Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το σχεδιασμό και την κατασκευή διάταξης φόρτισης συσσωρευτών αυτόνομου ηλεκτροκίνητου οχήματος με είσοδο το δίκτυο χαμηλής τάσης. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός της είναι η κατασκευή ενός μετατροπέα τοπολογίας Flyback που προορίζεται για τη σύνδεση της συστοιχίας των συσσωρευτών ενός αυτόνομου ηλεκτροκίνητου οχήματος με το δίκτυο χαμηλής τάσης.
Αρχικά, γίνεται μια εισαγωγή στις βασικές αρχές της ηλεκτροκίνησης και των ηλεκτροκίνητων οχημάτων και με παραγωγικό συλλογισμό εξετάζονται οι πηγές ηλεκτρικής ενέργειας των ηλεκτροκίνητων οχημάτων, αλλά και η φόρτιση αυτών. Στη συνέχεια, αναλύεται θεωρητικά, η λειτουργία του μετατροπέα τόσο με ιδανικές συνθήκες όσο και με πραγματική προσέγγιση. Επίσης, παρατίθονται προσομοιώσεις του μετατροπέα με τη βοήθεια του λογισμικού Simulink του Matlab και στις δύο περιπτώσεις. Επιπροσθέτως, γίνεται λεπτομερής περιγραφή των κυκλωμάτων καταστολής υπερτάσεων για τον ημιαγωγικό διακόπτη ισχύος του μετατροπέα και εμπεριστατωμένη ανάλυση του κυκλώματος προστασίας που επιλέχθηκε αλλά και της μεθόδου ελέγχου του συνολικού κυκλώματος, συνοδευόμενες από προσομοιώσεις με έξοδο την συστοιχία των μπαταριών και με ωμικό φορτίο.
Πριν το στάδιο της κατασκευής περιγράφεται η θεωρία σχεδίασης και υπολογισμού των μαγνητικών στοιχείων του μετατροπέα αλλά και ο τρόπος επιλογής των ηλεκτρονικών που τοποθετήθηκαν στις πλακέτες. Μετά από τα παραπάνω περιγράφεται η διαδικασία σχεδίασης και κατασκευής των ηλεκτρονικών πλακετών της συνολικής διάταξης φόρτισης και επεξηγείται ο ψηφιακός και ο αναλογικός έλεγχος του μετατροπέα.
Τέλος, δίνονται οι πειραματικές μετρήσεις, ώστε τα προκύπτοντα αποτελέσματα να συγκριθούν με τα θεωρητικά, για να διερευνηθούν και να αιτιολογηθούν τυχόν διαφορές μεταξύ τους. Επίσης, εκτιμάται η απόδοση του συστήματος και παρουσιάζεται τρόπος επέκτασης της παρούσας διπλωματικής εργασίας
|