Έλεγχος του διακοπτικού κυκλώματος Step-Down και η χρήση του σε Ηλεκτρικά Αυτοκίνητα. Τουλάκη Αρετή Επιβλέπων: Δρ. Δημήτριος Καλπακτσόγλου.

Παρουσίαση με θέμα: "Έλεγχος του διακοπτικού κυκλώματος Step-Down και η χρήση του σε Ηλεκτρικά Αυτοκίνητα. Τουλάκη Αρετή Επιβλέπων: Δρ. Δημήτριος Καλπακτσόγλου."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Έλεγχος του διακοπτικού κυκλώματος Step-Down και η χρήση του σε Ηλεκτρικά Αυτοκίνητα. Τουλάκη Αρετή Επιβλέπων: Δρ. Δημήτριος Καλπακτσόγλου

2 παρουσίασης Περίγραμμα παρουσίασης Καταστροφή περιβάλλοντος. Και ο λόγος δημιουργίας ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Η ιστορία του ηλεκτρικού αυτοκινήτου και οι συσσωρευτές. Ανάλυση κυκλωμάτων και μετατροπή εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές. Παρουσίαση και ανάλυση των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης του διασυνδεδεμένου συστήματος Σύγχρονης Γεννήτριας και κυκλώματος CSC.

3 Καταστροφή του περιβάλλοντος Στο παρελθόν, το κλίμα της γης έχει πολλές φορές μεταβληθεί ως αποτέλεσμα φυσικών αιτίων. Όμως, οι αλλαγές που παρατηρούνται τα τελευταία χρόνια και αυτές που προβλέπονται στο μέλλον, οφείλονται κυρίως στην ανθρώπινη συμπεριφορά Η υπερθέρμανση του πλανήτη και η βιομηχανική επανάσταση.

4 Το πιο βασικό φαινόμενο που εμφανίζεται σε αυτήν την περίπτωση είναι το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Αυτή η καταστροφή είναι που έχει οδηγήσει επιστήμονες και ερευνητές αλλά και μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες στην έρευνα και κατασκευή αυτοκινήτων με χαμηλών ή μηδενικών ρύπων όπως είναι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

5 Ηλεκτρικό αυτοκίνητο Ηλεκτρικό αυτοκίνητο Το Ηλεκτρικό Αυτοκίνητο (HΑ) χρησιμοποιεί την ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται σε επαναφορτιζόμενες συστοιχίες συσσωρευτών. Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα χρησιμοποιούν ηλεκτρικούς κινητήρες αντί των μηχανών εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ). Τα H Α είναι συνήθως αυτοκίνητα, ελαφριά φορτηγά, ποδήλατα, ηλεκτρικά μηχανικά δίκυκλα, μικρά οχήματα γκολφ, ανυψωτικά

6 (Columbia Mark LX Electric Runabout – 1903) (Columbia Mark LX Electric Runabout – 1903) Το πρώτο ηλεκτρικό αυτοκίνητο. Πριν γίνει το μέσο μεταφοράς του μέλλοντος, το ηλεκτρικό αυτοκίνητο ήταν η άμαξα χωρίς άλογα του παρελθόντος ! Στη στροφή λοιπόν του 20 ου αιώνα, τα ηλεκτρικά οχήματα ήταν πράγματι δημοφιλέστερα από τα θορυβώδη και δύσοσμα βενζινοκίνητα ξαδέρφια τους. Ανάμεσα στα πλέον ευπώλητα ήταν και το Columbia Runabout, αποτέλεσμα της συνεργασίας των Pope Manufacturing και Electric Vehicle Company. Το Mark LX Electric Runabout έπιανε μάλιστα ταχύτητες 25 χλμ / ώρα, ενώ διέθετε αυτονομία 65 χλμ ανά φόρτιση

7 (Vanguard-Sebring CitiCar – 1974) (Vanguard-Sebring CitiCar – 1974) Κατασκευασμένο μεσούσης της πετρελαϊκής κρίσης στα μέσα της δεκαετίας του 70, το CitiCar έπιανε ταχύτητες. 50 χλμ / ώρα ( το 1974!) και διέθετε αυτονομία 65 χλμ, όταν ο καιρός ήταν ζεστός. Η τιμή του οχήματος μάλιστα φιλοδοξούσε να το κάνει ανταγωνιστή του « Σκαραβαίου » της Volkswagen, ενώ μέχρι το 1975 η Vanguard-Sebring είχε καταφέρει κάπως να αναρριχηθεί στην 6 η θέση της αμερικανικής αγοράς αυτοκινήτου. Οι ανησυχίες ωστόσο για την ανεπαρκή ασφάλεια που παρείχε στους επιβαίνοντές του θα το έβγαζαν τελικά εκτός αγοράς μέχρι τα τέλη της δεκαετίας.

8 (Toyota RAV4 EV – 2001) (Toyota RAV4 EV – 2001) Αν υπήρχε μία εταιρία σε παγκόσμιο επίπεδο που μπορούσε να παράξει ένα λειτουργικό ηλεκτρικό όχημα, αυτή ήταν αναμφίβολα η Toyota, η ηλεκτρική έκδοση του δημοφιλούς SUV- ήταν μια καλή απόπειρα. Με τελική 125 χλμ / ώρα και αυτονομία 200 χλμ, φάνταζε ιδανική επιλογή. Η δυσκολία ωστόσο στη φόρτισή του, καθώς διέθετε ειδική μονάδα 6.000 watt ( γεγονός που κρατούσε το κόστος του σε χαμηλά επίπεδα ), θα αποδεικνυόταν το τρωτό του σημείο, κάνοντας την Toyota να διακόψει άρον - άρον την παραγωγή του το 2003 και να ανακαλέσει όλα τα αυτοκίνητα που κυκλοφόρησαν.

9 (Nissan Leaf – 2010) (Nissan Leaf – 2010) H νέα γενιά ηλεκτρικών αυτοκινήτων ήρθε. Το αμιγώς ηλεκτρικό όχημα Nissan Leaf βγήκε στην αγορά το φθινόπωρο του 2010. Έχει αυτονομία 160 χιλιομέτρων και κοστίζει περίπου 35.000 δολάρια. Μέχρι στιγμής η εταιρεία έχει διαθέσει πάνω από 10.000 οχήματα, ωστόσο το πρόβλημα παραμένει το ίδιο με τις αρχές του 20 ου αιώνα : μικρή αυτονομία και σχετικά υψηλό κόστος.

10 Η μπαταρία Η μπαταρία Ένα από τα βασικά εξαρτήματα σε ένα αυτοκίνητο είναι η μπαταρία ίσως θα έλεγα και το σπουδαιότερο, αφού χωρίς αυτήν δεν μπορεί να λειτουργήσει σχεδόν τίποτα. Η πανάκριβη μηχανή μας δεν μπορεί να πάρει μπρος ούτε να λειτουργήσουν τα ηλεκτρονικά βοηθήματα χωρίς αυτήν, μιας και είναι η βασική συνεχής πηγή ηλεκτρικής ενέργειας στο σκάφος.

11 Βασικά χαρακτηριστικά μιας μπαταρίας Βασικά χαρακτηριστικά μιας μπαταρίας Μπορεί να επαναφορτιστεί εφ ' όσον έχει δώσει κάποια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Έχει χαμηλή εσωτερική αντίσταση και έτσι μπορεί να δίνει υψηλά ρεύματα για την εκκίνηση στην μίζα χωρίς να προκαλείται σημαντική πτώση τάσεως. Ο ηλεκτρολύτης της είναι αραιωμένο θειικό οξύ και καθώς είναι διαβρωτικό πρέπει να μην του επιτρέπεται να έρθει σε επαφή με τα μάτια, το δέρμα, τα ρούχα ή τα εξαρτήματα και τα μέρη του αυτοκινήτου.

12 Πλεονεκτήματα Δεν παράγουν κανενός είδους ρύπους εξάτμισης. Προκαλούν την ελάχιστη δυνατή ρύπανση σε μακροχρόνια βάση. Είναι πιο αθόρυβα από τα αυτοκίνητα εσωτερικής καύσης. Επιτυγχάνουν σχεδόν σταθερή ροπή από την ακινησία έως το μέγιστο όριο στροφών λειτουργίας. Έχουν ευχέρεια να λειτουργούν σε πιο υψηλές στροφές από τους βενζινοκινητήρες, συχνά ακόμα και ως τις 14.000 στροφές / λεπτό Έχουν χαμηλότερο κόστος σε βάθος χρόνου Δεν απαιτούν τακτικές αλλαγές λαδιών. Δεν εκπέμπουν ρύπους Δεν απαιτούν αντικατάσταση ή έστω συντήρηση σε μηχανικά μέρη Μπορούν να σχεδιαστούν έτσι ώστε να αυτο - φορτίζονται κατά τις επιβραδύνσεις του οχήματος (regenerative braking), βελτιώνοντας έτσι τον δείκτη κατανάλωσης.

13 Μειονεκτήματα Υψηλές δαπάνες κατασκευής, με αποτέλεσμα την υψηλή τιμή πώλησης. Περιορισμένη απόσταση ταξιδιού μεταξύ κάθε επαναφόρτισης της μπαταρίας. Μεγάλος χρόνος επαναφόρτισης, συνήθως 6 ώρες για πλήρη επαναφόρτιση. Ωστόσο, αρκετά σύγχρονα μοντέλα μπορούν να φορτιστούν κατά 80% σε χρόνο λιγότερο της 1 ώρας. Περιορισμένη διάρκεια ζωής μπαταριών, συνήθως 3 - 5 χρόνια. Παρ ' όλα αυτά, για το Chevrolet Volt, η General Motors δίνει εγγύηση 8 έτη ή 100.000 μίλια (160.000 χιλιόμετρα ) για τις μπαταρίες.

14 Προσομοιώσεις-Αποτελέσματα Προσομοιώσεις-Αποτελέσματα

15

16

17

18

19

20 Επίλογος Επίλογος Η κλιματική αλλαγή και η καταστροφή του περιβάλλοντος Η λύση των προβλημάτων αυτών μπορεί σήμερα να δοθεί κατά ένα μέρος από την στροφή της κοινωνίας μας σε ήπιες μορφές ενέργειας. Με την δημιουργία του κυκλώματος γίνεται εμφανής η λειτουργία του step-down converter και έγινε ο έλεγχος της τάσης στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα

21 Ευχαριστώ! Ερωτήσεις;