Λειτουργία ταχυφορτιστών ηλεκτρικών οχημάτων σε σύνδεση με ασθενές δίκτυο και προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο
Loading...
Date
2024-10-10
Authors
Καμπούρογλου, Νικόλαος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την υλοποίηση ενός ολοκληρωμένου συστήματος ταχείας φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων σε διασύνδεση με ασθενές δίκτυο. Αρχικά, γίνεται μία σύντομη αναφορά στο ηλεκτρικό όχημα και τις μεθόδους φόρτισης των συσσωρευτών του. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα δομικά στοιχεία που αποτελούν έναν ταχυφορτιστή συνεχούς ρεύματος και αναλύονται οι δυναμικές εξισώσεις των ηλεκτρονικών ισχύος που εμπεριέχονται σε αυτόν, δηλαδή του τριφασικού ανορθωτή και του αμφίδρομου DC/DC μετατροπέα. Έπειτα, υλοποιείται το κύκλωμα ελέγχου με χρήση του μετασχηματισμού Park, εξάγοντας τους εσωτερικούς και εξωτερικούς βρόχους ελέγχου για την κατάλληλη παλμοδότηση των ημιαγωγικών στοιχείων στους μετατροπείς. Ακόμη, παρουσιάζεται το ασθενές δίκτυο και ο έλεγχος Droop, εφαρμόζοντας τη λογική του στο σύστημά μας, με κατάλληλη ρύθμιση του ρεύματος εξόδου και του άεργου ρεύματος από την πλευρά του ανορθωτή, ανάλογα με την κατάσταση του δικτύου, ενισχύοντας τη λειτουργία του. Επιπλέον, ενσωματώνεται το σενάριο “Vehicle-to-Grid” μέσω του οποίου κατέστη δυνατή η επιστροφή ρεύματος προς το δίκτυο από την μπαταρία, σε συνθήκες υπολειτουργίας του δικτύου. Ακολουθεί η συνδεσμολογία δεύτερης μπαταρίας με αμφίδρομο DC/DC μετατροπέα, παράλληλα συνδεδεμένη στο DC link και εξετάζεται η ταυτόχρονη φόρτιση των δύο μπαταριών, δίνοντας προτεραιότητα στην πιο αφόρτιστη μπαταρία, εξασφαλίζοντας ταυτόχρονα την ασφαλή λειτουργία του φορτιστή. Τέλος, πραγματοποιείται προσομοίωση πραγματικού χρόνου στο λογισμικό Typhoon HIL του εργαστηρίου καθώς και στο Simulink του Matlab, καλύπτοντας διάφορα σενάρια ως προς την κατάσταση του δικτύου και την αρχική κατάσταση φόρτισης των μπαταριών.
Description
Keywords
Ταχυφορτιστής ηλεκτρικών οχημάτων, Έλεγχος Droop, Προσομοίωση πραγματικού χρόνου, Λειτουργία V2G, Αμφίδρομοι μετατροπείς συνεχούς τάσης, Ανορθωτές ισχύος, Ασθενές δίκτυο