Об этом сообщила пресс-служба вуза.
В связи с быстрым промышленным развитием возникает вопрос охраны окружающей среды и безопасности населения.
Повышенное содержание углекислого газа в атмосфере влияет на окружающую среду.
В этой связи все большей популярностью пользуются электромобили, особенно те, которые работают на водородныхтопливных элементах.
Пока такие разработки не распространены в России.
Использование водорода как альтернативного источника энергии в автомобильной технике требует строгого контроля из-за его высокого уровня опасности пожара.
Поэтому вопрос о проведении безопасных испытаний возникает при разработке автомобилей на водородном топливе.
Ученые из Пермского Политеха разработали схему испытательного стенда для электромобиля на водородных топливных элементах, которая учитывает необходимые параметры для обеспечения работоспособности и безопасности.
Результаты исследования были опубликованы в журнале «Безопасность труда в промышленности» в 2023 г.
Полностью электрические автомобили становятся все более популярными во всем мире.
Однако из-за специфического климата и холодных зимних условий в России возникают проблемы с запасом хода электромобилей и длительностью зарядки аккумуляторных батарей.
Поэтому использование водорода в качестве источника электроэнергии для автомобилей является оптимальным вариантом.
Ученые отмечают, что на данном уровне развития технологий разработка электромобилей на водородных топливных элементах экономически невыгодна по сравнению с использованием аккумуляторных батарей.
Однако низкая энергоемкость аккумулятора приводит к его неэффективному функционированию, особенно в условиях низких температур, поэтому в России целесообразно внедрение энергосиловой установки, работающей на водородных топливных элементах высокой мощности.
Технологически сложные системы требуют проведения дополнительных испытаний на этапе разработки для проверки пожарной безопасности и герметичности конструкции.
Для этого используется испытательный стенд, который предназначен для тщательного контрольного тестирования разрабатываемого продукта.
Водород крайне взрыво- и пожароопасен.
Надежность проведения испытаний энергосиловых установок на основе водородных топливных элементов напрямую зависит от количества заправленного в бак водорода, который не должен вступать в контакт с кислородом.
Поэтому важно обеспечить герметичность систем хранения, транспортировки и подготовки водорода во время тестирования.
Системы испытаний электрических силовых установок на топливных элементах должны обеспечивать возможность динамического моделирования всех этапов преобразования водорода - от хранения в баке до питания энергосиловой установки.
«Испытательный стенд должен быть оснащен дополнительной системой защиты от пожаров и взрывов, такой как система контроля опасных накоплений, которая базируется на газоаналитическом волоконно-оптическом резонансном датчике, который отслеживает накопление взрывоопасных газов», - отметила О. Иванова, ведущий инженер кафедры «Автомобили и Технологические машины».
Ученые представили разработанную схему испытательного стенда для энергосиловой установки мощностью до 150 кВт.
Разработка отвечает всем требованиям безопасности при испытаниях.
В схеме определены все технические модули стенда: система подачи водорода, система охлаждения, система подачи воздуха, силовая установка и блок для моделирования потенциальной нагрузки на электродвигатель транспортного средства.
Ученые отмечают, что испытательный стенд должен размещаться на большом, незаселенном, специально оборудованном участке для безопасного проведения тестирования такой техники.
Разработанная схема позволит смоделировать и протестировать энергосиловую установку, предотвращая возникновение опасных ситуаций, связанных с использованием водорода в автомобильном транспорте.
Дальнейшие планы ученых включают постепенное внедрение электромобилей на водородных топливных элементах, изучение всех мощностных характеристик топливного элемента, разработку самого испытательного стенда и тестирование энергоустановки.
Автор: А. Шевченко