برآورد میزان انرژی اتلافی ناشی از ترمزگیری خودروها در مقابل تقاطعات چراغدار شهر تهران

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه برق، دانشکده برق کامپیوتر، دانشگاه حکیم سبزواری

2 هیئت علمی/دانشگاه حکیم سبزواری

چکیده

امروزه گسترش شهرها و استفاده از خودروها بحران­هایی از جمله افزایش مصرف سوخت، آلودگی هوا و ترافیک شهری را بدنبال داشته  است. همواره مقدار قابل توجهی از انرژی خودروها، در اثر ترمزگیری­های پی در پی در شهرهای پر ترافیک به هدر می­رود. از این رو بازیابی و استفاده مجدد از انرژی ترمزی باعث کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی هوا می­گردد. در این مقاله یک برآورد حداقلی از مقدار متوسط انرژی و توان تلف شده خودروها در شهر تهران دراثر ترمزگیری­ مقابل چراغ­های راهنمایی مطابق با آمار سال 1393 انجام شده و سپس مقدار انرژی قابل بازیافت روزانه آن محاسبه شده است. مقایسه انرژی قابل بازیابی ناشی از این ترمزگیری­ها با انرژی روزانه تولیدی نیروگاه پرند و برق مصرفی منازل نشان می­دهد تنها از همین نوع ترمزگیری می­توان معادل 3 درصد انرژی تولیدی نیروگاه پرند که معادل برق مصرفی 96000 منزل مسکونی است، صرفه­جویی کرد. نتایج حاصل از محاسبات انجام گرفته می­تواند بطور قابل توجهی، طراحی و ساخت سیستم­های ترمز احیاء کننده انرژی را وسوسه انگیز و توجیه­پذیر نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimating the energy loss due to vehicles braking in front of traffic lights in Tehran

نویسنده [English]

  • Rahim Ildarabadi 1
1 Electrical Engineering, Department, Hakim Sabzevari University.
چکیده [English]

In recent years, the extension of cities and cars has led to some crises such as increased fuel consumption, air pollution and urban traffic. Often a significant amount of vehicle energy is wasted as a result of sequential braking in high-traffic cities. Thus, the recovery and reuse of braking energy reduces fuel consumption and reduces air pollution. In this paper, we have estimated the average amount of energy and power lost in automobiles in Tehran due to braking in front of traffic lights according to statistics of 2014 and then have calculated the daily amount of energy that can be recycled. Comparing the recoverable energy from these brakes with the daily energy produced by the Parand power plant and the electricity consumption of the houses shows that only this type of braking can save 3% of the energy produced by the Parand power plant, which is equivalent to the electricity consumption of 96,000 residential houses. He searched. The results of the calculations can significantly tempt and justify the design and use of energy regenerative braking systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air pollution
  • Urban Traffic
  • Energy Braking
  • Energy Regenerative Braking
  • برهمندزاده، د. و رضایی قهرودی، ز. (1390) " بررسی روند تغییرات مصرف برق در بخشهای مختلف"، مجله آمار، جلد2، شماره2، ص. 1380- 1391.

 

  • معاونت و سازمان حمل و نقل و ترافیک شهرداری تهران (1394) "گزیده آمار و اطلاعات حمل و نقل شهری تهران 1393"، شهرداری تهران.

 

  • معاونت و سازمان حمل و نقل و ترافیک شهرداری تهران (1392) "گزیده آمار و اطلاعات حمل و نقل شهری تهران 1391"، شهرداری تهران.

 

  • معاونت و سازمان حمل و نقل و ترافیک شهرداری تهران (1393) "گزیده آمار و اطلاعات حمل و نقل شهری تهران 1392"، شهرداری تهران.

 

  • Bhandari, V.B. (2010) “Design of Machine Elements, 3rd revised edition”. New York McGraw-Hill.

 

 

  • Chan, C.C. (2007) “The state of the art of electric, hybrid, and fuel cell vehicles”. Proceedings of the IEEE. Vol. 95, No. 4, pp. 704-18.

 

  • Chen, L., Zhang, J., Li, Y. and Yuan, Y. (2014) “Mode-switching-based active control of a powertrain system with non-linear backlash and flexibility for an electric vehicle during regenerative deceleration”. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, Vol. 229, No. 11, pp. 1429-1442.

 

  • Day, A.J. (2014) “Braking of Road Vehicles”, Butterworth-Heinemann.

 

  • Gantt L.R. (2011) “Energy losses for propelling and braking conditions of an electric vehicle” Master of Science dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University.

 

  • Gao, Y., Chen, L. and Ehsani, M. (1999) “Investigation of the Effectiveness of Regenerative Braking for EV and HEV”. SAE Transactions, Journal of Passenger cars, Vol. 108, No. 6, pp. 3184-3190.

 

  • Guo, J., Wang, J. and Cao, B. (2009) “Regenerative braking strategy for electric vehicles”. IEEE Intelligent Vehicles Symposium, Jun 3, Xi'an, China: pp. 864-868.

 

  • Huda, N., Kaleg, S., Hapid, A.,  Kurnia, M. R. and Budiman, A.C. (2020) “The influence of the regenerative braking on the overall energy consumption of a converted electric vehicle”, SN Applied Sciences, Vol. 2, Issue 4, No.606, pp. 1-8.

 

  • Iwnicki, S. (2006) “Handbook of railway vehicle dynamics”. CRC press.

 

  • Larsen, R.I. (1966) “Air pollution from motor vehicles”. Annals of the New York Academy of Sciences, Vol. 136, No. 12, pp. 277-301.

 

  • Lin, Z., Zhanqun, S., Yuegang, L. and Jing, K. (2016) “A Study of Energy Recovery System during Braking for Electric Vehicle”. 6th International Conference on Applied Science, Engineering and Technology. Qingdao, China: May 29-30, pp. 7-13.

 

  • Litman, T. (2019) “Generated traffic and induced travel”. Victoria, British Columbia, Canada:  Victoria Transport Policy Institute, Canada.

 

  • Mage, D.T. and Zali, O. (1992) “Motor vehicle air pollution: public health impact and control measures”. Geneva, Switzerland: World Health Organization WHO.

 

 

  • Naseri F., Farjah, E. and Ghanbari, T. (2017) “An Efficient Regenerative Braking System Based on Battery/Supercapacitor for Electric, Hybrid, and Plug-In Hybrid Electric Vehicles with BLDC Motor”. IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 66, No. 5, pp. 3724-3738.

 

  • Nian, X., Peng, F. and Zhang, H. (2014) “Regenerative braking system of electric vehicle driven by brushless DC motor”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 61, No. 10, pp. 5798-5808.

 

  • Palou, C. (1994) “Therapeutic preparation for topical application to the skin”. United States patent US 5,350,774.
  • Walker, J. (2005) “The Physics of Braking Systems”. StopTech LLC.

 

  • Xu, G., Li, W., Xu, K. and Song, Z. (2011) “An intelligent regenerative braking strategy for electric vehicles”. Energies. 4, pp. 1461-1477.

 

  • Yang, Y., Qiang H., Yongzheng C. and Chunyun F. (2020) “Efficiency optimization and control strategy of regenerative braking system with dual motor”. Energies, Vol.13, Issue 3, No. 711, pp. 1-21.

 

  • Zhang, K. and Batterman, S. (2013) “Air pollution and health risks due to vehicle traffic”. Science of the total Environment, Vol. 450-451, pp.307-16.

 

  • Zhao Y.Q., Li, H.Q., Lin, F., Wang, J. and Ji, X.W. (2017) “Estimation of Road Friction Coefficient in Different Road Conditions Based on Vehicle Braking Dynamics”, Chinese Journal of Mechanical Engineering, Vol. 30, No. 4, pp. 982–990.