru parametrów napędu elektrycznego w zależności od założonych wymagań i kryteriów w odniesieniu do warunków eksploatacyjnych pojazdu z napędem elektrycznym. Zapoznanie się z wpływem dobranych parametrów na właściwości energetyczne oraz ruchowe pojazdu z napędem elektrycznym, w tym szczególnie na zużycie energii elektrycznej.
Treści merytoryczne: Wykład Definicja napędów elektrycznych – omówienie zagadnienia napędu elektrycznego w odniesienie do ruchu pojazdu z napędami wykorzystywanymi współcześnie. Pojęcia akumulacji energii, rekuperacji energii, sprawności energetycznej napędu. Przeniesienie momentu obrotowego maszyny elektrycznej poprzez koło na nawierzchnię – warunki współpracy koła z nawierzchnią. Określenie i wyznaczenie oporów ruchu pojazdu. Podstawowe komponenty napędu elektrycznego: źródło zasilania (bateria akumulatorów elektrochemicznych, supercapacitory, ogniwo paliwowe); przetworniki energii elektrycznej na mechaniczną (maszyny elektryczne wraz z układami sterowania); elementy przeniesienia napędu (przekładnie mechaniczne). Dobór parametrów napędu elektrycznego: moc maszyny elektrycznej, pojemność baterii akumulatorów elektrochemicznych, dobór przełożeń mechanicznych, zgodnie z kryteriami maksymalnej sprawności i minimalnej masy układu napędowego. Obliczenia trakcyjne pojazdu z napędem elektrycznym. Charakterystyka właściwości ruchowych pojazdu z napędem elektrycznym. Przyspieszanie i hamowanie (hamowanie odzyskowe) pojazdu z napędem elektrycznym. Wpływu przeniesienia napędu na oś przednią lub tylną na proces przyspieszania i hamowania odzyskowego pojazdu. Ruch pojazdu z napędem elektrycznym po torze krzywoliniowym. Zagadnienie dyferencjału mechanicznego i elektrycznego. Wyznaczania zużycia energii elektrycznej dla napędów elektrycznych. Ćwiczenia audytoryjne: W ramach przewidzianych zajęć studenci wykonają głównie ćwiczenia obliczeniowe mające na celu praktyczne poznanie i utrwalenie wiedzy przez doświadczenie na temat istoty właściwego doboru parametrów napędu elektrycznego takich jak, moc maszyny elektrycznej, przełożenia mechaniczne czy pojemność baterii elektrochemicznej zgodnie z założonymi parametrami początkowymi jak prędkość maksymalna, minimalny zasięg jazdy czy czas przyspieszania. Dla tak zdefiniowanej struktury wykonują obliczenia trakcyjne w tym również energetyczne dla zadanego cyklu jazdy. Analizie poddają również warunki pracy maszyn elektrycznych współpracujących w dyferencjale elektrycznym
Metody oceny: Wykład: 2 kolokwia. Ćwiczenia: na podstawie raportów z bloków zagadnień określonych przez prowadzącego.
Egzamin: nie
Spis zalecanych lektur: 1. Stanisław Arczyński „Mechanika ruchu samochodu”. 2. Antoni Szumanowski „Akumulacja w pojazdach”. 3. Antoni Szumanowski „Fundamentals of Hybrid Drives”. 4. Antoni Szumanowski „Projektowanie dyferencjałów elektromechanicznych elektrycznych pojazdów drogowych”. 5. Gianfranco Pistoia „ Electric and Hybrid vehicles – Power Sources, Models, Sustainability, Infrastructure and the market” Elsevier. 6. Mehrdad Ehsani “ Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cells vehicles Fundamentals, Theory and design” CRC Press.
Witryna WWW przedmiotu: -
Uwagi dotyczące przedmiotu: -

Przedmiotowe efekty kształcenia

Kategoria: wiedza (profil ogólnoakademicki)

Efekt 1150-0000-ISP-0321 _ W_1
Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi opisać budowę oraz zasadę działania napędu elektrycznego.
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ W_2
Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi określić kryteria i ograniczenia w doborze parametrów napędu elektrycznego
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ W_3
Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi określić kryteria sterowania parametrami maszyn elektrycznych w dyferencjale elektrycznym.
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ W_4
Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi uzasadnić przeprowadzony dobór parametrów napędu elektrycznego ze szczególnym uwzględnieniem hamowania rekuperacyjnego
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ W_5
Posiada wiedzę i jest świadomy wpływu parametrów napędu na jego sprawność i zasięg jazdy pojazdu elektrycznego.
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.

Kategoria: umiejętności (profil ogólnoakademicki)

Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ U_1
Zna zasady i potrafi przeprowadzić dobór mocy, wartości przełożenia i pojemności baterii elektrochemicznej w napędzie elektrycznym
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, bieżące postępy na ćwiczeniach, raport z bloku ćwiczeń .
Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ U_2
Potrafi przeprowadzić obliczenia trakcyjne pojazdu z napędem elektrycznym
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, bieżące postępy na ćwiczeniach, raport z bloku ćwiczeń.
Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ U_3
Potrafi wyznaczyć warunki sterownia maszynami elektrycznymi w czasie ruchu po torze krzywoliniowym i zweryfikować je symulacyjnie.
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, bieżące postępy na ćwiczeniach, raport z bloku ćwiczeń.
Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ U_4
Potrafi zdefiniować warunki hamowania rekuperacyjnego w celu maksymalizacji odzysku energii kinetycznej pojazdu.
Sposób weryfikacji efektu: Kolokwia, bieżące postępy na ćwiczeniach, raport z bloku ćwiczeń.

Kategoria: kompetencje (profil ogólnoakademicki)

Efekt 1150-00000-ISP-0321 _ K_1
Potrafi pracować i współdziałać w grupie przy realizacji ćwiczeń audytoryjnych i opracowywaniu raportu, przyjmując w niej różne role
Sposób weryfikacji efektu: Ocena sposobu wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania.