Розробка автономної зарядної інфраструктури електромобілів. Частина 2. Розробка системи накопичення енергії для буферизації сонячної зарядної станції електромобілів

Abstract

Мета роботи – розробка схемотехнічних рішень на основі сонячної енергетики та систем накопичення електроенергії для побудови автономної зарядної інфраструктури електромобілів, що забезпечують енергетичну автономність, стабільність заряджання та зменшення навантаження на централізовану електромережу. Об'єкт роботи – керування потоками фотоелектричної енергії автономної зарядної станція електромобілів. Предмет роботи – архітектура, принципи побудови, параметри та режим роботи системи накопичення і буферизації сонячної енергії для зарядної станції електромобілів. В роботі бакалавра розглянуто питання розробки автономної зарядної інфраструктури електромобілів на основі сонячної генерації та систем накопичення енергії. Проаналізовано стан розвитку електромобільного ринку та зарядної інфраструктури України, визначено основні чинники, що впливають на потребу в автономних зарядних станціях, зокрема дефіцит потужності в енергосистемі, зростання кількості електромобілів і необхідність підвищення енергетичної стійкості. У роботі досліджено принципи роботи фотоелектричних систем, алгоритми MPPT, типи сонячних панелей і акумуляторних батарей, а також особливості побудови високовольтних систем накопичення енергії. Обґрунтовано доцільність використання DC- архітектури з високовольтною шиною постійного струму, що забезпечує меншу кількість перетворень, вищий сумарний ККД і кращу придатність для нових автономних проєктів. У результаті роботи запропоновано структурну схему автономної зарядної станції, підібрано основні функціональні вузли та компонентну базу, а також розглянуто питання охорони праці й підвищення стійкості об’єкта в умовах воєнного часу. Реалізація запропонованих схемних рішень дозволить створити високоефективну інфраструктуру для електромобілів, яка здатна функціонувати в автономному режимі, знижуючи навантаження на енергосистему та сприяючи використанню чистої енергії в транспортному секторі.