Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userEvaluating Performance and Reliability of Storage System with Supercapacitors: Application in Trolleybuses
تقييم أداء نظام التخزين بالمكثفات فائقة السعة و موثوقية: تطبيق في الحافلات الكهربائية
1826
2 39
0
(
0
)
Authors
ياسر دياب( باحث )
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
إن الهدف من هذا البحث هو دراسة موديول مكثفات فائقة السعة و تصميمه لاستعادة قدرة الكبح في الحافلات الكهربائية. و قد شحن موديول المكثفات فائقة السعة بواسطة مقطع إلكتروني رافع-خافض للتوتر عكوس بالتيار. صممت القيادة و عناصر التنعيم في المقطع آخذين بالحسبان الطبيعة اللاخطية للمكثفات فائقة السعة. من أجل استعادة قدرة الكبح بسرعة يشحن موديول المكثفات فائقة السعة بتيار ثابت، و أما التفريغ فيكون بتوتر ثابت على قضبان التيار المستمر في الحافلة. جرى نمذجة موديول المكثفات فائقة السعة بمختلف مراحل عمله (إقلاع، وتغذية الأجهزة المساعدة، وكبح) في بيئة برنامج SIMPLORER. و استنتاجنا، من نتائج النمذجة، قيم التشغيل للعوامل (مثل التوتر و التيار و درجة الحرارة) و لعناصر الموديول المدروس جميعها (ديودات، و ترانزستورات IGBT مكثفات تقليدية، و مكثفات فائقة السعة). أخيراً، قدرت قيمة معدل العطل و الموثوقية لعناصر الموديول بالاعتماد على قيم عوامل التشغيل المختلفة. كما حللت أيضاً أعطال الموديول.
The objective of this work is to study and design a module of super capacitors for recovering the braking energy in trolleybuses. The module of super capacitors is charged and discharged by Buck-Boost converter that is reversible in current. The control and the smoothing elements of the converter are designed with taking into account the non-linear nature of super capacitors. To recover quickly the braking energy, the module is charged with constant current, while the discharging is done with constant voltage on the DC link of trolleybus. The module of super capacitors in its different operations (starting up, powering auxiliary equipments, braking) is simulated in the SIMPLORER environment. As a result, the different operating values (as voltage, current and temperature) are determined for the elements of the studied module (diodes, IGBTs, capacitor, super capacitors). Finally, the failure rate and the reliability of the module elements are estimated depending on the different operating factors. The module faults is analyzed.
Artificial intelligence review:
Research summary
يهدف هذا البحث إلى دراسة وتصميم نظام تخزين باستخدام المكثفات فائقة السعة لاستعادة قدرة الكبح في الحافلات الكهربائية. تم شحن المكثفات بواسطة مقطع إلكتروني رافع-خافض للتوتر، مع الأخذ في الاعتبار الطبيعة اللاخطية للمكثفات. تم نمذجة النظام باستخدام برنامج SIMPLORER، وتحليل عوامل التشغيل المختلفة مثل التوتر والتيار ودرجة الحرارة. كما تم تقييم الموثوقية وتحليل الأعطال المحتملة للنظام. أظهرت النتائج أن المكثفات فائقة السعة يمكن أن تكون تقنية فعالة لاستعادة قدرة الكبح وتحسين كفاءة النظام الكهربائي في الحافلات. ومع ذلك، فإن توتراتها الاسمية الضعيفة تتطلب وصل عدد كبير منها على التسلسل للوصول إلى التوتر المطلوب. تم تحليل الموثوقية باستخدام معايير مختلفة، وأظهرت النتائج أن المكثفات التقليدية هي العنصر الأكثر تعطلاً في النظام. تم تقديم توصيات لتحسين النظام، بما في ذلك استخدام طرق قيادة متقدمة مثل القيادة المنزلقة وتحسين نمذجة الأعطال.
Critical review
دراسة نقدية: يقدم البحث مساهمة مهمة في مجال تخزين الطاقة في الحافلات الكهربائية باستخدام المكثفات فائقة السعة. ومع ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم تحليل أكثر تفصيلاً للأعطال المحتملة وتأثيرها على النظام بشكل عام. كما أن استخدام طرق نمذجة أكثر تقدماً يمكن أن يعزز من دقة النتائج. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون هناك اهتمام أكبر بتطبيقات أخرى للمكثفات فائقة السعة في مجالات مختلفة لتحسين فهمنا لقدراتها وقيودها.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي هو دراسة وتصميم نظام تخزين باستخدام المكثفات فائقة السعة لاستعادة قدرة الكبح في الحافلات الكهربائية.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في نمذجة النظام؟
تم استخدام برنامج SIMPLORER لنمذجة النظام وتحليل عوامل التشغيل المختلفة.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصل إليها البحث؟
أظهرت النتائج أن المكثفات فائقة السعة يمكن أن تكون تقنية فعالة لاستعادة قدرة الكبح وتحسين كفاءة النظام الكهربائي في الحافلات، ولكن توتراتها الاسمية الضعيفة تتطلب وصل عدد كبير منها على التسلسل.
-
ما هي التوصيات التي قدمها البحث لتحسين النظام؟
قدم البحث توصيات لتحسين النظام، بما في ذلك استخدام طرق قيادة متقدمة مثل القيادة المنزلقة وتحسين نمذجة الأعطال.
References used
Y. Diab, “Etude et modélisation des supercondensateurs : Appilcations aux systémes de puissance’‘, Université Claude Bernard, Lyon, Thèse de doctorat 2009
X. Andrieu, L. Moreau, B. Pichon, ’‘Etude comparative d’électrodes de carbone pour supercapacités à électrolyte organique’‘, Journées d’Etudes sur les Supercondensateurs, Paris/France, 1998
Epcos, “UltraCapTM Double Layer Capacitors, A New Energy Storage Device for Peak Power Applications’‘, Product Profile EPCOS, 2002
E. Wolfgang, “Energy Storage on board of Trolleybuses’‘, Proceedings of the 2nd European Symposium on Super Capacitors & Application (ESSCAP’2006), Lausanne, Switzerland, 2006
P. Kreczank, “Etude de la fiabilité et du vieillissement d’un système de stockage par supercondensateurs pour l’alimentation partielle et ponctuelle d’un trolleybus grâce à la récupération de l’énergie de freinage. Approche du composant au système de stockage’‘, Université Claude Bernard, Lyon, Thèse de doctorat 2011
rate research
Read More
Batteries are energy storage devices that are particularly useful for powering
small portable devices like phones, laptops and entertainment devices as well as
mobility devices that travel over the earth's surface, through water and air. During the
night, or during a period of low solar irradiation, energy is supplied to the load from
the battery in solar electrical Power Systems, and that provides Continuity of power
supply, and on the other hand boosts the Reliability of the system.
This paper treats the issue of wind energy storage, mechanically, using the flywheel
device. We control the speed of the wind turbine and the flywheel by means of traditional
PID controllers. These controllers are designed depending on the system m
odel and its
parameters. Speed control is achieved by electromagnetic rotor flux orientation as called
vector control. Speed reference value of the wind turbine will be generated in order to track
the maximum power point. The flywheel reference speed is generated based on a second
order filter of power which is considered as a new contribution in this field of research.
Frequency converters are not modeled but we only consider the control strategy. The
results of modeling and simulation in Matlab satisfy the power smoothing issue and reflect
the importance of this study.
The Virtualization is the main structure, and the most important component from the
others cloud computing components. Due to the features which are produced only from
the virtual environment, such as flexibility, cost, energy saving, and the optim
al usage of
the resources, most business companies and the governments look ahead for deploying
their services and applications on virtual severs instead of the physical ones. That point
made the researchers heading toward performance comparing through different virtual
environments. For reaching the best possible environment which is suitable to be used in
the cloud computing, and to get the high performance computing. We described the effect
evolution of the virtual environment on the high performance computing as a service,
through changing the type of the used virtual environment in the infrastructures. We used
the virtual environment XEN-PV ( XEN-Paravirtualization) as an infrastructures for the
high performance. Lastly, I used the XEN-HVM (XEN HardWare virtual machine ), XEN
is the main hypervisor in Citrix company and the performance has been evaluated by
using DRBD as a shared storage of virtual disk. The results of our researches proved that
both the virtual environment, and the selected clustering charts have a visible, important
role in the performance of the “The high performance computing”.
In this paper, we use NCTUns 6.0
to simulate this kind of networks ,because it is difficult to do that is the
real world .In this paper, two routing protocols (AODV, ADV) are
studied within many scenarios to achieve their performances and
reliabi
lity using many metrics.
We conclude that ADV routing protocol adapts quickly when the
complexity of network and mobility of nodes increase. This is achieved
by varying the size and frequency of routing updates.
Throughput
الإنتاجية
MANET
VANET
شعاع المسافة عند الطلب النقال
شعاع المسافة الموائم
شبكات العقد النقالة
شبكات المركبات النقالة
التصادمات
الرزم المرمية
متوسط توصيل الرزم
متوسط التأخير طرف إلى طرف
متوسط حمل التوجيه
المحاكي NCTUns 6.0
NCTUns 6.0 simulator
AODV
ADV
collisions
drop packets
Packet delivery ratio
المزيد..
The target of this study is improving the electrical power systems performance estimation
because of its importance in complex modern networks investment that have a lot of
advanced equipments.
Having a complete representation of the electrical sy
stem makes diagnosis thing much
accurate and reliable which is used in electrical networks operation and maintenance. We
focus in this research on implying different conditions and factors which affect operation
and we use fuzzy petri nets for that purpose because of its characteristics in handling with
incomplete and uncertainty data . we make our simulation on a real diagram of a refinery
to compute its truth degree and discuss the results , we match that adding changing factors
at operation contribute in improving networks estimation accuracy and support decisionmaking
process .
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
