Моля, използвайте този идентификатор за цитиране или линк към този публикация:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52474| Заглавие: | Моделювання станції зарядки електромобілів, підключеної до мережі постійного струму |
| Други Заглавия: | Simulation of an electric vehicle charging station connected to a DC grid |
| Автори: | Негела, Андрій Богданович Nehela, Andrii |
| Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Bibliographic reference (2015): | Негела А. Б. Моделювання станції зарядки електромобілів, підключеної до мережі постійного струму: робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра: спец. 141 - електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / наук. кер. В. П. Коваль. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2026. 69 с. |
| Дата на Публикуване: | 2026 |
| Date of entry: | 18-Юни-2026 |
| Издател: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопіль |
| Supervisor: | Коваль, Вадим Петрович |
| UDC: | 621.3 |
| Ключови Думи: | 141 електроенергетика електротехніка електромеханіка станція зарядки електромобілів electric vehicle charging station фотоелектрична станція photovoltaic station постійна напруга constant voltage |
| Number of pages: | 69 |
| Резюме: | У роботі проведено аналітичний огляд інфраструктури заряджання електромобілів. Визначено, що моделі еквівалентних схем (похибка 1-5 %) є оптимальним інструментом для моделювання акумуляторів у складі енергосистем. Проаналізовано системи акумулювання електроенергії. Розроблено архітектуру станції зарядки електромобілів на шині постійного струму низької напруги 800 В. Визначено параметри компонентів. У програмному середовищі PSCAD реалізовано комплексну модель станції зарядки електромобілів. Моделювання підтвердило працездатність двонаправленого перетворювача. Встановлено, що синхронний понижуючий перетворювач забезпечує заряджання постійним струмом 125 А при напрузі ~394 В (потужність 49,3 кВт), що відповідає режиму швидкої зарядки постійного струму рівня 2. Підтверджено здатність алгоритму підтримувати роботу фотоелектричної батареї в точці максимальної потужності. Результати моделювання підтверджують працездатність запропонованої архітектури станції зарядки електромобілів. This paper presents an analytical review of electric vehicle charging infrastructure. It is determined that equivalent circuit models (with an error of 1–5%) are the optimal tool for modeling batteries within power systems. Energy storage systems were analyzed. An architecture for an electric vehicle charging station operating on an 800 V low-voltage DC bus was developed. Component parameters were determined. A comprehensive model of the electric vehicle charging station was implemented in the PSCAD software environment. Simulation confirmed the operability of the bidirectional converter. It was established that the synchronous step-down converter provides charging with a direct current of 125 A at a voltage of ~394 V (power of 49.3 kW), which corresponds to Level 2 fast DC charging. The algorithm’s ability to maintain the photovoltaic array’s operation at its maximum power point has been confirmed. The simulation results confirm the operational capability of the proposed electric vehicle charging station architecture. |
| Описание: | Роботу виконано на кафедрі електричної інженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя. Захист відбудеться 24 червня 2026 р. о 9.00 годині на засіданні екзаменаційної комісії №17 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя. |
| Content: | ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 8 1.1 Станції зарядки електромобілів 8 1.2 Системи акумулювання електроенергії 8 1.3 Зарядні станції для електроавтомобілів на постійному струмі 10 1.3.1 Класифікація та типи зарядних станцій постійного струму 11 1.3.2 Принцип роботи та основні складові компоненти 12 1.3.3 Переваги та недоліки зарядних станцій постійного струму 13 1.3.4 Сучасні тенденції та перспективи розвитку 14 1.4 Моделі акумуляторних батарей 14 1.5 Висновки до розділу 18 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 19 2.1 Загальний опис станції зарядки електромобілів 19 2.2 Проект зарядної станції для електромобілів 19 2.3 Двонаправлений перетворювач постійного струму 21 2.4 Синхронний понижуючий перетворювач 29 2.5 Лінійна модель акумулятора електромобіля 31 2.6 Фотоелектрична батарея та підсилюючий перетворювач 34 2.7 Висновки до розділу 36 3 РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 38 3.1 Загальний опис компонентів станції зарядки електромобілів 38 3.2 Робота двонаправленого перетворювача постійного струму 39 3.3 Робота синхронного понижуючого перетворювача 41 3.4 Моделювання роботи фотоелектричної батареї 44 3.5 Аналіз системи, результати розрахунків та моделювання 46 3.5.1 Загальний аналіз 46 3.5.2 Робота СЗЕ з мережею ПСВН і без неї 47 3.5.3 Перехідні процеси в синхронному перетворювачі 52 3.6 Висновки до розділу 56 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 58 4.1 Основні вимоги безпеки до улаштування та експлуатації технологічного обладнання 58 4.2 Фізичні основи електробезпеки 59 4.3 Причини електротравм, напруга кроку 60 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 63 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 65 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52474 |
| Copyright owner: | © Негела Андрій Богданович, 2026 |
| References (Ukraine): | 1. Тарасенко М.Г., Коваль В.П., Буняк О.А., Мовчан Л.Т. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра для здобувачів першого рівня вищої освіти за ОПП Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ В.П. Коваль, М.Г. Тарасенко, О.А. Буняк, Л.Т. Мовчан – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 50 с. 2. 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. 3. Коваль В.П. Інтегрування електроавтомобіля у систему електроживлення будинку // В.П. Коваль, к.т.н. доц; А.В. Слободян; К.В. Слободян / 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. 36-37. 4. 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. 5. 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. 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. 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. 8. 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) 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. 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 . 11. Гнатюк В.В. Роль систем зберігання електроенергії для енергосистеми // В.В. Гнатюк; В.І. Кузьмич; 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. 21-22. 12. Chen, M., & Rincon-Mora, G. A. (2006). Accurate electrical battery model capable of predicting runtime and IV performance. IEEE transactions on energy conversion, 21(2), 504-511. 13. Dees, D. W., Battaglia, V. S., & Bélanger, A. (2002). Electrochemical modeling of lithium polymer batteries. Journal of power sources, 110(2), 310-320. 14. Joos, G., De Freige, M., & Dubois, M. (2010, August). Design and simulation of a fast charging station for PHEV/EV batteries. In 2010 IEEE Electrical Power & Energy Conference (pp. 1-5). IEEE. 15. Salomonsson, D., Soder, L., & Sannino, A. (2009). Protection of low-voltage DC microgrids. IEEE Transactions on power delivery, 24(3), 1045-1053. 16. Kisacikoglu, M. C., Ozpineci, B., & Tolbert, L. M. (2011, May). Reactive power operation analysis of a single-phase EV/PHEV bidirectional battery charger. In 8th International conference on power electronics-ECCE Asia (pp. 585-592). IEEE. 17. Chung, I. Y., Liu, W., Andrus, M., Schoder, K., Leng, S., Cartes, D. A., & Steurer, M. (2009, April). Integration of a bi-directional dc-dc converter model into a large-scale system simulation of a shipboard MVDC power system. In 2009 IEEE Electric Ship Technologies Symposium (pp. 318-325). IEEE. 18. Chung, I. Y., Liu, W., Schoder, K., & Cartes, D. A. (2011). Integration of a bi-directional DC–DC converter model into a real-time system simulation of a shipboard medium voltage DC system. Electric Power Systems Research, 81(4), 1051-1059. 19. Traube, J., Lu, F., & Maksimovic, D. (2012, February). Electric vehicle DC charger integrated within a photovoltaic power system. In 2012 Twenty-Seventh Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC) (pp. 352-358). IEEE. 20. 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. 21. 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. 22. 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. 23. 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 24. 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) 25. 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 26. 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. 27. Грицюк М.Я. Переваги концентруючих фотоелектричних електростанцій // М.Я. Грицюк; 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. 29-30. Reed, G. F., Grainger, B. M., Sparacino, A. R., Kerestes, R. J., & Korytowski, M. J. (2012, May). Advancements in medium voltage DC architecture |
| Content type: | Bachelor Thesis |
| Показва се в Колекции: | 141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври) |
Файлове в Този Публикация:
| Файл | Описание | Размер | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| dyplom_Nehela_A_2026.pdf | Дипломна робота | 3,17 MB | Adobe PDF | Изглед/Отваряне |
Публикацияте в DSpace са защитени с авторско право, с всички права запазени, освен ако не е указно друго.
Админ Инструменти