Συντάχθηκε 15-04-2016 13:27
από Esthir Gelasaki
Email συντάκτη: egelasaki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΤΖΩΡΤΖΗ ΙΩΑΝΝΗ
με θέμα
Σχεδίαση συστήματος ανάκτησης ηλεκτρικής
ενέργειας κατά την πέδηση ηλεκτρικών οχημάτων
Design of regenerative braking system for electric vehicles
Εξεταστική Επιτροπή
Επίκουρος Καθηγητής Ευτύχιος Κουτρούλης (ΗΜΜΥ)
Καθηγητής Κωνσταντίνος Καλαϊτζάκης (ΗΜΜΥ)
Καθηγητής Νικόλαος Τσουρβελούδης (ΜΠΔ)
Περίληψη
Για την επιβράδυνση ενός οχήματος, είτε ηλεκτρικού είτε όχι, χρησιμοποιούνται μηχανικά φρένα ώστε το όχημα τελικά να ακινητοποιηθεί ή να αποκτήσει μικρότερη ταχύτητα από την αρχική. Κατά τη διαδικασία αυτή (πέδηση), η κινητική ενέργεια του οχήματος μετατρέπεται μέσω της τριβής σε θερμότητα που απελευθερώνεται στο περιβάλλον. Επομένως, αυτή η ενέργεια ουσιαστικά δεν χρησιμοποιείται και επιπλέον επιβαρύνει το περιβάλλον.
Την τελευταία δεκαετία όμως έχει αναπτυχθεί η ιδέα μιας διαφορετικής, ωφέλιμης μετατροπής της κινητικής ενέργειας που διαθέτει το όχημα κατά την πέδηση, ώστε να επιτυγχάνεται επαναχρησιμοποίηση της. Η αρχή αυτή ονομάζεται Αναγεννητική Πέδηση (Regenerative braking) και σκοπός της είναι η μετατροπή της κινητικής ενέργειας του οχήματος σε ηλεκτρική, χρησιμοποιώντας κάποιο μέσο αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας (όπως μπαταρίες, υπερπυκνωτές κτλ). Η αποθηκευμένη ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί αργότερα από το όχημα για ένα μέρος της κίνησης του.
Το TUCer-14 είναι το πιο πρόσφατο πρωτότυπο όχημα που έχει κατασκευάσει η ομάδα TUCer του Πολυτεχνείου Κρήτης και αποτελεί μία ιδανική πλατφόρμα πειραματισμού για τεχνολογίες όπως αυτή που μελετάται σε αυτή την εργασία. Το όχημα κινείται με την βοήθεια ενός τριφασικού ηλεκτροκινητήρα που τροφοδοτείται από κυψέλη υδρογόνου μέσω ενός ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα της κυψέλης σε εναλλασσόμενο. Κατά την διαδικασία της πέδησης ο ηλεκτροκινητήρας δεν απαιτεί αλλά αντίθετα προσφέρει ενέργεια η οποία είναι ηλεκτρική και προέρχεται από την κινητική ενέργεια του οχήματος. Σε αυτή τη φάση ο μετατροπέας ισχύος λειτουργεί ως ανορθωτής και μετατρέπει το τριφασικό ρεύμα του ηλεκτροκινητήρα σε συνεχές.
Το σύστημα ανάκτησης ενέργειας που παρουσιάζεται σε αυτή την εργασία παρεμβάλλεται ανάμεσα στην κυψέλη υδρογόνου και στον ηλεκτρονικό μετατροπέα ισχύος του ηλεκτροκινητήρα. Όταν ο τελευταίος λειτουργεί ως γεννήτρια τότε η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται, αποθηκεύεται σε υπερπυκνωτές. Σε κάθε άλλη περίπτωση, το σύστημα αποφασίζει αν ο ηλεκτροκινητήρας θα τροφοδοτηθεί από την κυψέλη υδρογόνου ή από τους υπερπυκνωτές στους οποίους έχει αποθηκευθεί η ανακτημένη ενέργεια. Σύμφωνα με τα στοιχεία από τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν, η προσθήκη του συστήματος ανάκτησης ενέργειας μείωσε την κατανάλωση ενέργειας του οχήματος κατά περίπου 16 %.
Αυτή η διπλωματική εργασία αποτέλεσε τη βάση δημοσίευσης που παρουσιάστηκε στο διεθνές συνέδριο 23rd Mediterranean Conference on Control and Automation.
Τόπος: Λ - Κτίριο Επιστημών/ΗΜΜΥ, 2041
Έναρξη: 19/04/2016 11:00
Λήξη: 19/04/2016 12:00
