71
*
0
( )
,
t
t
t
Q
Q
V i
E K i
K q
Q q
Q q
= −
−
−
−
(1)
где
0
E
– постоянное напряжение, В;
K
– сопротивление поляризации, Ом;
*
i
– динамический ток, А;
Q
– максимальная емкость батареи, Ач;
0
t
t
q idt
=
– потраченная емкость, Ач;
i
–ток батареи, А.
Блок
«
DCDC_booster
»
–
повышающий
преобразователь, позволяющий поддерживать напряжение
на нагрузке постоянным для стабилизации скорости
движения объекта по мере разряда аккумулятора.
Структура блока «
DCDC_booster
» представляет собой
трехфазный
обратноходовой
преобразователь,
выполненный на полевых транзисторах с синхронным
выпрямителем. У такого многофазного повышающего
преобразователя имеется несколько преимуществ над
однофазной схемой: меньше входные и выходные
емкости, лучше тепловая характеристика и эффективность
при работе с разными нагрузками и в переходных
процессах.
Блок «Нагрузка» представляет собой синхронный
электродвигатель переменного тока с датчиком
положения ротора, максимальная потребляемая мощность
4.5 кВт, номинальная 1.5 кВт.
III.
В
ЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Для
определения
мощности,
генерируемой
солнечными панелями в течении суток, использованы
данные о освещенности, размещенные на сайте
В
качестве локации выбран Нижний Новгород, месяц -июнь.
Получена зависимость освещенности от времени, которая
использована при математическом моделировании. В
результате
построена
зависимость
мощности,
генерируемой солнечными панелями от времени суток
(рис. 3).
Рис. 3 – Зависимость мощности, генерируемой солнечными
панелями от времени суток
Далее произведена аппроксимация этой зависимости
полиномом четвертой степени, выведено уравнение (2):
4
3
2
0.08
4.19
72.53
460.52 953.
(
75
)
,
P T
T
T
T
T
−
+
−
+
=
(2)
Где
P
– средняя выходная мощность солнечных
панелей, Вт;
T
– время суток, час.
Вычислено среднее значение мощности, на заданном
отрезке – 167,6 Вт.
Анализ общей автономности системы проводился для
набора в 2, 4, 6, 8 и 10 панелей. Для этого построено
семейство разрядных кривых батареи с различным
набором панелей (рис. 4).
Рис. 4 – Разрядные характеристики при различном количестве солнечных панелей на объекте: 1 – 10 солнечных панелей; 2 – 8 солнечных панелей; 3 – 6
солнечных панелей; 4 – 4 солнечные панели; 5 – 2 солнечные панели
