В этом примере показана работа системы восстановления кинетической энергии (KERS) на автомобиле Формулы-1. Модель позволяет изучить преимущества. Во время торможения энергия накапливается в литий-ионной батарее и комбинации ультраконденсаторов. Предполагается, что максимум 400KJ энергии должен подаваться в одном круге при максимальной мощности 60KW. Расчетными параметрами являются масса аккумулятора, ультраконденсатора и мотор-генератора. Если все эти параметры установлены на очень малое значение 0.01кг, время круга составляет 95,0 секунды, что соответствует автомобилю без KERS. Если здесь установлены значения по умолчанию, приблизительно 1/4 секунды сохраняется на время круга при использовании любой доступной электроэнергии, когда не происходит торможение. Применение KERS только к выбранным углам требует более крупного ультраконденсатора, чтобы показать какую-либо значительную выгоду.
В этой модели показано, как Simscape™ Electrical™ и Simscape могут использоваться для поддержки проектирования на уровне системы. Производительность KERS представляет собой сложный компромисс между массами трех основных компонентов (аккумулятор, ультраконденсатор и мотор-генератор), плюс стратегия управления энергией. Система KERS добавляет массу, что снижает ускорение за счет двигателя. Накопленная электрическая энергия от торможения должна с лихвой компенсировать это. Литий-ионные батареи имеют очень высокую энергию на единицу массы, но плохую мощность на единицу массы. И наоборот, ультраконденсатор имеет относительно низкую энергию на единицу массы, но очень высокую мощность на единицу массы, которая подходит для этого конкретного применения.
На графике ниже показана скорость транспортного средства во время одного круга. Водитель знает максимальную скорость, с которой транспортное средство должно двигаться по углам трассы, и применяет тормоза для достижения этой скорости в углу.
На графике ниже сравниваются две стратегии использования электропривода во время ускорения. Одна стратегия использует электрический силовой агрегат во всех углах, другая использует его только на выбранных углах. Разницу легче всего увидеть на графике крутящего момента двигателя, где выбранная стратегия углов показывает нулевой крутящий момент от двигателя во время ряда углов на круге (быстрое замедление и ускорение).
