Оптимізація параметрів накопичення енергії електробусів, що заряджаються на кінцевих зупинках

Автор(и)

  • Олександр Хаустов Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
  • Борис Любарський Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Ключові слова:

тяговий привод, накопичувач енергії, електробус, тролейбус, оптимізація параметрів, цільова функція

Анотація

В роботі розроблено методологію визначення оптимальних параметрів комбінованого накопичувача енергії для електробуса на основі вирішення задачі умовної мінімізації з урахуванням режиму руху, параметрів маршруту, та обмежень за вагою та розмірами при заряджанні накопичувача на кінцевих зупинках маршруту. Практичне значення роботи полягає у визначенні параметрів комбінованих накопичувачів енергії для електробуса на прикладі багатокомпонентного накопичувача енергії. Аналіз результатів дослідження щодо вирішення задачі оптимізації довів, що при економічному русі на маршруті 4 та 10 оптимальними є трикомпонентний накопичувачі з 1 гілкою з LTO-елементами та 28 гілок з LFP – елементами та 1 гілкою суперконденсаторів. При русі у проміжному та швидкісному режимах оптимальними є двокомпонентні накопичувачі з параметрами: 2 гілки з LTO-елементами та 15 гілок з LFP – елементами та 1 гілка з LTO-елементами та 47 гілок з LFP – елементами , відповідно. Для режиму з перешкодами для 10 маршрути достатньо накопичувача, що працює у «швидкісному» режимі, однак для 4 маршруту, що вимагає більшої енергоємності необхідно застосування моно компонентного LFP – елементного накопичувача з 81 гілкою.

Посилання

Kondratyeva, L. Yu., & Ryabov, E. S. (2022). Preliminary analysis of options for building an on-board energy storage system for an electric locomotive. Theoretical and practical research of young scientists: proceedings of the XVI International Scientific and Practical Conference of Master's and PhD Students (p. 421). Kharkiv: NTU "KhPI". https://science.kname.edu.ua/images/dok/konferentsii/2025/Tezi%20konferencij%202025/Materiali_KONFERENCIA_22_24_ZOVTNA_2025.pdf. [in Ukrainian]

Kondratieva, L., Overianova, L., Tkachenko, V., Riabov, I., & Demydov, O. (2024). Simulation of the operation of the on-board energy storage in the tractional system of a quarry locomotive. Transport Systems and Technologies, (43), 136–148. https://doi.org/10.32703/2617-9059-2024-43-11.

Goolak, S., Kondratieva, L., Riabov, I., Keršys, A., & Makaras, R. (2023). Research and optimization of hybrid on-board energy storage system of an electric locomotive for quarry rail transport. Energies, 16(7), 3293. https://doi.org/10.3390/en16073293.

Babiy, M. V., Dolynnyi, A. V., & Kostyuk, E. R. (2019). Setting the main tasks of organizing trolleybus transportation. Proceedings of the VIII International Scientific and Technical Conference of Young Scientists and Students “Actual Problems of Modern Technologies” (vol. 1, pp. 159–160). Ternopil: TNTU. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30758. [in Ukrainian]

KP "Electroavtotrans". (n.d.). Official website. Retrieved from: http://eat.if.ua/. [in Ukrainian]

Hnatov, A., Argun, Sch., & Bykova, Ye. (2016). Electric bus on supercapacitors for urban transportation. Bulletin of the Kharkiv National Automobile and Road University, (72), 29–34. https://europub.co.uk/articles/-A-164844. [in Ukrainian]

Vehicle Emission Standards. (2016). Retrieved September 3, 2018, from: https://infrastructure.gov.au/vehicles/environment/emission/index.aspx.

Khaustov, O. (2025). Choosing the type of cells for a multi-component energy storage system for an electric bus that is charged at a depot. Energy saving. Energy. Energy audit, 9(212), 41–56. https://doi.org/10.20998/2313-8890.2025.09.04. [in Ukrainian].

National Commission for State Regulation in the Spheres of Energy and Utilities. (2015, February 26). On Setting Tariffs for Electricity Sold to the Population (Resolution of the National Commission for State Regulation in the Spheres of Energy and Utilities No. 220). https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0231-15#Text. [in Ukrainian]

Soroka, K. O., & Lychov, D. O. (2017). Increasing the efficiency of electric transport operations through control and optimization of speed regimes. Bulletin of NTU "KhPI",27(1249), 289–293. [in Ukrainian]

Soroka, K. O., & Lychov, D. O. (2015). Meaningful model and equations of electric transport movement. Bulletin of the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 3(57), 97–106. https://doi.org/10.15802/stp2015/46056. [in Ukrainian].

Yinlong Energy. (n.d.). Yinlong battery. Retrieved from: https://www.yinlong.energy/yinlong-battery#footer.

Enerprof. (n.d.). Enerpower 26650 LiFePO4 3.2V 3000mAh 10C. Retrieved fro: https://enerprof.de/en/lifepo4-batteries/lifepo4-battery-cells/lifepo4-battery-cells-26650/36/enerpower-26650-lifepo4-3.2v-3000mah-10c.

Maxwell Technologies. (2021). New 2.7V 3000F Cell Datasheet. Retrieved from: https://maxwell.com/wp-content/uploads/2021/09/3003279.2_Final-DS_New-2.7V-3000F-Cell_20210406.pdf.

Nikulina, O. M., Severyn, V. P., & Kotsiuba, N. V. (2020). Development of information technology for optimizing the control of complex dynamic systems. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: System Analysis, Management and Information Technologies, 2(4), 63–69. https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/50285. [in Ukrainian].

Severyn, V. P., & Nikulina, O. M. (2023). Methods and algorithms of multidimensional unconditional optimization: a textbook. Kharkiv: NTU "KhPI". https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/67856. [in Ukrainian].

Nikulina, O. M., & Severyn, V. P. (2024). Numerical methods for modeling and optimization of control of dynamic systems: a textbook. Kharkiv: NTU "KhPI". https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/73689. [in Ukrainian].

Liubarskyi, B., Iakunin, D., Nikonov, O., Liubarskyi, D., & Yeritsyan, B. (2022). Optimizing geometric parameters for the rotor of a traction synchronous reluctance motor assisted by partitioned permanent magnets. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(8(116)), 38–44. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.254373.

Khaustov, O., & Liubarskyi, B. (2025). Optimization of quasi-steady-state operating modes of synchronous jet motors with permanent magnets for electric buses. Energy saving. Energy. Energy audit, 3(206), 16–30. https://doi.org/10.20998/2313-8890.2025.03.02. [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-29

Як цитувати

Хаустов, О., & Любарський, Б. (2025). Оптимізація параметрів накопичення енергії електробусів, що заряджаються на кінцевих зупинках. Транспортні системи і технології, (46). вилучено із https://tst.duit.in.ua/index.php/tst/article/view/441

Номер

Розділ

Техніка і технології