КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ
ARTICLE_2_PDF

Ключові слова

wireless power transmission
time-varying processes
computer modeling
battery charging efficiency бездротова передача електроенергії
різномасштабні у часі процеси
комп’ютерне моделювання
ефективність заряджання акумуляторної батареї

Як цитувати

[1]
Жаркін, А., Подольцев, О. і Павлов, В. 2023. КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 4 (Чер 2023), 011. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2023.04.011.

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.

https://doi.org/10.15407/techned2023.04.011
ARTICLE_2_PDF

Посилання

Shidlovsky A.K.., Zharkin A.F., Pavlov V.B., Novsky V.O. The influence of the development of the charging infrastructure of electric and hybrid transport on the regimes of electric networks. Tekhnichna elektrodynamika. 2018. No 3. Pp. 74–82 (Ukr.) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.03.074

Budko V.I., Voitko S.V., Trofymenko O.O. Economic aspects of the implementation of autonomous charging stations for electric vehicles based on photovoltaic batteries. Renewable energy. 2018. No 1(52). Pp. 19-25 (Ukr)

Wireless car charging. URL: https://ecocars.wixsite.com/sale/ (accessed at August 28, 2015).

Trivino-Cabrera A., Gonzalez-Gonzalez J., Aguado J. Wireless Power Transfer for Electric Vehicles: Foundations and Design Approach. Springer. 2020. 175 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-26706-3

Song M., Belov P., Kapitanova P. Wireless Power transfer inspired by the modern trends in electromagnetics. Applied Physics Reviews. 2017. No 4. Pp. 0211102(1-19). DOI: https://doi.org/10.1063/1.4981396

Xi Zhang, Choug Zhu, Haitao Song. Wireless Power Transfer Technologies for Electrica Vehicles. Springer, 2022, 268 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-16-8348-0

Podoltsev O.D., Pavlov V.B., Zapadynchuk O.P. Analysis of the efficiency of electric energy transmission in the system of wireless charging of the battery of an electric vehicle. Tekhnichna elektrodynamyka. 2021. No 4. Pp. 63-69. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2021.04.063

Pavlov V.B., Podoltsev O.D., Pavlenko V.S. Experimental studies of a mock-up sample of a wireless charger for an electric car. Tekhnichna elektrodynamyka. 2021. No 5. Pp. 21-26. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2021.05.021

Linden D., Reddy T.B.. Handbook of Batteries. McGraw-Hill, 2002. 1453 p.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Авторське право (c) 2023 Array

Переглядів анотації: 93 | Завантажень PDF: 72

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.