Μελέτη συστήματος διαχείρισης μπαταρίας μολύβδου-οξέος και ανάπτυξη οικιακού συστήματος διαχείρισης ενέργειας με χρήση μπαταρίας

Βασιλείου, Νικόλαος; Vasileiou, Nikolaos

dc.contributor.author	Βασιλείου, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Vasileiou, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2018-02-12T11:44:09Z
dc.date.available	2018-02-12T11:44:09Z
dc.date.issued	2018-02-12
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46460
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14436
dc.rights	Default License
dc.subject	Σύστημα διαχείρισης μπαταρίας	el
dc.subject	Μπαταρία μολύβδου-οξέος	el
dc.subject	Έλεγχος φόρτισης - εκφόρτισης	el
dc.subject	Εξισορρόπηση φόρτισης	el
dc.subject	Οικιακό σύστημα διαχείρισης ενέργειας	el
dc.subject	Battery management system	en
dc.subject	Lead-acid battery	el
dc.subject	Charging - discharging control	el
dc.subject	Equalization	el
dc.subject	Residential energy management system	el
dc.title	Μελέτη συστήματος διαχείρισης μπαταρίας μολύβδου-οξέος και ανάπτυξη οικιακού συστήματος διαχείρισης ενέργειας με χρήση μπαταρίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Διαχείριση συστήματος μπαταριών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-26
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσεται ένα σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS) για μπαταρίες μολύβδου-οξέος σε περιβάλλον MATLAB/Simulink. Η συνεχής προσπάθεια των τελευταίων ετών για περιορισμό των συμβατικών καυσίμων και στροφή στις ανανεώσιμες πηγές καθιστά την αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας ιδιαίτερα σημαντική. Οι μπαταρίες ωστόσο, αποτελούν ένα από τα πιο ευάλωτα και αναλώσιμα στοιχεία σε κάθε σύστημα που χρησιμοποιούνται. Βασικός σκοπός λοιπόν του BMS είναι η προστασία της μπαταρίας και η επιμήκυνση της διάρκειας ζωής της, μέσω ελέγχου που εξασφαλίζει την ομαλή λειτουργία της. Οι κυριότερες λειτουργίες του BMS που εξετάζεται αφορούν τον έλεγχο φόρτισης και εκφόρτισης, την εξισορρόπηση φόρτισης και τον ακριβή υπολογισμό της στάθμης φόρτισης SoC. Η πρώτη λειτουργία αποτρέπει την υπερφόρτιση ή υπερβολική εκφόρτιση της μπαταρίας, η δεύτερη εξασφαλίζει την ίση κατανομή της φόρτισης ανάμεσα στα στοιχεία της μπαταρίας, ενώ η τρίτη επιτρέπει την ομαλή λειτουργία των δύο παραπάνω και παρέχει αξιόπιστες πληροφορίες προς τον χρήστη. Σε δεύτερο στάδιο αναπτύσσεται ένα οικιακό σύστημα διαχείρισης ενέργειας με χρήση μπαταρίας και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η λειτουργία του εν λόγω συστήματος βασίζεται σε τρεις ιεραρχημένες αρχές λειτουργίες· την αξιοποίηση του πλεονάσματος ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές για φόρτιση της μπαταρίας, την εξοικονόμηση χρημάτων μέσω φόρτισης της μπαταρίας σε περιόδους χαμηλής τιμής και εκφόρτιση σε περιόδους υψηλής τιμής της ηλεκτρικής ενέργειας και τέλος την εξομάλυνση της καμπύλης ζήτησης. Χρησιμοποιώντας προβλέψεις για την καμπύλη ζήτησης και παραγωγής, το σύστημα υπολογίζει την βέλτιστη ισχύ λειτουργίας της μπαταρίας για κάθε ώρα λαμβάνοντας υπόψη τις παραπάνω αρχές λειτουργίας. Η υλοποίηση του συγκεκριμένου συστήματος διαχείρισης μπαταρίας και οι αντίστοιχες προσομοιώσεις έγιναν σε MATLAB.	el
heal.abstract	In the current diploma thesis, a Battery Management System (BMS) for lead-acid batteries is developed using MATLAB/Simulink. Due to the necessity to mitigate conventional sources usage and turn to renewable energy, electrical energy storage has been established as a key factor. Batteries however, are one of the most vulnerable parts in any system they are utilized. Thus, the main purpose of the BMS is to protect the battery and prolong its life, through control that ensures battery’s appropriate functioning. The fundamental tasks of the examined BMS refer to charging and discharging control, charging equalization and accurate State of Charge (SoC) calculation. The first one prevents the battery from over- or under-charging, the second one secures the even distribution of charge among the battery cells while the third one provides the user with reliable information. In the second section of this thesis, a residential energy management system with battery and renewable energy sources usage is presented. The operation of this BMS is based on three priorities; the utilization of renewable energy surplus for battery charging, money saving by charging at low prices and discharging at high prices and smoothening of the residual demand curve. The system collects prediction data of load demand and renewable production and calculates the suitable rated power of the battery for every hour taking the above priorities into consideration. This BMS is implemented in MATLAB and simulations of its operations are presented.	en
heal.advisorName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	161 σ.
heal.fullTextAvailability	true