Μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος
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 Τεχνολο...
| Κύριοι συγγραφείς: | , |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9709 |
| id |
nemertes-10889-9709 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Φορτιστής συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου αυτοκινήτου Ενεργό κύκλωμα καταστολής υπερτάσεων Μέθοδος ελέγχου του φορτίου Charger of an electric vehicle Charge control method Active snubbers Flyback converters 629.250 24 |
| spellingShingle |
Φορτιστής συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου αυτοκινήτου Ενεργό κύκλωμα καταστολής υπερτάσεων Μέθοδος ελέγχου του φορτίου Charger of an electric vehicle Charge control method Active snubbers Flyback converters 629.250 24 Νταλαγιάννης, Αλέξανδρος Αναστάσιος Φωτιαδάκης, Κωνσταντίνος Μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος |
| description |
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 |
| author2 |
Τατάκης, Εμμανουήλ |
| author_facet |
Τατάκης, Εμμανουήλ Νταλαγιάννης, Αλέξανδρος Αναστάσιος Φωτιαδάκης, Κωνσταντίνος |
| format |
Thesis |
| author |
Νταλαγιάννης, Αλέξανδρος Αναστάσιος Φωτιαδάκης, Κωνσταντίνος |
| author_sort |
Νταλαγιάννης, Αλέξανδρος Αναστάσιος |
| title |
Μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος |
| title_short |
Μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος |
| title_full |
Μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος |
| title_fullStr |
Μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος |
| title_sort |
μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9709 |
| work_keys_str_mv |
AT ntalagiannēsalexandrosanastasios meletēkaikataskeuēphortistēsyssōreutōnēlektrokinētouochēmatos AT phōtiadakēskōnstantinos meletēkaikataskeuēphortistēsyssōreutōnēlektrokinētouochēmatos AT ntalagiannēsalexandrosanastasios designandconstructionofabatterychargerforanelectricvehicle AT phōtiadakēskōnstantinos designandconstructionofabatterychargerforanelectricvehicle |
| _version_ |
1771297218466152448 |
| spelling |
nemertes-10889-97092022-09-05T14:07:11Z Μελέτη και κατασκευή φορτιστή συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου οχήματος Design and construction of a battery charger for an electric vehicle Νταλαγιάννης, Αλέξανδρος Αναστάσιος Φωτιαδάκης, Κωνσταντίνος Τατάκης, Εμμανουήλ Μητρονίκας, Επαμεινώνδας Ntalagiannis, Alexandros Anastasios Fotiadakis, Konstantinos Φορτιστής συσσωρευτών ηλεκτροκίνητου αυτοκινήτου Ενεργό κύκλωμα καταστολής υπερτάσεων Μέθοδος ελέγχου του φορτίου Charger of an electric vehicle Charge control method Active snubbers Flyback converters 629.250 24 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 The current thesis deals with the design and the construction of a device which is responsible for the charging of an autonomous electric vehicle battery with low voltage input. The thesis was elaborated at the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion in the Department of Electrical and Computer Engineering, at University of Patras. The aim was to build a converter with Flyback topology. The above topology is used for the connection of the array of the batteries of an autonomous electric vehicle to the low voltage network. A theoretical analysis of the converter and simulations based on the control, which is going to be presented below, are taking place. Last but not least, some experiments are carried out, considering the case when a resistive load is connected to the output of the converter. Initially, an introduction to the basic principles of electro-motion and electric vehicles is made. Further on, the sources of energy of electrical vehicles, as long as their charging are examined. Then, the operation of the converter is analyzed both in ideal and real conditions. The analysis is based on the time space in which each semiconductor element conducts, during a switching period. The respective simulations, made with the Simulink tool of Matlab, are presented. Moreover, a detailed description of the circuits for the suppression of high voltage is made. These circuits ensure the protection of the semiconductor power-switch of the conductor. In addition, a thorough analysis of the safety circuit which was chosen, but also of the control method of the whole circuit is made, along with simulations which output is the battery array with resistive load. The theory of designing and computing the magnetic elements of the converter and also an explanation about the selection of certain electronics which were placed on the boards, is described before the stage of the construction. Subsequently is described the process of designing and building of the electronic boards of the overall electrical layout. Further, the analog and digital control of the converter are illustrated. In the end, experimental measurements are given, so that a comparison with the theoretical results can be possible in order to determine whether they are consistent. Otherwise identification and justification of any differences between two, is desirable. To conclude, the system performance is estimated and methods of extending the current thesis are proposed. 2016-10-17T09:20:41Z 2016-10-17T09:20:41Z 2016-07-14 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9709 gr 0 application/pdf |
