K-INFO
HU
EN
Belépés

Járművek villamosenergia menedzsmentje

Vehicle Electrical Energy Management
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Járművek villamosenergia menedzsmentje
Vehicle Electrical Energy Management
Tantárgykód BMEVIAUAV77
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 4 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló)
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 4
Tantárgyfelelős
Dr Kárpáti Attila
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Kar
Tantárgy weboldala
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1.      Teljesítményelektronika szerepe a modern járművekben. Villamosenergia átalakítása a jármű fedélzetén. A járművekben alkalmazott konverterek alapstruktúrái.

2.      A járművek villamosenergia ellátásának hálózata. Hálózati topológiák, feszültségszintek. Alkalmazott feszültségek a járművekben. Hálózatok (14/42V, nagyobb feszültségszintek).

3.      Járműelektronika energiaellátásának követelményei. Hagyományos energia elosztás illetve buszrendszerek kialakítása, jellemzői. Teljesítményelektronikai egység, mint beavatkozó (pl. világításnál)

4.      Gépjárművekben alkalmazott kábelek tulajdonságai – Villamos energia átvitelére, informá­ció átvitelére  (+energia). Hálózatok védelme, feszültségmentesítés, csatlakozások. Védelmek hagyományos eszközökkel (olvadó biztosítók, túlfeszültség, zavarvédelem).

5.      Elektromágneses kompatibilitás a járműben és a jármű környezetével. Az elektromágneses zavarforrások kiküszöbölése vagy hatásának csökkentése, a zavarok terjedésének megaka­dályozása. Korszerű túláram és túlfeszültségvédelmi megoldások. Kapcsolások ábrázolása.

6.      Fedélzeti villamosenergia management. – villamosenergia előállítás és tárolás felügyeleti rendszerének stratégiái. Heurisztikus és optimális szabályozási stratégiák.

7.      Fedélzeti villamosenergia ellátás biztonsága, gazdaságossága. Alrendszerek és a teljes rendszer hatásfoka. Fedélzeti villamosenergia tárolók típusai és fő tulajdonságai felügyeleti, karbantartási szempontokból.

8.      A fedélzeti villamosenergia rendszer alrendszereinek szabályozási tulajdonságai, kvázistatikus és dinamikus modelljük. (akkumulátor, ultrakapacitás, tüzelőanyagcella, reformer, generátor). Villamosenergia management rendszer szimulációja.

9.      Nagyáramú konverterek kialakításának struktúrái. Fedélzeti villamosenergia management rendszer érzékelői és beavatkozói. Nagyáramú érzékelés. Információ átvitel az egyes rendszerek között. Buszrendszerek alkalmazása a jármű villamosenergia felügyeleti rendszereinél.

10.  Járművekben alkalmazott akkumulátorok managementje. Optimális üzemvitel és élettartam szempontjai. Felügyeletet és védelmet ellátó megoldások, integrált áramkörök. Felügyeleti stratégiák. Felügyeleti IC-k programozása és kommunikációja.

11.  Ultrakapacitások managementje. Optimális üzemvitel és élettartam szempontjai. Felügyeleti stratégiák. Ultrakapacitást kiszolgáló DC-DC konverterek felépítésének teljesítményelektro­nikai szempontjai. Nagyáramú MOSFET alkalmazások.

12.  Tüzelőanyag cellák teljesítményének szabályozása, a szabályozás megvalósításának teljesítményelektronikai szempontjai. Tüzelőanyagcella és kiszolgáló rendszer management és monitoring.

13.  Akkumulátorok, tüzelőanyagcellák és ultrakapacitások együttes üzeme. Követelmények. Műszaki, gazdasági és biztonsági előnyök, hátrányok. Kompakt teljesítményelektronikai egység kialakításának lehetőségei és előnyei. Termikus szempontok.

14.  Villamosenergia ellátás (utánpótlás) külső forrásból. Akkumulátor és ultrakapacitás töltők. Villamosenergia vételezés megoldásai járműveknél.  Automatikus töltési megoldások Automatikus töltési és fizetési megoldások. Villamos balesetek kockázata járműveknél.

Komplex tárgyként integrálja a BSc és az MsC szinten tanult elektronikai ismereteket, bővíti a teljesítményelektronikai alapokat, s ennek alapján feldolgozza a járművek fedélzeti villamos energia előállításának, tárolásának, elosztásának, külső töltési megoldásainak szokásos és jövőbeni megoldásait. Kiemelten kezeli a DC-DC konverterek alkalmazását.   A rendszerek üzembiztos, jól kondicionált, koordinált működéséhez szükséges management és monitoring rendszerek hardveres és szoftveres megoldásain keresztül egyedi és a teljes jármű fedélzeti villamos energiarendszer felügyeletében ad ismereteket..  

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadásokon, valamint a tematikában felsorolt területekből kiadott önálló téma feldolgozása alapján - konzultációkon. Az előadásokat kiegészítik számítási gyakorlatok, számítógépes szimulációk és programozás, valamint konverterek laboratóriumi vizsgálata.   

Tanulástámogató anyagok

Online források
·        Ali Emadi: „Handbook of Automotive Power Electronics and Motor Drives“, , Taylor & Francis 2005, CRC Press, ISBM 0824723619  ; ·        Michel Broussely, Gianfranco Pistoia: „Industrial Applications of Batteries: From Cars to Aerospace and Energy Storage“ Elsevier, 2007, ISBN 0444521607  ; ·        M. Ehsani, Y. Gao, S. E. Gay, and A. Emadi: „Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles: Fundamentals, Theory, and Design”, Boca Raton, FL: CRC Press, ISBN: 0-8493-3154-4, Dec. 2004.  ; ·        U.Kiencke-L.Nielsen:„Automotive Control Systems”, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 2005. ISBN 3-540-23139-0  ; ·        L.Guzella-A.Sciarretta:„Vehicle Propulsion Systems”, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 2005. ISBN 3-540-25195-2  ; ·        Jürgen Valldorf.Wolfgang Gessner: „Advanced Microsystems for Automotive Applications“, Springer 2006  ISBN 3540334092  ; ·        C. C. Chan, K. T. Chau: „Modern Electric Vehicle Technology” OxfordUniversity Press, ISBN 0198504160  

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Analóg, digitális és teljesítményelektronika elemei és áramkörei, méréstechnika, elektromágneses terek, beágyazott rendszerek.
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Analóg, digitális és teljesítményelektronika elemei és áramkörei, méréstechnika, elektromágneses terek, beágyazott rendszerek.
Általános szabályok
Követelmények: Az aláírás megszerzésének feltétele: a. ,  A szorgalmi időszakban: az órarend szerinti foglalkozások 70%-án való részvétel. A kijelölt önálló feladat min. 3 konzultációján való részvétel – a feladat időarányos kidolgozásával. A konzultációkat követően a korrigált feladat beadása a 12. héten. A beadott feladat - amennyiben nem elfogadható – a 14.hét végéig egy alkalommal javítható. b., A vizsgaidőszakban: írásbeli és szóbeli vizsga. Vizsga. Érdemjegy az önálló feladat és a vizsgaidőszakban írt vizsgadolgozat alapján történik. A dolgozatírás időtartama 90 perc.  Az írásbelin elérhető pontszám 60 pont. Eredménytelen a vizsgadolgozat, ha a megszerezhető pontszámnak legalább a 40 %-át nem érte el. Az elfogadott évközi önálló feladat – a vizsgán szóbelivel kiegészítve 16-40 pont között kerül beszámításra. Érdemjegy megajánlás az elért pontszámok alapján:  0-39             elégtelen (1),   40-55         elégséges (2),   56-70         közepes (3),         71-85     jó (4),   86-100   jeles (5)  Pótlási lehetőségek: A TVSZ érvényes előírásai szerint.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak
Kötelező: BMEVIHIA205 Elektronika 1 és  BMEVIAUA300 Elektronika 2.   
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.