Geekly articles weekly

Bagaimana kami membangun pengisian bahan bakar kendaraan listrik bertenaga surya pertama di Rusia

Di suatu tempat pada akhir Juli, saya memiliki kesempatan untuk berbicara dengan kelompok inisiatif dari Universitas Politeknik Peter the Great St. Petersburg. Sebuah tim mahasiswa berniat membuat mobil listrik yang hanya menggunakan energi matahari. Ini adalah masalah masa depan yang dekat, tetapi saya ingin melakukan sesuatu yang menarik saat ini. Jadi diputuskan untuk membuka pom bensin pertama di Rusia untuk mobil listrik, ditenagai oleh matahari.

Semuanya dimulai dengan gambar seperti itu, dan apa yang terjadi - di bawah potongan.



Pembukaan pompa bensin ini bertepatan dengan Festival Ekologi Internasional GREENDAY , yang diadakan di St. Petersburg pada 1 Oktober 2016.

Perhitungan dan desain


Pertama-tama, kami memutuskan untuk memutuskan apa yang kami inginkan dan apa yang harus kami dapatkan? Setelah menolak gagasan, seperti "untuk selalu bekerja dan mengisi segala sesuatu", mereka mulai merumuskan kerangka acuan. Persyaratan pengisian bahan bakar dasar:

  • Bekerja sepanjang tahun
  • Bekerja sepanjang waktu
  • Operasi pengisian bahan bakar terlepas dari kondisi cuaca
  • Pengisian daya simultan hingga 2 mobil
  • Keandalan peralatan
  • Pengisian bahan bakar harus gratis bagi pemilik kendaraan listrik

Dan jika poin terakhir dapat diselesaikan oleh tim Polytech, maka semua yang lain harus dipertimbangkan, diperkirakan, dan dilakukan.

Sebagai titik awal, kami mengambil mobil Nissan Leaf. Catu dayanya, yang dapat dihubungkan ke jaringan 220V konvensional, dirancang untuk 10A, yaitu konsumsi daya 2,2 kW. Cukup menilai bahwa pembatasan tersebut diberlakukan karena kemungkinan kabel rumah, di mana pengisi daya tersebut dapat dihubungkan, kami mengukur konsumsi mobil listrik ketika pengisian dari "pompa bensin" - itu berjumlah 3,3 kW. Matematika sederhana berlanjut: untuk mengisi daya dua mobil, Anda membutuhkan daya setidaknya 6,6 kW, tetapi dengan memperhitungkan pertumbuhan konsumsi, kami memberikan 30%. Dengan demikian, stasiun kami harus menghasilkan setidaknya 9 kW daya.

Juga, pompa bensin harus “hijau”, yang berarti bahwa kita menggunakan sumber energi terbarukan - matahari dan angin. Mengingat letak geografis (St Petersburg), sangat mungkin untuk menempatkan kincir angin, tetapi angin tidak stabil, dan di rumah di sekitar, dan kincir angin cukup berisik pada putaran ketika energi dihasilkan. Karena itu, diputuskan untuk hanya menggunakan panel surya.

Ketika muncul pertanyaan tentang peralatan, cukup diharapkan bahwa mereka mulai memilih dari produsen Eropa / Amerika dan Rusia. China tidak dipertimbangkan karena keandalannya rendah, dan kondisi operasi paling parah sudah diperkirakan sebelumnya. Oleh karena itu, diputuskan untuk beralih ke produsen inverter dan pengendali surya Rusia - perusahaan MicroART. Mereka adalah produsen dan mereka juga memiliki pengalaman terbesar di negara ini dalam pemasangan dan pengoperasian pembangkit listrik tenaga surya mandiri. Kami membunuh dua burung dengan satu batu: kami memilih peralatan yang dapat diandalkan dan memastikan kesederhanaan garansi dan layanan purna jual.

Pemilihan peralatan


Seperti yang telah disebutkan, perhitungan didasarkan pada konsumsi dua mobil dan cadangan daya 30%. Jadi inverter MAP Dominator 9 kW dipilih . Karena arus pada daya seperti itu cukup tinggi, pilihannya terbatas pada model 48 Volt. Inverter yang sama dilengkapi dengan komputer bawaan, yang memungkinkan Anda untuk memonitor dan mengontrol beberapa pengaturan perangkat dari jarak jauh.


Jumlah panel diputuskan untuk waktu yang lama, tetapi mereka sampai pada kesimpulan bahwa tidak perlu sepenuhnya mencadangkan konsumsi daya kendaraan listrik dari matahari dan mengatur yang optimal - 12 buah 200 watt silikon kristal tunggal . Keunikan panel adalah bahwa bingkai itu sendiri dan film penyegel berwarna hitam, dan oleh karena itu di musim dingin mereka sedikit panas dan salju mencair lebih cepat dari mereka, yang berarti mereka perlu dibersihkan lebih jarang. Terakhir namun tidak kalah pentingnya, jaminan penjual untuk 12 tahun dimainkan.


Karena panel dirakit pada 2400 W, dan rakitan baterai pada 48 V, arus dapat dengan mudah mencapai 50A. Mengingat bahwa pada hari musim dingin yang cerah, kekuatan panel surya dapat tumbuh hingga 110-120% dari yang dinyatakan, maka kita harus mengambil margin. Kami mengambil pengontrol terdekat untuk 60A dari lini pabrikan dan menambah stok teknologi - kami mendapatkan DOMINATOR MPPT 200/100 IES . Pengontrol ini mampu menerima tegangan hingga 200 Volt dan memberikan arus pengisian hingga 100 Amps!


Karena stasiun akan beroperasi sepanjang tahun dan sepanjang waktu, Anda harus membuat bank besar baterai, atau menyediakan pengisian daya eksternal. Mengingat bahwa biaya baterai di pembangkit listrik tenaga surya dapat mencapai 50-70%, itu lebih logis untuk memiliki kabel eksternal ke stasiun. Tetapi baterai dibutuhkan untuk buffer. Selain itu, mereka akan memastikan fungsi pengisian bahan bakar dan benda-benda yang berdekatan kasus, PSU pemadaman listrik. Pada prinsipnya, pembangkit listrik tersebut mampu memberikan daya otonom ke pondok untuk 200-300 meter persegi, hanya perlu untuk meningkatkan kapasitas baterai.

Baterai kami memilih RUPS, terminal depan FST 150-12, dengan kapasitas 150 Ah. Artinya, mereka menyimpan energi hingga 7,2 kWh * h, dan ini cukup untuk mengisi daya satu mobil jika tidak ada matahari atau daya eksternal. Dengan daya baterai yang rendah, inverter tidak akan membiarkan mereka terbunuh dan hanya akan mematikan konsumen eksternal.


Bangun dan Lari


Seperti biasa, persiapan dan pengaturan proses membutuhkan waktu maksimal. Perakitan pembangkit listrik itu sendiri memakan waktu sekitar 10 jam dari saat kedatangan sampai akhir bimbingan kecantikan. Lift benar-benar membantu, berkat itu saya tidak perlu berlari dengan tangga dan mengangkat panel-panel berat di sepanjang mereka.


Untuk menyimpan semua peralatan, kabinet tahan perusak logam dipilih dengan peralatan yang dipasang di rak 19 ".


Dan sementara orang-orang ahli bertahan di udara dan mengencangkan panel surya ke struktur mengerikan ini, yang, kebetulan, mengandalkan beban angin St. Petersburg.


Saya mulai merakit kabinet dan memeriksa peralatan.


Ketika mereka memasang peralatan dan menghubungkan kabel, semuanya dimulai tanpa menari ekstra dengan rebana. Sekarang hanya menghadirkan keindahan.


Menjelang akhir pekerjaan, sesuatu yang mirip dengan proyek mulai muncul. Hanya tersisa untuk memperbaiki dan menghapus semua kabel.


Mereka menggantung "senjata" dengan pengontrol di papan, di mana, omong-omong, Anda dapat mengatur arus muatan. Dia membuat catatan watt * jam yang "dibanjiri" ke dalam baterai.


Nah, kemudian pergi penemuan, pemotongan pita secara eksponensial dan muatan pertama mobil listrik.



Ringkasan


Dalam dua bulan, jalan dari sebuah ide ke stasiun pengisian listrik bertenaga surya tertutup. Pengontrol MPPT, bersama dengan inverter hibrida, memungkinkan Anda memaksimalkan energi matahari. Komputer bawaan memungkinkan untuk memantau keadaan semua elemen (bahkan suhu baterai) dari jarak jauh dan segera mengambil tindakan yang diperlukan.

Ada juga cadangan untuk masa depan: inverter sudah memiliki fungsi menjual energi ke jaringan. Misalnya, energi dijual ke jaringan pada siang hari dari matahari, dan pada malam hari energi ini dikonsumsi saat mobil listrik berdiri dan mengisi daya. Akibatnya, Anda bisa tetap dalam kegelapan. Tinggal menunggu adopsi undang-undang yang relevan, karena saat ini penjualan listrik oleh perorangan tidak disediakan. Dalam kasus apa pun, pengisian bahan bakar dapat digunakan secara gratis di tempat parkir yang dijaga di alamat: 5, Gidrotehnikov St., St. Petersburg.

Source: https://habr.com/ru/post/id398059/

More articles:


All Articles