Układy szybkiego ładowania baterii akumulatorów w systemach fotowoltaicznych

• Autorzy: Bakalarczyk Jerzy

Warianty tytułu

EN

The circuits for fast charging of the batteries in the photovoltaic systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnim czasie dużo uwagi poświęca się systemom wytwarzającym energię odnawialną – w tym z wykorzystaniem fotowoltaiki. Powstało wiele różnych rozwiązań technicznych zarówno w sferze teoretycznej jak i praktycznej. Systemy te bardzo często zawierają akumulatory do przechowywania energii. Istnieje duża różnorodność tych akumulatorów. Niektóre typy akumulatorów nie nadają się do zastosowań fotowoltaicznych. Znacznym problemem podczas ładowania akumulatorów w tych instalacjach jest szybkość ich ładowania. W artykule przedstawiono niektóre rodzaje akumulatorów znajdujących zastosowanie w układach fotowoltaicznych, podano ich zalety oraz wady. Podano również różne układy oraz metody szybkiego ich ładowania. W referacie ujęto własne rozwiązanie układu szybkiego ładowania baterii fotowoltaicznej wraz z jego badaniami symulacyjnymi oraz jego rozwiązaniem konstrukcyjnym. Przedstawiona konstrukcja oparta została na układzie regulatora dwustawnego pracującego w trybie regulacji prądu obciążenia. Badania symulacyjne wykonano przy wykorzystaniu programu PSpice ver. 9.1. Przedstawiono wyniki badań w postaci przebiegów prądu obciążenia dla różnych nastaw wartości zadanych. Pracę zakończono wnioskami nasuwającymi się podczas badań i konstruowania.

EN

Recently, much attention has been devoted to renewable energy systems - including those using photovoltaics. Many different technical solutions have been created, both in theoretical and practical areas. These systems very often contains batteries for energy storage. There is a wide variety of these batteries. Some battery types are not suitable for photovoltaic applications. A significant problem when charging batteries in these installations is the their rate of charging. The article presents some types of batteries used in photovoltaic systems, their advantages and disadvantages are given. Various systems and methods of fast charging of the batteries are also given. The paper presents our own solution of a fast solar battery charging system together with its simulation tests and its design solution. Presented construction of the circuit is based on bang – bang controller working in current control mode. Simulating tests one has done by using of Pspice ver. 9.1 program. The testing results are given in the form of current waveforms for different signal references. The work was ended with conclusions that emerged during research and construction.

Słowa kluczowe

PL

szybkie ładowanie akumulatorów; układy fotowoltaiczne; badania symulacyjne

EN

fast battery charging; photovoltaic circuits; simulation tests

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 2 (126)
• Strony: 59--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bakalarczyk Jerzy

• Państwowa Uczelnia Zawodowa we Włocławku

Bibliografia

• [1]. K. Piech, P. Dybowski, J. Kozik, E. Ciesielka, T. Siostrzonek K, W. Milej, J. Wójcik, M. Rad, T. Lerch, T. Drabek "Fotowoltaika – tendencje i prognozy", Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 2 (122), str. 57 -62, 2019,
• [2]. M. Ornowski, M.Szymańska, R. Kerschke, W. Moćko "Analiza wykorzystania wiaty postojowej wyposażonej w panele fotowoltaiczne do codziennego ładowania pojazdu elektrycznego", Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 2 (102), str. 85-88, 2014,
• [3]. K. Kolano, J. Kolano "Problemy rozruchu układów napędowych prądu przemiennego zasilanych z baterii ogniw fotowoltaicznych", Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 82, str. 1-6, 2009,
• [4]. M. Niechaj "Numeryczny model fotowoltaicznego systemu napędowego z maksymalizacją mocy opartą na dodatnim sprzężeniu zwrotnym", Ma-szyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, Nr 86, str. 17-22, 2010,
• [5]. A. Polak "Eksperymentalna elektrownia solarno-wiatrowa", Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, Nr 2 (106), str. 235-237, 2015,
• [6]. K. Kolano, J. Kolano: "Praktyczna realizacja układów napędowych z trójfazowym silnikiem indukcyjnym zasilanym z baterii ogniw fotowoltaicznych" – Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, Nr 75, str. 223-228, 2006,
• [7]. M. Szczepaniak, S. Maleczek "Systemy fotowoltaiczne do zastosowania w aplikacjach militarnych", Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, Nr 1 (113), str. 73-79, 2017,
• [8]. M. Niechaj: "Autonomiczny fotowoltaiczny system napędowy bez elektrycznego źródła buforowego z silnikiem indukcyjnym jednofazowym", Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, Nr 1 (98), str. 189-194, 2013,
• [9]. M. Niechaj "Numeryczny model fotowoltaicznego systemu napędowego z maksymalizacją mocy opartą na dodatnim sprzężeniu zwrotnym" Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, Nr 86/2010, str. 17-22, 2010,
• [10]. S. Yoomak, C. Jettanasen, Atthapol Ngaopitakkul " Design of solar charger challenging various solar irradiance and temperature levels for energy storage " International Journal of Innovative Computing, Information and Control, Volume 14, Number 6, December 2018, str. 2071-2090, 2018,
• [11]. C. Luersen, T. M. Walsh, P. Adelmann "Use of NI-FE batteries in solar PV systems", 31st European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, str. 2384-2389, 2015.
• [12]. Liang-Rui Chen "A Design of an Optimal Battery Pulse Charge System by Frequency - Varied Technique" IEEE transactions on industrial electronics, vol. 54, no. 1, February 2007, str. 398-405.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).