مورد إلكتروني
Development of a powerful lowvoltage DC converter for systems of electric power accumulation
| العنوان: | Development of a powerful lowvoltage DC converter for systems of electric power accumulation |
|---|---|
| عناروين إضافية: | Разработка мощного низковольтного преобразователя постоянного напряжения для систем аккумулирования электроэнергии Розробка потужного низьковольтного перетворювача постійної напруги для систем акумулювання електроенргії |
| المصدر: | Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 2, № 8 (104) (2020): Енергозберігаючі технології та обладнання; 25-34; Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 2, № 8 (104) (2020): Энергосберегающие технологии и оборудование; Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2, № 8 (104) (2020): Energy-saving technologies and equipment; 1729-4061; 1729-3774 |
| بيانات النشر: | PC Technology Center 2020-04-30 |
| تفاصيل مُضافة: | Panchenko, Anatoly; Ivan Kozhedub Kharkiv University of Air Force Sumska str., 77/79, Kharkiv, Ukraine, 61023 Karlov, Dmytro; Ivan Kozhedub Kharkiv University of Air Force Sumska str., 77/79, Kharkiv, Ukraine, 61023 Kusakin, Yuriy; Ivan Kozhedub Kharkiv University of Air Force Sumska str., 77/79, Kharkiv, Ukraine, 61023 Kuravskiy, Maksim; Ivan Kozhedub Kharkiv University of Air Force Sumska str., 77/79, Kharkiv, Ukraine, 61023 Drol, Oleksandr; Ivan Kozhedub Kharkiv University of Air Force Sumska str., 77/79, Kharkiv, Ukraine, 61023 |
| نوع الوثيقة: | Electronic Resource |
| مستخلص: | The study offers a solution to the problem associated with the use of batteries in autonomous solar and wind power plants, power installations, and electric vehicles. It is known that one battery element can produce 1.2–4 V, which is not enough for subsequent transformations. There is a need to complete the battery, in series-parallel connection, with several elements to several thousand elements. During its operation, slight deviations of the voltage of the elements occur, which subsequently accumulate and lead to the battery failure. To prevent such phenomena, diagnostics with an accuracy of 0.1–0.001 V per element is necessary. This complicates the control system and forces the entire battery to be rejected in case of failure of a certain number of elements. The load on the surrounding space for the disposal of lead, lithium, and cadmium is increasing. It has been established that effective converters of direct current to direct current at the indicated voltages and capacities do not exist. Voltage converters from level 3 use an intermediate link to convert the magnetic field. This type of low voltage converter is used only at low power.It was proved that a significant number of battery elements connected in a series in parallel can be replaced with one equivalent in energy. The conducted tests have established that it is advisable to produce a subsequent increase in voltage with ionistors by charging them in parallel followed by a discharge in the series.A mathematical description of the operation of the converter was developed, starting from the moment of switching on and reaching the steady state with subsequent response to a change in the load. Since the operation of the converter involves significant currents, the components of the internal resistances of all elements are taken into account. This approach helps study possible technical implementations, identify patterns when varying its parameters, and optimize conditions, depending on the type of chemical e Предлагается решение проблемы, связанной с использованием аккумуляторов на автономных солнечных и ветровых электростанциях, установках гарнированного питания, электромобилях. Известно, что один элемент аккумулятора может выдавать 1,2–4 В, что недостаточно для последующих преобразований. Возникает необходимость комплектовать батарею, в последовательно параллельном соединении, от нескольких элементов до нескольких тысяч элементов. В процессе эксплуатации возникают незначительные отклонения напряжения элементов, которые впоследствии накапливаются и приводят к выходу из строя батареи. Для предотвращения таких явлений необходима диагностика з точностью 0,1–0,001 В на элемент. Это усложняет систему контроля и вынуждает браковать всю батарею при выходе из строя определенного количества элементов. Увеличивается нагрузка на окружающие пространство по утилизации свинца, лития, кадмия. Установлено, что эффективных преобразователей постоянного напряжения в постоянное на указанных напряжениях и мощностях не существует. Преобразователи напряжений с уровня 3 используют промежуточное звено преобразования магнитного поля. Низковольтные преобразователи подобного типа используются только на малых мощностях.Доказано, что значительное количество последовательно параллельно включённых элементов аккумулятора можно заменить одним эквивалентным по энергии. Приведёнными исследованиями установлено, что последующее повышение напряжения целесообразно производить ионисторами, путем их зарядки в параллельном режиме, с последующим разрядом в последовательном.Разработано математическое описание работы преобразователя, начиная с момента включения, выхода на установившейся режим с последующим реагированием на изменение нагрузки. Поскольку работа преобразователя предполагает значительные токи, учитываются составляющие внутренних сопротивлений всех элементов. Подобный подход разрешает исследовать возможные технические реализации, выявить закономерности при вариации его параметров и оптимизировать услов Представлене розв’язання проблеми, пов’язаної з використанням акумуляторів на автономних сонячних та вітрових електростанціях, установках гарантованого живлення, електромобілях. Відомо, що один елемент акумулятора може видавати 1,2–4 В, отже виникає необхідність комплектувати батарею, в послідовно паралельному з’єднанні, від декількох елементів до декількох тисяч елементів. У процесі експлуатації з’являються незначні відхилення напруг елементів, які в процесі експлуатації накопичуються і призводять до виходу з ладу батареї. Для запобігання таких явищ необхідне діагностування з точністю до 0,1–0,001 В на елемент. Це ускладнює систему контролю та призводить до вибракування усієї батареї, при виході із ладу певної кількості елементів. Збільшується навантаження на навколишнє середовище, пов’язане з утилізацією свинцю, кадмію, літію. Встановлено, що не існує ефективних перетворювачів постійної напруги в постійну, на зазначених рівнях напруги і потужності. Перетворювачі напруг з рівня 3 В використовують проміжну ланку перетворення енергії магнітного поля. Низьковольтні перетворювачі цього типу використовуються тільки на малих потужностях.Доведено, що значну кількість послідовно паралельно ввімкнутих елементів акумулятора можна замінити одним еквівалентним по енергії. Проведеним дослідженням встановлено, що подальше підвищення напруги доцільно виконувати іоністорами шляхом їх заряджання в паралельному режимі з послідуючим розрядом у послідовному. Розроблений математичний опис роботи перетворювача, починаючи з моменту вмикання, виходу на усталений режим і з подальшим реагуванням на зміну навантаження. Оскільки робота перетворювача передбачає великі струми, враховуються складові внутрішніх опорів усіх елементів. Такий підхід дозволяє дослідити можливі технічні реалізації, виявити закономірності при варіації його параметрів та оптимізувати умови залежно від типу хімічних елементів і потужності споживача |
| مصطلحات الفهرس: | battery, ionistor, parallel charge, sequential discharge, electric field energy, charge balance, UDC 621.314, аккумулятор, ионистор, параллельный заряд, последовательный разряд, энергия электрического поля, баланс заряда, акумулятор, іоністор, паралельний заряд, послідовний розряд, енергія електричного поля, баланс заряду, info:eu-repo/semantics/article, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| URL: | |
| الإتاحة: | Open access content. Open access content Copyright (c) 2020 Anatoly Panchenko, Dmytro Karlov, Yuriy Kusakin, Maksim Kuravskiy, Oleksandr Drol http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| ملاحظة: | application/pdf Східно-Європейський журнал передових технологій English Ukrainian |
| أرقام أخرى: | UANTU oai:ojs.journals.uran.ua:article/198950 1173999198 |
| المصدر المساهم: | NATIONAL TECH UNIV OF UKRAINE From OAIster®, provided by the OCLC Cooperative. |
| رقم الأكسشن: | edsoai.on1173999198 |
| قاعدة البيانات: | OAIster |
| الوصف غير متاح. |