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. 2020/2021
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

Efekt 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 efekty kierunkowe: K_W05, K_W08, K_W12, K_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W05
Efekt 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 efekty kierunkowe: K_W05, K_W08, K_W12, K_W17, K_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W05
Efekt 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 efekty kierunkowe: K_W08, K_W12, K_W13
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W03
Efekt 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 efekty kierunkowe: K_W05, K_W15, K_W17, K_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
Efekt 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 efekty kierunkowe: K_W09, K_W12, K_W13, K_W16
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W06, T1A_W08, InzA_W01, InzA_W03, T1A_W03, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 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 efekty kierunkowe: K_U09, K_U16
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U12, InzA_U04, T1A_U12, T1A_U16
Efekt 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 efekty kierunkowe: K_U10, K_U23
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U11
Efekt 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 efekty kierunkowe: K_U11, K_U12
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U07, T1A_U08
Efekt 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 efekty kierunkowe: K_U14, K_U24
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U14, InzA_U06, T1A_U15, InzA_U07

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

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
Weryfikacja: Ocena sposobu wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania.
Powiązane efekty kierunkowe: K_K02, K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K02, InzA_K01, T1A_K03, T1A_K04