Page Header

การศึกษาระบบกักเก็บพลังงานแบบผสมระหว่างแบตเตอรี่กับตัวเก็บประจุยิ่งยวดด้วยเทคนิคการจัดการพลังงานที่บัสไฟตรง
Study of a Battery-super Capacitor Hybrid Energy Storage System Using Energy Management Technique at DC-bus Network

Peerapon Chanhom, Siriroj Sirisukprasert, Prakob Komeswarakul, Natchpong Hatti

Abstract


งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาและทดลองระบบกักเก็บพลังงานแบบผสมระหว่างแบตเตอรี่กับตัวเก็บประจุยิ่งยวด โดยมีการเชื่อมต่อชุดกักเก็บพลังงานทั้งสองเข้าด้วยกันที่บัสไฟตรงของอินเวอร์เตอร์ ในส่วนของอินเวอร์เตอร์ถูกตั้งโหมดการทำงานให้ทำหน้าที่รักษาแรงดันที่บัสไฟตรงให้คงที่ที่ 600 โวลต์ เพื่อใช้เป็นจุดเชื่อมต่อให้กับคอนเวอร์เตอร์ต่างๆ ที่ควบคุมการอัดประจุและคายประจุอุปกรณ์กักเก็บพลังงานทั้งสองชนิด โดยคอนเวอร์เตอร์แต่ละตัวมีพิกัดกำลังงานสูงสุด 25 กิโลวัตต์ ใช้ความถี่การสวิตช์ 4 กิโลเฮิร์ตซ์ และมีไอจีบีทีเป็นอุปกรณ์สวิตชิ่ง ระบบนี้รองรับคอนเวอร์เตอร์ได้ทั้งหมด 4 ตัว จึงทำให้มีพิกัดกำลังงานรวมสูงสุดที่ 100 กิโลวัตต์ ในการทำงานของระบบโดยรวมนั้น อุปกรณ์กักเก็บพลังงานทั้งสองชนิดรวมถึง
คอนเวอร์เตอร์แต่ละตัว สามารถถูกสั่งให้มีการอัดประจุหรือคายประจุตามระดับกำลังงานที่กำหนดได้โดยอิสระ โดยพลังงานที่เกิดจากการทำงานจะมีการเสริมหรือหักล้างกันที่บัสไฟตรงของอินเวอร์เตอร์ จากผลการทดลองเป็นการยืนยันว่า ระบบที่ได้ออกแบบมีการทำงานได้ตามที่ตั้งไว้ ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น

This research has studied and tested the battery-supercapacitor hybrid energy storage system. The battery energy storage and supercapacitor energy storage are connected to the dc-bus network of the inverter. This inverter is operated in a dc-bus voltage regulation mode for keeping the dc-bus voltage at 600 V. The dc-bus network is used as a common point for connecting of multiple dc-to-dc converters, which are used to cooperative control both charging and discharging amount of energy from battery banks and supercapacitors banks. Each converter has a power rating of 25 kW and IGBTs (Insulated-gate bipolar transistors) as switching devices, wherein the switching frequency of each IGBT is 4 kHz. Totally, this system can support at least four dc-to-dc converters, resulting in a total power rating of at least 100 kW. Moreover, each converter can independently charge or discharge an amount of energy to or from a corresponding energy storage device, resulting in the amount of energy during charging or discharging can be combined at the dc-bus network. The experimental results confirm that the proposed system can intentionally work as expected from the design and description above.


Keywords



Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2022.01.002

ISSN: 2465-4698