Σχεδιασμός κινητήριου συστήματος ενός μικρού αυτόνομου ηλεκτρικού οχήματος
Loading...
Date
2025-10-09
Authors
Καλομενίδης, Χρήστος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η εργασία αυτή πραγματεύεται τον σχεδιασμό ενός μικρού αυτόνομου ηλεκτρικού οχήματος που προορίζεται για τον καθαρισμό παραλιών. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην αξιοποίηση ΑΠΕ και στην μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης, ώστε να μειωθεί κατά το δυνατόν το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της εφαρμογής. Η εργασία εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός είναι η μελέτη των παραμέτρων που περιγράφουν το όχημα και η μοντελοποίησή του, ώστε να μπορεί να γίνει προσομοίωση και να μελετηθεί η συμπεριφορά του. Για την επίτευξή του πραγματοποιήθηκε εκτενής βιβλιογραφική έρευνα πάνω στο ζήτημα της ρύπανσης των παραλιών, καθώς και σε ανάλογες εφαρμογές που βρίσκονται ήδη σε χρήση. Έγινε προσπάθεια οι παράμετροι να προσεγγίζουν πραγματικές συνθήκες παραλιών στην Ελλάδα με ταυτόχρονη δυνατότητα εφαρμογής οπουδήποτε στον κόσμο. Στα πλαίσια της εργασίας μελετήθηκαν και προσομοιώθηκαν μέσω Matlab/Simulink δυο συστήματα. Πρώτον, το καθεαυτό Ηλεκτρικό Κινητήριο Σύστημα του οχήματος που περιλαμβάνει μπαταρία, Επαγωγικού Κινητήρα Βραχυκυκλωμένου Κλωβού, αντιστροφέα DC-AC και μηχανολογικά εξαρτήματα. Δεύτερον, σταθμός φόρτισης που περιλαμβάνει DCDC μετατροπέα ισχύος και Φ/Β πάνελ. Παράλληλα, αναπτύχθηκε εφαρμογή Python για την εξαγωγή πραγματικών υψομετρικών δεδομένων εδάφους που αξιοποιήθηκαν για την προσομοίωση του εδάφους κίνησης του οχήματος. Από την προσομοίωση που πραγματοποιήθηκε επιβεβαιώθηκαν όλες οι θεωρητικές υπολογισμένες τιμές των παραμέτρων και η ομαλή λειτουργία του οχήματος. Στα Κεφάλαια της εργασίας με την σειρά αναλύονται το πρόβλημα της ρύπανσης των παραλιών στην Ελλάδα και ανάλογες εφαρμογές που ήδη υπάρχουν, οι γενικές αρχές σχεδιασμού ηλεκτρικών κινητήριων συστημάτων με έμφαση στα ηλεκτρικά οχήματα. Ακολούθως, παρουσιάζεται η βασική θεωρία και οι ανάλογοι υπολογισμοί που αφορούν την φυσική της κίνησης οχημάτων, την λειτουργία των Ηλεκτρικών Μηχανών με έμφαση στην Επαγωγική Μηχανή Βραχυκυκλωμένου Κλωβού και η μοντελοποίηση του φορτίου με χρήση πραγματικών δεδομένων. Τέλος, παρουσιάζεται η βασική θεωρία και οι υπολογισμοί που αφορούν τον DC-AC αντιστροφέα, η λειτουργία και η σύνδεση μπαταριών, ο σχεδιασμός σταθμού φόρτισης με χρήση Φ/Β πάνελ. Στο τελευταίο Κεφάλαιο, παρουσιάζονται και ερμηνεύονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης σε Simulink που επιβεβαιώνουν την ορθή και ομαλή λειτουργία του οχήματος.
Description
Keywords
Ηλεκτρικά κινητήρια συστήματα, Αυτόνομα οχήματα, Σχεδιασμός και προσομοίωση