Elektromos autó töltőegységének hálózat-interaktív irányítása

A 21. században várhatóan az elektromos autók felváltják a fosszilis üzemanyaggal működőket. Az autók töltését ellátó, a villamosenergia-hálózatra kapcsolódó inverterek penetrációja szignifikánssá válik. Ennek következtében az elosztóhálózat rendellenességek esetén a jelenleg megszokottól eltérően fog viselkedni. A hálózat stabilitása érdekében érdemes megvizsgálni, hogy az autótöltőket ilyen körülmények esetén hogyan lehet optimálisan irányítani.

Dolgozatom első részében ismertetem a kisfeszültségű hálózatra kapcsolódó kiserőművek csatlakozási feltételrendszerét, valamint, hogy a hálózaton előforduló hibák milyen hatással vannak az autótöltőkre. Bemutatom, hogy milyen irányítástechnikai eszközök, módszerek állnak rendelkezésre a hálózatjellemzők javítása érdekében rendellenes hálózati üzemviszonyok esetén.

A második fejezetben egy többcsatornás feszültségcsökkentő kapcsolást vizsgálatát végzem el. Ismertetem, hogy az autótöltő dinamikus viselkedése számára milyen követelményeket támaszt az akkumulátor töltésmenedzsmentje, valamint a hálózati igények kiszolgálása. Bemutatom a szűrőkör méretezését, annak érdekében, hogy a berendezés megfeleljen az akkumulátortöltést specifikáló szabványnak. Számítógépes szimulációs környezetben megvalósítom a DC/DC konverter főáramkörének modelljét. Ennek irányítására több, különböző működési elvű szabályozót tervezek: Park vektoros PI-, folyamatos áramvezetésre tervezett PI-, FPGA-n és mikroprocesszoron megvalósítható pillanatérték-, továbbá szaggatott vezetés érdekében módosított PI-szabályozót. A megvalósított főáramköri modellen elvégzem ezen algoritmusok tesztelését. Összehasonlítom őket az ideális szimulációs környezetben való működés szempontjából és megvizsgálom a szimulációban elhanyagolt paramétereknek a szabályozók működésére gyakorolt hatását is.

Végül az utolsó fejezetben a szimulációval tesztelt szabályozó algoritmusokat C nyelven implementálom és azok viselkedését valós hardver környezetben megvizsgálom. A méréseket mind lineárisnak tekinthető fojtóval, mind nemlineáris fojtóval rendelkező szabályozott szakasz esetén elvégzem. A mérési eredményeket összegzem és javaslatot teszek további fejlesztési lehetőségekre.

szerző

• 
  Durbák Norbert
  villamosmérnöki
  nappali

konzulensek

• 
  Dr. Varjasi István
  docens, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
• 
  Prikler László
  egyetemi tanársegéd, Villamos Energetika Tanszék
  

helyezés