Układ hamowania odzyskowego naszego pojazdu – dotacja WFOŚiGW w Gdańsku

Nasz pojazd ekologiczny zyskał właśnie nowe wyposażenie – Układ hamowania odzyskowego. Budowa układu była możliwa dzięki dotacji Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku.

Strona WFOŚiGW w GdańskuNazwa zadania: Układ hamowania odzyskowego pojazdu ekologicznego zasilanego ogniwem paliwowym

Koszt kwalifikowany: 13316,54 PLN – w całości sfinansowany dzięki środkom WFOŚiGW w Gdańsku

Wszystkie osoby mające możliwość obejrzenia pojazdu zostały poinformowane o dofinansowaniu projektu przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku.

OPIS PROJEKTU ORAZ SPRAWOZDANIE

Układ hamowania odzyskowego sprawia, że nasza konstrukcja jest jeszcze mniej uciążliwa dla środowiska. Układ ten powoduje, że podczas hamowania energia, która zostałaby w konwencjonalnym samochodzie zamieniona w ciepło, jest przejmowana z powrotem przez układ napędowy a następnie przechowywana w superkondensatorach o dużej pojemności. Później ta zmagazynowana energia jest wykorzystywana do napędu pojazdu, zmniejszając w ten sposób zapotrzebowanie na wodór, który stanowi główne źródło zasilania. Rozwiązanie to jest jednym z pierwszych takich w Polsce.

Całkowicie przebudowano układ napędowy pojazdu, który teraz posiada konstrukcję modułu umieszczonego na płycie wraz z kołem napędzanym. Rozwiązanie to zwiększyło sztywność konstrukcji, co zwiększa niezawodność oraz stabilność ruchu, co przyczynia się do oszczędności energii. Ponadto teraz jest możliwe szybkie wyjęcie układu napędowego, dzięki czemu można go łatwo badać oraz optymalizować w warunkach laboratoryjnych, co umożliwi przeprowadzenie dokładnych badań oraz opracowań naukowych. Dodatkową korzyścią tego rozwiązania jest możliwość prezentacji samego układu napędowego podczas różnych imprez naukowych – dzięki czemu uczestnicy takich wydarzeń mogą dokładnie zapoznać się z budową i działaniem naszego układu napędowego. Z pewnością przyczyni się to do zwiększenia świadomości ekologicznej szerokiego grona osób.

img_0838Zdjęcie przedstawia zmodernizowany układ napędowy pojazdu Eco CarPG wyposażony w odzysk energii

Do montażu nowego układu napędowego konieczne było również dostosowanie pojazdu do jego montażu – m.in. wykonanie nowych elementów mocujących, zmiany w owiewce. Do uruchomienia układu konieczne były również dwa bardzo precyzyjne silniki MAXON 24V o mocy 200W. Silniki te posiadają bardzo wysoką sprawność rzędu 94% oraz charakterystykę umożliwiającą zastosowanie odzysku energii. Jeden z silników jest wyposażony w enkoder (urządzenie umożliwiające pomiar prędkości obrotowej), co jest konieczne do prawidłowego opracowania sterowania silnikiem oraz prowadzenia badań naukowych. Konieczny był zakup dwóch silników, ze względu właśnie na dopracowanie i badanie układu napędowego. Opracowana została także zupełnie nowa przekładnia główna dwustopniowa, co również wpływa na wzrost sprawności układu. Zapewnia ona przełożenie odpowiednie dla silnika MAXON do rozwijania prędkości zgodnie z pierwotnymi założeniami, czyli 35-40 km/h, a także pracy silnika w najkorzystniejszym (największa sprawność) zakresie jego obrotów.

img_0837 img_0829Zdjęcia przedstawiające przekładnię dwustopniową oraz silnik MAXON zamontowane w pojeździe

Przekonstruowano również elektronikę pojazdu – opracowano nowe płyty PCB, wzbogacone o funkcję hamowania odzyskowego oraz zainstalowano superkondensatory magazynujące odzyskaną energię. Płytki PCB zostały wykonane samodzielnie przez studentów na zakupionych laminatach. Do poprawnego działania układu był konieczny zakup mikrokontrolerów STM32.

img_0835 img_0832img_0834Elektronika pokładowa pojazdu Eco CarPG wyposażonego w układ hamowania odzyskowegoimg_0833 „Serce” układu hamowania odzyskowego – superkondensatory magazynujące zaoszczędzoną
energię w postaci ładunku elektrycznego

Cała elektronika pokładowa została zamontowana w specjalnie do tego celu zaprojektowane osłony chroniące je przed kurzem oraz uszkodzeniem.

Podsumowanie

Dzięki dofinansowaniu przez WFOŚiGW w Gdańsku udało się zbudować nowatorski układ hamowania odzyskowego, który wnosi duży wkład w edukację ekologiczną społeczeństwa. Podczas jego projektowania i budowy nastąpił wzrost świadomości ekologicznej tworzących go studentów. To z pewnością spowoduje, że w momencie gdy rozwinie się ich kariera zawodowa, będą mieć wzgląd na tworzenie rozwiązań przyjaznych środowisku. Pojazd wyposażony w przedmiotowy układ napędowy będzie uczestniczył w różnych imprezach, nie tylko akademickich, gdzie zachęci szerokie grono osób do zapoznania się z tematyką alternatywnych, ekologicznych źródeł energii do napędu pojazdów. Sama prezentacja pojazdu również spowoduje, że uczestnicy takich imprez zyskają wiedzę na temat pojazdu napędzanego ogniwem paliwowym. Planujemy udział w między innymi: VIII Festiwalu Temperatury im. DG Fahrenheita, Festiwalu Nauki i Technologii „Nauka i Sport”, targach motoryzacyjnych Warsaw Moto Show, kolejnych edycjach konkursu Shell Eco-Marathon a także wydarzeń uczelnianych jak FOKA – Festiwal Organizacji i Kół Naukowych. Układ pozwolił na znacząco mniejsze zapotrzebowanie na energię potrzebną do napędu pojazdu. Takie rozwiązanie, jeśli zostanie wdrożone przez producentów samochodów na szeroką skalę, pozwoli na znaczący spadek zanieczyszczenia środowiska i powietrza pochodzącego od transportu. Układ odzyskiwania energii może być zastosowany również w pojazdach o innym rodzaju zasilania niż ogniwo paliwowe, na przykład pojazdy hybrydowe spalinowo-elektryczne.

img_5207 img_0093img_0091img_0056Zdjęcia pokazujące aktualny wygląd pojazdu