Defnyddiwch y dynodwr hwn i ddyfynnu neu i gysylltu â'r eitem hon:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50589| Teitl: | Дослідження технології V2H для інтегрування електроавтомобіля у систему електроживлення будинку |
| Teitlau Eraill: | Investigation of V2H technology for integrating an electric vehicle into a residential building's power supply system |
| Awduron: | Слободян, Костянтин Володимирович Slobodian, Kostiantyn |
| Bibliographic description (Ukraine): | Слободян К.В. Дослідження технології V2H для інтегрування електроавтомобіля у систему електроживлення будинку: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / К. В. Слободян. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 69 с. |
| Dyddiad Cyhoeddi: | May-2025 |
| Date of entry: | 26-Dec-2025 |
| Cyhoeddwr: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Коваль, Вадим Петрович Koval, Vadym |
| UDC: | 621.3 |
| Allweddeiriau: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка фотоелектрична система гібридна енергетична система акумулятор електроавтомобіль vehicle-to-home vehicle-to-grid photoelectric system hybrid energy system battery electric vehicle |
| Number of pages: | 69 |
| Crynodeb: | У роботі проаналізовано сучасні підходи до побудови гібридних енергетичних систем, визначено роль електроавтомобіля як активного елемента накопичення та перерозподілу електроенергії. Розроблено структуру системи електропостачання житлового будинку на основі фотоелектричної установки, внутрішнього акумуляторного накопичувача та електроавтомобіля Nissan Leaf з акумулятором ємністю 40 кВт·год.
Виконано розрахунок електричних навантажень будинку та параметрів фотоелектричної системи з урахуванням кліматичних умов міста Тернопіль. За допомогою програмних засобів BEopt і HOMER обґрунтовано конфігурацію системи та здійснено її оптимізацію. У середовищі MATLAB/Simulink виконано динамічне моделювання роботи системи та досліджено різні режими її функціонування, зокрема режими заряджання і розряджання акумуляторів, режим V2H, нічний та аварійний режими.
Результати дослідження підтвердили ефективність запропонованої системи, можливість зниження пікових навантажень, підвищення надійності електропостачання та раціонального використання відновлюваних джерел енергії. The paper analyses modern approaches to the construction of hybrid energy systems and defines the role of electric vehicles as an active element in the storage and redistribution of electricity. The structure of the power supply system for a residential building based on a photovoltaic installation, an internal battery storage unit and a Nissan Leaf electric vehicle with a battery capacity of 40 kWh has been developed. The electrical loads of the building and the parameters of the photovoltaic system have been calculated taking into account the climatic conditions of the city of Ternopil. Using BEopt and HOMER software, the system configuration was justified and optimised. In the MATLAB/Simulink environment, dynamic modelling of the system was performed and various modes of its operation were investigated, in particular, battery charging and discharging modes, V2H mode, night and emergency modes. The results of the study confirmed the effectiveness of the proposed system, the possibility of reducing peak loads, increasing the reliability of power supply and the rational use of renewable energy sources. |
| Disgrifiad: | Отриманих результатів можна використовувати для проєктування та впровадження гібридних систем електропостачання житлових будинків з інтегруванням електроавтомобілів, що забезпечить підвищення енергетичної автономності, надійності електропостачання та ефективне використання відновлюваних джерел енергії. |
| Content: | ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 10 1.1 Взаємодія між електроавтомобілем, будинком та електромережою 10 1.2 Використання Nissan Leaf для системи Vehicle-to-Home (V2H). Як це працює та які переваги 14 1.3 Використання Nissan Leaf для системи Vehicle-to-Grid (V2G). Революція в енергетичному управлінні 17 1.4 Висновки до розділу 20 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 21 2.1 Загальний опис системи 21 2.2 Опис умов експлуатації системи та місця розташування 22 2.2.1 Місце розташування системи 22 2.2.2 Потреба в електроенергії за даними BEopt 22 2.2.3 Розрахунок навантаження та площі фотоелектричних панелей 23 2.3 Опис системи та розрахунок основних характеристик 25 2.3.1 Фотоелектрична панель 25 2.3.2 Розрахунок кількості акумуляторів 25 2.3.3 Nissan Leaf з акумулятором 40 кВт·год 26 2.3.4 Інвертор 27 2.4 Динамічне моделювання системи 27 2.4.1 Блок-схема живлення будинку та імітаційна модель 27 2.4.2 Алгоритм MPPT 29 2.4.3 Режим 1 – Режим заряджання внутрішньої батареї 31 2.4.4 Режим 2 – Режим розряджання внутрішньої батареї 33 2.4.5 Режим 3 – Режим заряджання Nissan Leaf 34 2.4.6 Режим 4 - Режим розряджання Nissan Leaf 36 2.4.7 Режим 5 – Режим захисту внутрішніх акумуляторів 37 2.4.8 Режим 6 — Режим ізоляції системи 38 2.4.9 Режим 7 – Режим обробки надлишкової енергії 38 2.4.10 Режим 8 – Нічний режим заряджання 38 2.5 Висновок до розділу 39 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 41 3.1 Динамічне моделювання сонячної енергетичної системи з опцією «від автомобіля до будинку» (V2H) та «від автомобіля до мережі» (V2G) 41 3.2 Аналіз результатів моделювання системи 44 3.3 Висновки до розділу 55 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 56 4.1 Особливості електротравматизму, електричний струм як чинник небезпеки 56 4.2 Загальні питання електробезпеки 57 4.3 Заходи, які зменшують небезпеку виникнення вибухів та пожеж 59 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 62 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 64 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50589 |
| Copyright owner: | © Слободян К.В., 2025 |
| References (Ukraine): | 1. Коваль В. П. Інтегрування електроавтомобіля у систему електроживлення будинку / В. П. Коваль, А. В. Слободян, К. В. Слободян // Матеріали МНТК „Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій“, 28-29 травня 2025 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2025. — С. 36–37. — (Фізико-технічні основи розвитку нових технологій. Електротехніка та енергозбереження). 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. Робота фотоелектричної станції на основі гібридного інвертора з різною ємністю системи накопичення електроенергії. Коваль, В., Оробчук, Б., Буняк, О., Гетманюк, В. Вісник Хмельницького національного університету. Серія: технічні науки. 343(6(1), (2024). С. 208-214. 4. 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 . 5. 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 6. Creation and substantiation of the matrix for model series of tubular propeller turbines for small hydropower plants / Myroslav Zin, Vadym Koval, Mykola Tarasenko, Ivan Sysak // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2023. — Vol 109. — No 1. — P. 24–31. 7. Ensuring the energy efficiency of heat supply energy systems functioning by justifying the choice of glazing units for the external enclosing structures of buildings / Vadym Koval, Myroslav Zin, Liubov Kostyk, Oleh Buniak // Scientific Journal of TNTU. — Tern.: TNTU, 2023. — Vol 110. — No 2. — P. 57–67. 8. Білевич В.Р. Вплив кількості лопатей на енергоефективність вітротурбіни // В.Р. Білевич; А.М.Яковчук; В.П.Коваль / Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій: Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції ''Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій'', присвячена 180-річчю з дня народження Івана Пулюя та 65-річчю з дня заснування Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 28-29 травня 2025 року – Тернопіль. ТНТУ ім.І.Пулюя, 2025. – С. 11-12. 9. 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. 10. Робота фотоелектричної станції на основі гібридного інвертора з різною ємністю системи накопичення електроенергії. Коваль, В., Оробчук, Б., Буняк, О., Гетманюк, В. Вісник Хмельницького національного університету. Серія: технічні науки. 343(6(1), (2024). С. 208-214. Галузь науки: технічні (17.03.2020) 11. 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) 12. 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. 13. 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 14. 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 15. 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 16. 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 17. 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) 18. 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. 19. 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. 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. 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 22. 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 23. 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. 24. Berthold, F., Blunier, B., Bouquain, D., Williamson, S., & Miraoui, A. (2011, September). PHEV control strategy including vehicle to home (V2H) and home to vehicle (H2V) functionalities. In 2011 IEEE vehicle power and propulsion conference (pp. 1-6). IEEE. 25. Hemmati, R., Mehrjerdi, H., Al-Emadi, N. A., & Rakhshani, E. (2019, November). Mutual vehicle-to-home and vehicle-to-grid operation considering solar-load uncertainty. In 2019 2nd International Conference on Smart Grid and Renewable Energy (SGRE) (pp. 1-4). IEEE. 26. Berthold, F., Ravey, A., Blunier, B., Bouquain, D., Williamson, S., & Miraoui, A. (2015). Design and development of a smart control strategy for plug-in hybrid vehicles including vehicle-to-home functionality. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 1(2), 168-177. 27. Shin, H., & Baldick, R. (2016). Plug-in electric vehicle to home (V2H) operation under a grid outage. IEEE Transactions on Smart Grid, 8(4), 2032-2041. 28. Xu, N. Z., Chan, K. W., Chung, C. Y., & Niu, M. (2019). Enhancing adequacy of isolated systems with electric vehicle-based emergency strategy. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 21(8), 3469-3475. 29. Wi, Y. M., Lee, J. U., & Joo, S. K. (2013). Electric vehicle charging method for smart homes/buildings with a photovoltaic system. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 59(2), 323-328. 30. Monteiro, V., Pinto, J. G., & Afonso, J. L. (2015). Operation modes for the electric vehicle in smart grids and smart homes: Present and proposed modes. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 65(3), 1007-1020. 31. Ito, A., Kawashima, A., Suzuki, T., Inagaki, S., Yamaguchi, T., & Zhou, Z. (2017). Model predictive charging control of in-vehicle batteries for home energy management based on vehicle state prediction. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 26(1), 51-64. 32. Quinn, C., Zimmerle, D., & Bradley, T. H. (2012). An evaluation of state-of-charge limitations and actuation signal energy content on plug-in hybrid electric vehicle, vehicle-to-grid reliability, and economics. IEEE Transactions on Smart Grid, 3(1), 483-491. 33. Turker, H. (2018, June). Optimal charging of plug-in electric vehicle (PEV) in residential area. In 2018 IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC) (pp. 243-247). IEEE. 34. 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. 35. 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 |
| Ymddengys yng Nghasgliadau: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Ffeiliau yn yr Eitem Hon:
| Ffeil | Disgrifiad | Maint | Fformat | |
|---|---|---|---|---|
| Кваліфікаційна робота_Слободян К.В.pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Слободян К.В. | 2,66 MB | Adobe PDF | Gweld/Agor |
Diogelir eitemau yn DSpace gan hawlfraint, a chedwir pob hawl, onibai y nodir fel arall.
Offer Gweinyddol