72
Критическим напряжением батареи, при котором она
отключается системой управления, принято напряжение в
18 В. При этом условии расчетное время работы системы
с двумя солнечными панелями составило 1 час 51 минут, с
четырьмя – 2 часа 7 минут, с шестью – 2 часа 30 минут, с
восемью – 3 часа 6 минут и с десятью - 3 часа 56 минут.
IV.
П
РАКТИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Для
проведения
практического
эксперимента
командой института электроэнергетики (ИНЭЛ) НГТУ
им. Р.Е. Алексеева была разработана система
электроснабжения автономного объекта
На рис. 5
представлена схема энергосистемы, установленная на
объекте.
Практический эксперимент проходил во время
соревнований «Солнечная регата» в городе Нижний
Новгород в июле 2018 года. Во время прохождения этапа
«Гонка на выносливость», автономному объекту
требовалось двигаться 2 часа без остановки. В результате
получена разрядная характеристика, представленная на
рис. 6. Установлено, что АКБ разрядились до 18,5 В,
солнечные панели генерировали в среднем 300 Вт.
Рис. 5 – Конфигурация исследуемого автономного объекта
Рис. 6 – Разрядные характеристики батареи: 1 - рассчитанная; 2 -
экспериментальная
V.
Р
ЕЗУЛЬТАТЫ
1. Для определения времени работы энергосистемы в
заданных условиях был произведен вычислительный
эксперимент. Для каждой конфигурации рассчитана
разрядная характеристика АКБ и определено время
работы. Результаты моделирования, были проверены в
ходе практического эксперимента. По завершении
эксперимента батарея разрядилась до 18,5 В за 2 часа.
Согласно результатам моделирования это время равно 1
час 51 минуте. Таким образом, погрешность определения
времени автономности составляет 8%. Поэтому можно
сделать вывод, что построенная модель способна
адекватно предсказывать процессы разряда АКБ.
2. На основании результатов моделирования
разработана методика определения времени работы
энергосистемы при заданных погодных условиях с
различным количеством солнечных панелей.
3. Определено, что установка ещё четырех солнечных
панелей на судно обеспечит дополнительно 40 минут
движения. Однако, установка большего количества
панелей невозможна из-за ограничения физических
размеров объекта.
4. Разработанная модель может быть использована для
проектирования подобных систем энергоснабжения
автономных объектов.
Список литературы
[1]
Mwasilu, F.; Justo, J. J.; Kim, E. K.; Do, T. D.; Jung, J. W. Electric
vehicles and smart grid interaction: A review on vehicle to grid and
renewable energy sources integration. // Renewable and Sustainable
Energy Reviews, vol. 34, (2014), pp. 501-516.
[2]
Razykov, T.M., Ferekides, C.S., Morel, D., Stefanakos, E., Ullal, H.S.,
Upadhyaya H.M., Solar photovoltaic electricity: Current status and
future prospects, Solar Energy 85 (2011) 1580–1608 0038-092X/$
Elsevier Ltd. doi:10.1016/j.solener.2010.12.002
[3]
Ivan BABOSELAC; Željko HEDERIĆ; Tin BENŠIĆ. MATLAB
SIMULATION MODEL FOR DYNAMIC MODE OF THE LITHIUM-
ION BATTERIES TO POWER THE EV, TECHNICAL JOURNAL 11,
1-2(2017), 7-13
[4]
PHOTOVOLTAIC GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM,
Электронный
ресурс,
ссылка:
[5]
Слузов, А.П. Эффективное использование возобновляемых
источников электроэнергии в составе энергоустановки автономного
объекта / Бердников И.Е., Багрецов И.В., Кечкин А.О., Слузов А.П.
// 21-й Международный научно-промышленный форум «Великие
реки 2019». / Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т; - Нижний
Новгород, 2019.
.
