Μελέτη και σχεδιασμός κίνησης και φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων σε αστικό περιβάλλον

Simple item page
datacite.contributor.RelatedPersonΚωνσταντόπουλος, Γεώργιος
datacite.contributor.RelatedPersonΠαπαδασκαλόπουλος, Δημήτριος
datacite.contributor.SupervisorΑλεξανδρίδης, Αντώνης
dc.contributor.authorΑναστασόπουλος, Δημήτριος
dc.contributor.otherAnastasopoulos, Dimitrios
dc.date.accessioned2024-10-15T05:25:18Z
dc.date.available2024-10-15T05:25:18Z
dc.date.issued2024-10-10
dc.degreegraduateThesis
dc.description.abstractΣτην παρούσα διπλωματική εργασία σχεδιάσαμε ένα σύγχρονο σύστημα φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, επικεντρωμένο στην ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου σταθμού φόρτισης με ταχυφορτιστές, ικανό να ανταποκριθεί σε όλες τις πιθανές συνθήκες ταυτόχρονης φόρτισης. Ο κύριος στόχος της εργασίας ήταν η δημιουργία ενός αξιόπιστου συστήματος ελέγχου, το οποίο να διασφαλίζει την ομαλή και αποδοτική λειτουργία του συστήματος χωρίς προβλήματα αποσυγχρονισμού ή αστάθειας. Το σύστημα φόρτισης που αναπτύξαμε μπορεί να καλύψει και τα τρία επίπεδα φόρτισης, τα οποία θα παρουσιαστούν αναλυτικά στα επόμενα κεφάλαια. Αξίζει να σημειωθεί ότι η πρόβλεψη της ζήτησης ισχύος και η βέλτιστη κατανομή της στους ταχυφορτιστές του συστήματος δεν εμπίπτουν στο πλαίσιο αυτής της διπλωματικής. Αντίθετα, επικεντρωθήκαμε στον σχεδιασμό και την ανάλυση του συστήματος φόρτισης και του αντίστοιχου συστήματος ελέγχου. Στο πρώτο κεφάλαιο, παρουσιάσαμε το πρόβλημα και αναλύσαμε βασικά ζητήματα, όπως η πρόβλεψη της καθημερινής ζήτησης σε ισχύ και η δομή του δικτύου διανομής ενός συστήματος φόρτισης. Στο δεύτερο κεφάλαιο, εστιάσαμε στην περιγραφή του συστήματος φόρτισης, αναλύοντας κάθε επιμέρους στοιχείο του και περιγράψαμε το ηλεκτροκινητήριο σύστημα ενός ηλεκτρικού οχήματος. Επιπλέον, εξηγήσαμε τον τρόπο σύνδεσης όλων των επιμέρους εξαρτημάτων για τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου συστήματος φόρτισης. Στο τρίτο κεφάλαιο, ασχοληθήκαμε κυρίως με τη μοντελοποίηση του συστήματος και την ανάπτυξη του συστήματος ελέγχου. Παρουσιάσαμε τα μαθηματικά μοντέλα που περιγράφουν τη λειτουργία του συστήματος φόρτισης και εξάγαμε όλες τις απαραίτητες μαθηματικές εξισώσεις για κάθε επιμέρους στοιχείο του συστήματος. Στο τέταρτο κεφάλαιο, αναλύσαμε διεξοδικά το σύστημα ελέγχου, παρέχοντας τα διαγράμματα δομής για τη δημιουργία εσωτερικών βρόχων ελέγχου ρεύματος και εξωτερικών βρόχων ελέγχου τάσης. Αναπτύξαμε τις μαθηματικές εξισώσεις που απαιτούνται για την επίτευξη του σωστού ελέγχου του συστήματος και κάθε επιμέρους στοιχείου, διασφαλίζοντας την ομαλή λειτουργία του. Στο πέμπτο κεφάλαιο, περιγράψαμε το μοντέλο που δημιουργήσαμε στο εργαλείο MATLAB/Simulink, προκειμένου να προσομοιώσουμε τη λειτουργία του συστήματος. Παρουσιάσαμε τόσο το μοντέλο μέσης τιμής όσο και το διακοπτικό μοντέλο, συγκρίνοντας την απόκρισή τους, εξάγοντας όλες τις γραφικές παραστάσεις του συστήματος . Τέλος, για την πιο ρεαλιστική αποτύπωση της λειτουργίας του συστήματος, δημιουργήσαμε τρία υποθετικά σενάρια λειτουργίας, τα οποία καλύπτουν όλες τις πιθανές ανάγκες ενός σύγχρονου συστήματος φόρτισης .
dc.description.translatedabstractIn this thesis, we designed a modern electric vehicle charging system, focusing on the development of an integrated charging station with fast chargers capable of handling all potential simultaneous charging conditions. The primary objective of this work was to create a reliable control system that ensures the smooth and efficient operation of the entire charging system, avoiding issues of desynchronization and instability. The charging system we developed can accommodate all three charging levels, which will be presented in detail in the following chapters. It is important to note that demand forecasting and optimal power distribution to the system's fast chargers are not within the scope of this thesis. Instead, we focused on the design and analysis of the charging system and its corresponding control system. In the first chapter, we outlined the problem and analyzed key issues, such as daily power demand forecasting and the structure of the distribution network for a charging system. In the second chapter, we focused on the description of the charging system, detailing each component and describing the electric drivetrain system of an electric vehicle. We also explained how to connect all individual components to create a complete charging system. In the third chapter, we primarily dealt with the modeling of the system and the development of the control system. We presented the mathematical models describing the charging system's operation and derived all the necessary mathematical equations for each subsystem. In the fourth chapter, we thoroughly analyzed the control system, providing the block diagrams for the creation of internal current control loops and external voltage control loops. We developed the mathematical equations required to achieve proper control of the system and each individual component, ensuring smooth operation. In the fifth chapter, we described the model we created using the MATLAB/Simulink tool to simulate the system's operation. We presented both the average value model and the switching model, comparing their responses. Finally, to provide a realistic representation of the system's operation, we created three hypothetical operating scenarios, which cover all the possible requirements of a modern charging system.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10889/28338
dc.language.isoel
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Greeceen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/
dc.subjectΗλεκτρικά οχήματα
dc.subjectΦόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων
dc.subjectΜπαταρίες
dc.subjectΤοπικές αγορές ενέργειας
dc.subjectAμφίδρομοι μετατροπείς
dc.subjectAντιστροφείς πηγής τάσης
dc.subject.alternativeElectric vehicles
dc.subject.alternativeCharging of electric vehicles
dc.subject.alternativeBatteries
dc.subject.alternativeLocal energy markets
dc.subject.alternativeBidirectional converters
dc.subject.alternativeVoltage source inverters
dc.titleΜελέτη και σχεδιασμός κίνησης και φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων σε αστικό περιβάλλον
dc.title.alternativePlanning studies of electric vehicles movement and charging in urban area

Files

Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ.docx(ΑΝΑΣΤΑΣΟΠΟΥΛΟΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ).pdf
Size:
6.35 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
5.02 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download

Collections

Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Επικοινωνία: Βιβλιοθήκη & Κέντρο Πληροφόρησης,
Πανεπιστήμιο Πατρών, Ριο, 26504, Πάτρα.
Τηλ: 2610 969626 / Ηλεκτρονικό Ταχυδρομείο: nemertes@upatras.gr

Contact: Library & Information Center,
University of Patras, Rio, 265 04, Patras, Greece.
Tel. 0030 2610 969626 / Email: nemertes@upatras.gr

Βοήθεια: Για καταθέτες

Developed by UPatras | Supported by