| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη ενός συστήματος διαχείρισης ενέργειας ηλεκτροχημικών συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος καθώς και την κατασκευή διάταξης εξίσορρόπησης της στάθμης φόρτισης τους. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη ενός συστήματος επίβλεψης και διαχείρισης ηλεκτροχημικών συσσωρευτών. Οι ηλεκτροχημικοί συσσωρευτές ιόντων λιθίου είναι αυτοί που έχουν επικρατήσει σήμερα στα ηλεκτρικά οχήματα εξαιτίας των πλεονεκτημάτων τους, η λειτουργία τους όμως σε μη ονομαστικές συνθήκες μπορεί να έχει ως συνέπεια την υποχρησιμοποίηση ακόμα και την καταστροφή τους. Για τον λόγο αυτό κρίνεται απαραίτητη η ύπαρξη ενός συστήματος το οποίο θα επιβλέπει τους συσσωρευτές και θα διαχειρίζεται την ενέργεια τους ώστε να εξασφαλίζεται η μέγιστη απόδοση ενέργειας και τη διατήρηση της υγείας τους σε υψηλά επίπεδα. Τελικός στόχος αυτής της διπλωματικής είναι η υλοποίηση μιας διάταξης εξίσορρόπησης της στάθμης φόρτισης των συσσωρευτών διαφορετική από όσες έχουν κατασκευαστεί στο παρελθόν στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας, με σκοπό στο μέλλον να επιλεγεί η καλύτερη για να χρησιμοποιηθεί στο ηλεκτροκίνητο όχημα τύπου buggy που έχει κατασκευαστεί.
Αρχικά έγινε συνοπτική αναφορά των διαφορετικών ειδών συσσωρευτών και των χαρακτηριστικών του κάθε είδους. Έπειτα παρουσιάστηκαν οι λόγοι που καθιστούν ένα σύστημα επίβλεψης και διαχείρισης ενέργειας αναγκαίο όχι μόνο σε ένα ηλεκτροκίνητο όχημα αλλά και σε οποιοδήποτε σύστημα τροφοδοτείται από συσσωρευτές. Στη συνέχεια αναλύθηκαν διάφορες διατάξεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαχείριση και την αναδιανομή της ενέργειας των ηλεκτροχημικών συσσωρευτών.
Έπειτα, αφού επιλέχθηκε μία διάταξη με βάση τον Flyback μετατροπέα, έγινε η θεωρητική μελέτη του κυκλώματος τόσο για την λειτουργία της συνεχούς αγωγής όσο και για τη λειτουργία της ασυνεχούς αγωγής. Στην συνέχεια αναλύονται οι παράγοντες που επηρεάζουνε τη λειτουργία της διάταξης με μη ιδανικά στοιχεία καθώς και οι τρόποι λύσεις των προβλημάτων που αυτά δημιουργούν. Παράλληλα έγιναν οι προσομοιώσεις στο περιβάλλον Matlab/ Simulink ώστε να διαπιστωθεί η ορθή λειτουργία της διάταξης αλλά και για να βελτιωθεί η λειτουργία της διάταξης.
Το επόμενο βήμα της παρούσας διπλωματικής περιελάμβανε την επιλογή και την κατασκευή των στοιχείων που αποτελούν τη διάταξή. Παράλληλα σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε η πλακέτα της διάταξης, ενώ έγινε και ο προγραμματισμός του μικροελεγκτή ο οποίος είναι υπεύθυνος για τον έλεγχο και τη σωστή λειτουργία της διάταξης. Τέλος πραγματοποιήθηκαν τα πειράματα ώστε να διαπιστωθεί η σωστή λειτουργία της διάταξης αλλά και για να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τα περιθώρια βελτίωσής της.
|
|---|
