Енергетичні процеси в колах заряду суперконденсаторів зі змінними початковими напругами

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБілецький, Олег Олександрович
dc.contributor.degreedepartmentтеоретичної електротехнікиuk
dc.contributor.degreefacultyелектроенерготехнiки та автоматикиuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-11-04T14:37:20Z
dc.date.available2016-11-04T14:37:20Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThe dissertation is devoted to the development of the theory of energy processes in the circuits of supercapacitors’ charge from voltage sources such as batteries based on consideration of capacity depending on voltage capacitors and purposeful changing the initial and the final voltages of their charge for increasing the energy efficiency of the combined power sources. It was developed new criteria for evaluating the energy efficiency of electrical circuits of aperiodic and an oscillatory charge of the supercapacitors from constant voltage source, that take into account changing the initial and the final voltages and the capacitance of supercapacitors during the charging cycles. For the first time there were established patterns of reduction of electricity losses in the circuits of charge of supercapacitor from the battery and increase the coefficient of energy transfer with increasing initial and final voltage on the terminals of the nonlinear capacitor and the Q factor of the circuit of charge. A new method of parametric synthesis of the circuits of charge the supercapacitors from batteries by solving the inverse problem was developed, i.e. determining the initial voltage on the terminals of the supercapacitors, which provides maximum coefficient of energy transfer from the battery charger at a given Q factor of the circuit of charge.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена развитию теории энергетических процессов в цепях заряда суперконденсаторов от источников напряжения типа аккумуляторов на основе учета зависимости емкости таких конденсаторов от напряжения и целенаправленного изменения начальных и конечных напряжений их заряда для повышения энергоэффективности комбинированных источников электропитания. Разработаны новые критерии оценки энергоэффективности электрических цепей апериодического и колебательного заряда суперконденсаторов от источников неизменной напряжения, которые учитывают изменение начальных и конечных напряжений и емкости суперконденсаторов во время зарядных циклов. Впервые получено аналитическое и аппроксимированное решения нелинейного неоднородного дифференциального уравнения первого порядка для апериодического процесса заряда суперконденсатора от аккумулятора при допущении, что емкость суперконденсатора линейно зависит от напряжения на его клеммах. Впервые установлены закономерности уменьшения потерь электроэнергии в цепях заряда суперконденсатора от аккумулятора и увеличения коэффициента пере- дачи энергии при увеличении начальных и конечных напряжений на клеммах такого нелинейного конденсатора и добротности зарядного контура, что полезно для выбора целесообразных ненулевых начальных условий по напряжению с целью повышения коэффициента передачи энергии на 30-35%, при апериодическом заряде, и до 20%, при колебательном заряде. Опытным путем установлено, что при апериодическом заряде полностью разряженных суперконденсатора и линейного конденсатора (при условии равенства их внутренних сопротивлений) коэффициент передачи энергии нелинейно возрастает. С целью уменьшения потерь энергии целесообразным является заряд суперконденсатора и линейного конденсатора до напряжений выше 0,9Uн, что обеспечивает реализацию коэффициента передачи энергии от аккумуляторной батареи к суперконденсато- ру почти 0,54, а к обычному конденсатору - 0,45. Обосновано, что при реализации колебательного заряда суперконденсаторов от аккумуляторной батареи в комбинированном источнике питания, можно обеспечить заряд суперконденсатора до напряжений, которые могут превышать в 1,7 раза напря- жение на источнике энергии. Такой подход позволяет обходиться без преобразовате- лей напряжения и повышающих трансформаторов.Показано, что при заряде полностью разряженного СК до напряжения 0,99Uн (где Uн - напряжение АБ) коэффициент передачи энергии равен 0,6, то есть в 1,2 раза выше чем коэффициент передачи энергии для обычного конденсатора. Кроме этого, при заряде суперконденсатора и линейного конденсатора до напряжения 0,99Uн накопленная энергия в суперконденсаторе будет в 3,14 раза больше энергии в линейном конденсаторе, при условии, что емкость линейного конденсатора эквивалентна емкости суперконденсатора при равенстве его напряжения UCК = 0 В. Обоснован новый метод параметрического синтеза цепей заряда СК от АБ в комбинированных источниках питания ЭМ, что позволяет по заданным параметрам зарядного контура установить целесообразные начальные условия по напряжению на клеммах СК, для обеспечения максимального коэффициента передачи энергии от АБ. Обязательным условием при этом является обеспечение достаточной дозы энергии, которую может отдать СК при разряде до данного оптимального напряжения.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена розвитку теорії енергетичних процесів у колах заряду суперконденсаторів від джерел напруги типу акумуляторів на основі урахування залежності ємності таких конденсаторів від напруги та цілеспрямованого змінення початкових і кінцевих напруг їхнього заряду для підвищення енергоефективності комбінованих джерел електроживлення. Розроблено нові критерії оцінки енергоефективності електричних кіл аперіодичного і коливального заряду суперконденсаторів від джерел незмінної напруги, що ураховують змінення початкових і кінцевих напруг та ємності суперконденсаторів під час зарядних циклів. Уперше встановлено закономірності зменшення втрат електроенергії в колах заряду суперконденсатора від акумулятора та збільшення коефіцієнту передачі енергії при збільшенні початкових і кінцевих напруг на клемах такого нелінійного конденсатора та добротності контуру його заряду. Розроблено новий метод параметричного синтезу заряду суперконденсаторів від акумуляторів шляхом вирішення зворотної задачі, тобто визначення початкової напруги на клемах суперконденсаторів, при якій забезпечується максимальний коефіцієнт передачі енергії від акумулятора при даній добротності зарядного контуру.uk
dc.format.page22 c.uk
dc.identifier.citationБілецький, О. О. Енергетичні процеси в колах заряду суперконденсаторів зі змінними початковими напругами : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.09.05 – теоретична електротехніка / Олег Олександрович Білецький. - Київ, 2016. - 22 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/18013
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectперехідний процесuk
dc.subjectємністьuk
dc.subjectзарядuk
dc.subjectнелінійністьuk
dc.subjectвнутрішній опірuk
dc.subjectакумуляторна батареяuk
dc.subjectкоефіцієнт передачі енергіїuk
dc.subjecttransient processen
dc.subjectcapacityen
dc.subjectsupercapacitoren
dc.subjectchargeen
dc.subjectnonlinearityen
dc.subjectinternal resistanceen
dc.subjectbatteryen
dc.subjectthe coefficient of energy transferen
dc.subjectпереходный процессru
dc.subjectемкостьru
dc.subjectсуперконденсаторru
dc.subjectзарядru
dc.subjectнелинейностьru
dc.subjectвнутреннее сопротивлениеru
dc.subjectаккумуляторная батареяru
dc.subjectкоэффициент передачи энергииru
dc.subject.udc621.3.01(043.3)uk
dc.subject.udc621.311.61(043.3)uk
dc.titleЕнергетичні процеси в колах заряду суперконденсаторів зі змінними початковими напругамиuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.09.05 - теоретична електротехнікаuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Biletskii_aref.pdf
Розмір:
406.76 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ТОЕ)
Автореферати (вільний доступ)