69
ОЦЕНКА АВТОНОМНОСТИ ОБЪЕКТА С ЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ
НА ОСНОВЕ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ
Бердников И.Е.
1
, Дарьенков А.Б.
1
, Слузов А.П.
1
, Соколов В.В.
1
1
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет»
Нижний Новгород, Россия
E-mail:
Аннотация
Состояние вопроса:
Использование возобновляемых источников энергии несет в себе огромный потенциал,
поскольку позволяет получать энергию экологически чистым образом. В настоящее время это способствует
фотоэлектрическим технологиям стремительно развиваться и находить применение в различных сферах человеческой
жизнедеятельности. Одной из таких сфер являются энергоустановки автономных объектов, которые могут быть
представлены различными транспортными средствами, такими как речные прогулочные суда или электромобили.
Основной технической проблемой при проектировании подобных систем является оценка времени их автономности при
учете погодных условий, а также выбор оптимальной конфигурации энергосистемы, основываясь на ограничениях
физических размеров.
Материалы и методы:
Математическое и компьютерное моделирование с использованием программного
обеспечения Matlab Simulink.
Результаты:
Разработана математическая модель энергосистемы исследуемого объекта. Построена физическая
модель объекта и проведен практический эксперимент. В ходе моделирования определено время автономной работы
исследуемого объекта при различном количестве солнечных батарей, построено семейство разрядных характеристик
аккумуляторной батареи. В ходе эксперимента произведено снятие разрядной характеристики батареи, определено время
автономной работы.
Выводы:
Разработанная математическая модель достоверно описывает электромагнитные процессы в энергосистеме
и может использоваться как для оценки времени автономности проектируемой системы, так и при её проектировании,
для определения количества солнечных панелей и емкости аккумуляторной батареи.
Ключевые слова:
автономный фотоэлектрический объект, солнечная батарея, математическое моделирование.
OPERATION TIME ANALYSIS FOR THE POWER SYSMEM CONTAINING
SOLAR BATTERIES
Ivan Berdnikov
1
, Andrei Darienkov
1
, Anton Sluzov
1
, Victor Sokolov
1
1
Nizhny Novgorod State Technical University,
1
Nizhny Novgorod, Russian Federation
E-mail:
Abstract
Background:
The use of renewable energy sources has enormous potential, as it allows you to generate energy in an
environmentally friendly way. Currently, this allows photovoltaic technologies to rapidly develop and find application in various
spheres of human life. One of these areas is the power plants of autonomous objects, which can be represented by various
vehicles, such as river pleasure boats and various electric vehicles. The main technical problem in the design of such systems is
the estimation of their autonomy time taking into account weather conditions, as well as the choice of the optimal configuration of
the power system based on the limitations of the physical dimensions.
Materials and methods:
Mathematical and computer modeling using Matlab Simulink software.
Results:
A mathematical model of the power system of the object under study has been developed. A physical model of the
object was built and a practical experiment was carried out. In the course of modeling, the autonomous operation time of the
object under study was determined with a different number of solar cells, and a family of discharge characteristics of the storage
battery was constructed. In the course of the experiment, the discharge characteristics of the battery were taken, the battery life
was determined.
Conclusions:
The developed mathematical model reliably describes the electromagnetic processes in the power system and
can be used both to assess the autonomy of the designed system and in its design, to determine the number of solar panels and the
capacity of the storage battery.
Key words:
autonomous photovoltaic object, solar battery, mathematical modeling
