Μελέτη Κυκλικών Διατάξεων Για Την Επαγωγική Φόρτιση Ηλεκτρικών Οχημάτων

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής είναι η μελέτη ενός εύρους κυκλικών διατάξεων επαγωγικής φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, με στόχο την εύρεση της διάταξης εκείνης που είναι πιο αποτελεσματική στην ασύρματη μεταφορά ενέργειας μεταξύ ηλεκτρικού σταθμού και οχήματος, καθώς και τον προσδιορισμό και την ανάλυση των χαρακτηριστικών εκείνων που διέπουν τη λειτουργία των διατάξεων αυτών. Για τη μαγνητοστατική ανάλυση των διατάξεων που παρουσιάζονται στην παρούσα διπλωματική χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Ansoft Maxwell. Αρχικά, μελετήθηκε κυκλική διάταξη με ράβδους φερρίτη, ώστε να εξετασθεί πώς επιδρούν τα διάφορα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της διάταξης (μήκος-πλάτος ράβδων φερρίτη, αριθμός ράβδων κλπ.), αλλά και τα χαρακτηριστικά των τυλιγμάτων στη μεταφερόμενη ισχύ. Σύμφωνα με την πραγματοποιούμενη μελέτη προσδιορίσθηκαν τα βέλτιστα χαρακτηριστικά της διάταξης και εξετάστηκε η επίδραση του συνολικού μεγέθους της διάταξης, αλλά και η επίδραση του διακένου και της μετατόπισης στη μεταφερόμενη ισχύ. Εξετάσθηκε επίσης διάταξη σχήματος οβάλ, η οποία συγκρίθηκε με την προαναφερθείσα διάταξη ως προς την ικανότητα μεταφοράς ισχύος αλλά και τη συμπεριφορά ως προς τη μετατόπιση. Μελετήθηκαν επίσης διάφορες παραλλαγές της κυκλικής διάταξης, ώστε να γίνει επιλογή μίας βέλτιστης διάταξης ως προς την ικανότητα μεταφορά ισχύος, με ταυτόχρονη χρήση του μικρότερου δυνατού όγκου φερρίτη. Η προκύπτουσα βέλτιστη διάταξη με ράβδους φερρίτη συγκρίθηκε στη συνέχεια με κυκλική διάταξη, όπου ο φερρίτης είναι ενιαίος και όχι τμηματικός σε ράβδους, με στόχο να μελετηθεί πώς επιδρά η αξιοποίηση του φερρίτη στην αποδιδόμενη στο όχημα ισχύ. Η μελέτη και σύγκριση των δύο αυτών διατάξεων επέτρεψε επίσης τον προσδιορισμό των ιδιοτήτων εκείνων που χαρακτηρίζουν τις κυκλικές διατάξεις επαγωγικής φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, ενώ, παράλληλα, εξετάσθηκε η διαλειτουργικότητα μεταξύ τους. Η μελέτη του εύρους των κυκλικών διατάξεων ολοκληρώνεται με την παρουσίαση μίας ορθογώνιας διάταξης, η οποία συγκρίνεται με τις προαναφερθείσες κυκλικές, εξετάζοντας παράλληλα και τη διαλειτουργικότητα μεταξύ κυκλικών και ορθογώνιων διατάξεων.