طراحی و شبیه‌سازی منبع ثانویه 30 کیلو وات با استفاده از باتری‌های جریان بالا

نویسندگان

1 مجتمع الکترومغناطیس، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران

2 مجتمع الکترومغناطیس، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران

3 مجتمع الکترومغناطیس، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران

doi
10.22034/jrenew.2025.221793
چکیده

این مقاله به طراحی و شبیه‏‌سازی منبع ثانویه 30KW با استفاده از باتری‏‌های لیتیوم پلیمر جریان بالا و پیاده‌‏سازی الگوریتم مدیریت باتری‌‏ها برای تخلیه در بارهای پالسی می‌پردازد. منبع طراحی شده می‏‌تواند انرژی 4kWh را در مدت زمان 8 دقیقه به صورت پیوسته تحویل دهد. مسئله اصلی، عدم توانایی باتری‌‏ها در تأمین جریان پالسی با دامنه زیاد به ‏دلیل لختی و وجود امپدانس داخلی بسته باتری بوده و لذا نمی‌‏تواند به بار پالسی با پهنای پالس کم پاسخ مناسب بدهد. از آنجایی که ابرخازن‌‏ها می‌‏توانند به سرعت شارژ و تخلیه شوند، یکی از راه‏‌حل‏‌های ممکن برای رفع این مشکل، موازی کردن ابرخازن با بسته باتری است. در واقع با این کار، جزء ثابت جریان از باتری تأمین شده و جزء متغیر جریان از ابرخازن گرفته می‏‌شود. علاوه‌‏بر این، بازده تخلیه ابرخازن در فرکانس‌‏های بالا بسیار بالاتر از باتری است و در نتیجه تلفات کل سیستم کاهش می‏‌یابد.نتایج این مقاله نشان می‌دهد که موازی کردن ابرخازن‌ با بسته باتری، سلامت باتری را تا %21 بهبود می‌‏بخشد و همچنین افزایش دمای ناشی از تلفات نیز تا 55 درجه سانتی‌گراد کم‏‌تر خواهد بود، که به طولانی‌تر شدن کارکرد باتری‌ها و در واقع افزایش طول عمر آن‏‌ها کمک می‌کند.