Μελέτη και κατασκευή μετατροπέα αμφίδρομης μεταφοράς ενέργειας για φόρτιση συσσωρευτών ηλεκτρικού οχήματος

• Κύριος συγγραφέας: Ματζαράπης, Ηλίας
• Άλλοι συγγραφείς: Matzarapis, Ilias
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Ηλεκτρικά οχήματα; Συσσωρευτές; Σταθμοί φόρτισης; Μετατροπέας DC/DC; Υψίσυχνος μετασχηματιστής; Electric vehicles; Accumulators; Charging stations; Vehicle-to-Grid; V2G; Converters DC/DC; Dual-Active-Bridge; Phase-Shift-Modulation; High frequency transformers

Η παρούσα Διπλωματική Εργασία πραγματεύεται την θεωρητική ανάλυση, τον σχεδιασμό και την κατασκευή ενός μετατροπέα δικατευθυντήριας ροής ισχύος, εστιάζοντας στην μέθοδο παλμοδότησης, με πρακτική εφαρμογή στην τεχνολογία “Vehicle-to-Grid (V2G)”. Σκοπός της Διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός μετατροπέα αμφίδρομης ροής ισχύος συνεχούς σε συνεχούς τάσης, με στόχο την μείωση της αέργου ισχύος, και η εξαγωγή πειραματικών αποτελεσμάτων. Αρχικά, γίνεται μία σύντομη ανασκόπηση του τομέα της ηλεκτροκίνησης και ειδικότερα των σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών αυτοκινήτων επεξηγώντας τα βασικά χαρακτηριστικά τους, που οδηγούν στην διαφοροποίηση των εμπορικά διαθέσιμων φορτιστών. Κατόπιν, παρουσιάζεται το σενάριο “Vehicle-to-Grid (V2G)” με προσανατολισμό στο κομμάτι των μετατροπέων συνεχούς σε συνεχούς τάσης, με δυνατότητα δικατευθυντήριας ροής ισχύος, μεταξύ των συσσωρευτών του ηλεκτρικού οχήματος και του δικτύου ισχύος. Στη συνέχεια, μελετάται διεξοδικά ο μετατροπέας Dual-Active-Bridge (DAB) και οι μέθοδοι παλμοδότησής του. Παρουσιάζονται προσομοιώσεις, μέσω του περιβάλλοντος Simulink της MATLAB, για τη λειτουργία του σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας. Περιγράφεται, επίσης, η διαδικασία σχεδιασμού του μετατροπέα, επεξηγώντας και αναλύοντας τις σχεδιαστικές μεθόδους αλλά και τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν. Έπειτα, παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη καθώς και τα πειραματικά αποτελέσματα και μετρήσεις που εξήχθησαν. Τέλος, παρουσιάζονται οι μελλοντικές προοπτικές όσον αφορά την εξέλιξη και τις δυνατότητες του μετατροπέα.