CONTROLLING THE ELECTROCHEMICAL ENERGY STORAGE CHARGING PROCESS

V. O. DZENZERSKY, N. E. ZHITNIK, S. V. PLAKSIN, V. V. LISUNOVA

Abstract


Purpose. Substantiation of the impulse galvanostatic method of monitoring and controlling the process of charging an electrochemical energy storage device based on a lead-acid electrochemical system, and developing an algorithm for its implementation.

Methodology. The investigations using the pulse method of automated monitoring the energy storage device current state, in which the values of the informative parameters are determined from the storage response signal to the current test pulse, and the charging process is controlled according to the developed algorithm taking into account the current state of the storage device, were carried out.

Findings. The developed method of monitoring and controlling the process of storage charging and the algorithm for its implementation allow to reduce the storage charging time in comparison with the galvano-potentiostatic method. Information about the dynamics of the charging process is displayed on the monitor screen, which allows visually monitoring the storage charging process and record the completion time.

Originality. The authors substantiate the impulse galvanostatic method of monitoring and controlling an electrochemical energy storage device charging process, in which the parameters of the electrochemical process in the storage reflecting it’ s current state are used as informative parameters for the charging process .

Practical value. An algorithm for the implementation of a method for monitoring and controlling the process of an electrochemical energy storage device charging, which can be used to provide an optimal charging regime for energy storage devices in autonomous photovoltaic power supply systems has been developed.


Keywords


electrochemical energy storage; response signal; current state; control; algorithm; charging process; electrochemical process

References


[1] Gruzdev, A. I. (2008). Osnovnye tendencii i napravlenija razvitija avtonomnoj jelektrojenergetiki Ch. II., Jelektrichestvo, 10, 2 – 11. [in Russian].

[2] Kamenev, Ju. B., Chunc, N. I. (2005). Rezhim zarjada germetizirovannyh cikliruemyh svincovo – kislotnyh akkumuljatorov, (№ 4). Jelektrohimicheskaja jenergetika, 4, 226 – 273. [in Russian].

[3] Taganova, A. A., Bubnov, Ju. I., Orlov, S. B. (2005). Germetichnye himicheskie istochniki toka, M, Himizdat, 262.

[4] Kamenev, Ju. B., Lushina, M. V., Vasina, I. A. (2008). Rabota svincovo-kislotnogo akkumuljatora v uslovijah postojannogo nedozarjada, Jelektrohimicheskaja jenergetika, 8, 3, 146 – 151. [in Russian].

[5] Aguf, I. A., Dasojan, M. A., Lyzlov, N. Ju. (1984). Konstrukcija i uslovija jekspluatacii germetichnogo svincovogo akkumuljatora, M, Informjelektro, 2, 6–29.

[6] Koshel', M. D. (2002). Teoretichnі osnovi elektrohіmіchnoї energetiki, Pіdruchnik. Dnіpropetrovs'k, UDHTU, 430.

[7] Gindelis, Ja. E. (1984). Himicheskie istochniki toka. Saratov, Saratovskogo universiteta, 174.

[8] Kamenev, Ju. B., Shtompel', G. A., Chunc, N. I. (2012). Uskorennyj metod zarjada svincovokislotnogo akkumuljatora 1. Gal'vanostaticheskij jetap zarjada, Jelektrohimicheskaja jenergetika, 12, 2, 64–71. [in Russian]

[9] Dzenzerskij, V. A., Zhitnik, N. E., Plaksin, S. V. Sokolovskij, I. I. (2005). Kontrol' sostojanija starternyh svincovyh akkumuljatorov hronopotenciometricheskim metodom, Electrical Engineering And Power Engineering,, 1, 13 – 18.

[10] Kamenev, Ju. B., Shtompel', G. A., Skachkov, Ju. V. (2013). 1. Uskorennyj metod zarjada svincovokislotnogo akkumuljatora 2. Gal'vanostaticheskij zarjad. Jelektrohimicheskaja jenergetika, 13, 2, 70 – 76. [in Russian]

[11] Podrazhanskij, Ju. M. (2000). Ispol'zovanie impul'snyh rezhimov zarjada dlja povyshenija jekspluatacionnyh parametrov akkumuljatorov, avtoref. dis. kand. tehn. nauk, 05.17.03 . D, Ukrainskij gos. himiko-tehnologicheskij un-t, 17.

[12] Volkіvs'kij, V. B. (2007). Napіvprovіdnikovі peretvorjuvachі z pіdvishhenoju efektivnіstju zarjadu akumuljatorіv іmpul'snimi asimetrichnimi strumami: dis. kand. tehn. nauk, 05.09.12, Nacіonal'nij tehnіchnij un-t Ukraїni «Kiїvs'kij polіtehnіchnij іnst», 163.

[13] Kamenev, Ju. B., Shtompel', G. A. (2013). Uskorennyj metod zarjada svincovo-kislotnogo akkumuljatora. 3. Impul'snyj zarjad, Jelektrohimicheskaja jenergetika, 13, 2, 77 – 82. [in Russian]

[14] Dzenzersky, V., Zhitnik, N., Plaksin, S., & Lisunova, V. (2017). Development of the algorithm of automated control of electrochemical energy storage devices. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 39-47. doi: http://dx.doi.org/10.15588/1607-6761-2017-1-6

[15] Plaksin, S. V., Zhitnik, N. E., Shirman, O. I. (2012). Jeksperimental'nyj stend dlja avtomatizirovannogo kontrolja sostojanija himicheskih istochnikov toka impul'snym metodom, Gіrnicha elektromehanіka ta avtomatika, 89, 58 – 63.

[16] Dzenzersky, V., Plaksin, S., Zhitnik, N., & Pogorelaya, L. (2009). Method of charging chemical sources of current in the composition of photoelectric installation. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 73 – 77.


GOST Style Citations


[1] Груздев, А. И. Основные тенденции и направления развития автономной электроэнергетики Ч. II. [Текст] / А.И. Груздев // Электричество. – 2008. – № 10. – С. 2-11.

[2] Каменев, Ю. Б. Режим заряда герметизированных циклируемых свинцово – кислотных аккумуляторов [Текст] / Ю. Б. Каменев, Н. И. Чунц // Электрохимическая энергетика. – 2005. – № 4.– С. 226–273.

[3] Таганова, А. А. Герметичные химические источники тока [Текст] / А. А. Таганова, Ю. И. Бубнов, С. Б. Орлов// Спб.: Химиздат. 2005. – С. 262.

[4] Каменев, Ю. Б. Работа свинцово-кислотного аккумулятора в условиях постоянного недозаряда [Текст] / Ю. Б. Каменев, М. В. Лушина, И. А. Васина // Электрохимическая энергетика. – 2008. – Т. 8. № 3. – С.146–151.

[5] Агуф, И. А. Конструкция и условия эксплуатации герметичного свинцового аккумулятора [Текст] / И. А. Агуф, М. А. Дасоян, Н. Ю. Лызлов // М.: Информэлектро. 1984. Вып. 2. С.6 –29.

[6] Кошель, М. Д. Теоретичні основи електрохімічної енергетики: Підручник [Текст] / М. Д. Кошель // Дніпропетровськ.: УДХТУ. 2002. – 430 с.

[7] Гинделис, Я. Е. Химические источники тока [Текст] / Я. Е. Гинделис // Саратов: Изд-во Саратовского университета. – 1984. – 174 с.

[8] Каменев, Ю. Б. Ускоренный метод заряда свинцово-кислотного аккумулятора 1. Гальваностатический этап заряда [Текст] / Ю. Б. Каменев, Г. А. Штомпель, Н. И. Чунц // Электрохимическая энергетика. – 2012. – Т. 12, № 2. – С. 64–71.

[9] Дзензерский, В. А. Контроль состояния стартерных свинцовых аккумуляторов хронопотенциометрическим методом [Текст] / В. А. Дзензерский, Н. Е. Житник, С. В. Плаксин, Соколовский И. И. // Електротехніка та електроенергетика. – 2005. – № 1. С. 13–18.

[10] Каменев, Ю. Б. 1. Ускоренный метод заряда свинцово-кислотного аккумулятора 2. Гальваностатический заряд [Текст] / Ю. Б. Каменев, Г. А. Штомпель, Ю. В. Скачков // Электрохимическая энергетика. – 2013. – Т. 13. – № 2. – С. 70– 76.

[11] Подражанский, Ю. М. Использование импульсных режимов заряда для повышения эксплуатационных параметров аккумуляторов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.17.03 [Текст] / Ю. М. Подражанский // Украинский гос. химикотехнологический ун-т. – Д. 2000. – 17 с.

[12] Волківський, В. Б. Напівпровідникові перетворювачі з підвищеною ефективністю заряду акумуляторів імпульсними асиметричними струмами: дис. канд. техн. наук: 05.09.12 [Текст] /В.Б. Волківський // Національний технічний ун-т України «Київський політехнічний ін-т». – К.: 2007. – 163 с.

[13] Каменев, Ю. Б. Ускоренный метод заряда свинцово-кислотного аккумулятора. 3. Импульсный заряд [Текст] / Ю. Б. Каменев, Г. А. Штомпель // Электрохимическая энергетика. – 2013. – Т. 13, № 2.– С. 77–82.

[14] Дзензерский, В. А. Разработка алгоритма автоматизированного контроля электрохи мических накопителей энергии [Текст] / В. А. Дзензерский, Н. Е. Житник, С. В. Плаксин, В. В. Лисунова // Електротехніка та електроенергетика. – 2017.– №1. – С. 39–47.

[15] Плаксин, С. В. Экспериментальный стенд для автоматизированного контроля состояния химических источников тока импульсным методом [Текст] / С. В. Плаксин, Н. Е. Житник, О. И. Ширман // Гірнича електромеханіка та автоматика. Днепропетровск, 2012. – Вып. 89. С. 58 – 63.

[16] Дзензерский, В. А. Метод зарядки химических источников тока в составе фотоэлектрической установки [Текст] / В. А. Дзензерский, С. В. Плаксин, Н. Е. Житник, Л. М. Погорелая // Електротехніка та електроенергетика. – 2009. – № 2. – С. 73–77.





DOI: https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-1-5

Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2018 DZENZERSKY V. O., ZHITNIK N. E., PLAKSIN S. V., LISUNOVA V. V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Address of the journal editorial office:

Editorial office of the the science journal "Electrical Engineering and Power Engineering" ("Electrotechnics and Electroenergetics")

Zaporozhye National Technical University, 

 Zhukovskiy street, 64, Zaporizhzhya, 69063, Ukraine. 

Telephone: +38-061-769-82-96 – the Editing and Publishing Department.

E-mail: rvv@zntu.edu.ua


Reference to the journal is obligatory in the cases of complete or partial use of its materials.