Скачать статью в pdf. УДК 621.43.044.7:005.584.1
DOI: 10.15507/0236-2910.026.201601.040-049
ПРОБЛЕМА МОНИТОРИНГА И БАЛАНСИРОВКИ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Иншаков Александр Павлович
(заведующий кафедрой мобильных энергетических средств Института механики и энергетики ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), доктор технических наук, профессор, ORCID: http://orcid.org/0000- 0002-3205-2396, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Федотов Юрий Борисович
(заведующий кафедрой электроники и электротехники Института механики и энергетики ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, доцент, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7978-6784, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Десяев Сергей Сергеевич
(аспирант кафедры электроники и электротехники Института механики и энергетики ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3402-9023, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Байков Дмитрий Владимирович
(аспирант кафедры мобильных энергетических средств Института механики и энергетики ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: http://orcid.org/0000-0003-2203-5899, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Применение электрохимических накопителей энергии с каждым годом становится все более распространенным, в связи с чем к ним предъявляются новые требования по увеличению времени питания электрооборудования. В ряде случаев аккумуляторные батареи (АБ) выполняют функции основной электросиловой установки, работающей на соответствующей резервируемой нагрузке и электроприводе транспортного средства. В статье рассматриваются особенности применения АБ в составе электрооборудования мобильной сельскохозяйственной техники. При создании АБ высокой емкости путем соединения нескольких аккумуляторов в последовательные и параллельные цепи возникает ряд особенностей, связанных с разбросом пара- метров отдельных элементов.
Материалы и методы Объектом исследования являются способы и средства мониторинга и балансировки АБ, при которых они соединены последовательно и отсутствует возможность или целесообразность их рассоединения для индивидуальной балансировки. При разработке методов и устройств использовались общеинженерные подходы.
Результаты исследования Для обеспечения максимального срока эксплуатации АБ было необходимо определить параметры, негативно влияющие на ее энергетические характеристики и срок службы. В ходе исследований была установлена необходимость применения устройств мониторинга и регулирования состояния аккумуляторных батарей, позволяющих решить проблемы расхождения емкостей, внутренних сопротивлений и токов утечки отдельных аккумуляторов. Немаловажным показателем, который следует контролировать при эксплуатации АБ, является его температура. Для обеспечения равномерного заряда отдельных ячеек, независимо от разброса их параметров, совместно с системами мониторинга необходимо применять также системы балансировки АБ.
Обсуждение и заключения Существуют различные варианты построения АБ, каждый из которых обладает определенными достоинствами и недостатками. В статье приведены примеры пяти систем выравнивания напряжения на отдельных ячейках АБ; определены критерии выбора тока для пассивного способа балансировки с помощью шунтирующих резисторов, а также приведена схема его улучшенного варианта; рассмотрены основные достоинства и недостатки активных методов балансировки; обоснована целесообразность применения активной и пассивной балансировки во время разряда аб. сравнительный анализ методов выравнивания напряжения на ячейках аккумуляторных батарей выявил проблемы конденсаторного способа балансировки, решение которых позволит оптимизировать его для электрооборудования мобильной сельскохозяйственной техники.
Ключевые слова: мобильная сельскохозяйственная техника, аккумуляторная батарея, мониторинг состояния, балансировка заряда, бортовое электропитание
Для цитирования: Проблема мониторинга и балансировки аккумуляторных батарей транспортных средств / А. П. Иншаков [и др.] // Вестник Мордовского университета. 2016. Т. 26, № 1. С. 40–49. doi: 10.15507/0236-2910.026.201601.040-049
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.