Please use this identifier to cite or link to this item:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48500| Title: | Розробка фотоелектричної зарядної станції для легкових електромобілів |
| Other Titles: | Development of photovoltaic charging station for passenger electric cars |
| Authors: | Войтович, Ігор Андрійович Voitovych, Ihor |
| Bibliographic description (Ukraine): | Войтович І.А. Розробка фотоелектричної зарядної станції для легкових електромобілів: робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра: спец. 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ наук. кер. А. М. Лупенко. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. 78 с. |
| Issue Date: | Des-2024 |
| Date of entry: | 14-Mei-2025 |
| Publisher: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Лупенко, Анатолій Миколайович Lupenko, Anatolii |
| UDC: | 621.3 |
| Keywords: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка фотоелектричні панелі зарядна станція контроллер електромобілі photoelectric panels charging station electric vehicles |
| Number of pages: | 78 |
| Abstract: | У роботі розглянуто публікації авторів за темою кваліфікаційної роботи та проведено огляд та сучасний стан фотоелектричної інфраструктури для зарядки електромобілів. Запропоновано конструкцію автономної зарядної станції, яка розрахована на одночасну зарядку 5 електромобілів. Підвищувальний перетворювач постійного струму підключає фотоелектричну систему до шини постійного струму 400 В. Ізольований двонаправлений DC-DC перетворювач з активним і пасивним снаббером забезпечує передачу енергії між фотоелектричною системою і акумулятором автомобіля. Проведено імітаційне моделювання вхідної та вихідної потужності MPPT-контролера та його ефективність, час заряджання, а також характеристики рівнів напруги та струму для 5 моделей електромобілів. Результати показали, що час заряджання для п'яти типів електромобілів є близьким до часу згідно з технічними характеристиками даних електромобілів. The paper reviews publications by authors on the topic of the qualification work and provides an overview and current status of the photoelectric infrastructure for charging electric vehicles. A design for an autonomous charging station is proposed, which is designed to simultaneously charge 5 electric vehicles. A step-up DC converter connects the photovoltaic system to a 400 V DC bus. An isolated bidirectional DC-DC converter with active and passive snubber provides power transfer between the photovoltaic system and the vehicle battery. Simulation modelling of the input and output power of the MPPT controller and its efficiency, charging time, as well as voltage and current level characteristics for 5 electric vehicle models was carried out. The results showed that the charging time for the five types of electric vehicles is close to the time specified in the technical characteristics of these electric vehicles. |
| Description: | В роботі проаналізовано конструкцію фотоелектричних установок для зарядки електромобілів, запропоновано конструкцію автономної зарядної станції, проведено імітаційне моделювання вхідної та вихідної потужності MPPT-контролера та його ефективність і час заряджання для 5 моделей електромобілів. |
| Content: | ВСТУП 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 9 1.1 Огляд досліджень за темою роботи 9 1.2 DC автономна фотоелектрична система 11 1.3 Огляд та сучасний стан фотоелектричної інфраструктури для зарядки електромобілів 11 1.3.1 Загальна структура 11 1.3.2 Існуючі фотоелектричні інфраструктури для зарядки електромобілів 14 1.4 Висновки до розділу 20 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 22 2.1 Аналіз потужності та енергії системи 22 2.2 Фотоелектрична панель з підвищувальним перетворювачем 24 2.3 Перетворювач накопичувача енергії 25 2.4 Зарядний пристрій для електромобілів 26 2.5 Проект фотоелектричної зарядної станції 26 2.6 Фотоелектричні панелі 28 2.7 DC-DC перетворювач 30 2.7.1 Робота DC-DC перетворювача 31 2.7.2 Конструкція DC-DC перетворювача 32 2.8 Літій-іонний акумулятор 32 2.9 Відстеження точки максимальної потужності 34 2.10 Висновки до розділу 36 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 37 3.1 Вхідні дані для моделювання 37 3.2 Результати моделювання ефективності МРРТ контролера 39 3.3 Результати моделювання часу зарядки 48 3.4 Результати моделювання рівнів напруги та струму 51 3.5 Висновки до розділу 53 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 55 4.1 Причини електротравм, напруга кроку 55 4.2 Фізичні основи електробезпеки 56 4.3 Підвищення стійкості роботи об’єктів енергетики у воєнний час 58 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 62 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 69 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48500 |
| Copyright owner: | © Войтович І.А., 2025 |
| References (Ukraine): | 1. Перспективи розвитку електроенергетики і роль відновлювальних джерел енергії// Невідомський М.В.; Копит М.Б.; Якимчук П.М.; Горлачук М.А.; Войтович І.А./Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХIII міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 11–12 груд. 2024.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: 2024. Т. 2. – 17-18 2. Коваль В.П. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи магістра для здобувачів другого рівня вищої освіти за ОПП Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ В.П. Коваль, М.Г. Тарасенко, О.А. Буняк, Л.Т. Мовчан – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 51 с. 3. Коваль В. П. Суміщене електропостачання від поновлювальних джерел енергії / Вадим Коваль // Матеріали Ⅳ Міжнародної науково технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і компʼютерних технологій― присвячена 80-ти річчю з дня народження професора Я.І. Проця, 20-21 червня 2019 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2019. — С. 294. 4. Філюк Я. О. Автономне живлення зовнішнього освітлення з використанням світлодіодних джерел світла / Ярослав Філюк, Вадим Коваль // Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції «Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій», 19–21 травня 2015 року — Т. : ТНТУ, 2015 — С. 191-192. 5. Коваль В. П. Енергетична ефективність систем позиціонування плоских сонячних панелей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, К. М. Козак // Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит. – 2015. – № 3. – С. 2-10 6. Bohdan Orobchuk, Ivan Sysak, Oleh Buniak, Serhii Babiuk, Vadym Koval (2023) Development of the reactive power compensation laboratory bench and its integration into the training simulator of dispatch control system. The 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems 2023 (ITTAP 2023). Ternopil, Ukraine, November 22-24, 2023, Vol. 3628, Pages 574-585. 7. Герега С. Збільшення ефективності використання сонячних панелей / Степан Герега, Вадим Коваль, Ярослав Філюк // Матеріали Ⅲ Всеукраїнської науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування“, 8-9 червня 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — С. 202. 8. Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin. Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing // Proceedings of the International Conference „Advanced applied energy and information technologies 2021‖, 2021 9. Bohdan Orobchuk, Oleh Buniak, Ivan Sysak, Serhii Babiuk, Ihor Bodnarchuk, Vadym Koval (2024) Development of Software for the Implementation of Automated Reserve Input Modes Operation. 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 12-14, Vol. 3742, Pages 316-336 10.Коваль В. Залежність енергоефективності сонячних елементів від експлуатаційних факторів / В. Коваль // Збірник тез доповідей ⅩⅦ наукової конференції ТНТУ ім. Івана Пулюя, 20-21 листопада 2013 року. — Т. : ТНТУ, 2013. — Том Ⅰ : Природничі науки та інформаційні технології. — С. 53 11.Коваль В. П. Енергоефективність системи позиціонування фотоелектричних батарей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, Ю. О. Пилипчук // Збірник тез доповідей Ⅵ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 16- 17 листопада 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — Том 3. — С. 139. 12.Левчук П. П. Зарядка електричних транспортних засобів на основі безпровідної передачі енергії / П. П. Левчук, В. П. Коваль // Збірник тез доповідей ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 25-26 листопада 2020 року. — Т. : ТНТУ, 2020. — Том 2. — С. 117. — (Електротехніка та енергозбереження). 13.Малушенко А.С. Перспектива зарядки електромобілів від відновлювальних джерел енергії // А. С. Малушенко; М.Б. Горват; В. П. Коваль / Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 6-7 грудня 2023) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2023. – С. 225. 14.Prem, P., Sivaraman, P., Sakthi Suriya Raj, J. S., Jagabar Sathik, M., & Almakhles, D. (2020). Fast charging converter and control algorithm for solar PV battery and electrical grid integrated electric vehicle charging station. Automatika: časopis za automatiku, mjerenje, elektroniku, računarstvo i komunikacije, 61(4), 614-625. 15.Killi, M., & Samanta, S. (2015). Modified perturb and observe MPPT algorithm for drift avoidance in photovoltaic systems. IEEE transactions on Industrial Electronics, 62(9), 5549-5559. 16.Shariff, S. M., Iqbal, D., Alam, M. S., & Ahmad, F. (2019, October). A state of the art review of electric vehicle to grid (V2G) technology. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 561, No. 1, p. 012103). IOP Publishing. 17.Wang, D., Sechilariu, M., & Locment, F. (2020). PV-powered charging station for electric vehicles: Power management with integrated V2G. Applied Sciences, 10(18), 6500. 18.Ghotge, R., van Wijk, A., & Lukszo, Z. (2021). Off-grid solar charging of electric vehicles at long-term parking locations. Energy, 227, 120356. 19.Singh, A., & Shimi, S. L. (2017, December). MATLAB/SIMULINK simulation of PV system based on MPPT in variable irradiance with EV battery as load. In 2017 IEEE International Conference on Computational Intelligence and Computing Research (ICCIC) (pp. 1-4). IEEE. 20.Керея Ю.Б. Роль системи накопичення енергії у електроенергетичній системі //Ю.Б.Керея, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 68. 21.International Energy Agency, "Global EV Outlook 2020", pages 276, France: Typeset in France by IEA, June 2020, p. pages 276 22.Коваль В.П. Фотоелектрична станція для забезпечення власних потреб // В.П. Коваль, Д.Ф.Паловці, Abul Kalam Azad / Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи: матеріали VIІ Міжнародної науково-технічної конференції, (Тернопіль, 29-31 травня 2024) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2024. – С . 23.Герега С. Збільшення ефективності використання сонячних панелей / Степан Герега, Вадим Коваль, Ярослав Філюк // Матеріали Ⅲ Всеукраїнської науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування―, 8-9 червня 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — С. 202 24.Іме А.Н. Підвищення ефективності сонячних панелей шляхом використання водяного охолодження/Аях Нсікак Іме, В.П. Коваль//Збірник тез доповідей ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій ―, 25-26 листопада 2020 року.—Т.: ТНТУ, 2020.—Том 2.— С. 80–81. 25.Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing / Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin // ICAAEIT 2021, 15-17 December 2021. — Tern.: TNTU, Zhytomyr «Publishing house „Book-Druk“» LLC, 2021. — P. 14–19. — (Electrical engineering and power electronics) 26.Коваль В.П. Вплив ємності акумулятора на ефективність роботи фотоелектричної станції//В.П.Коваль / Інноваційні технології в світлотехніці та електроенергетиці : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф., Харків, 16–17 трав. 2024 р. / Нац. акад. наук вищ. освіти України, Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова, Нац. наук. центр «Ін-т метрології» [та ін.]. – Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2024. – С. 75- 77. 27.Енергоощадна інтелектуальна система керування механічною системою / Богдан Оробчук, Іван Сисак, Ярослав Осадца, Вадим Коваль, Сергій Бабюк // МММТЕС, 22-23 листопада 2022 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2022. — С. 128–130. — (Прикладні застосування механіки в задачах енергозбереження) 28.Стельмах С.С. Енергоефективність гідроакумулюючих установок малої потужності // С.С.Стельмах, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 71. 29.Vadym Koval, Serhii Martsenko, Myroslav Zin (2023). Designing and Implementing Intelligent Lighting Control System. The 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 14-16, Vol. 3468, Pages 241-249. 30.Beam, EV ARC™ 2020, Sustainable EV charging in minutes not months, https://beamforall.com/product/evarc2020/ 31.MDT-tex, Smart city solutions, https://www.mdttex. com/fileadmin/user_upload/media/Solar_Unterlagen/SmartSolarShelter/18101 2_MDT_Smart_city_presentation_V3_small.pdf 32.F. Lambert, Tesla opens new V3 Supercharger with solar and battery – looks like EV charging station of thefuture, https://electrek.co/2018/08/10/tesla supercharger-cover-99-us-population-within-150-miles/ 33.Коваль В.П. Автоматизована вимірювальна установка для дослідження електричних характеристик фотоелектричних модулів / В.П. Коваль, Б.Я. Оробчук, Я.М. Осадца, Л.М. Костик // Вісник Хмельницького національного університету – 2022. - №5. – С.168–173 34.Kadeval, H. N., & Patel, V. K. (2021). Mathematical modelling for solar cell, panel and array for photovoltaic system. Journal of Applied and Natural Science, 13(3), 937-943. 35.Putri, R. I., Rifa’i, M., & Adhisuwignjo, S. (2015). Design of buck converter for photovoltaic system Applications. Applied Electromagnetic Technology (AEMT), 51-54. 36.Battery Cell Comparison https://www.epectec.com/batteries/cell comparison.html 37.Compare electric vehicles EV Database (2022). Electric vehicle database. https://ev-database.org/ 38.Коваль, В., Оробчук, Б., Буняк, О., & Гетманюк, В. (2024). Робота фотоелектричної станції на основі гібридного інвертора з різною ємністю системи накопичення електроенергії. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences, 343(6(1), 208-214. 39.Понтус О.В. Особливості проектування та введення в експлуатацію промислової сонячної електростанції // О.В. Понтус, Р.А. Карпишин, В.П.Коваль / Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи: матеріали VIІ Міжнародної науково-технічної конференції, (Тернопіль, 29-31 травня 2024) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2024. – С 19-21. 40.Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. Підручник/ В.Ц.Жидецький, В.С Джигирей, О.В.Мельников. – Вид. 5-те, доповнене. – Львів: Афіша, 2000. – 350 с. 41.Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / В.С.Стручок. — Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. — 156 с. |
| Content type: | Master Thesis |
| Appears in Collections: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Кваліфікаційна робота магістра_Войтович І.А..pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Войтович І.А. | 3,11 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Admin Tools