Skip to content
IONI ENGINEERING ™EV BOXCASE
  • ΝΕΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & EV
  • ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ
  • ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ
  • E-SHOP & ΠΑΡΑΓΓΕΛΙΕΣ
    • ΦΟΡΤΙΣΤΕΣ AC & ΚΑΛΩΔΙΩΣΗ
    • ΦΟΡΤΙΣΤΕΣ DC
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Σύνθεση μοντέλου ηλεκτρικού οχήματος και προσομοίωση στο MATLAB

Σύνθεση μοντέλου ηλεκτρικού οχήματος και προσομοίωση στο MATLAB

Κρεμπενιός, Δημήτριος

Model synthesis of electric vehicle and simulate at MATLAB

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

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη συνθεση του μοντέλου ενός ηλεκτρικού οχήματος. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο στο τμημα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός είναι η μελέτη και η προσομοίωση του μοντελου ενός ηλεκτρικού οχήματος και συγκεκριμένα της ηλεκτρικής μηχανής καθώς και της μετάδοσης αυτού. Αρχικά, γίνεται μια εκτεταμένη αναφορά στην ιστορία των ηλεκτρικών οχημάτων από τις απαρχές της εμφάνισης τους μέχρι και τις μέρες μας. Στη συνέχεια, αναλύονται οι σύγχρονες μηχανές μονίμου μαγνήτη, καθώς τέτοιου είδους μηχανή θα χρησιμοποιήσουμε στο υπό μοντελοποίηση όχημα. Πιο συγκεκριμένα, αναφέρονται τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά αυτών των κινητήρων, καθώς και η θεωρητική ανάλυση τους. Επίσης, γίνεται αναφορά στο μοντέλο της μετάδοσης, δηλαδή του συστήματος που μεταφέρει την κίνηση από την ηλεκτρική μηχανή στις ροδές του οχήματος. Το επόμενο βήμα είναι η σύνθεση του μοντέλου του έλεγχου της ηλεκτρικής μηχανής. Κατόπιν αυτού, πραγματοποιούνται οι απαραίτητες προσομοιώσεις που ως σκοπό έχουν την κατανόηση της συμπεριφοράς του συστήματος. Τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων, τα οποία επιβεβαιώνουν πρακτικά όσα αναφέρθηκαν στη θεωρία και ακολουθούν τα προκύπτοντα συμπεράσματα.

This thesis deals with the synthesis of the model of an electric vehicle. The work was conducted in the Department of Electrical and Computer Engineering, University of Patras. The purpose is to study and simulate the model of an electric vehicle and in particular the electric motor and the transmission thereof. Firstly gets an extensive report on the history of electric vehicles from their first appearance time up to nowadays. They we analyze the modern permanent magnet machines since this type of machine is been used in this modeling vehicle. More specifically we refer to the constructional features of these engines as well as to the theoretical analysis. Also there is a reference and model of transmission, the system which carries the motion from the electric machine to the wheels of the vehicle The next step is the composition of the model of control of electrical machines. After him any necessary simulations have as purpose to understand the behavior of the system. Finally, they present the results of simulations which are practically confirm what was said in the theory and follow the resulting conclusions.

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Πρόβλεψη και διείσδυση ηλεκτρικών οχημάτων και δίκτυα φόρτισης

Πρόβλεψη και διείσδυση ηλεκτρικών οχημάτων και δίκτυα φόρτισης

Πάντζιου Κυριακή

Τ.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΠΙΩΝ ΜΟΡΦΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ & ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Πρόβλεψη και διείσδυση ηλεκτρικών οχημάτων και δίκτυα φόρτισης. Αυτή η πτυχιακή εργασία, εκπονήθηκε με σκοπό τη παρουσίαση των ηλεκτρικών οχημάτων με βάση τα χαρακτηριστικά και τη λειτουργία τους. Συγκεκριμένα, αναλύονται οι παράμετροι που ευνοούν ή δυσκολεύουν την μαζική κυκλοφορία των ηλεκτρικών οχημάτων στην Ελλάδα, που προβλέπεται να υπάρξει μέσα στην επόμενη δεκαετία. Επίσης, αναλύονται τα δίκτυα φόρτισης, καθώς και η έννοια των έξυπνων δικτύων. Ειδικότερα, παρουσιάζεται η V2G λειτουργία η οποία συνεισφέρει σημαντικά στην εξοικονόμηση ενέργειας. Βασική προϋπόθεση είναι η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Έλεγχος κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος για εξοικονόμηση ενέργειας σε ηλεκτροκίνητα…

Κατασκευή οθόνης πολλαπλών ενδείξεων για ηλεκτρικό όχημα

Induction motor control for energy saving in electric vehicles

Φραγκάκης, Κωνσταντίνος-Αλέξανδρος

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

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη διερεύνηση μεθόδου εξοικονόμησης ενέργειας στο ηλεκτροκινητήριο σύστημα ενός ηλεκτροκίνητου οχήματος, ελαχιστοποιώντας την ισχύ των απωλειών. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, το ηλεκτροκινητήριο σύστημα αποτελείται από ασύγχρονο κινητήρα οδηγούμενο από αντιστροφέα τάσης, ο οποίος τροφοδοτείται από συσσωρευτές. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η μαθηματική έκφραση των ολικών απωλειών του ηλεκτρικού οχήματος και η εύρεση του σημείου λειτουργίας στο οποίο αυτές έχουν την ελάχιστη τιμή τους, έχοντας ως μεταβλητές τη μαγνητική ροή του κινητήρα και το λόγο μετάδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων και ως παραμέτρους τη γραμμική ταχύτητα του οχήματος και την ασκούμενη στους τροχούς δύναμη. Με αυτόν τον τρόπο, για δεδομένη ισχύ του κινούμενου οχήματος, η απορροφούμενη ισχύς από τις μπαταρίες θα μειωθεί, οδηγώντας έτσι στην αύξηση της αυτονομίας του οχήματος. Αρχικά, παρατίθενται γενικές πληροφορίες για τα ηλεκτρικά οχήματα και τους ασύγχρονους κινητήρες. Έπειτα, παρουσιάζεται η μεθοδολογία παλμοδότησης του αντιστροφέα και η μέθοδος ελέγχου του επαγωγικού κινητήρα. Στη συνέχεια, εξετάζονται οι σχέσεις που περιγράφουν τις απώλειες ισχύος των επιμέρους συστημάτων ενός ηλεκτροκίνητου οχήματος (συσσωρευτές,αντιστροφέας και κινητήρας). Μέσω αυτών, εξάγεται η εξίσωση των ολικών απωλειών του οχήματος και απεικονίζεται με γραφικό τρόπο η δυνατότητα ελαχιστοποίησής τους. Το επόμενο βήμα είναι η επιβεβαίωση της θεωρητικής μελέτης μέσω προσομοίωσης, η οποία γίνεται σε περιβάλλον Matlab/Simulink. Τέλος, παρουσιάζεται η πειραματική διαδικασία και οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν για την αξιολόγηση της θεωρητικής μελέτης, καθώς και πρόγραμμα που δημιουργήθηκε σε περιβάλλον LabView, με δυνατότητα ελέγχου της ροής και της ταχύτητας του επαγωγικού κινητήρα.

This thesis deals with the investigation of energy-saving method in traction system for an electric vehicle, by minimizing power losses. In this case, the traction system consists of an asynchronous motor driven by inverter, which is powered by batteries. The work was conducted at the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion Department of Electrical and Computer Engineering, at University of Patras. The aim of this thesis is to determine the mathematical expression of the total losses of the electric vehicle and find the operating point at which they have their minimum value, having as variables motor magnetic flux and the gearbox ratio and as parameters vehicle linear velocity and exerted power to the wheels. In this way, for a given power of the moving vehicle, the power absorbed by the batteries will be reduced, thus leading to increased vehicle autonomy. Initially, general information about electric vehicles and asynchronous motors are given. Next, inverter pulsing method and motor control method are presented. Afterwards, the equations that describe the power losses of the individual systems of an electric vehicle (battery, inverter and motor) are examined. Through these, the equation of total vehicle loss is extracted and the capability of minimizing them is graphically displayed. The next step is to confirm the theoretical study through simulation, which is done in Matlab/Simulink environment. Finally, the experimental procedure and the measurements conducted in order to evaluate the theoretical study are presented. Also, a program created in LabView environment, with the possibility of controlling the flow and motor speed, is displayed.

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Ανάκτηση ενέργειας μέσω αναγεννητικής πεδήσεως σε επιβατικά οχήματα

Ανάκτηση ενέργειας μέσω αναγεννητικής πεδήσεως σε επιβατικά οχήματα

Μπαφατάκης Λουκάς; Bafatakis, Loukas

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών & Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Οχημάτων

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται το ζήτημα της αναγεννητικής πεδήσεως στα οχήματα. Στο κεφάλαιο 2 μελετάται η εφαρμογή της αναγεννητικής πεδήσεως στους διαφόρους τύπους οχημάτων και ειδικότερα στα αμιγώς θερμικά, στα υβριδικά και στα πλήρως ηλεκτρικά οχήματα. Εξετάζονται οι τύποι των υβριδικών οχημάτων που υφίστανται και πως υλοποιείται η αναγεννητική πέδηση στον καθέναν από αυτούς, ενώ επίσης παρουσιάζονται και οι τύποι των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων με διάκριση στην μονάδα προώθησης. Στο κεφάλαιο 3 εξετάζεται η γενική αρχή λειτουργίας της αναγεννητικής πεδήσεως και οι νόμοι που την διέπουν. Αρχικά μελετώνται με χρήση νόμων κλασικής μηχανικής, οι δυνάμεις που ασκούνται σε ένα όχημα κατά την πέδηση και αναφέρονται τα είδη της αναγεννητικής πέδησης και πως αυτά επηρεάζουν την ανάκτηση ενέργειας, ενώ μελετάται και η δυνατότητα των ηλεκτροκινητήρων στην εξομοίωση του συστήματος αντιμπλοκαρίσματος των τροχών. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται οι μέθοδοι αποθήκευσης της ανακτηθείσας ενέργειας μέσω αναγεννητικής πεδήσεως για κάθε τύπο οχήματος, μελετώνται οι εγγενείς τους ιδιότητες και επιχειρείται μια σύγκριση μεταξύ τους. Το κεφάλαιο 5 πραγματεύεται την επίδραση της εφαρμογής συστήματος αναγεννητικής πεδήσεως στην κατανάλωση, τις εκπομπές ρύπων και αυτονομία των οχημάτων, ανάλογα με τον τύπο τους και το μέσο αποθήκευσης που χρησιμοποιείται, ενώ στο κεφάλαιο 6 εκτίθενται τα συμπεράσματα και οι προοπτικές από την εφαρμογή της αναγεννητικής πεδήσεως στα οχήματα.

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Βέλτιστος προγραμματισμός της V2G λειτουργίας των ηλεκτρικών οχημάτων για…

Βέλτιστος προγραμματισμός της V2G λειτουργίας των ηλεκτρικών οχημάτων για την παροχή ενέργειας και επικουρικών υπηρεσιών στο δίκτυο

Τσιγγούνης, Ευάγγελος Ε.; Tsingounis, Evangelos E.

Optimal Scheduling of Vehicle-to-Grid energy and ancillary services

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος

Τα τελευταία χρόνια, σε παγκόσμιο επίπεδο παρατηρείται μια συστηματική προσπάθεια για τον εξηλεκτρισμό του τομέα των μεταφορών, καθώς οι τιμές των καυσίμων παραμένουν υψηλές, ενώ οι ανησυχίες για τις επιπτώσεις των εκπεμπόμενων ρύπων στο περιβάλλον γίνονται εντονότερες. Ωστόσο, η επερχόμενη διείσδυση των ηλεκτρικών οχημάτων αποτελεί και μία πρόκληση για τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Η λειτουργία και ο προγραμματισμός τους θα πρέπει να αναπροσαρμοστούν για να διαχειριστούν το επιπρόσθετο φορτίο των ηλεκτρικών οχημάτων έτσι ώστε να αποφευχθούν πιθανές πρόωρες επενδύσεις. Η εξυπηρέτηση των ενεργειακών αναγκών των οχημάτων θα πρέπει να γίνεται με το βέλτιστο οικονομικό τρόπο, διασφαλίζοντας παράλληλα την ομαλή λειτουργία του δικτύου. Η αποθηκευτική χωρητικότητα των συσσωρευτών ενός στόλου ηλεκτρικών οχημάτων μπορεί να αξιοποιηθεί επιχειρηματικά από τους παρόχους ηλεκτρικής ενέργειας (με την υποστήριξη των εταιρειών τηλεπικοινωνιακών και πληροφοριακών συστημάτων). Η δυνατότητα αμφίδρομης ροής ισχύος από το δίκτυο προς το ηλεκτρικό όχημα (Grid-to-Vehicle – G2V) και ανάστροφα (Vehicle-to-Grid – V2G), επιτρέπει την ανάπτυξη νέων επιχειρηματικών μοντέλων για την παροχή ενέργειας και επικουρικών υπηρεσιών στους διαχειριστές του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαχείριση της ενεργειακής λειτουργίας (φόρτιση/εκφόρτιση) των συσσωρευτών των ηλεκτρικών οχημάτων στη διασυνδεδεμένη λειτουργία τους απαιτεί τη θεσμοθέτηση ενός νέου ενεργειακού παίχτη, ονόματι “Aggregator”. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η ανάπτυξη ενός αλγορίθμου, ο οποίος θα αξιοποιηθεί από έναν κεντρικό διαχειριστή ενός στόλου ηλεκτρικών οχημάτων (Aggregator) με σκοπό να προγραμματίσει βέλτιστα την παροχή ενέργειας και επικουρικών υπηρεσιών (ρύθμιση συχνότητας και στρεφόμενη εφεδρεία) στο δίκτυο, κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να επιτυγχάνεται μέγιστο οικονομικό κέρδος για το διαχειριστή αυτόν. Επιπρόσθετα, αναπτύχθηκε ένας αλγόριθμος για τον καθορισμό της λειτουργίας (operational set-points) κάθε οχήματος, σε πραγματικό χρόνο, βάσει του αρχικού ενεργειακού προγραμματισμού. Στο κεφάλαιο 1 γίνεται μια ιστορική αναδρομή στις τεχνολογίες ηλεκτρικών οχημάτων και περιγράφεται η λειτουργία των αγορών ενέργειας και επικουρικών υπηρεσιών. Στο κεφάλαιο 2, αναλύεται και στοιχειοθετείται η δυνατότητα συμμετοχής των ηλεκτρικών οχημάτων στις αγορές αυτές μέσω της V2G λειτουργίας. Στο κεφάλαιο 3, περιγράφεται η μοντελοποίηση του προβλήματος αφενός μέσω ενός συστήματος μεταβλητών και εξισώσεων, που απαρτίζουν τον αλγόριθμο βελτιστοποίησης και αφετέρου μέσω διαγραμμάτων ροής, που απαρτίζουν τον αλγόριθμο της φάσης κατανομής. Στο κεφάλαιο 4, το παραπάνω πρόβλημα «μεταφράζεται» σε μορφή κατανοητή από το προγραμματιστικό περιβάλλον GAMS. Στο κεφάλαιο 5, αξιολογείται η αποδοτικότητα των αλγορίθμων αυτών μέσω προσομοιώσεων με πραγματικά δεδομένα αγορών ηλεκτρικής ενέργειας (ERCOT), ενώ στο κεφάλαιο 6 συνοψίζονται τα κυριότερα συμπεράσματα της ανάλυσης αυτής.

In the last few years, there has been a worldwide, systematic effort to electrify the sector of transportation as fuel prices remain high, and concerns about the impact of pollutants emitted into the environment become more pronounced. However, the upcoming penetration of electric vehicles is also a challenge for the electrical grids. Their operation and planning should be adjusted to handle the additional load of electric vehicles so as to avoid possible early investments. The satisfaction of the vehicles’ energy needs should be done with a cost effective way while ensuring the smooth operation of the electrical grid. The storage capacity of the batteries in a fleet of electric vehicles can be economically utilized by electricity providers (with the support of telecommunications and information technology companies). The bidirectional power flow from the grid to the electric vehicle (Grid-to-Vehicle, G2V) and reverse (Vehicle-to-Grid, V2G), allows the development of new business models for the provision of ancillary services to the system operators. The energy management (charging / discharging) of the batteries of the grid-connected electric vehicles requires the establishment of a new energy player named “Aggregator”. The purpose of this thesis is to develop an algorithm, which will be used by a central administrator of a fleet of electric vehicles (Aggregator), in order to schedule optimally the provision of energy and ancillary services (frequency regulation and spinning reserve) in the electrical grid, in such a way as to achieve the maximization of the economic profit of the Aggregator. Additionally, an algorithm for determining the operational set-points of each vehicle in real time, based on the energy scheduling, was developed. Chapter 1 gives a historical overview of the electric vehicles’ technologies and describes the function of energy and ancillary services markets. In Chapter 2, the potential benefits of the participation of the electric vehicles in these markets are analysed. Chapter 3 describes the mathematical modeling of the problem through a system of equations and variables that make up the optimization algorithm and through flowcharts that make up the dispatch algorithm. In chapter 4, the above mathematical problem is being “translated” into GAMS language. Chapter 5 evaluates the efficacy of the developed algorithms through a simulation with real market data (ERCOT). Finally, Chapter 6 summarizes the main conclusions of this thesis.

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Επίδραση φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στα μεγέθη ενός μικροδικτύου με…

Επίδραση φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στα μεγέθη ενός μικροδικτύου με αυξημένη διείσδυση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας

Ρίζου, Βαρβάρα Κ.; Rizou, Varvara K.

Τhe impact of charging of electrical vehicles on the microgrid’s important features, when the penetration of Renewable Energy Sources is increased

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη ενός μικροδικτύου υπό την επίδραση διαφορετικών πολιτικών λειτουργίας και οι επιπτώσεις που αυτές έχουν στα διάφορα μεγέθη ενός μικροδικτύου παρουσία ηλεκτρικών οχημάτων για διάφορα επίπεδα διείσδυσης Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Συγκεκριμένα μελετάται ένα δίκτυο χαμηλής τάσης 17 ζυγών, το οποίο περιλαμβάνει μια πληθώρα μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής (μια μικροτουρμπίνα, μια κυψέλη καυσίμου, δύο σειρές φωτοβολταϊκών, μια ανεμογεννήτρια και δύο ενεργειακούς διανομείς με μια μονάδα συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας και ένα boiler ο καθένας). Σε αυτό το δίκτυο συνδέονται 12 ηλεκτρικά οχήματα διασκορπισμένα σε όλους του κλάδους. Το δίκτυο εξετάζεται ως προς τρία σενάρια λειτουργίας (απουσία μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής, ανεξάρτητη λειτουργία με παρουσία μονάδων συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας και μικροδίκτυο), έτσι ώστε να δημιουργηθεί μια πιο ξεκάθαρη εικόνα της επίδρασης των ηλεκτρικών οχημάτων στο μικροδίκτυο. Οι προσομοιώσεις πραγματοποιούνται στο προγραμματιστικό περιβάλλον του Matlab και η μέθοδος βελτιστοποίησης που χρησιμοποιείται είναι ο αρμονικός αλγόριθμος. Αρχικά γίνεται μια σύγκριση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από τη βελτιστοποίηση μέσω του αρμονικού αλγορίθμου και της μεθόδου Lagrange. Στη συνέχεια για διάφορα επίπεδα διείσδυσης μελετώνται στην πολιτική του ιδανικού πολίτη παρουσία ηλεκτρικών οχημάτων, το κόστος λειτουργίας του δικτύου, η έγχυση ισχύος από το ανάντη δίκτυο, η παραγωγή των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής και μονάδων συμπαραγωγής, οι απώλειες ενέργειας και οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Δεδομένου ότι οι εγκαταστάσεις ηλεκτροπαραγωγής πρέπει να αγοράζουν το σύνολο των δικαιωμάτων των εκπομπών τους, μελετάται επίσης το συνολικό κόστος λειτουργίας του δικτύου, ως άθροισμα του λειτουργικού κόστους και του κόστους αγοράς δικαιωμάτων εκπομπών. Τα ίδια μεγέθη μελετώνται και για την πολιτική του καλού πολίτη παρουσία ηλεκτρικών οχημάτων. Στο τέλος γίνεται σύγκριση της πολιτικής του καλού και του ιδανικού πολίτη για διάφορα επίπεδα διείσδυσης και μια συγκριτική μελέτη όλων των σεναρίων για διείσδυση διεσπαρμένης παραγωγής των 130 kW. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται αναλυτικά με συγκριτικά διαγράμματα που παρατίθενται στο κεφάλαιο 9.

The main purpose of this diploma thesis is to study the influence of various operation scenarios on a microgrid and the impact of these scenarios on the microgrid’s important features with the presence of electrical cars, when the penetration of Renewable Energy Sources is increased. More specifically, a 17-bus low voltage network with several distributed generation (DG) technologies (one microturbine, one fuel cell, two rows of solar panels, one windturbine, two hubs with a unit of combined heat and power (CHP) and a boiler each) is studied. 12 electrical cars are connected to this grid and are dispersed to all the branches of the grid. Three different scenarios were studied (absence of DG units, independent operation of the DG units with the presence of the CHPs and Microgrid), in order to clarify the impact of electrical cars on the grid. The simulations were conducted using Matlab and the optimization needed by each operation scenario was done by using the Harmonic Algorithm. First of all, the results of the Harmonic Algorithm and the Lagrange Method are compared. Then, for the Policy of Ideal Citizen and the Policy of Good Citizen the following features of the grid are studied: its operational cost, the power injection from the upstream grid, the DGs’ and the CHPs’ production, losses and carbon dioxide emissions. Since all electricity production units will have to buy all of their emissions allowances, the total cost of each scenario can be calculated as the sum of the operational cost and the emissions allowances cost. Above all, the two policies are compared for different levels of penetration of Renewable Energy Sources. Also, all scenarios are compared for a DGs’ penetration of 130kW. The results are presented in the ninth (9th ) chapter via comparative diagrams

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Μελέτη και κατασκευή εργαστηριακής διάταξης φόρτισης του ηλεκτρικού κινητήρα…

Μελέτη και κατασκευή εργαστηριακής διάταξης φόρτισης του ηλεκτρικού κινητήρα ενός ηλεκτροκίνητου οχήματος

Συρίγος, Στυλιανός

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

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το σχεδιασμό και την κατασκευή διάταξης φόρτισης του κινητήρα ενός ηλεκτροκίνητου οχήματος. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Κύριος σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η κατασκευή ενός αμφίδρομου ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος, που θα ελέγχει μια μηχανή συνεχούς ρεύματος ξένης διέγερσης, η οποία συνδέεται μέσω ενός συστήματος μετάδοσης με τον κινητήρα ενός ηλεκτροκίνητου οχήματος. Απώτερος στόχος είναι η εξομοίωση όλων των πιθανών φορτίων που ασκούνται σε έναν κινητήρα κατά την κίνηση του οχήματος. Αρχικά αναλύεται το φορτίου του κινητήρα κατά την κίνηση του οχήματος και αναζητούνται τρόποι για την εξομοίωση και τη σύνδεση των εξωτερικών δυνάμεων που ασκούνται στο όχημα με τη ροπή της μηχανής. Στη συνέχεια αναλύθηκε ο αμφίδρομος ηλεκτρονικός μετατροπέας που χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο της μηχανής συνεχούς ρεύματος και αναζητήθηκαν οι κατάλληλες μέθοδοι για τον έλεγχο του συγκεκριμένου μετατροπέα. Το επόμενο βήμα ήταν η προσομοίωση του συνολικού συστήματος φόρτισης προκειμένου να εξακρθωθεί η ορθή λειτουργία του πριν την κατασκευή, με χρήση του λογισμικού MATLAB/SIMULINK. Τέλος, μελετάται και κατασκευάζεται στο εργαστήριο η πειραματική διάταξη, με τη χρήση της οποίας διεξάγονται οι μετρήσεις για την επιβεβαίωση και την αξιολόγηση της θεωρητικής μελέτης.

This thesis discusses the design and manufacture of a charging device intended for an electric vehicle motor. The work was conducted in the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion, Department of Electrical and Computer Engineering, School of Engineering, University of Patras. The main purpose of this thesis is to manufacture a bidirectional electronic power converter able to control a DC motor which is connected with the engine of an electric vehicle via a transmission system. The ultimate goal is to simulate all possible loads exerted on a motor during the vehicle movement. Initially we analyze the load on the engine during vehicle movement and seek ways to simulate and combine the external forces acting on the vehicle with the engine torque. In the sequel the bidirectional electronic power converter used to control the DC motor is analyzed and appropriate control methods are investigated. The next step is to simulate and validate the overall system functionality using MATLAB / SIMULINK, before actually proceeding with the manufacture. Finally, an experimental setup is prepared in our lab, the results of which are utilized to confirm and evaluate the aforementioned theoretical study.

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Προγραμματισμός, κατανομή και διαχείριση φορτίου ηλεκτρικών οχημάτων βάσει οικονομικών…

Προγραμματισμός, κατανομή και διαχείριση φορτίου ηλεκτρικών οχημάτων βάσει οικονομικών και δικτυακών κριτηρίων

Μαρμαράς, Χαράλαμπος Ε.; Marmaras, Charalampos E.

Schedule, distribution and distach algorithms for electric vehicle load based on economic and network criteria

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος

Η διαρκής ανάπτυξη και εξέλιξη της ηλεκτροκίνησης φέρνει τους εμπλεκόμενους φορείς στον χώρο των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας αντιμέτωπους με νέες προκλήσεις, καθώς το προφίλ του ηλεκτρικού φορτίου αλλάζει, και τίθενται νέες παράμετροι. Τα πρώτα χρόνια το ποσοστό διείσδυσης αναμένεται να είναι σχετικά μικρό, και να μην επηρεάσει αισθητά την λειτουργία του δικτύου. Με τον αριθμό των ηλεκτρικών οχημάτων όμως σταδιακά να αυξάνεται, υπάρχει κίνδυνος να εμφανιστούν προβλήματα σε βασικά χαρακτηριστικά του δικτύου όπως τάσεις ζυγών και φόρτιση γραμμών. Επομένως κρίνεται απαραίτητη η ανάπτυξη συστημάτων ελέγχου κατάλληλων για την αντιμετώπισή τους. Σκοπός της διπλωματικής αυτής είναι η ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου μοντέλου ελέγχου της φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων. Αναπτύσσονται και παρουσιάζονται αλγόριθμοι για τον προγραμματισμό, την κατανομή και την διαχείριση του φορτίου των οχημάτων με στόχο την ελαχιστοποίηση του κόστους. Στην συνέχεια οι αλγόριθμοι αυτοί επεκτείνονται έτσι ώστε να λαμβάνεται υπόψη η επίδραση της φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων στην λειτουργία του δικτύου. Ακολουθούν προσομοιώσεις σε ένα ρεαλιστικό αστικό δίκτυο διανομής και μελετάται η συνεισφορά της χρήσης αυτών στα τεχνικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά λειτουργίας του δικτύου, όπως τάσεις ζυγών, φόρτιση γραμμών και μετασχηματιστών, και απώλειες δικτύου. Για την ανάπτυξη των αλγορίθμων χρησιμοποιείται το προγραμματιστικό περιβάλλον του MATLAB, ενώ η προσομοίωση στο δίκτυο πραγματοποιείται με την βοήθεια του λογισμικού EUROSTAG. Στο κεφάλαιο 1 γίνεται μια σύντομη ανασκόπηση της υπάρχουσας τεχνολογίας των ηλεκτρικών οχημάτων και των υποδομών φόρτισης, καθώς και των προτύπων που έχουν καθιερωθεί για την σύνδεση αυτών με το Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας. Στο κεφάλαιο 2 περιγράφονται οι φάσεις διείσδυσης των οχημάτων και τα νέα επιχειρηματικά μοντέλα που προκύπτουν. Στο κεφάλαιο 3 επεξηγούνται αναλυτικά οι διαδικασίες ελέγχου που προτείνονται και οι αλγόριθμοι που αναπτύχθηκαν γι’ αυτό το σκοπό, ενώ στο κεφάλαιο 4 εμφανίζονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης αυτών σε ένα υπαρκτό δίκτυο διανομής. Τέλος, στο κεφάλαιο 5 συνοψίζονται τα καταληκτικά συμπεράσματα, όπως προκύπτουν από την μελέτη της επίδρασης της φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στην λειτουργία του δικτύου. 

The continuous growth and evolve of vehicle electrification causes the electric power systems to confront new challenges, since the load profile changes, and new parameters are being set. Initially, the EV uptake is expected to be relatively small, and the network operation will not be considerably affected. However, with the number of EVs gradually rising, problems may occur in technical characteristics of the network, like bus voltages and line congestion. Therefore, it is necessary to develop new EV management systems so as to prevent such phenomena. This diploma thesis intends to propose a complete model for the control of EV charging. Algorithms for schedule, distribution and management of EV load are presented, focusing on minimizing the energy cost. Then, these algorithms are being modified so as the effect on network’s parameters is taken into account. With the simulations that follow on a real urban distribution network, we have the chance to study the contribution of their use in the technical and quality specifications of the network, like bus voltages, line and transformer loading, and losses. The algorithms are developed in MATLAB programming language, whilst the network simulation is carried out with the software EUROSTAG. In chapter 1, one can find a brief overview of existing EV and charging infrastructure technologies as well as the basic established standards for their connection with electric power systems. In chapter 2, the penetration phases and the new business models that arise, are described. In chapter 3, there is a detailed analysis of the proposed control procedures and the algorithms developed for this purpose, while in chapter 4 the simulation results are shown. Finally, in chapter 5, the comparative conclusions from the study of EV charging and its effect on the network are summarized.

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Σχεδιασμός Ηλεκτρικού Αυτοκινήτου Πόλης

Σχεδιασμός Ηλεκτρικού Αυτοκινήτου Πόλης

Σταμούλης, Βασίλειος Φ.; Stamoulis, Vasileios F.

Electric Urban Vehicle Design.

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ ΠΟΛΗΣ

ELECTRIC URBAN VEHICLE DESIGN

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Περιβαλλοντική και ενεργειακή αξιολόγηση νέων τεχνολογιών οχημάτων στο λεκανοπέδιο…

Περιβαλλοντική και ενεργειακή αξιολόγηση νέων τεχνολογιών οχημάτων στο λεκανοπέδιο της Αττικής

Ξιούρας, Χρήστος Α.; Xiouras, Christos A.

Environmental and energy assessment of new vehicle technologies in Greater Athens Area

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων. Μονάδα Διαχείρισης Ενεργειακών και Περιβαλλοντικών Συστημάτων

Ο τομέας των μεταφορών στην Ελλάδα καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της τελικής κατανάλωσης ενέργειας και συνεπώς αποτελεί τεράστιο πεδίο μελετών εξοικονόμησης ενέργειας. Οι επακόλουθες εκπομπές αποτελούν επίσης μια από τις κύριες πηγές ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Η κατάσταση επιβαρύνεται σημαντικά στο Λεκανοπέδιο της Αττικής, όπου περίπου τα μισά ιδιωτικά αυτοκίνητα της χώρας, κυκλοφορούν σε μία έκταση ίση με το 3% της συνολικής έκτασης της χώρας. Επιπρόσθετα, ο στόλος των επιβατικών αυτοκινήτων αποτελείται σχεδόν εξ’ ολοκλήρου από οχήματα εσωτερικής καύσης, που χρησιμοποιούν ως καύσιμο βενζίνη ή πετρέλαιο κίνησης. Η χαμηλή ενεργειακή απόδοση των οχημάτων αυτών καθώς και η ανάγκη περιορισμού της χρήσης των πετρελαϊκών παραγώγων, απαιτούν την ανάπτυξη και την εφαρμογή νέων τεχνολογιών οχημάτων και εναλλακτικών καυσίμων. Η παρούσα εργασία εξετάζει την ενεργειακή εξοικονόμηση, και τον περιορισμό των περιβαλλοντικών προβλημάτων, μέσω της εισαγωγής νέων, φιλικότερων προς το περιβάλλον επιβατικών οχημάτων στην ευρύτερη περιοχή της Αθήνας. Τρείς τεχνολογίες οχημάτων εξετάζονται: (α) υβριδικά οχήματα, (β) ηλεκτρικά οχήματα και (γ) οχήματα κυψελών καυσίμου. Ο περιορισμός της κατανάλωσης βενζίνης, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό, από το ποσοστό διείσδυσης των νέων τεχνολογιών οχημάτων στη σύνθεση του στόλου. Τα υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα έχουν ήδη εισαχθεί στην ελληνική αγορά, αλλά το μερίδιο τους είναι ακόμη πολύ χαμηλό. Αντίθετα, τα οχήματα κυψελών καυσίμου χρειάζονται ακόμη βελτιώσεις πριν την εμπορευματοποίηση τους. Για τους λόγους αυτούς, δύο εναλλακτικά σενάρια σχεδιάζονται. Το πρώτο, περιλαμβάνει την αντικατάσταση όλων των επιβατικών αυτοκινήτων που καταχωρήθηκαν κατά τη διάρκεια της περασμένης χρονιάς (2010), με ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα, διαθέσιμα στην ελληνική αγορά. Το δεύτερο εξετάζει τη διείσδυση οχημάτων κυψελών καυσίμου. Για τους σκοπούς της ανάλυσης ένας αριθμός οχημάτων κυψελών καυσίμου σχεδιάζεται, με σκοπούς να ικανοποιούν κοινά κριτήρια επιδόσεων παρόμοια με τα συμβατικά αυτοκίνητα που κυκλοφορούν. Για τους σκοπούς της ανάλυσης χρησιμοποιείται παραμετρικό μοντέλο υπολογισμού ενεργειακής κατανάλωσης. Το μερίδιο των καταχωρημένων διαφόρων τεχνολογιών οχημάτων καθώς και τα ετήσια οχηματοχιλίομετρα, για τη περιοχή μελέτης, βασίζονται σε βιβλιογραφικές πηγές. Δύο διαφορετικοί κύκλοι οδήγησης χρησιμοποιούνται, ο Ευρωπαϊκός Κύκλος Οδήγησης (NEDC), και ο Αθηναϊκός Κύκλος Οδήγησης (ADC), και τα αποτελέσματα συγκρίνονται. Η διαστασιολόγηση των μερών των οχημάτων κυψελών καυσίμου επιτυγχάνεται μέσω σχεδιαστικού μοντέλου, βάσει δεδομένων κριτηρίων επιδόσεων. Τα δύο σενάρια αξιολογούνται βάσει της εξοικονόμησης ενέργειας και εκπομπών που επιτυγχάνουν. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα η μείωση των εκπομπών CO2 μπορεί να φτάσει από 5,5% – 9% εάν τα μέτρα εφαρμοστούν σε πενταετή ορίζοντα.

The transport sector in Greece has the largest share of final energy consumption and thus is an enormous scope for energy saving studies. The resulting emissions are also a major source of air pollution. The situation is aggravated significantly in Attica, where almost half of the total country cars circulate in an area equal to 3% of the total country area. Additionally, the fleet of passenger cars consists almost entirely of internal combustion vehicles, fueled with gasoline or diesel. The low efficiency of these vehicles and the need to limit the use of oil derivatives, require the development and implementation of new vehicle technologies and alternative fuels. This paper examines the energy savings and CO2 emissions reduction by introducing new, environmentally friendly passenger cars in the Greater Athens Area. Three vehicle technologies are examined: (a) hybrid vehicles, (b) electric vehicles and (c) fuel cell vehicles. The reduction of gasoline consumption depends, to a large extent, on the penetration of new vehicle technologies in the composition of the fleet. Hybrid and electric vehicles have been introduced in Greek market but their share is still very low. In contrast, fuel cell vehicles still need improvements before launching them in the market. For these reasons, two alternative scenarios are plotted. The first includes the replacement of all passenger cars registered during the past year (2010), with electric and hybrid vehicles, available in Greek market. The second examines the penetration of fuel cell vehicles. For the purposes of the analysis, a number of fuel cell vehicles is designed in order to meet common performance criteria similar to conventional cars in circulation. For the purposes of the analysis a parametric model is used for estimating energy consumption of different vehicle technologies. The share of registered vehicles of different technologies and the annual vehicle-kilometers for the study area are based on literature data sources. Two different driving cycles are used in the analysis, the European Driving Cycle (NEDC), the Athens Driving Cycle (ADC), and the results are compared. The component sizing of fuel cell vehicles is achieved through a design model, based on data performance criteria. The two scenarios are evaluated on the basis of energy savings and emissions reduction. According to the results a 5.5% – 9% CO2 emissions reduction could be achieved if the measures were to be implemented in a five year horizon.

Posts pagination

1 2
EV BOXCASE - IONI ENGINEERING

2021 FORMULA-E

https://www.youtube.com/watch?v=BtpLZYmUQ84

ΘΕΜΑΤΑ ΑΝΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ

ΝΕΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΜΟΝΤΕΛΑ EV

  • Κατασκευή οθόνης πολλαπλών ενδείξεων για ηλεκτρικό όχημα
  • Audi A6 E-Tron Concept
  • Τι Ισχύει Πραγματικά για τα Ηλεκτροκίνητα Οχήματα
  • What does an electric vehicle replace?
  • Mapping the technology diffusion of battery electric vehicle based on patent analysis: A perspective of global innovation systems

Η ΔΙΚΗ ΜΟΥ ΛΥΣΗ EV BOXCASE

Ολοκληρωμένο Σύστημα Μελέτης, Σχεδιασμού και Εγκατάστασης Σταθμών Φόρτισης για Οικιακές, Επαγγελματικές και Κοινόχρηστες Εφαρμογές στο Δημόσιο Χώρο
Η υποβολή της φόρμας επικοινωνία συνεπάγεται ανεπιφύλακτη αποδοχή επεξεργασίας προσωπικών δεδομένων αποκλειστικά για ενημερωτικούς σκοπούς τώρα ή στο μέλλον. Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας ενδέχεται να λαμβάνεται ηλεκτρονικές μορφές επικοινωνίας από τις οποίες μπορείτε ανά πάσα στιγμή να παραιτηθείτε.

ΕΙΔΑΤΕ ΠΡΟΣΦΑΤΑ

  • Academia in Action
  • COMMUNICATION FORM
  • EVBOX HMP
  • NEWS ON EV SYSTEMS
  • Privacy Policy
  • SAY YES TO EV
  • Store

ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΤΑΘΜΩΝ ΦΟΡΤΙΣΗΣ EV

ΝΕΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & EV

  • Κατασκευή οθόνης πολλαπλών ενδείξεων για ηλεκτρικό όχημα 09/05/2021
  • Audi A6 E-Tron Concept 19/04/2021
  • Τι Ισχύει Πραγματικά για τα Ηλεκτροκίνητα Οχήματα 18/04/2021
  • What does an electric vehicle replace? 17/04/2021
  • Mapping the technology diffusion of battery electric vehicle based on patent analysis: A perspective of global innovation systems 13/04/2021

ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

MENU ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ

  • ΝΕΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & EV
  • ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ
  • ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ
  • E-SHOP & ΠΑΡΑΓΓΕΛΙΕΣ
    • ΦΟΡΤΙΣΤΕΣ AC & ΚΑΛΩΔΙΩΣΗ
    • ΦΟΡΤΙΣΤΕΣ DC

IONI ENGINEERING

ΦΟΡΤΙΖΕΙ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΣΗ

COPYRIGHT 2003-2021 | IONI ENGINEERING LLC | All rights reserved
Theme by Colorlib Powered by WordPress