Регистрация / Вход
Прислать материал

Моделирование и экспериментальное исследование неравномерности заряда аккумуляторов энергетической установки КЭУ

Сведения об участнике
ФИО
Миненко Игорь Владимирович
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Информационные технологии и вычислительные системы
Раздел области наук
Информационные технологии
Тема
Моделирование и экспериментальное исследование неравномерности заряда аккумуляторов энергетической установки КЭУ
Резюме
Разработана и экспериментально исследована система автоматического контроля и выравнивания степени заряженности аккумуляторов батареи КЭУ. Экспериментальные результаты показали высокую эффективность обнаружения проблемных аккумуляторов и выравнивания их степени заряженности по среднему уровню напряжения аккумуляторов в блоке.
Ключевые слова
Аккумуляторная батарея, внутренне сопротивление, компьютерная модель, переходный процесс
Цели и задачи
Целью данной работы является разработка методики определения степени
заряженности электрических аккумулятора в составе аккумуляторной батареи, по параметрам:
внутреннего сопротивления, емкости батареи и напряжения.
Введение

Не существует двух одинаковых аккумуляторов в составе аккумуляторной батареи. Поэтому в процессе эксплуатации в аккумуляторе с малой емкостью или большим внутренним сопротивлением напряжение может быть выше, чем на остальных полностью заряженных аккумуляторах. При заряде на дефектном аккумуляторе может сработать защита от перенапряжения, в то время как остальные аккумуляторы блока еще не будут заряжены полностью. Это приведет к недоиспользованию ресурсов всей батареи.

Существующие методы контроля и управления зарядом аккумуляторной батареи наряду с преимуществами по сравнению с другими методами имеют и свойственные им недостатки, ограничивающие их применимость. 

Методы и материалы

Реализован метод выявления проблемных аккумуляторов в батарее за счет попарного сравнения соседних аккумуляторов при последовательном опросе всех аккумуляторов в батарее и адресного выравнивания степени заряженности для аккумуляторов, у которых параметры выходят за допустимые границы. 

Основой для разработки метода и устройства явилось предварительное исследование, проведенное в рамках выполнения НИР кафедры "Автомобили и тракторы" МГТУ МАМИ "Разработка методов оценки энергетических и экологических свойств КГУ на основе теории оптимального управления"

Описание и обсуждение результатов

В результате анализа литературных источников и патентного поиска были выявлены недостатки существующих систем контроля и управления зарядом АБ ГСУ. Чтобы исключить данные недостатки были поставлены задачи по разработке аппаратной части СКУ АБ. Далее была спроектирована СКУ АБ, позволяющая контролировать внутренние параметры аккумуляторов, соединенных в блок последовательно.

Разработана методика и модель степени выравнивания аккумуляторов ГСУ, позволяющая контролировать внутренние параметры аккумуляторов, соединенных в блок последовательно и эффективно выравнивать при заметном отклонении от нормы.

Проведенное компьютерное моделирование разработанной электрической схемы показало хорошее совпадение результатов моделирования и математических расчетов и позволило при экспериментальном исследовании компьютерной модели провести анализ внутренних параметров батареи. Получено уравнение регрессии позволяет провести следующий этап – моделирование в среде Matlab блока аккумуляторов с учетом реального разброса параметров аккумуляторов.

Используемые источники
1. Устройство для автоматизированного контроля электрических параметров РЭА
// А.с. СССР № 1383306. . МПК G 06 F 15/46. 1988. Бюл. №11.
2. Способ определения электрических параметров аккумуляторов для компоновки их
в батареи и устройство для его осуществления // Патент №2246155. МПК H 01 M 10/48.
3. Способ определения электрических параметров аккумуляторных источников
питания // Патент №2101806. МПК H 01 M 10/48.
4. Способ контроля параметров многоканально-резервированной системы
управления // А.с. СССР №1736270. МПК G 05 В 23/00. 1996. Бюл. №21.14
5. Устройство управления и контроля параметров // Патент №2029345. МПК G 05
В 23/02. 1995. Бюл. № 5
6. Расчет и моделирование электрических параметров аккумуляторов по
переходным процессам. Вестник Московского государственного университета Серия
«Техника и технолгия» №4, 2013г.
Information about the project
Surname Name
Minenko Igor
Project title
Model analysis and experimental research of irregularity of accumulator charge in combined powerplant
Summary of the project
Automatic system of control and level-off of charging rate of accumulators in accumulator battery in combined powerplant was developed and experimentally tested. Results of the experiment proved high efficiency in detecting problem accumulators and level-off of their charging rate by medium voltage level of accumulators in battery unit.
Keywords
accumulator battery, internal resistance, computer model, transient process