ОСОБЛИВОСТІ РОБОТИ ІМПУЛЬСНОГО РЕГУЛЯТОРА ПОНИЖУВАЛЬНОГО ТИПУ НА АКУМУЛЯТОР
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2024.02.08Ключові слова:
імпульсний регулятор понижувального типу, робота на акумулятор, відбирання максимальної потужності, внутрішній опір джерелаАнотація
Проаналізовано особливості роботи імпульсних регуляторів на акумулятор. Такі регулятори часто використовують для узгодження вихідного опору джерела живлення з опором навантаження. Це необхідно для забезпечення можливості відбирання максимальної потужності від джерела при змінах величини опору навантаження. У випадку використання нетрадиційних та відновлюваних джерел електричної енергії, для більш рівномірного надходження енергії до навантаження, на виході регулятора вмикають акумулятор, який працює в буферному режимі. У таких випадках навантаженням регулятора буде акумулятор, а роль навантаження джерела виконуватиме вхідний опір імпульсного регулятора. Для підвищення надійності роботи акумулятора, треба мати можливість регулювання його зарядного та розрядного струму за допомогою імпульсного регулятора. Для забезпечення виконання зазначених функцій, треба знати регулювальні характеристики регулятора. В роботі проаналізовано особливості роботи імпульсного регулятора понижувального типу на акумулятор, а також визначено умови для забезпечення передачі максимальної потужності від джерела до навантаження. З цією метою було отримано і проаналізовано регулювальні характеристики регулятора, з урахуванням наявності акумулятора на його виході. Оскільки в режимі відбирання максимальної потужності вихідний опір джерела та опір навантаження повинні мати величину одного порядку, при визначенні регулювальних характеристик необхідно враховувати внутрішній опір джерела живлення. Показано, що за наявності акумулятора на виході регулятора, він працюватиме у режимі регулювання струму. При цьому діапазон регулювання буде обмеженим і залежатиме від величини напруги на акумуляторі. Визначено умови, за яких забезпечується відбирання максимальної потужності від джерела живлення. Вказано рекомендовану величину відносної напруги на акумуляторі, за якої забезпечується можливість відбирання максимальної потужності, а також плавне регулювання струму заряду акумулятора в широкому діапазоні.
Посилання
Goncharov Y. P., Budonny O. V., Morozov V. G., Panasenko M. V, Romashko V. Y., Rudenko V. S. Peretovyuvalna technicala. Navchalnyi posibnyk [Power conversion equipment. Tехtbook]. Part 2. Kharkiv. Folіo Publ., 2000. 360 p.
Panchenko S. V., Ananieva O. M., Babaev M. M., etc. Teoriya elektrychnykh i mahnitnykh kil: Pidruchnyk [Theory of electric and magnetic circuits: Textbook]. 2nd ed. Kharkiv. UkrDUZT, 2020. 246 p.
Louarem S., Kebbab F.Z., Salhi H., Nouri H. A comparative study of maximum power point tracking techniques for a photovoltaic grid-connected system. Electrical Engineering & Electromechanics, 2022, no. 4, pp. 27-33, doi: 10.20998/2074-272X.2022.4.04.
Twaha S., Zhu J., Yan Y., Li B., and Huang K. Performance analysis of thermoelectric generator using DC-DC converter with incremental conductance based maximum power point tracking. Energy for Sustainable Development, 2017, vol. 37, pp. 86-98, doi: 10.1016/j.esd.2017.01.003.
Olalla, C., Clement, D., Rodriguez, M., et al. Architectures and control of submodule integrated DC-DC converters for photo-voltaic applications. IEEE Trans. Power Electron., 2013, 28 (6), pp. 2980–2997, doi: 10.1109/TPEL.2012.2219073.
Anandhil T. S., Prem Kumar S. Application of DC-DC boost con-verter for solar powered traffic light with battery backup. Indian Journal of Science and Technology, 2015, Vol. 8(32), doi: 10.17485/ijst/2015/v8i32/84408.
Sheng-Yu Tseng. A photovoltaic power system using a high step-up converter for DC load application. Energies, 2013, vol. 6, pp. 1068-1100, doi: 10.3390/en6021068.
Romashko V. Ya. Ustroystva soglasovaniya nagruzki s istochnikom elektricheskoy energii [Devices for matching the load with a source of electrical energy]. Energy saving. Power engineering. Energy audit, 2013, Vol. 1, No. 8, рр. 67-74. Available at: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/8715.
Krieger E. M., Arnold C. B. Effects of undercharge and inter-nal loss on the rate dependence of battery charge storage efficiency. Journal of Power Sources, 2012, vol. 210, pp. 286-291, doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.03.029.
Vieira J. A. B, Mota A. M. Implementation of a stand-alone photovoltaic lighting system with MPPT battery charging and LED current control. 2010 IEEE International Conference on Control Applications, 2010, pp. 185-190, doi: 10.1109/CCA.2010.5611257.
Romashko V. J. Rehuliuvalni kharakterystyky impulsnykh rehuliatoriv z urakhuvanniam vnutrishnoho oporu dzherela elektrozhyvlennia [Regulation characteristics of switching regulators with taking into account the internal resistance of power supply]. MìkrosistElektronAkust, 2017, vol. 22, no. 6, pp. 29 – 34, doi: 10.20535/2523-4455.2017.22.6.81414.
Srinivasa Kishore Babu Y., Tripura Pidikiti Srinivasa, Kishore Babu Y. A DC-DC converter with battery energy storage system for electric vehicles. Journal of Control Theory and Applications, 2016, vol. 33, № 9, pp. 61-69. Available at: https://serialsjournals.com/abstract/16767_article-7.pdf.
Jeff Falin, Li Wang Falin. A boost-topology battery charger powered from a solar panel. Analog Applications Journal, 2011, vol. 30, pp. 17-20. Available at: https://www.eeweb.com/wp-content/uploads/articles-app-notes-files-a-boost-topology-battery-charger-powered-from-a-solar-panel-1339781150.pdf.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Лариса Батрак, Володимир Ромашко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
