Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyznaczanie wartości czasu wykorzystania mocy zainstalowanej elektrolizera zasilanego z farmy fotowoltaicznej

Ceran Bartosz, Wróblewski Robert

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2023

|

nr 111

131--142

PL

W rozdziale przedstawiono przykłady inwestycji w technologie wodorowe w Polsce. Przedstawiono wyniki analizy energetycznej układu farma fotowoltaiczna–elektrolizer do produkcji czystego, zielonego wodoru. Zdefiniowano wzór na czas wykorzystania mocy zainstalowanej elektrolizera zasilanego z farmy PV oraz wyznaczono jego wartość. Przedstawiono profil produkcji energii elektrycznej przez farmę PV. Obliczenia wykonano na podstawie danych nasłonecznienia dla lokalizacji miasta Poznania. Przytoczono wzór na wartość mocy generowanej przez farmę PV oraz wzory pozwalające określić roczną wartość masy wyprodukowanego wodoru. Przebadano wpływ wartości stosunku mocy elektrolizera do mocy farmy fotowoltaicznej (PEL/PPV) na wartość czasu wykorzystania jego mocy zainstalowanej. Wyniki analizy przedstawiono w formie graficznej za pomocą charakterystyki PEL/PPV = f(TEL). Zaproponowano metodologię doboru mocy i pojemności baterii elektrochemicznej w celu zwiększenia produkcji wodoru.

EN

The chapter presents examples of investments in hydrogen technologies in Poland. The results of the energy analysis of the photovoltaic farm-electrolyser system for the production of pure, green hydrogen are presented. The formula for the use of the installed power of the electrolyser supplied from a PV farm was defined and its value was determined. The profile of electricity production by a PV farm was presented. The calculations were made on the basis of insolation data for the city of Poznań. The formula for the value of the power generated by the PV farm and the formulas allowing to determine the annual value of the mass of produced hydrogen were presented. The influence of the ratio of the electrolyser power to the power of a photovoltaic farm (PEL/PPV) on the value of the utilization time of its installed power was investigated. The results of the analysis are presented graphically by means of the PEL/PPV = f(TEL) characteristic. A methodology for selecting the power and capacity of an electrochemical battery was proposed to increase hydrogen production.

2

Preliminary research on electrochemical batteries in variable environmental conditions

Chmielewski A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2018

|

z. 2/116

55--61

EN

The paper presents the preliminary tests of the Valve Regulated Lead-Acid (VRLA) battery in a specific load cycle at different ambient temperatures. The tests were carried out in the environmental chamber. The paper presents the effect of value changes of the ambient temperature at a constant load current on the value of voltage at the battery terminals, the temperature at the terminals as well as the temperature value on the battery body. Based on the tests that were carried out, it was found that the lower the ambient temperature value, the lower the useful capacity of the VRLA battery.

PL

W artykule przedstawione zostały wstępne badania akumulatora VRLA w statycznym cyklu obciążeniowym przy różnych temperaturach otoczenia. Badania przeprowadzone zostały w komorze klimatycznej W pracy przedstawiono wpływ zmiany wartości temperatury otoczenia przy stałej wartości prądu obciążeniowego na wartość napięcia na zaciskach akumulatora, wartość temperatury na zaciskach a także wartość temperatury na obudowie akumulatora. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że im niższa jest wartość temperatury otoczenia tym niższa jest wartość pojemności użytecznej akumulatora.

3

Test stand for operational research of energy storage: description and preliminary research

Chmielewski A., Bogdziński K., Szulim P., Mydłowski T.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2017

|

z. 4/113

33--39

EN

The paper presents description and preliminary research of the laboratory test stand for electrochemical energy storage. The test stand enables to preset selected cyclic loading of the electrochemical energy storage (both during the charging process as well as during the discharge electrochemical battery in the dynamic cycle). To register the selected parameters of electrochemical energy storage, the application prepared in LabVIEW software and National Instruments hardware has been employed. Moreover, the article shows pre-testing results for VRLA battery which working in dynamic cycle. The curves of voltage, current as well as charging or discharging and temperature characteristics for the load cycle has been shown.

PL

W pracy przedstawiono stanowisko laboratoryjne do badań elektrochemicznych magazynów energii. Stanowisko umożliwia zadawanie dowolnego, cyklicznego obciążenia na elektrochemiczny magazyn energii (zarówno podczas procesów ładowania jak również podczas rozładowania w cyklu dynamicznym). Do rejestracji wybranych parametrów elektrochemicznego magazynu energii wykorzystano aplikację wykonaną w środowisku LabVIEW oraz sprzęt National Instruments. W pracy przedstawiono badania wstępne dla akumulatora VRLA pracującego w cyklu dynamicznym. Zaprezentowano charakterystyki napięciowe, prądowe oraz temperaturowe dla zadanego cyklu obciążającego.

4

Badania elektrochemicznych magazynów energii

Chmielewski A., Gontarz Sz., Gumiński R., Mączak J., Szulim P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 10

231--234

PL

W artykule przedstawiono badania stanowiskowe akumulatorów żelowych. Badania przeprowadzono w cyklu statycznym (przy stałym prądzie obciążeniowym) oraz w cyklu dynamicznym (impulsowy prąd rozładowania). W pracy zaprezentowano także towarzyszący pracy baterii wzrost temperatury na jej zaciskach oraz na obudowie. W pracy przedstawiono również wpływ różnych wartości prądu rozładowania na przyrost temperatury oraz zmiany napięcia na zaciskach akumulatora.

EN

This article presents the test bench research on gel batteries. The tests were carried out in the static cycle (with the constant load current), and in the dynamic cycle (impulse discharge current). This work discusses also the temperature increase on the battery terminals and housing, which accompanies the battery operation. Moreover, the influence of different discharge current values on the temperature increase and voltage changes on the battery terminals have been presented in this work.

5

Estimation of the running costs of autonomous energy sources in trolleybuses

Hołyszko P., Filipek P. Z.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 5

101--106

EN

The article analyses the performance characteristics and operating costs of the three types of trolley-buses equipped with alternative energy sources, which are used by the MPK (Municipal Transport Company) in Lublin. The selected applications are adapted for driving off traction in emergency mode as well as servicing the regular route. Two of them are based on electrochemical batteries and one uses a system with an electric generator driven by an internal combustion engine.

6

Electronic band structure and migration of lithium ions in LiCoO2

Andriyevsky B., Doll K., Jacob T.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej

|

2015

|

Nr 8

15--24

EN

In view of search the effective materials for the electrochemical sources of energy, the density functional theory (DFT) based approach has been applied to the computational study of lithium ion migration in LiCoO2. Apart the standard first principles study of band structure and density of electronic states of the crystal, the material was studied using the nudget elastic band (NEB) and the ab initio molecular dynamics (AIMD) methods. The activation energy Ea of the lithium ions self-diffusion in LiCoO2, as one of the main characteristic of the material for the electrochemical sources of energy, has been obtained using NEB (0.44 eV) and AIMD (0.5 eV).

PL

Ze względu na poszukiwanie efektywnych materiałów do baterii elektrochemicznych, zostały wykonane obliczenia komputerowe z pierwszych zasad na bazie teorii funkcjonału gęstości (density functional theory) struktury elektronowej oraz migracji jonów litu w krysztale LiCoO2. Oprócz standardowych obliczeń struktury pasmowej i gęstości stanów elektronowych, przeprowadzono także badania materiału metodami NEB (Nudget Elastic Bands) i AIMD (Ab Initio Molecular Dynamics). Otrzymano jeden z głównych parametrów migracji litu w krysztale LiCoO2, stosowanym w bateriach elektrochemicznych - energię aktywacji samodyfuzji Ea. Ta wielkość okazała się być w granicach od 0.44 eV (NEB) do 0.5 eV (AIMD).

7

Zastosowanie superkondensatorów do rozruchu silników spalinowych w trudnych warunkach

Piórkowski P.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

3918--3927, CD 1

PL

W artykule zaprezentowane zostały przykładowe sytuacje z eksploatacji pojazdów, w których rozruch silnika spalinowego może być problematyczny. Wykazano, że właściwości superkondensatorów w dużej części uzupełniają się z właściwościami akumulatorów elektrochemicznych, a połączenie obu komponentów tworzy zestaw ułatwiający rozruch silnika spalinowego nawet w trudnych warunkach temperaturowych lub przy znacznie rozładowanych akumulatorach. Korzystne współdziałanie obu komponentów zostało wykazane poprzez analizę kształtów charakterystyk ww. komponentów pracujących osobno i w zestawie. Przedstawiono argumenty, że zastosowanie superkondensatora współpracującego z akumulatorami elektrochemicznymi znacznie ułatwia estymację stopnia naładowania SOC układu, a przez to ułatwia współpracę z obciążeniem elektrycznym i silnikiem spalinowym ograniczając jednocześnie ryzyko zaniku zasilania elektrycznego. W części końcowej przedstawiono istniejące rozwiązania komercyjne z uwypukleniem technologii pojedynczych cel (superkondensatory symetryczne i asymetryczne) i układów elektroniki realizującej określone funkcje.

EN

The article presents examples of cases where the operation of vehicles in which starting the internal combustion engine can be problematic. It has been shown that the properties of supercapacitors are complementary with the electrochemical battery, and the connection of the two components forms a set of facilitating starting combustion engine even under low temperature conditions or at substantially discharged batteries. Beneficial cooperation between the two components was demonstrated by analyzing the shapes of component’s characteristics separately and connected in the set. It is much easier to estimate the state of charge SOC of electrochemical batteries cooperating with supercapacitor and thereby facilitate cooperation with the electrical load and the internal combustion engine while reducing the risk of a power blackout. The final section presents the existing commercial solutions with an emphasis on single cells technology (symmetric and asymmetric supercapacitors) and the electronics implementing specific functions.

8

Modelowanie procesu ładowania akumulatora elektrochemicznego pracującego w układzie kogeneracyjnym

Chmielewski A., Radkowski S.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2014

|

z. 2/98

83--89

PL

W pracy przedstawiono model ładowania baterii elektrochemicznej dla zadanego prądu obciążenia silnika elektrycznego. W symulacji wykonanej w programie Matlab Simulink narzucono warunki niedopuszczenia do przeładowania baterii oraz nadmiernego jej wyładowania. Przedstawiono zmianę stopnia naładowania baterii, napięcia na zaciskach oraz sprawność magazynowania energii w ogniwie. Wyniki symulacji prezentują możliwości magazynowania energii w ogniwie, które współpracuje z układem kogeneracyjnym. W pracy ponadto przedstawiono zależności teoretyczne pomiędzy pojemnością użyteczną, stopniem naładowania baterii (State of charge) oraz napięciem na zaciskach. Z przedstawionych symulacji wynika, że użycie baterii elektrochemicznej odpowiednio dobranej do układu kogeneracyjnego niezbędne jest wszędzie tam gdzie istnieje potrzeba magazynowania energii.

EN

The paper presents a model of electrochemical charging the battery for a given load current of the electric motor. For simulations made in Matlab Simulink imposed conditions to prevent overcharging and excessive discharge of the battery. Also presented to change the state of charge, the voltage at the terminals and the efficiency of energy storage in the cell. Simulation results present the possibility of storing energy in the cell, which could be operating together with the CHP unit. The paper presents a theoretical relationship between a useful capacity, state of charge of the battery and the voltage at the battery terminals. The simulation shows that the battery should be matched to the cogeneration system if the need for temporary storage of cogeneration system.

9

Analiza rozpływu mocy w układzie kogeneracyjnym z silnikiem Stirlinga

Chmielewski A., Radkowski S., Szczurowski K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2014

|

z. 2/98

73--81

PL

W pracy przedstawiono analizę rozpływu mocy w układzie kogeneracyjnym z silnikiem Stirlinga jednostronnego działania. Zobrazowane zostały straty występujące w układzie kogeneracyjnym. Na modelu bryłowym stanowiska przedstawione zostały straty wejściowe (strumienia ciepła, straty w wyniku konwekcji oraz straty ogrzewania powietrza), straty na wymiennikach ciepła, na przekładni pasowej, przesyłu, magazynowania energii w akumulatorze elektrochemicznym. Autorzy przeanalizowali również możliwość odbioru energii elektrycznej z układu kogeneracyjnego. Niniejsza analiza jest wstępnym etapem, który poprzedza modelowanie procesu kogeneracji energii w układach z silnikiem Stirlinga. Zwrócono także uwagę na wymagania stawiane doborowi akumulatora elektrochemicznego współpracującego z układem kogeneracyjnym. Akumulator jest wtórnym źródłem mocy, które cechuje praca odwracalna (magazynuje energię elektryczną).

EN

The paper presents analysis of power flow in a cogeneration system with a single-acting Stirling engine. The paper shown losses occurring in the cogeneration system. At solid model is presented input loss (heat flux losses, losses due to convection air heating), loss on heat exchangers for the transmission belt, losses on electric motor and storage losses of energy in an electrochemical battery. The authors also analyzed the possibility of receiving electricity from the cogeneration system. This analysis is initial stage which precedes the modelling process of cogeneration systems with the Stirling engine. Attention was also drawn to the requirements of the electrochemical battery selection cooperating with cogeneration system. The battery is a secondary source of power, which is characterized by reversible work (stores electrical energy).

10

Wspomagane komputerowo stanowisko laboratoryjne do badań superkondensatorów w dziedzinie czasu i częstotliwości

Piórkowski P.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

8666--8677

PL

W artykule zaprezentowane zostało wspomagane komputerowo stanowisko laboratoryjne przeznaczone do badań i wyznaczania parametrów oraz stanu naładowania (SOC – ang. „State of Charge”) superkondensatorów. Stanowisko pozwala na przeprowadzenie badań właściwości superkondensatorów w dziedzinie częstotliwości i czasu przy wykorzystaniu stosunkowo niedrogiej aparatury, wielokrotnie tańszej w porównaniu do aparatury profesjonalnej. Aparatura ta sprzężona jest z autorskim oprogramowaniem bazującym na środowisku LabView, sterującym pracą aparatury i pozwalającym na rejestrację i przetworzenie „on-line” danych pomiarowych. W artykule omówione zostały trzy metody wyznaczania parametrów modelu superkondensatorów: dwie metody „off-line” wyznaczające parametry na podstawie wcześniej przeprowadzonych serii pomiarów w dziedzinie częstotliwości i czasu oraz jedna metoda „on-line”, wyznaczająca parametry na bieżąco, korzystająca z filtra Kalmana. Filtr Kalmana dodatkowo wyznacza stopień naładowania SOC. Łącząc wyniki z ww. metod można wyznaczyć parametry modelu z dużą dokładnością. Zaprezentowane stanowisko i metody mogą być, po drobnych modyfikacjach, stosowane do badań baterii elektrochemicznych.

EN

The article presents computer-aided laboratory stand for testing and determining the parameters and State-of-Charge (SOC) of supercapacitors. The laboratory stand allows for testing the properties of supercapacitors in the frequency and time domains using relatively inexpensive equipment, cheaper than professional equipment. The equipment is coupled with proprietary software based on LabView, that controls its operation, acquires and processes “on-line” measurement data. The article presents three methods of determining the parameters of the supercapacitors model: two "off-line" methods based on previously acquired in the frequency and time domain measurements data, and one "on-line" method determining the parameters with use of the Kalman filter. The Kalman filter also determines SOC. Combining the results of the above methods, model parameters can be determined with high accuracy. Presented laboratory stand and methods may be, after minor modifications, used for testing the electrochemical battery.

11

Dynamiczne procesy w napędzie samochodu elektrycznego w ruchu miejskim

Trzaska Z.

Transport Miejski i Regionalny

|

2013

|

nr 11

26--31

PL

Zmniejszenie emisji CO₂ do atmosfery o 80% do roku 2050 będzie wymagało 95% dekarbonizacji sektora transportu drogowego. Osiągnięcie tego celu możliwe jest poprzez odpowiednie finansowanie strategii zwiększających wykorzystanie elektrycznych pojazdów oraz wdrożenie pilotażowych programów elektromobilności w miastach. Samochód elektryczny umożliwia zróżnicowanie prędkości jazdy i zmiany obciążenia podczas ruchu w mieście i w obszarach pozamiejskich. Rozwój elektrycznych układów napędowych zapewnia osiągnięcie wysokiej efektywności przemiany energii i jej transferu między różnymi rodzajami wtórnych źródeł energii, co jest bardzo istotne ze względu na potrzebę dbałości o minimalizację emisji gazów cieplarnianych i niekorzystnego wpływu transportu miejskiego na środowisko naturalne. W modelu napędu samochodu elektrycznego uwzględniono standardowy przebieg jego prędkości w ruchu miejskim i wprowadzono oddziaływanie układu transmisyjnego na przebieg napięcia indukcji wzajemnej w uzwojeniu silnika magnetoelektrycznego. Rozpatrzone zostały rozwinięte struktury zarówno baterii elektrochemicznej, jak i silnika elektrycznego połączonego za pomocą układu transmisyjnego z zespołem jezdnym. Wyznaczone zostały przebiegi napięć i prądów w układzie oraz mocy na zaciskach baterii zasilającej w energię silnik elektryczny. Ustalono bardzo szybkie zmiany prądu w baterii, których przebieg jest podobny do krótkotrwałych impulsów. Działanie baterii w takich warunkach może prowadzić do bardzo szybkiego jej zużycia a nawet do jej uszkodzeń w krótkim czasie eksploatacji. Poprawa może być uzyskana przez dołączenie superkondensatora na zaciski baterii.

EN

Reducing CO₂ emissions by 80% at year 2050 will require a 95% decarbonisation of road transport sector. Achieving this goal is possible by adequate funding policies to increase use of electric vehicles and implementation of pilot programs of electromobility in the cities. Electric car allow differentiation of speed and load changes while moving in the city and in areas outside the city. The development of electric drive systems will achieve high efficiency of energy conversion and its transfer between different types of secondary sources of energy. This fact is very important because of the need to care for minimization of greenhouse gas emissions and adverse impact of transport on the natural environment. In the model of the drive system of an electric car is taken into account a standard mileage rate of a car in the city, and the impact of the transmission introduced in the course of mutual induction voltage in the motor winding of a permanent magnet has been involved. The studied model incorporates the well-established structures of both electrochemical battery and electric motor combined with an energy transmission system to the band runway. Voltage and current waveforms in the system and power at the terminals of the battery supplying the electric motor have been determined. Very rapid change of current in the battery, with the forms quite similar to a short pulse has been established. Operation of the battery in these conditions can lead to very rapid energy consumption even for the damages in a short time of car use. The improvement can be achieved by connecting the supercapacitor at the terminals of the battery.

12

The influence of ultracapacitors on the stability of primary source's operation

Piórkowski P.

Przegląd Mechaniczny

|

2013

|

nr 4

38--42

EN

The efficiency and energy losses of primary source can be easy optimized in the stable conditions. Unfortunately, relatively big inertia of primary source system causes that its performance drops down In dynamic conditions. First operation of good adjusted power buffer gives enough time to adjust inertial primary source operation to the new conditions. In the paper a hybrid system with PEM FC, electrochemical battery and ultracapacitor will be analyzed.

PL

Efektywność i straty energii źródła pierwotnego mogą być łatwo zoptymalizowane w ustalonych warunkach pracy. Relatywnie duża bezwładność źródła pierwotnego powoduje spadek efektywności jego pracy w warunkach dynamicznych. Szybkie działanie odpowiednio dobranego bufora mocy daje czas na dostosowanie się inercyjnego systemu źródła pierwotnego do nowych warunków. W artykule wymienione aspekty przedstawiono na przykładzie układu z ogniwem paliwowym typu PEM, baterią elektrochemiczną i superkondensatorem.