Дослідження основних електромагнітних параметрів при роботі зарядної станції змінного струму для електромобілів
DOI:
https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2024.54.0.05Ключові слова:
джерело енергії, зарядна станція, електромобіль, енергоефективність, тягова батарея, електрорушійна сила, сонячні панелі, ємнісний зв’язок, магнітний зв’язокАнотація
Проблема. Зростання популярності електромобілів у всьому світі також спостерігається в Україні, що призводить до зростаючої потреби у більшій кількості зарядних станцій. Дослідження показують, що 80% зарядок електромобілів відбувається вдома. Це домашнє заряджання зазвичай здійснюється або через стандартну мережу змінного струму, або через спеціальні зарядні станції змінного струму. Це викликає занепокоєння щодо безпеки цих зарядних станцій та їх можливого впливу на інші електричні та електронні пристрої поблизу. Мета. Метою цієї роботи є визначення основних електромагнітних параметрів в кабелі підключення під час роботи зарядної станції змінного струму для електромобілів. Методологія. Для досягнення цієї мети необхідно вивчити електромагнітні параметри кабелю підключення зарядної станції при протіканні по ньому змінного струму і визначити електромагнітні параметри завад, що виникають під час роботи зарядної станції змінного струму. Використовуються класичні електрофізичні методи для розрахунку електричних і магнітних полів, а також методи для визначення параметрів квадруполів з теоретичних основ електротехніки. Результати. Визначено основні електромагнітні параметри в кабелі підключення під час роботи зарядної станції змінного струму для електромобілів. Отримано формули для розрахунку сили струму та напруженості магнітного поля. Оригінальність. Розроблено нові формули для розрахунку електрорушійної сили завад, що утворюються під час роботи зарядної станції для електромобілів, при протіканні по зарядному кабелю змінного струму. Визначено параметри ємнісного та магнітного зв'язку між двома провідниками в загальному жмуті. Отримано формули для визначення струму, індукованого цими паразитними зв'язками. Практична цінність. Точне визначення та розрахунок цих параметрів дозволяє проектувати зарядну станцію, яка надійно працюватиме протягом тривалого часу без спричинення завад іншим електричним та електронним системам чи пристроям поблизу.
Посилання
Electrive.com. (2024, January 2). Norway’s EV registrations crack 100,000 milestone in 2023. https://www.electrive.com/2024/01/02/norways-ev-registrations-crack-100000-over-2023/
Visaria, A. A., Jensen, A. F., Thorhauge, M., & Mabit, S. E. (2022). User preferences for EV charging, pricing schemes, and charging infrastructure. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 165, 120-143.
Hnatov, A., & Arhun, S. (2017). Energy saving technologies for urban bus transport. International journal of automotive and mechanical engineering, 14(4), 4649-4664.
Hnatov, A., Patlins, A., Arhun, S., Kunicina, N., Hnatova, H., Ulianets, O., & Romanovs, A. (2020, September). Development of an unified energy-efficient system for urban transport. In 2020 6th IEEE International Energy Conference (ENERGYCon) (248-253). IEEE.
Borodenko, Y. M., Hnatov, A. V., Arhun, S. V., & Sokhin, P. A. (2023). Energy aspects of automobile transport development. Automobile Transport, 53, 37-50.
Pawełek, R., Kelm, P., & Wasiak, I. (2014, December). Experimental analysis of DC electric vehicles charging station operation and its impact on the supplying grid. In 2014 IEEE International Electric Vehicle Conference (IEVC). (1-4). IEEE.
Arancibia, A., & Strunz, K. (2012, March). Modeling of an electric vehicle charging station for fast DC charging. In 2012 IEEE International Electric Vehicle Conference (1-6). IEEE.
Deb, N., Singh, R., Brooks, R. R., & Bai, K. (2021). A review of extremely fast charging stations for electric vehicles. Energies, 14(22), 7566.
Elma, O. (2020). A dynamic charging strategy with hybrid fast charging station for electric vehicles. Energy, 202, 117680.
Qadir, S., Khan, M. A., Idress, O., & Akhtar, S. (2022, October). Design and Analysis of On-Campus Hybrid Charging Station for Electric Vehicles. In 2022 International Conference on Recent Advances in Electrical Engineering & Computer Sciences (RAEE & CS) (1-5). IEEE.
Arhun, S., Hnatov, A., Mygal, V., Khodyriev, S., Popova, A., & Hnatova, H. (2020, April). An Integrated System of Alternative Sources of Electricity Generation for Charging Urban Electric Buses. In 2020 IEEE 40th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO) (619-624). IEEE.
Silva, P., Cerveira, A., & Baptista, J. (2023, November). Impact of Electric Vehicle Charging Stations on Distribution Grids with PV Integration. In 2023 International Conference on Electrical, Computer and Energy Technologies (ICECET) (1-6). IEEE.
Гнатов, А. В., & Аргун, Щ. В. (2017). Аналіз схем сонячних електростанцій на фотоелектричних модулях для зарядних станцій електромобілів. Автомобільний транспорт, 41, 163-169. Hnatov, A. V., & Arhun, Shch. V. (2017). Analiz skhem soniachnykh elektrostantsii na fotoelektrychnykh moduliakh dlia zariadnykh stantsii elektromobiliv. [Analysis of schemes of solar power plants on photovoltaic modules for charging stations of electric vehicles]. Automobile transport, 41, 163-169. [in Ukrainian].
Гнатов, А. В., Аргун, Щ. В., Гнатова, Г. А., & Тарасов, К. С. (2020). Сонячна зарядна електростанція – комплекс для проведення лабораторних та практичних занять. Vehicle and electronics. Innovative technologies, 17, 19-26. Hnatov, A. V., Arhun, Shch. V., Hnatova, H. A., & Tarasov, K. S. (2020). Soniachna zariadna elektrostantsiia – kompleks dlia provedennia laboratornykh ta praktychnykh zaniat [The solar charging power station is a complex for conducting laboratory and practical classes]. Vehicle and electronics. Innovative technologies, 17, 19-26. [in Ukrainian].
Omara, A. M., Shamandy, A. H., & Azmy, A. M. (2022, December). Design and Operation of a Hybrid Charging Station for Plug-in Electric Vehicles. In 2022 23rd International Middle East Power Systems Conference (MEPCON) (1-6). IEEE.
Hnatov A.V., Arhun S.V., Hnatova H.A. & Sokhin P.A. (2021). Technical and economic calculation of a solar-powered charging station for electric vehicles. Automobile Transport, 49, 71-78.
Kumar, P., Nagu, B., & Gugulothu, R. (2023, December). Design and modelling of solar and Hybrid power based EV charging station using ANFIS controller. In 2023 11th National Power Electronics Conference (NPEC) (1-6). IEEE.
Gu, Q., Zhu, Y., Zeng, H., Zeng, D., & Guo, Y. (2021, July). Research on the Influence of Electric Vehicle Charging Station on Power Quality of Distribution Network. In 2021 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Mechatronics Technology (ICEEMT) (286-293). IEEE.
Jain, V., Singh, B., Chandra, A., & Al-Haddad, K. (2021, December). PV array generation based three phase grid tied EV charging station with power quality improvement capability. In 2021 IEEE Transportation Electrification Conference (ITEC-India) (1-6). IEEE.
Suleyman, A. D. A. K., CANGİ, H., Rıdvan, K. A. Y. A., & YILMAZ, A. S. (2022). Effects of electric vehicles and charging stations on microgrid power quality. Gazi University Journal of Science Part A: Engineering and Innovation, 9(3), 276-286.
Бажинов О.В., Смирнов О.П., Сєріков С.А., Гнатов А.В., Колєсніков А.В. (2008). Гібридні автомобілі. Харків: ХНАДУ. Bazhynov, O. V., Smyrnov, O. P., Sierikov, S. A., Hnatov, A. V., & Koliesnikov, A. V. (2008). Hibrydni avtomobili [Hybrid cars]. Kharkiv: KhNAHU.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Автомобільний транспорт
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
