КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ

КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ

In the paper, based on the method of computer simulation, the process of charging a lithium-ion battery for an electric car from a wireless charger of the inductive-resonance type was investigated. It is shown that when modeling this process, it is necessary to take into account the simultaneous flo...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2023
Hauptverfasser: Жаркін, А.Ф., Подольцев, О.Д., Павлов, В.Б.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2023
Schlagworte:
бездротова передача електроенергії
різномасштабні у часі процеси
комп’ютерне моделювання
ефективність заряджання акумуляторної батареї
Online Zugang:https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1479
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Technical Electrodynamics

Institution

Technical Electrodynamics
id oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1479
record_format ojs
institution Technical Electrodynamics
baseUrl_str
datestamp_date 2023-06-22T09:19:14Z
collection OJS
language Ukrainian
topic бездротова передача електроенергії
різномасштабні у часі процеси
комп’ютерне моделювання
ефективність заряджання акумуляторної батареї
spellingShingle бездротова передача електроенергії
різномасштабні у часі процеси
комп’ютерне моделювання
ефективність заряджання акумуляторної батареї
Жаркін, А.Ф.
Подольцев, О.Д.
Павлов, В.Б.
КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ
topic_facet wireless power transmission
time-varying processes
computer modeling
battery charging efficiency
бездротова передача електроенергії
різномасштабні у часі процеси
комп’ютерне моделювання
ефективність заряджання акумуляторної батареї
format Article
author Жаркін, А.Ф.
Подольцев, О.Д.
Павлов, В.Б.
author_facet Жаркін, А.Ф.
Подольцев, О.Д.
Павлов, В.Б.
author_sort Жаркін, А.Ф.
title КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ
title_short КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ
title_full КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ
title_fullStr КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ
title_full_unstemmed КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ
title_sort комп’ютерне моделювання та дослідження енергоефективності процесів заряджання акумуляторної батареї електромобіля від бездротового зарядного пристрою
title_alt COMPUTER SIMULATION AND RESEARCH OF ENERGY EFFICIENCY OF PROCESSES OF CHARGING AN ELECTRIC CAR BATTERY FROM A WIRELESS CHARGER
description In the paper, based on the method of computer simulation, the process of charging a lithium-ion battery for an electric car from a wireless charger of the inductive-resonance type was investigated. It is shown that when modeling this process, it is necessary to take into account the simultaneous flow of two processes of different scales in time and interconnected - a short-term high-frequency process in the inverter of the charger with a characteristic time of 10-5 s and a long-term process of charging the battery with a characteristic time of 104 s. Direct numerical calculation of these two processes simultaneously requires significant computer resources. To solve this problem, a new approach is proposed and implemented in the Matlab/Simulink package, according to which, at the first stage, when calculating high-frequency processes in the inverter, there are modified Thevenin and Norton equivalents for a wireless charging device, taking into account the total internal losses in this device, and at in the second stage, the long-term battery charging process is calculated first in the mode of a constant current source, using the constructed Norton equivalent, and then in the mode of a constant voltage source, using the constructed Thevenin equivalent. This approach makes it possible to take into account interrelated and time-varying processes in the inverter and in the battery and to investigate the efficiency of wireless transmission of electrical energy from a stationary power source to a battery located on board an electric vehicle. According to the results of the calculations, it is shown that for the developed device, the integral efficiency of the entire battery charging process when the battery parameter increases from 20% to 95% is 86%. References 9, figures 8.
publisher Інститут електродинаміки НАН України, Київ
publishDate 2023
url https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1479
work_keys_str_mv AT žarkínaf computersimulationandresearchofenergyefficiencyofprocessesofcharginganelectriccarbatteryfromawirelesscharger
AT podolʹcevod computersimulationandresearchofenergyefficiencyofprocessesofcharginganelectriccarbatteryfromawirelesscharger
AT pavlovvb computersimulationandresearchofenergyefficiencyofprocessesofcharginganelectriccarbatteryfromawirelesscharger
AT žarkínaf kompûternemodelûvannâtadoslídžennâenergoefektivnostíprocesívzarâdžannâakumulâtornoíbatareíelektromobílâvídbezdrotovogozarâdnogopristroû
AT podolʹcevod kompûternemodelûvannâtadoslídžennâenergoefektivnostíprocesívzarâdžannâakumulâtornoíbatareíelektromobílâvídbezdrotovogozarâdnogopristroû
AT pavlovvb kompûternemodelûvannâtadoslídžennâenergoefektivnostíprocesívzarâdžannâakumulâtornoíbatareíelektromobílâvídbezdrotovogozarâdnogopristroû
first_indexed 2025-09-24T17:40:07Z
last_indexed 2025-09-24T17:40:07Z
_version_ 1844167948503089152
spelling oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-14792023-06-22T09:19:14Z COMPUTER SIMULATION AND RESEARCH OF ENERGY EFFICIENCY OF PROCESSES OF CHARGING AN ELECTRIC CAR BATTERY FROM A WIRELESS CHARGER КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ЗАРЯДЖАННЯ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ ВІД БЕЗДРОТОВОГО ЗАРЯДНОГО ПРИСТРОЮ Жаркін, А.Ф. Подольцев, О.Д. Павлов, В.Б. wireless power transmission time-varying processes computer modeling battery charging efficiency бездротова передача електроенергії різномасштабні у часі процеси комп’ютерне моделювання ефективність заряджання акумуляторної батареї In the paper, based on the method of computer simulation, the process of charging a lithium-ion battery for an electric car from a wireless charger of the inductive-resonance type was investigated. It is shown that when modeling this process, it is necessary to take into account the simultaneous flow of two processes of different scales in time and interconnected - a short-term high-frequency process in the inverter of the charger with a characteristic time of 10-5 s and a long-term process of charging the battery with a characteristic time of 104 s. Direct numerical calculation of these two processes simultaneously requires significant computer resources. To solve this problem, a new approach is proposed and implemented in the Matlab/Simulink package, according to which, at the first stage, when calculating high-frequency processes in the inverter, there are modified Thevenin and Norton equivalents for a wireless charging device, taking into account the total internal losses in this device, and at in the second stage, the long-term battery charging process is calculated first in the mode of a constant current source, using the constructed Norton equivalent, and then in the mode of a constant voltage source, using the constructed Thevenin equivalent. This approach makes it possible to take into account interrelated and time-varying processes in the inverter and in the battery and to investigate the efficiency of wireless transmission of electrical energy from a stationary power source to a battery located on board an electric vehicle. According to the results of the calculations, it is shown that for the developed device, the integral efficiency of the entire battery charging process when the battery parameter increases from 20% to 95% is 86%. References 9, figures 8. У роботі шляхом комп’ютерного моделювання досліджено процес заряджання літій-іонної акумуляторної батареї для електромобіля від бездротового зарядного пристрою індуктивно-резонансного типу. Показано, що у процесі моделювання необхідно враховувати одночасне протікання двох різномасштабних у часі та пов’язаних між собою процесів, а саме короткотривалого високочастотного процесу в інверторі зарядного пристрою із характерним часом 10-5 с та довготривалого процесу заряджання акумулятора із характерним часом 104 с. Прямий чисельний розрахунок одночасно цих двох процесів потребує значних комп’ютерних ресурсів. Задля вирішення цієї задачі в роботі запропоновано та реалізовано в пакеті Matlab/Simulink  комп'ютерну модель та алгоритм розрахунку, згідно з яким на першому етапі у процесі аналізу високочастотних процесів в інверторі знаходяться модифіковані еквіваленти Тевеніна та Нортона для пристрою бездротової зарядки із врахуванням сумарних внутрішніх втрат в цьому пристрої, а на другому етапі розраховується довготривалий процес заряджання акумуляторної батареї. Зазначений розрахунок проводиться спочатку в режимі джерела постійного струму, використовуючи при цьому побудований еквівалент Нортона, а потім в режимі джерела напруги, використовуючи побудований еквівалент Тевеніна. Такий підхід дає змогу врахувати особливості процесів заряджання та дослідити ефективність бездротової передачі електричної енергії від стаціонарного джерела живлення до акумулятора, що розташований на борту  електромобіля. За результатами проведеного моделювання визначено, що для розробленого пристрою  величина інтегрального ККД всього процесу заряджання батареї при зростанні параметру акумулятора SOC від 20 до 95% становить 86%. Бібл. 9, рис. 8. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2023-06-15 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1479 10.15407/techned2023.04.011 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 4 (2023): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 011 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 4 (2023): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 011 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2023.04 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1479/1382 Авторське право (c) 2023 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Ähnliche Einträge