El- och elhybridfordonsteknik
Electric and Electric Hybrid Vehicle Technology

EIEN41F, 7.5 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2021
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2021-06-24

Allmänna uppgifter

Avdelning: Industriell elektroteknik och automation
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: EIEN41
Undervisningsspråk: Engelska, svenska

Syfte

Fordonsindustrin genomför nu en både viktig och nödvändig omställning till betydligt energisnålare fordon. I denna förändring är s k hybridisering och elektrifiering ett av de viktigaste medlen. Det innebär att minst en elmaskin används för att helt eller delvis driva fordonet och leder i huvudsak till bättre utnyttjande av en eventuell förbränningsmotor, möjlighet att återvinna bromsenergi, möjlighet att "tanka" el samt desssutom till att en lång rad sekundära laster, såsom t ex luftkonditionering eller kylvattenpunpar kan drivas elektriskt vilket i sig minskar dessa lasters energiförbrukning. Behovet av ingenjörer med specialistkunnande inom elektriska drivsystem, kraftelektronik samt inte minst systemfrågor rörande fordonets energianvändning (t.ex. fördelning elmaskin/förbränningsmotor-effekt i ett visst ögonblick) är stort och växande. Denna kurs avser att ge grundläggande kunskaper inom dessa områden.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• ha goda allmänna kunskaper om ett el- och elhybridfordons uppbyggnad och om egenskaperna hos de viktigaste komponenterna,
• ha goda allmänna kunskaper i komposition av drivlinan och styrning av energiflöden i fordonsdrivsystem.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden ha utvecklat färdighet i att välja lämpligaste drivlina för ett fordon med ett givet användningsområde samt kunna skapa styrstrategier för elektriska och elhybrida drivlinor.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden ha självförtroende i att kunna applicera modellbyggnad och analys på fordonsdrivsystem.

Kursinnehåll

Framdrivning och hjälpkraft. Effekt, moment och varvtal. Förbränningsprocesser – Otto, Diesel m.m. Utväxling – manuell, automat, CVT osv. Verkningsgrad och emissioner. Multipla systemspänningar. Fossilt bränsle, biobränsle – tillgång, kostnad och prestanda. EV, HEV-serie, parallell, mild, power split, FCV. Konventionell servostyrning, AC, broms, tryckluft osv. Eldrivna alternativ, funktion, verkningsgrad. Krav på elmaskiner och kraftelektronik i fordon. Dimensioneringskriterier. Livslängd, vikt, pris osv. Fältförsvagning, startegenskaper, momentrippel osv. Olika typer av reglering, behov av sensorer. Bränsleceller – princip, funktion och uppbyggnad. Fördelar och nackdelar med olika utföranden. Utvecklingstrender. Elektriska lagringsmedia (t.ex. batterier och superkondensatorer). Körcykler, verkningsgrad och utsläpp för några utvalda drivlinor. Acceleration, start och andra krav på fordon. Regenerativ bromsning. Behov av effekt- och energilagring i hybrid- och FC fordon. Kursen innehåller 28 timmar föreläsningar, 6 timmar datorövningar samt 2 handledda inlämningsuppgifter.

Kurslitteratur

Alaküla, M.: Compendium in Electric and Electric Hybrid Vehicle Technology. IEA, LTH, 2018.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, övningar, projekt, studiebesök. samt 2 handledda inlämningsuppgifter

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, inlämningsuppgifter. Skriftlig tentamen och godkända projektuppgifter.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Grundläggande fysikkurs med mekanik.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvarig: Mats Alaküla <mats.alakula@iea.lth.se>
Hemsida: http://www.iea.lth.se/