Гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту
The study proves the importance of hybridising the power supply system of micromobile electric vehicles, taking into account the strict limitations on the final size and weight of the storage device, using the example of an electric bicycle. The authors offer a brief overview of the main hybridizati...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.1-2.14 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technology and design in electronic equipment |
Institution
Technology and design in electronic equipment| id |
oai:tkea.com.ua:article-35 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Technology and design in electronic equipment |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-08-11T09:08:46Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
гібридна система суперконденсатор акумуляторна батарея гібридизація топологія мікромобільний електротранспорт електровелосипед |
| spellingShingle |
гібридна система суперконденсатор акумуляторна батарея гібридизація топологія мікромобільний електротранспорт електровелосипед Manzhelii, Anton Bondarenko , Oleksandr Гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту |
| topic_facet |
hybrid system supercapacitor battery hybridization topologies micromobile electric vehicles electric bicycle гібридна система суперконденсатор акумуляторна батарея гібридизація топологія мікромобільний електротранспорт електровелосипед |
| format |
Article |
| author |
Manzhelii, Anton Bondarenko , Oleksandr |
| author_facet |
Manzhelii, Anton Bondarenko , Oleksandr |
| author_sort |
Manzhelii, Anton |
| title |
Гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту |
| title_short |
Гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту |
| title_full |
Гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту |
| title_fullStr |
Гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту |
| title_full_unstemmed |
Гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту |
| title_sort |
гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту |
| title_alt |
Hybrid battery-supercapacitor energy storage system for micromobile electric vehicles |
| description |
The study proves the importance of hybridising the power supply system of micromobile electric vehicles, taking into account the strict limitations on the final size and weight of the storage device, using the example of an electric bicycle. The authors offer a brief overview of the main hybridization topologies and analyze the advantages and disadvantages of each of them. The paper describes the possibilities of using supercapacitors as an additional source of energy for a hybrid system and proposes a way to deal with the disadvantages of using standard batteries by combining them with an additional energy source. A mathematical basis is given to such a solution being able to unload the main power source by drawing excessive current at peak consumption times, thereby providing a wider range of operating voltages compared to using only a standard power source. To ensure optimal weight and size parameters of the drive, an active system with a controlled auxiliary power source is chosen. In this topology, the second converter is installed between the additional energy source, the supercapacitor storage device, and the battery. It is proposed to implement the schematic of this converter using a Chuck converter with an automated control system containing a feedback loop and based on a microcontroller, which ensures a relatively quick change of the control algorithm depending on the configuration and requirements for the system. The paper also presents the algorithm of the storage system operation for possible modes of electric bicycle operation. The transfer characteristic is calculated using the averaged state method. To confirm the operability of the auxiliary power source, a converter circuit is developed and simulation modelling is carried out in MATLAB Simulink. The system simulation allowed assessing the nature of the transient processes of the open-loop system and the accuracy of the transfer characteristic calculation. |
| publisher |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.1-2.14 |
| work_keys_str_mv |
AT manzheliianton hybridbatterysupercapacitorenergystoragesystemformicromobileelectricvehicles AT bondarenkooleksandr hybridbatterysupercapacitorenergystoragesystemformicromobileelectricvehicles AT manzheliianton gíbridnijnakopičuvačelektroenergíítipuakumulâtornabatareâsuperkondensatordlâmíkromobílʹnogoelektrotransportu AT bondarenkooleksandr gíbridnijnakopičuvačelektroenergíítipuakumulâtornabatareâsuperkondensatordlâmíkromobílʹnogoelektrotransportu |
| first_indexed |
2025-09-24T17:30:16Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:30:16Z |
| _version_ |
1850410200536711168 |
| spelling |
oai:tkea.com.ua:article-352025-08-11T09:08:46Z Hybrid battery-supercapacitor energy storage system for micromobile electric vehicles Гібридний накопичувач електроенергії типу «акумуляторна батарея — суперконденсатор» для мікромобільного електротранспорту Manzhelii, Anton Bondarenko , Oleksandr hybrid system supercapacitor battery hybridization topologies micromobile electric vehicles electric bicycle гібридна система суперконденсатор акумуляторна батарея гібридизація топологія мікромобільний електротранспорт електровелосипед The study proves the importance of hybridising the power supply system of micromobile electric vehicles, taking into account the strict limitations on the final size and weight of the storage device, using the example of an electric bicycle. The authors offer a brief overview of the main hybridization topologies and analyze the advantages and disadvantages of each of them. The paper describes the possibilities of using supercapacitors as an additional source of energy for a hybrid system and proposes a way to deal with the disadvantages of using standard batteries by combining them with an additional energy source. A mathematical basis is given to such a solution being able to unload the main power source by drawing excessive current at peak consumption times, thereby providing a wider range of operating voltages compared to using only a standard power source. To ensure optimal weight and size parameters of the drive, an active system with a controlled auxiliary power source is chosen. In this topology, the second converter is installed between the additional energy source, the supercapacitor storage device, and the battery. It is proposed to implement the schematic of this converter using a Chuck converter with an automated control system containing a feedback loop and based on a microcontroller, which ensures a relatively quick change of the control algorithm depending on the configuration and requirements for the system. The paper also presents the algorithm of the storage system operation for possible modes of electric bicycle operation. The transfer characteristic is calculated using the averaged state method. To confirm the operability of the auxiliary power source, a converter circuit is developed and simulation modelling is carried out in MATLAB Simulink. The system simulation allowed assessing the nature of the transient processes of the open-loop system and the accuracy of the transfer characteristic calculation. Обґрунтовано важливість гібридизації системи живлення електровелосипеда з урахуванням жорстких обмежень щодо кінцевих розмірів та ваги накопичувача. Наведено стислий огляд основних типів топології для гібридизації та проаналізовано переваги й недоліки кожного з них. Обґрунтовано важливість гібридизації системи живлення мікромобільного електротранспорту з урахуванням жорстких обмежень щодо кінцевих розмірів та ваги накопичувача на прикладі електровелосипеда. Наведено огляд основних типів топології для гібридизації та проаналізовано переваги й недоліки кожного з них. Описано можливості використання суперконденсаторів як вторинного джерела гібридної системи. Запропоновано шлях подолання недоліків використання стандартних акумуляторів через їх поєднання із вторинним джерелом. Проведено розрахунки, які підтверджують доцільність використання гібридної системи для поліпшення експлуатаційних умов акумуляторної батареї. На прикладі електровелосипеда представлено алгоритм роботи системи накопичення для можливих режимів його роботи. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2023-12-19 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.1-2.14 10.15222/TKEA2023.1-2.14 Technology and design in electronic equipment; No. 1–2 (2023): Technology and design in electronic equipment; 14-26 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 1–2 (2023): Технологія та конструювання в електронній апаратурі; 14-26 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2023.1-2 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.1-2.14/29 Copyright (c) 2023 Anton Manzhelii, Oleksandr Bondarenko http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |