КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ

Анотація

У роботі шляхом комп’ютерного моделювання досліджено процес заряджання літій-іонної акумуляторної батареї для електромобіля від бездротового зарядного пристрою індуктивно-резонансного типу. Показано, що у процесі моделювання необхідно враховувати одночасне протікання двох різномасштабних у часі та пов’язаних між собою процесів, а саме короткотривалого високочастотного процесу в інверторі зарядного пристрою із характерним часом 10^-5 с та довготривалого процесу заряджання акумулятора із характерним часом 10⁴ с. Прямий чисельний розрахунок одночасно цих двох процесів потребує значних комп’ютерних ресурсів. Задля вирішення цієї задачі в роботі запропоновано та реалізовано в пакеті Matlab/Simulink  комп'ютерну модель та алгоритм розрахунку, згідно з яким на першому етапі у процесі аналізу високочастотних процесів в інверторі знаходяться модифіковані еквіваленти Тевеніна та Нортона для пристрою бездротової зарядки із врахуванням сумарних внутрішніх втрат в цьому пристрої, а на другому етапі розраховується довготривалий процес заряджання акумуляторної батареї. Зазначений розрахунок проводиться спочатку в режимі джерела постійного струму, використовуючи при цьому побудований еквівалент Нортона, а потім в режимі джерела напруги, використовуючи побудований еквівалент Тевеніна. Такий підхід дає змогу врахувати особливості процесів заряджання та дослідити ефективність бездротової передачі електричної енергії від стаціонарного джерела живлення до акумулятора, що розташований на борту  електромобіля. За результатами проведеного моделювання визначено, що для розробленого пристрою  величина інтегрального ККД всього процесу заряджання батареї при зростанні параметру акумулятора SOC від 20 до 95% становить 86%. Бібл. 9, рис. 8.