Подключенная и совместно используемая среда X-in-the-loop для разработки электрических транспортных средств

Тема ПНИ: «Подключенная и совместно используемая среда X-in-the-loop для разработки электрических транспортных средств»

Программа: «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»

Заказчик: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Приоритет: Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, к новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта.

Цели ФГУП "НАМИ" в рамках выполнения ПНИ:

Обеспечить надежное и эффективное функционирование электрических компонентов электромобиля при выполнении совместных XIL экспериментов.

Цели проекта связаны с научно-техническим развитием страны и направлены на:

• развитие международной кооперации в части проведения совместных экспериментальных исследований;
• получение доступа к зарубежной научно-технической информации;
• предоставление научно-исследовательским организациям новых и эффективных методов и средств проведения исследований;
• получение новых компетенций в области проведения экспериментальных исследований и разработок;
• повышение энергоэффективности применения электромобилей в различных климатических условиях.

Аннотация: 

Рост парка транспортных средств с тяговым электроприводом в последние несколько лет достаточно высок, что позволяет сказать, о том, что данный вид трансмиссии является перспективным и требует досконального изучения. Развитие электромобилей в Российской Федерации идет довольно медленными темпами. Самостоятельное проектирование полностью транспортного средства с тяговым электроприводом связано с большими затратами на разработку компонентов, транспортного средства, а также на испытания и на приобретение испытательного оборудования для автотранспорта нового поколения с низкими выбросами вредных веществ. Как показала практика, большинство компонентов тягового электропривода, применяемого в отечественных электромобилях или электробусах, являются зарубежными, что создает определенные преграды при исследовании таких компонентов из-за сложностей с приобретением с целью проведения испытаний и анализа конструктивных решений. Кооперация с зарубежными научными центрами, которые имеют доступ к техническим новинкам является необходимой для качественного исследования проблем электротранспорта в том числе и при адаптации к условиям Российской Федерации.

Поскольку основной проблемой распространения электромобилей в Российской Федерации является адаптация электромобилей к климатическим условиям, то во ФГУП "НАМИ" накопилось достаточно опыта для решения проблем по термостабилизации компонентов тягового электропривода, включающих в себя высоковольтную аккумуляторную батарею, зарядное устройство, тяговая электромашина и управляющий инвертор. Компетенции сотрудников ФГУП "НАМИ" позволяют проектировать и изготавливать современные конкурентоспособные системы термостатирования, как для электромобилей, так и для автотранспортных средств с комбинированными энергоустановками. Таким образом ФГУП "НАМИ" может обеспечить испытания и регулирования температуры в компонентах тягового электропривода в зависимости от их технических характеристик. Однако, большой проблемой является то, что отсутствует возможность адаптации разработанной системы термостатирования под разные тяговые электромашины, поскольку отсутствует испытательное оборудование и мала номенклатура используемых электромашин. Участие в проекте позволит развить тему универсальной модульной системы термостатирования элементов тягового электропривода, отработать алгоритмы управления с разными электромашинами без значимых материальных вложений, используя среду X-in-the-loop, которая позволит обмениваться входными и выходными параметрами различных компонентов тягового электропривода на расстоянии, получая данный из других исследовательских центров, и, соответственно, передавая свои данные в ответ.

Значимость, своего рода, распределенной модели проектирования определяется как существенным снижением затрат на разработку, апробацию и испытания компонентов тягового электропривода вместе с системой термостатирования, а также и получением параллельно с этим колоссального опыта в ходе коллективной международной научной работы с сильными представителями отрасли, такими как Audi и Bosch. Проблема централизованного проектирования и испытания всех компонентов электромобиля дорогостоящая и трудозатратная деятельность, распределение ответственности за разработку и испытания компонентов электромобиля по профильным научным центрам существенно снизит затраты на проектирование и испытание и при этом позволит получить гораздо больше опыта при обмене информации с зарубежными исследовательскими центрами, специализирующиеся на отдельных компонентах и системах электромобилей. Данная среда объединит в себе исследовательские центры Российской Федерации и Европы, занятые разработками компонентов и систем электромобилей с целью обмена опытом и снижения затрат на разработку и испытания.

Уникальный идентификатор соглашения: RFMEFI62819X0015

Номер соглашения: № 075-11-2019-080

Дата начала: 10 декабря 2019 г.

Дата окончания: 30 сентября 2020 г.

Директор проекта / Научный руководитель: к.т.н., доцент Карпухин К.Е.

Ответственный исполнитель проекта: к.т.н., доцент Курмаев Р.Х.

Руководитель направления «Виртуальная валидация»: к.т.н. Куликов И.А.

Руководитель направления «Стенд»: к.т.н. Колбасов А.Ф.

Проект выполняется совместно с консорциумом XILforEV.

Участники консорциума:

- TECHNISCHE UNIVERSITAET ILMENAU, Germany - Технический университет Ильменау, Германия (Координатор консорциума);

- AUDI AKTIENGESELLSCHAFT, Germany – AUDI, Германия;

- ELAPHE POGONSKE TEHNOLOGIJE DOO, Slovenia – Elaphe, Словения;

- INSTITUTO TECNOLOGICO DE ARAGON, Spain – Технологический институт Де-Арагона, Испания;

- SIEMENS INDUSTRY SOFTWARE NV, Belgium – Siemens Industry Software, Бельгия;

- SIEMENS INDUSTRY SOFTWARE SAS, France – Siemens Industry Software, Франция;

- TENNECO AUTOMOTIVE EUROPE BVBA, Belgium – Tenneco, Бельгия;

- FEDERAL STATE UNITARY ENTERPRISE «CENTRAL SCIETIFIC RESEARCH

- AUTOMOBILE AND AUTOMOTIVE ENGINES INSTITUTE (FSUE "NAMI") – Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ")

План-график проведения ПНИ