Τμήμα Μηχανολόγων Οχημάτων

Επιλογής Υποχρεωτικό – 4 Πιστωτικές Μονάδες

Διδασκαλία: Θεωρία: 2 ώρες, Ασκήσεις Πράξης: 1 ώρα

Εισαγωγικά Στοιχεία: Σύντομη ιστορική αναδρομή στην ηλεκτροκίνηση, τα ηλεκτρικά οχήματα και τα υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα. Παράγοντες που οδηγούν στη μελέτη και εισαγωγή τους στην αγορά.

Ηλεκτρικά οχήματα (ΗΟ): Αρχιτεκτονικές δομές ΗΟ. Δομικά στοιχεία ηλεκτρικής διαδρομής ισχύος.

Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας. Είδη πηγών ενέργειας και εφαρμογές τους. Υβριδοποίηση πηγών.

• Μπαταρίες: Τύποι μπαταριών. Χαρακτηριστικά μεγέθη σχετικά με την ηλεκτροκίνηση (Διάρκεια ζωής, τάση λειτουργίας, χωρητικότητα, κατάσταση φόρτισης/εκφόρτισης, ρυθμός φόρτισης/εκφόρτισης). Μοντέλο ρεαλιστικής μπαταρίας. Εφαρμογές. Πρακτικά ζητήματα (φόρτιση, αλλαγή μπαταρίας, συντήρηση).
• Υπερπυκνωτές: Λειτουργία. Τύποι υπερπυκνωτών. Χαρακτηριστικά μεγέθη σχετικά με την ηλεκτροκίνηση (Διάρκεια ζωής, τάση λειτουργίας, χωρητικότητα, κατάσταση φόρτισης/εκφόρτισης, ρυθμός φόρτισης/εκφόρτισης). Εφαρμογές. Πρακτικά ζητήματα.
• Άλλες πηγές ενέργειας: κυψέλες καυσίμου (fuel cells), ηλιακά πάνελς (solar cells), σφόνδυλοι υπερυψηλής ταχύτητας.
• Σύστημα φόρτισης: είδη συστημάτων φόρτισης. On και off board φορτιστές. Επίπεδα φόρτισης. Ταχυφορτιστές. Αγώγιμη, επαγωγική και ασύρματη φόρτιση. Κόστος. Τεχνολογία V2G.

Σύστημα προώθησης. Ισχύς προώθησης και χαρακτηριστικά μετάδοσης κίνησης, Ηλεκτρικοί κινητήρες, οδηγοί κινητήρων.

• Ηλεκτρικοί κινητήρες: είδη κινητήρων σε ηλεκτροκίνητα οχήματα (κινητήρες dc, κινητήρες ac, επαγωγικός κινητήρας, κινητήρες χωρίς ψήκτρες BLDC και PMSM, κινητήρες SRM), βασικές αρχές λειτουργίας τους και εφαρμογές. Λειτουργία στην περιοχή γεννητριών.
• Οδηγοί κινητήρων, ηλεκτρονικά ισχύος, inverters, μετατροπείς DC/DC, DC/AC.

Αναγεννητική πέδηση. Αρχές αναγεννητικής πέδησης. Δυναμική πέδηση ηλεκτροκινητήρων, Ενέργεια πέδησης σε κύκλο πόλης. Στρατηγικές εφαρμογής.

Υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα: είδη υβριδικών ηλεκτρικών οχημάτων (micro, mild, full, plug-in), συνδυασμοί διαδρομών ισχύος (σειράς, παράλληλα, σειράς-παράλληλα) τύποι λειτουργίας. Μηχανές Εσωτερικής Καύσης για υβριδικά οχήματα. Μορφές σύμπλεξης: σχετική τεχνολογία. Παράδειγμα εφαρμογής: Toyota Prius.

Σύστημα διαχείρισης ενέργειας σε οχήματα με περισσότερες από μία πηγές ενέργειας. Βασικοί τύποι λειτουργίας. Σχετικοί αλγόριθμοι. Διαχείριση ροής ενέργειας και κατανομή σε περισσότερες από μία πηγές.

Ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα στην πράξη

• Παραδείγματα ηλεκτρικών και υβριδικών οχημάτων
• Εργαστηριακές εφαρμογές: ηλεκτρικά τρίκυκλα ποδήλατα, ηλεκτρικά go-karts, ηλεκτρικά scooters.