- Nazwa przedmiotu:
- Teoria ruchu pojazdów elektrycznych
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Arkadiusz Hajduga
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny dowolnego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inżynieria Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-00000-ISP-0321
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2021/2022
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 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 prowadzenia zajęć:
- 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.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- 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
- Cel 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 kształcenia:
- 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:
Zaliczany jest na podstawie dwóch kolokwiów w semestrze. Ocena końcowa stanowi średnią arytmetyczną z ocen uzyskanych z poszczególnych kolokwiów. Dopuszcza się poprawę tylko jednego kolokwium. Termin zostanie uzgodniony z zainteresowanymi studentami.
Ćwiczenia:
Zaliczenie następuje na podstawie raportów z bloków zagadnień określonych przez prowadzącego wliczając w to pracę studenta i jego aktywność w czasie zajęć audytoryjnych..
Ocena końcowa ustalana jest na podstawie ocen końcowych z egzaminu i ćwiczeń, przy czym ocenie z egzaminu nadaje się większą wagę tj, ok. 60-65% oceny końcowej.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 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:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka 1150-0000-ISP-0321 _ W_1
- Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi opisać budowę oraz zasadę działania napędu elektrycznego.
Weryfikacja: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W05, K_W08, K_W12, K_W19
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ W_2
- Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi określić kryteria i ograniczenia w doborze parametrów napędu elektrycznego
Weryfikacja: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W05, K_W08, K_W12, K_W17, K_W19
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ W_3
- Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi określić kryteria sterowania parametrami maszyn elektrycznych w dyferencjale elektrycznym.
Weryfikacja: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W08, K_W12, K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ W_4
- Posiada wiedzę teoretyczną i potrafi uzasadnić przeprowadzony dobór parametrów napędu elektrycznego ze szczególnym uwzględnieniem hamowania rekuperacyjnego
Weryfikacja: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W05, K_W15, K_W17, K_W18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ W_5
- Posiada wiedzę i jest świadomy wpływu parametrów napędu na jego sprawność i zasięg jazdy pojazdu elektrycznego.
Weryfikacja: Kolokwia, ocena bieżących postępów na ćwiczeniach.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W09, K_W12, K_W13, K_W16
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ U_1
- Zna zasady i potrafi przeprowadzić dobór mocy, wartości przełożenia i pojemności baterii elektrochemicznej w napędzie elektrycznym
Weryfikacja: Kolokwia, bieżące postępy na ćwiczeniach, raport z bloku ćwiczeń .
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U16, K_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ U_2
- Potrafi przeprowadzić obliczenia trakcyjne pojazdu z napędem elektrycznym
Weryfikacja: Kolokwia, bieżące postępy na ćwiczeniach, raport z bloku ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U10, K_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ U_3
- Potrafi wyznaczyć warunki sterownia maszynami elektrycznymi w czasie ruchu po torze krzywoliniowym i zweryfikować je symulacyjnie.
Weryfikacja: Kolokwia, bieżące postępy na ćwiczeniach, raport z bloku ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U11, K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ U_4
- Potrafi zdefiniować warunki hamowania rekuperacyjnego w celu maksymalizacji odzysku energii kinetycznej pojazdu.
Weryfikacja: Kolokwia, bieżące postępy na ćwiczeniach, raport z bloku ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U14, K_U24
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka 1150-00000-ISP-0321 _ K_1
- Potrafi pracować i współdziałać w grupie przy realizacji ćwiczeń audytoryjnych i opracowywaniu raportu, przyjmując w niej różne role
Weryfikacja: Ocena sposobu wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K02, K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: