ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ: устройство, принцип работы, инфраструктура

Description

Предисловие от издательства Благодарность Список сокращений Предисловие Примечание переводчика Введение Электромобиль – будущее автомобильной отрасли? В.1. Электрифицированные транспортные средства: гибридные, электрические, водородные В.1.1. Микрогибридизация с помощью стартер-генератора (S&S) В.1.2. Частичные гибриды (MHEV) В.1.3. Полныея гибриды (HEV) В.1.4. Заряжаемый от электросети гибридный электромобиль (PHEV) В.1.5. Электромобиль с увеличенным запасом хода на электроэнергии (EREV) В.1.6. Аккумуляторный электромобиль (BEV) В.1.7. Электромобиль на топливных элементах (FCEV) В.2. Рынок электромобилей в 2020 г. В.3. Действительно ли электромобиль оказывает положительное воздействие на окружающую среду? В.3.1. Городской транспорт В.3.2. Электромобили среднего и премиум-класса В.3.3. Автобус В.3.4. Коммунальные услуги – грузовые автомобили В.4. Является ли электромобиль экономически выгодным? В.4.1. Городской транспорт В.4.2. Автомобили среднего и премиум-класса В.4.3. Автобус В.4.4. Коммунальные службы – грузовые автомобили В.5. Достаточно ли сырьевых ресурсов для массового развития электротранспорта? В.5.1. Медь В.5.2. Литий В.5.3 Кобальт В.5.4. Редкоземельные металлы В.6. Заключение Часть I Современное состояние и перспективы в области электромобилей Глава 1 Характеристики тягового электродвигателя Глава 2 Текущие решения в области двигателей для электромобилей 2.1. Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами 2.2. Асинхронный электродвигатель 2.3. Синхронный двигатель с фазным ротором 2.4. Заключение Глава 3 Современное состояние и перспективы технологий двигателей для электромобилей 3.1. Магнитные материалы 3.1.1. Введение 3.1.2. Магнитомягкие ферромагнитные материалы 3.1.3. Магнитотвердые ферромагнитные материалы: постоянные магниты 3.2. Обмотка электромашин переменного тока 3.2.1. Введение 3.2.2. Укладка обмоток в выемки 3.2.3. Зубчатые обмотки 3.3. Способы охлаждения электрической машины 3.3.1. Введение 3.3.2. Воздушное охлаждение открытых электромашин 3.3.3. Водяное охлаждение закрытых электромашин 3.3.4. Охлаждение диэлектрической жидкостью (маслом) 3.3.5. Сравнение эффективности охлаждения электромашин в зависимости от конструкции и жидкостей 3.4. Нетрадиционные типы электромашин: синхронные машины с двойным возбуждением и машины с осевым потоком 3.4.1. Синхронные электромашины с двойным возбуждением 3.4.2. Электромашины с осевым потоком 3.5. Заключение Глава 4 Силовая электроника и ее перспективы 4.1. Подробно об инверторе напряжения 4.1.1. Назначение инвертора 4.1.2. Традиционное устройство и ключевые параметры инверторов 4.1.3. Составные элементы стоимости оборудования 4.2. Пределы возможностей текущих решений по интеграции 4.2.1. Уменьшение количества разъемов и электромагнитных помех 4.2.2. Старение изоляторов и подшипников 4.2.3. Рабочее напряжение 4.2.4. Перспективы с точки зрения разделения обмоток электромашины 4.3. Полупроводники с широкой запрещенной зоной 4.3.1. Сравнение физических свойств различных полупроводников силовой электроники 4.3.2. Направления исследований по интеграции компонентов с широкой запретной зоной в электромашины 4.4. Заключение Часть II Современное состояние и перспективы совершенствования батарей электромобилей Глава 5 Принцип работы и характеристики литий-ионной батареи 5.1. Общий принцип работы батарей 5.2. Энергия и мощность 5.3. История создания литиевых батарей 5.4. Принцип работы литий-ионной системы 5.5. Выбор материала электродов 5.6. Сепаратор и электролит Глава 6 Производство литий-ионных батарей 6.1. Производство электродов 6.2. Сборка ячейки 6.3. Завершение/тренировка 6.4. Сборка аккумуляторной батареи 6.5. Компромисс между мощностью и энергией 6.6. Система управления батареей 6.7. Вторичная переработка и выбросы CO2 Глава 7 Характеристики современных батарей 7.1. Эффективность 7.2. Старение и срок службы батареи 7.3. Безопасность 7.4. Зарядка батареи 7.5. Стоимость 7.6. Производители аккумуляторов (ячеек) Глава 8 Инновации и перспективы 8.1. Технологические тенденции будущего 8.2. Перспективы совершенствования литий-ионных батарей 8.3. Твердотельные литиевые батареи 8.3.1. Материалы 8.3.2. Промышленное производство твердотельных батарей 8.4. Литий-серные (Li-S) батареи 8.5. Литий-воздушные батареи 8.6. Заключение Часть III Современное состояние и перспективы зарядных устройств электромобилей Глава 9 Инфраструктура и зарядные станции 9.1. Стандартизация зарядной инфраструктуры 9.2. Инфраструктура зарядных станций электромобилей 9.2.1. Обычная точка зарядки (переменный ток, от 1,8 до 22 кВт) 9.2.2. Точка быстрой зарядки (43 кВт переменного тока – 50 кВт постоянного тока  350 кВт) 9.2.3. Станция быстрой зарядки 9.3. Автомобильные разъемы зарядного устройства и протоколы связи с электромобилем 9.3.1. Стандарт CCS Combo 2 9.3.2. Стандарт CHAdeMO 9.3.3. Другие форматы Глава 10 Современные проводные зарядные устройства электромобилей 10.1. Типы зарядных устройств 10.2. Электромагнитная совместимость и безопасность зарядных устройств 10.3. Примеры бортовых зарядных устройств 10.3.1. Электромобиль Nissan Leaf: автономное бортовое зарядное устройство, изолированное от сети 10.3.2. Электромобиль Renault ZOE: бортовое нереверсивное зарядное устройство 10.3.3. SOFRACI: реверсивное бортовое зарядное устройство, интегрированное в тяговую цепь 10.4. Станции быстрой зарядки постоянным током высокой мощности 10.4.1. Структурная схема зарядного устройства 10.4.2. Использование модульной силовой электроники 10.4.3 Зарядные кабели с жидкостным охлаждением 10.4.4. Шина постоянного тока или шина переменного тока Глава 11 Перспективные технологии 11.1. Новые технологии 11.1.1. Полупроводники с широкой запретной зоной 11.1.2. Зарядка аккумуляторов от 800 В 11.1.3. Совместимость фильтров подавления электромагнитных помех 11.2. Перспективы развития зарядных устройств 11.2.1. Стандарт ChaoJi как эволюция стандартов CHAdeMO и GB/T 11.2.2. Автоматическая зарядка 11.2.3. Бесконтактная зарядка 11.2.4. Протокол Plug and Charge 11.2.5. Технология V2G / связь с инфраструктурой Глава 12 Бесконтактная зарядка электромобилей 12.1. Некоторые примеры реализации бесконтактных зарядных систем 12.1.1. Статическая зарядка 12.1.2. Динамическая зарядка 12.2. Стандарты инфраструктуры зарядки электромобилей 12.3. Физический принцип индукционной передачи энергии 12.3.1. Случай одиночной катушки 12.3.2. Случай магнитного взаимодействия нескольких катушек 12.4. Физический принцип передачи энергии по индукции 12.5. Системы индукционной передачи электроэнергии 12.5.1. Общая архитектура системы передачи электроэнергии 12.5.2. Электрическая схема зарядного устройства и характерные формы сигналов 12.5.3. Вывод уравнений и импедансов 12.5.4. Реализация магнитной связи двух катушек 12.5.5. Размерный фактор силовой электроники и потери преобразователя 12.5.6. КПД передачи электроэнергии 12.5.7. Общие характеристики индукционной системы передачи энергии 12.6. Заключение Часть IV Электромобиль и электросеть Глава 13 Новый потребитель электроэнергии 13.1. Преамбула 13.2. Новая тема для многих заинтересованных сторон 13.3. Краткое содержание 13.4. Определения 13.4.1. Подключение зарядного устройства к дому/зданию (V2H/B) 13.4.2. Работа в качестве резервного источника электроэнергии 13.4.3. Питание потребителей на природе, работа в качестве автономной генераторной установки (V2-Load) 13.4.4. Зарядка другого электромобиля (V2-Vehicle) Глава 14 Проблемы электросети 14.1. Введение 14.2. Проблемы баланса между поставкой и спросом на электроэнергию 14.2.1. Потребление электроэнергии электромобилями 14.2.2. Потенциальные проблемы на уровне электрической системы 14.2.3. Управление зарядкой электромобилей и интеграция в электросеть возобновляемых источников энергии 14.2.4. Вопросы динамики и краткосрочного баланса энергосистемы 14.3. Потенциальные проблемы транспортной электросети 14.4. Интеграция электротранспорта в распределительную сеть 14.4.1. Точки зарядки, интегрированные в существующий объект электропотребления 14.4.2. Пункты зарядки, требующие создания нового подключения к электросети 14.4.3. Пункты зарядки электромобилей для дальних поездок 14.4.4. Развитие зарядной инфраструктуры, интегрированной в локальную электросеть 14.4.5. Финансовые последствия интеграции электротранспорта 14.5. Островные электросети 14.6 Инновационная экосистема на пути индустриализации Глава 15 Возможности и их реализация 15.1. Введение 15.2. Является ли технология электромобилей зрелой? 15.3. Крупномасштабная интеграция возобновляемых источников энергии 15.3.1. Масштабное собственное потребление 15.3.2. Местный уровень 15.3.3. Управление на уровне электросистемы 15.4. Предоставление сетевых услуг 15.4.1. Общие положения 15.4.2. Национальный уровень – транспортная электросеть 15.4.3. Местный уровнь – распределительная сеть 15.4.4. Местный уровнь – прочие функции 15.5. Реализация технических решений 15.5.1. Еще раз о функциях, которые необходимо реализовать 15.5.2. Распределение ролей 15.5.3. Объекты, необходимые для реализации скоординированной сетевой услуги 15.5.4. Некоторые нормативные аспекты 15.6. Заключение Часть V Современное состояние и перспективы дорожных транспортных средств на топливных элементах Глава 16 Устройство и принцип работы системы топливных элементов 16.1. Топливный элемент для тягового применения 16.1.1. Технические характеристики 16.1.2. Принцип работы топливной ячейки и следствия из него 16.2. Компоненты топливного элемента 16.2.1. Мембрана 16.2.2 Активный слой электрода 16.2.3. Диффузионный слой электрода 16.2.4. Биполярные пластины 16.3. Система топливных ячеек 16.3.1. Воздушный канал системы 16.3.2. Водородный канал системы 16.3.3. Канал электрического тока 16.3.4. Тепловой канал 16.3.5. Эффективность системы ВТЭ Глава 17 Перспективы развития топливных элементов и водородной инфраструктуры электротранспорта 17.1. Есть ли перспективы у автомобилей на водородном топливе 17.1.1. Автомобили на водородном топливе: существующие демонстрационные проекты 17.1.2. Транспортные средства на водородной энергии: уровень зрелости технологических разработок и связанные с ними тенденции 17.2. Развитие инфраструктуры 17.2.1. Производство водорода 17.2.2. Хранение водорода 17.2.3. Транспортировка водорода 17.2.4. Распределение, максимально приближенное к потребителю 17.2.5. Безопасность Заключение и перспективы: общие размышления о месте водорода в электромобильном транспорте Приложения Приложение 1 Электромоторы электромобилей П1.1. Основные законы электромагнетизма П1.1.1. Понятие поля: электрическое поле П1.1.2. Проводимость, электрическое сопротивление, электрический ток и закон Ома П1.1.3. Магнитное поле, магнитная индукция П1.1.4. Ферромагнитные материалы, понятие насыщения П1.1.5. Явление индукции, закон Ленца–Фарадея П1.2. Общий принцип создания крутящего момента и классификация электрических машин П1.2.1. Введение П1.2.2. Механизмы создания электромагнитного момента П1.2.3. Классификация электромашин П1.3. Создание вращающегося поля статора в электромоторе переменного тока П1.3.1. Введение П1.3.2. Принцип создания вращающегося поля статора П1.4. Синхронные электромашины с невозбужденным ротором П1.4.1. Введение П1.4.2. Принцип работы синхронного электромотора с переменным магнитным сопротивлением П1.4.3. Моделирование в синусоидальном установившемся режиме синхронной электромашины с переменным сопротивлением П1.4.4. Стратегии управления и построение графиков характеристик синхронных электромашин с переменным магнитным сопротивлением П1.5. Синхронные электромоторы с возбуждением магнитного поля в роторе П1.5.1. Введение П1.5.2. Принцип работы синхронных электромоторов с возбуждением ротора и гладкими полюсами П1.5.3. Моделирование синхронных электромоторов с возбужденным ротором с гладкими полюсами в синусоидальном установившемся режиме П1.5.4. Стратегии управления и графики характеристик синхронных электромашин с обмотками возбуждения и гладкими полюсами П1.5.5. Тяговые электромоторы с магнитным возбуждением ротора П1.6. Асинхронные электромашины П1.6.1. Введение П1.6.2. Принцип работы асинхронной электромашины П1.6.3. Модель электромашины в синусоидальном установившемся режиме П1.6.4. Стратегии управления асинхронной электромашиной и графики характеристик П1.7. Введение в управление тяговыми электрическими машинами Приложение 2 Введение в силовую электронику П2.1. Основы электронного преобразования электроэнергии П2.1.1. Управление потоком электрической энергии П2.1.2. Ограничение эффективности использования энергии П2.1.3. Модуляция в силовой электронике П2.1.4. Общий принцип работы электронного преобразователя мощности П2.1.5. Частный случай преобразования DC-DC П2.1.6. Компоненты силовой электроники – коммутационная ячейка П2.1.7. На пути к биполярной системе П2.2. Потери в силовых электронных преобразователях П2.2.1. Потери проводимости П2.2.2. Коммутационные потери П2.2.3. Максимальные значения рабочего тока и частоты коммутации силовых компонентов П2.3. Электронные преобразователи энергии в электромобилях П2.3.1. Тяговый инвертор и инвертор компрессора теплового насоса П2.3.2. Реверсивный преобразователь DC-DC, регулирующий напряжение питания инвертора П2.3.3. Бортовое зарядное устройство П2.3.4 Преобразователь постоянного тока из высоковольтной сети батареи в низковольтную сеть электромобиля Список используемой литературы Предметный указатель стр Предисловие от издательства Благодарность Список сокращений Предисловие Примечание переводчика Введение Электромобиль – будущее автомобильной отрасли? В.1. Электрифицированные транспортные средства: гибридные, электрические, водородные В.1.1. Микрогибридизация с помощью стартер-генератора (S&S) В.1.2. Частичные гибриды (MHEV) В.1.3. Полныея гибриды (HEV) В.1.4. Заряжаемый от электросети гибридный электромобиль (PHEV) В.1.5. Электромобиль с увеличенным запасом хода на электроэнергии (EREV) В.1.6. Аккумуляторный электромобиль (BEV) В.1.7. Электромобиль на топливных элементах (FCEV) В.2. Рынок электромобилей в 2020 г. В.3. Действительно ли электромобиль оказывает положительное воздействие на окружающую среду? В.3.1. Городской транспорт В.3.2. Электромобили среднего и премиум-класса В.3.3. Автобус В.3.4. Коммунальные услуги – грузовые автомобили В.4. Является ли электромобиль экономически выгодным? В.4.1. Городской транспорт В.4.2. Автомобили среднего и премиум-класса В.4.3. Автобус В.4.4. Коммунальные службы – грузовые автомобили В.5. Достаточно ли сырьевых ресурсов для массового развития электротранспорта? В.5.1. Медь В.5.2. Литий В.5.3 Кобальт В.5.4. Редкоземельные металлы В.6. Заключение Часть I Современное состояние и перспективы в области электромобилей Глава 1 Характеристики тягового электродвигателя Глава 2 Текущие решения в области двигателей для электромобилей 2.1. Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами 2.2. Асинхронный электродвигатель 2.3. Синхронный двигатель с фазным ротором 2.4. Заключение Глава 3 Современное состояние и перспективы технологий двигателей для электромобилей 3.1. Магнитные материалы 3.1.1. Введение 3.1.2. Магнитомягкие ферромагнитные материалы 3.1.3. Магнитотвердые ферромагнитные материалы: постоянные магниты 3.2. Обмотка электромашин переменного тока 3.2.1. Введение 3.2.2. Укладка обмоток в выемки 3.2.3. Зубчатые обмотки 3.3. Способы охлаждения электрической машины 3.3.1. Введение 3.3.2. Воздушное охлаждение открытых электромашин 3.3.3. Водяное охлаждение закрытых электромашин 3.3.4. Охлаждение диэлектрической жидкостью (маслом) 3.3.5. Сравнение эффективности охлаждения электромашин в зависимости от конструкции и жидкостей 3.4. Нетрадиционные типы электромашин: синхронные машины с двойным возбуждением и машины с осевым потоком 3.4.1. Синхронные электромашины с двойным возбуждением 3.4.2. Электромашины с осевым потоком 3.5. Заключение Глава 4 Силовая электроника и ее перспективы 4.1. Подробно об инверторе напряжения 4.1.1. Назначение инвертора 4.1.2. Традиционное устройство и ключевые параметры инверторов 4.1.3. Составные элементы стоимости оборудования 4.2. Пределы возможностей текущих решений по интеграции 4.2.1. Уменьшение количества разъемов и электромагнитных помех 4.2.2. Старение изоляторов и подшипников 4.2.3. Рабочее напряжение 4.2.4. Перспективы с точки зрения разделения обмоток электромашины 4.3. Полупроводники с широкой запрещенной зоной 4.3.1. Сравнение физических свойств различных полупроводников силовой электроники 4.3.2. Направления исследований по интеграции компонентов с широкой запретной зоной в электромашины 4.4. Заключение Часть II Современное состояние и перспективы совершенствования батарей электромобилей Глава 5 Принцип работы и характеристики литий-ионной батареи 5.1. Общий принцип работы батарей 5.2. Энергия и мощность 5.3. История создания литиевых батарей 5.4. Принцип работы литий-ионной системы 5.5. Выбор материала электродов 5.6. Сепаратор и электролит Глава 6 Производство литий-ионных батарей 6.1. Производство электродов 6.2. Сборка ячейки 6.3. Завершение/тренировка 6.4. Сборка аккумуляторной батареи 6.5. Компромисс между мощностью и энергией 6.6. Система управления батареей 6.7. Вторичная переработка и выбросы CO2 Глава 7 Характеристики современных батарей 7.1. Эффективность 7.2. Старение и срок службы батареи 7.3. Безопасность 7.4. Зарядка батареи 7.5. Стоимость 7.6. Производители аккумуляторов (ячеек) Глава 8 Инновации и перспективы 8.1. Технологические тенденции будущего 8.2. Перспективы совершенствования литий-ионных батарей 8.3. Твердотельные литиевые батареи 8.3.1. Материалы 8.3.2. Промышленное производство твердотельных батарей 8.4. Литий-серные (Li-S) батареи 8.5. Литий-воздушные батареи 8.6. Заключение Часть III Современное состояние и перспективы зарядных устройств электромобилей Глава 9 Инфраструктура и зарядные станции 9.1. Стандартизация зарядной инфраструктуры 9.2. Инфраструктура зарядных станций электромобилей 9.2.1. Обычная точка зарядки (переменный ток, от 1,8 до 22 кВт) 9.2.2. Точка быстрой зарядки (43 кВт переменного тока – 50 кВт постоянного тока  350 кВт) 9.2.3. Станция быстрой зарядки 9.3. Автомобильные разъемы зарядного устройства и протоколы связи с электромобилем 9.3.1. Стандарт CCS Combo 2 9.3.2. Стандарт CHAdeMO 9.3.3. Другие форматы Глава 10 Современные проводные зарядные устройства электромобилей 10.1. Типы зарядных устройств 10.2. Электромагнитная совместимость и безопасность зарядных устройств 10.3. Примеры бортовых зарядных устройств 10.3.1. Электромобиль Nissan Leaf: автономное бортовое зарядное устройство, изолированное от сети 10.3.2. Электромобиль Renault ZOE: бортовое нереверсивное зарядное устройство 10.3.3. SOFRACI: реверсивное бортовое зарядное устройство, интегрированное в тяговую цепь 10.4. Станции быстрой зарядки постоянным током высокой мощности 10.4.1. Структурная схема зарядного устройства 10.4.2. Использование модульной силовой электроники 10.4.3 Зарядные кабели с жидкостным охлаждением 10.4.4. Шина постоянного тока или шина переменного тока Глава 11 Перспективные технологии 11.1. Новые технологии 11.1.1. Полупроводники с широкой запретной зоной 11.1.2. Зарядка аккумуляторов от 800 В 11.1.3. Совместимость фильтров подавления электромагнитных помех 11.2. Перспективы развития зарядных устройств 11.2.1. Стандарт ChaoJi как эволюция стандартов CHAdeMO и GB/T 11.2.2. Автоматическая зарядка 11.2.3. Бесконтактная зарядка 11.2.4. Протокол Plug and Charge 11.2.5. Технология V2G / связь с инфраструктурой Глава 12 Бесконтактная зарядка электромобилей 12.1. Некоторые примеры реализации бесконтактных зарядных систем 12.1.1. Статическая зарядка 12.1.2. Динамическая зарядка 12.2. Стандарты инфраструктуры зарядки электромобилей 12.3. Физический принцип индукционной передачи энергии 12.3.1. Случай одиночной катушки 12.3.2. Случай магнитного взаимодействия нескольких катушек 12.4. Физический принцип передачи энергии по индукции 12.5. Системы индукционной передачи электроэнергии 12.5.1. Общая архитектура системы передачи электроэнергии 12.5.2. Электрическая схема зарядного устройства и характерные формы сигналов 12.5.3. Вывод уравнений и импедансов 12.5.4. Реализация магнитной связи двух катушек 12.5.5. Размерный фактор силовой электроники и потери преобразователя 12.5.6. КПД передачи электроэнергии 12.5.7. Общие характеристики индукционной системы передачи энергии 12.6. Заключение Часть IV Электромобиль и электросеть Глава 13 Новый потребитель электроэнергии 13.1. Преамбула 13.2. Новая тема для многих заинтересованных сторон 13.3. Краткое содержание 13.4. Определения 13.4.1. Подключение зарядного устройства к дому/зданию (V2H/B) 13.4.2. Работа в качестве резервного источника электроэнергии 13.4.3. Питание потребителей на природе, работа в качестве автономной генераторной установки (V2-Load) 13.4.4. Зарядка другого электромобиля (V2-Vehicle) Глава 14 Проблемы электросети 14.1. Введение 14.2. Проблемы баланса между поставкой и спросом на электроэнергию 14.2.1. Потребление электроэнергии электромобилями 14.2.2. Потенциальные проблемы на уровне электрической системы 14.2.3. Управление зарядкой электромобилей и интеграция в электросеть возобновляемых источников энергии 14.2.4. Вопросы динамики и краткосрочного баланса энергосистемы 14.3. Потенциальные проблемы транспортной электросети 14.4. Интеграция электротранспорта в распределительную сеть 14.4.1. Точки зарядки, интегрированные в существующий объект электропотребления 14.4.2. Пункты зарядки, требующие создания нового подключения к электросети 14.4.3. Пункты зарядки электромобилей для дальних поездок 14.4.4. Развитие зарядной инфраструктуры, интегрированной в локальную электросеть 14.4.5. Финансовые последствия интеграции электротранспорта 14.5. Островные электросети 14.6 Инновационная экосистема на пути индустриализации Глава 15 Возможности и их реализация 15.1. Введение 15.2. Является ли технология электромобилей зрелой? 15.3. Крупномасштабная интеграция возобновляемых источников энергии 15.3.1. Масштабное собственное потребление 15.3.2. Местный уровень 15.3.3. Управление на уровне электросистемы 15.4. Предоставление сетевых услуг 15.4.1. Общие положения 15.4.2. Национальный уровень – транспортная электросеть 15.4.3. Местный уровнь – распределительная сеть 15.4.4. Местный уровнь – прочие функции 15.5. Реализация технических решений 15.5.1. Еще раз о функциях, которые необходимо реализовать 15.5.2. Распределение ролей 15.5.3. Объекты, необходимые для реализации скоординированной сетевой услуги 15.5.4. Некоторые нормативные аспекты 15.6. Заключение Часть V Современное состояние и перспективы дорожных транспортных средств на топливных элементах Глава 16 Устройство и принцип работы системы топливных элементов 16.1. Топливный элемент для тягового применения 16.1.1. Технические характеристики 16.1.2. Принцип работы топливной ячейки и следствия из него 16.2. Компоненты топливного элемента 16.2.1. Мембрана 16.2.2 Активный слой электрода 16.2.3. Диффузионный слой электрода 16.2.4. Биполярные пластины 16.3. Система топливных ячеек 16.3.1. Воздушный канал системы 16.3.2. Водородный канал системы 16.3.3. Канал электрического тока 16.3.4. Тепловой канал 16.3.5. Эффективность системы ВТЭ Глава 17 Перспективы развития топливных элементов и водородной инфраструктуры электротранспорта 17.1. Есть ли перспективы у автомобилей на водородном топливе 17.1.1. Автомобили на водородном топливе: существующие демонстрационные проекты 17.1.2. Транспортные средства на водородной энергии: уровень зрелости технологических разработок и связанные с ними тенденции 17.2. Развитие инфраструктуры 17.2.1. Производство водорода 17.2.2. Хранение водорода 17.2.3. Транспортировка водорода 17.2.4. Распределение, максимально приближенное к потребителю 17.2.5. Безопасность Заключение и перспективы: общие размышления о месте водорода в электромобильном транспорте Приложения Приложение 1 Электромоторы электромобилей П1.1. Основные законы электромагнетизма П1.1.1. Понятие поля: электрическое поле П1.1.2. Проводимость, электрическое сопротивление, электрический ток и закон Ома П1.1.3. Магнитное поле, магнитная индукция П1.1.4. Ферромагнитные материалы, понятие насыщения П1.1.5. Явление индукции, закон Ленца–Фарадея П1.2. Общий принцип создания крутящего момента и классификация электрических машин П1.2.1. Введение П1.2.2. Механизмы создания электромагнитного момента П1.2.3. Классификация электромашин П1.3. Создание вращающегося поля статора в электромоторе переменного тока П1.3.1. Введение П1.3.2. Принцип создания вращающегося поля статора П1.4. Синхронные электромашины с невозбужденным ротором П1.4.1. Введение П1.4.2. Принцип работы синхронного электромотора с переменным магнитным сопротивлением П1.4.3. Моделирование в синусоидальном установившемся режиме синхронной электромашины с переменным сопротивлением П1.4.4. Стратегии управления и построение графиков характеристик синхронных электромашин с переменным магнитным сопротивлением П1.5. Синхронные электромоторы с возбуждением магнитного поля в роторе П1.5.1. Введение П1.5.2. Принцип работы синхронных электромоторов с возбуждением ротора и гладкими полюсами П1.5.3. Моделирование синхронных электромоторов с возбужденным ротором с гладкими полюсами в синусоидальном установившемся режиме П1.5.4. Стратегии управления и графики характеристик синхронных электромашин с обмотками возбуждения и гладкими полюсами П1.5.5. Тяговые электромоторы с магнитным возбуждением ротора П1.6. Асинхронные электромашины П1.6.1. Введение П1.6.2. Принцип работы асинхронной электромашины П1.6.3. Модель электромашины в синусоидальном установившемся режиме П1.6.4. Стратегии управления асинхронной электромашиной и графики характеристик П1.7. Введение в управление тяговыми электрическими машинами Приложение 2 Введение в силовую электронику П2.1. Основы электронного преобразования электроэнергии П2.1.1. Управление потоком электрической энергии П2.1.2. Ограничение эффективности использования энергии П2.1.3. Модуляция в силовой электронике П2.1.4. Общий принцип работы электронного преобразователя мощности П2.1.5. Частный случай преобразования DC-DC П2.1.6. Компоненты силовой электроники – коммутационная ячейка П2.1.7. На пути к биполярной системе П2.2. Потери в силовых электронных преобразователях П2.2.1. Потери проводимости П2.2.2. Коммутационные потери П2.2.3. Максимальные значения рабочего тока и частоты коммутации силовых компонентов П2.3. Электронные преобразователи энергии в электромобилях П2.3.1. Тяговый инвертор и инвертор компрессора теплового насоса П2.3.2. Реверсивный преобразователь DC-DC, регулирующий напряжение питания инвертора П2.3.3. Бортовое зарядное устройство П2.3.4 Преобразователь постоянного тока из высоковольтной сети батареи в низковольтную сеть электромобиля Список используемой литературы Предметный указатель