|
|
Hlavní nabídka Prohlížení IS/STAG
Nalezené předměty, počet: 1
Stránkování výsledků vyhledávání
Nalezeno 1 záznamů
Export do Xls
Informace o předmětu
KEV / EMB
:
Popis předmětu
Pracoviště / Zkratka
|
KEV
/
EMB
|
Akademický rok
|
2024/2025
|
Akademický rok
|
2024/2025
|
Název
|
Elektromobilita
|
Způsob zakončení
|
Zápočet
|
Způsob zakončení
|
Zápočet
|
Akreditováno / Kredity
|
Ano,
3
Kred.
|
Forma zakončení
|
Ústní
|
Forma zakončení
|
Ústní
|
Rozsah hodin
|
Přednáška
2
[HOD/TYD]
Cvičení
1
[HOD/TYD]
|
Zápočet před zkouškou
|
Ne
|
Zápočet před zkouškou
|
Ne
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Počítán do průměru
|
NE
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština, Angličtina
|
Obs/max
|
|
|
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Letní semestr
|
21 / -
|
0 / -
|
2 / -
|
Počítán do průměru
|
NE
|
Zimní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Rozvrh
|
Ano
|
Vyučovaný semestr
|
Letní semestr
|
Vyučovaný semestr
|
Letní semestr
|
Minimum (B + C) studentů
|
10
|
Volně zapisovatelný předmět |
Ano
|
Volně zapisovatelný předmět
|
Ano
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština, Angličtina
|
Počet dnů praxe
|
0
|
Počet hodin kontaktní výuky |
|
Hodnotící stupnice |
S|N |
Periodicita |
každý rok
|
Periodicita upřesnění |
|
Základní teoretický předmět |
Ano
|
Profilující předmět |
Ano
|
Základní teoretický předmět |
Ano
|
Hodnotící stupnice |
S|N |
Nahrazovaný předmět
|
Žádný
|
Vyloučené předměty
|
Nejsou definovány
|
Podmiňující předměty
|
Nejsou definovány
|
Předměty informativně doporučené
|
Nejsou definovány
|
Předměty,které předmět podmiňuje
|
KEV/SNEMB, KEV/SNVEL, KEV/SNVKE
|
Graf četnosti udělených hodnocení studentům napříč roky:
Obrázek PNG
,
XLS
|
Cíle předmětu (anotace):
|
Cílem předmětu je vybavit studenty znalostmi z oblasti elektromobility, tj. elektrických a hybridních silničních vozidel. Hlavní část náplně předmětu tvoří trakční pohony (elektrické motory a výkonové měniče) napájené z baterie a jejich specifika v oblasti silničních vozidel, dále trakční baterie, dobíjení, spotřeby a dojezdy elektrovozů, matematické modelování. Pozornost je věnována také perspektivním směrům, jakými jsou např. vícefázové systémy nebo bezdrátové dobíjení. Vedle samotného trakčního pohonu je pozornost věnována dalším aspektům elektromobility, nedílnou součástí je srovnání s tradičními vozy se spalovacím motorem.
|
Požadavky na studenta
|
Zápočet: Účast na cvičeních. Aktivní znalost látky probírané na přednáškách a cvičeních. Vypracování semestrální práce.
|
Obsah
|
1. Úvod do problematiky
- Pohled do historie - počátky elektromobility ve 20. stol. a novodobá historie elektromobility v moderní éře
- Emise současných spalovacích vozů, stechiometrická rovnice
- Vývoj emisních limitů a emisní politiky v EU, USA, Čína, problematika skleníkových plynů (GHG)
2. Základní uspořádání a komponenty
- Segmenty osobních aut, modelové řady, platformy a náklady
- Základní uspořádání elektrických vozů, základní komponenty.
3. Matematické modelování a simulace
- Tvorba matematického modelu, modelování vozidla, jízdních odporů.
4. Elektrické motory
- Základní principy, charakteristiky a vlastnosti motorů typu ASM, PMSM, BLDC, momentové a výkonové charakteristiky a účinnostní mapy, porovnání.
- Rovnice výkonu pro návrh stroje - vysokootáčkové vs. pomaloběžné kolové stroje, problematika permanentních magnetů.
5. Výkonové měniče
- Třífázový napěťový střídač, základní topologie a vlastnosti, maximální napětí na zátěži, vliv vybíjení baterie.
- Výkonové měniče pro dopravní techniku a měniče s vysokou hustotou výkonu, problematika konstrukce, aktuální kW/l, technologie IGBT, SiC, GaN.
6. Baterie I
- Historie baterie Li-ion, periodická tabulka prvků, lithium a jeho vlastnosti.
- Lithiový článek, uspořádání a princip, hustota energie Wh/kg a porovnání s fosilními palivy, výkonová hustota W/kg.
- Vybíjecí charakteristiky článků, vnitřní odpor, vliv teploty a velikosti vybíjecího proudu, principy degradace baterie.
- Návrh trakční baterie, modelování baterie (théveninův model), battery management (BMS).
7. Baterie II
- Technologie katody lithiových článků (LCO, NMC, NCA, LFP), porovnání, problematika kobaltu.
- Technologie anody lithiových článků (grafit, grafit-Si, Li, LTO), porovnání, perspektivní směry - baterie s pevným elektrolytem a sodíkové baterie.
8. Vyzvaná přednáška
- Přednáška odborníka z technického vývoje automobilového výrobce.
9. Vozy s hybridním pohonem
- Stupně elektrifikace vozů, mild hybridy 48 V, HEV, PHEV, BEV, vozy s rozšířeným dojezdem (range extenders).
- Sériové hybridy, paralelní hybridy, sério-paralelní hybridy, rozdělení hybridních vozidel dle umístění elektrického stroje, rozbor pohonu sério-paralelní hybridu s planetovou převodovkou.
10. Spotřeby a dojezdy - spotřeby elektrovozů z reálného provozu, vliv teploty a ročního období, jízdní cykly NEDC, WLTP, výsledky měření na městském okruhu, rozbor spotřeby jednotlivých systémů, porovnání se spalovacími motory.
11. Nabíjení - možnosti dobíjení trakční baterie, způsoby nabíjení, dobíjecí výkony a doby dobíjení, typy dobíjecích zásuvek, standardy, infrastruktura.
12. Bezdrátové nabíjecí systémy
- Přenos výkonu přes bezdrátový systém, principy přenosu a rezonanční frekvence, možnosti uspořádání primární a sekundární strany, výkony, účinnost, problematika bezpečnosti.
13. Vícefázové systémy
- Perspektivní směry - n-fázové systémy, zobecněná Clarkova transformace, vznik točivého pole, základní vlastnosti a výhody.
|
Aktivity
|
|
Studijní opory
|
Studijní opory jsou studentům k dispozici v systému Moodle (moodle.zcu.cz) se všemi podstatnými materiály a informacemi, včetně zkušebních testů.
|
Garanti a vyučující
|
-
Garanti:
Doc. Ing. Tomáš Komrska, Ph.D. ,
-
Přednášející:
Doc. Ing. Jiří Hammerbauer, Ph.D. (10%),
Doc. Ing. Vladimír Kindl, Ph.D. (10%),
Doc. Ing. Tomáš Komrska, Ph.D. (60%),
Ing. Kamil Kosturik, Ph.D. (10%),
Ing. Jakub Ševčík (10%),
-
Cvičící:
Ing. Bedřich Bednář, Ph.D. (12%),
Doc. Ing. Tomáš Komrska, Ph.D. (40%),
Ing. Luboš Streit, Ph.D. (40%),
Ing. Jakub Ševčík (8%),
|
Literatura
|
-
Základní:
Chau, K. T. Electric Vehicle Machines and Drives: Design, Analysis and Application. Wiley-IEEE Press, 2015. ISBN 978-1-118-75252-4.
-
Základní:
Pittermann, Martin. Elektrické pohony : základy. Vyd. 1. Plzeň : Západočeská univerzita, 2008.
-
Doporučená:
Jochen Link. Elektromobilität und erneuerbare Energien: Lokal optimierter Einsatz von netzgekoppelten Fahrzeugen. Dortmund, Německo, 2011.
-
Doporučená:
Jiang, Jiuchun; Zhang, Caiping. Fundamentals and Applications of Lithium-ion Batteries in Electric Drive Vehicles. 2015. ISBN 978-1-118-41478-1.
-
Doporučená:
Sebastian Jeschke. Grundlegende Untersuchungen von Elektrofahrzeugen im Bezug auf Energieeffizienz und EMV mit einer skalierbaren Power-HiL-Umgebung. Duisburg-Essen, Německo, 2016.
-
On-line katalogy knihoven
|
Časová náročnost
|
Všechny formy studia
|
Aktivity
|
Časová náročnost aktivity [h]
|
Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100]
|
40
|
Kontaktní výuka
|
39
|
Celkem
|
79
|
|
Předpoklady
|
Odborné znalosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že je student před zahájením výuky schopen: |
aplikovat znalosti teoretické elektrotechniky |
používat základní znalosti z výkonové elektroniky a elektrických pohonů |
používat základní znalosti z elektroniky |
Odborné dovednosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že student před zahájením výuky dokáže: |
používat simulační nástroje, zejména Matlab |
aplikovat znalosti z matematiky, zejména řešení obyčejných diferenciálních rovnic |
Obecné způsobilosti - před zahájením studia předmětu je student schopen: |
mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
|
Výsledky učení
|
Odborné znalosti - po absolvování předmětu prokazuje student znalosti: |
orientovat se v oblasti elektrických a hybridních silničních vozidel |
vysvětlit specifika trakčních pohonů pro elektrická vozidla |
zhodnotit vlastnosti a limity pohonů napájených z trakční baterie |
porovnat elektrická silniční vozidla s tradičními vozy se spalovacími motory |
popsat perspektivní směry a řešení |
Odborné dovednosti - po absolvování předmětu prokazuje student dovednosti: |
změřit lithiový článek a identifikovat charakteristiky |
identifikovat elektrický model trakční baterie |
sestavit matematický model elektrického vozu |
Obecné způsobilosti - po absolvování předmětu je student schopen: |
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
|
Hodnoticí metody
|
Odborné znalosti - odborné znalosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Seminární práce, |
Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
Odborné dovednosti - odborné dovednosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Seminární práce, |
Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
Obecné způsobilosti - obecné způsobilosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Seminární práce, |
Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
|
Vyučovací metody
|
Odborné znalosti - pro dosažení odborných znalostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška s aktivizací studentů, |
Laboratorní praktika, |
Cvičení (praktické činnosti), |
Odborné dovednosti - pro dosažení odborných dovedností jsou užívány vyučovací metody: |
Laboratorní praktika, |
Cvičení (praktické činnosti), |
Přednáška s aktivizací studentů, |
Obecné způsobilosti - pro dosažení obecných způsobilostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška s aktivizací studentů, |
Laboratorní praktika, |
Cvičení (praktické činnosti), |
|
|
|
|