Литий-ионные аккумуляторы для резервного электропитания устройств железнодорожной автоматики и связи
Loading...
Date
2017
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. акад. В. Лазаряна, Днипро
Abstract
RU: Целью научно-исследовательской работы является решение задачи улучшения параметров качества электрической энергии и облегчения условий труда за счет модернизации системы резервного электроснабжения устройств железнодорожной автоматики и связи, а именно: анализ возможности применения литий-ионных аккумуляторов нового поколения на постах ЭЦ, переездах и в устройствах связи. Дана сравнительная характеристика современных литий-ионных аккумуляторных батарей малой и большой емкости. Оценена возможность применения современных типов литий ионных аккумуляторов в качестве резервных источников для электропитания устройств СЦБ. Рассмотрены режимы работы литий-ионных аккумуляторов. Внедрение литий-ионных аккумуляторов нового поколения емкостью 100…360 А·ч в устройствах СЦБ позволит сократить размеры и массу в 5…10 раз, высвободить помещения, а также исключить вредные условия труда, возникающие при уходе за свинцовыми и щелочными АБ. При этом увеличивается срок службы батарей с 7…10 до 20…25 лет, улучшается экономия денежных средств, исходя из расхода на периодические замены и утилизацию свинцовых АБ. Так, экономия денежных средств при эксплуатации литий-ионных аккумуляторов за 20 лет составит не менее 350 %.
Рассмотрена возможность применения гибких литий-ионных аккумуляторов в качестве источников электропитания переносных радиостанций. Предложена типовая схема заряда таких аккумуляторов на базе микроконтроллеров серии SC80x.
UK: Метою науково-дослідної роботи є вирішення задачі покращення параметрів якості електричної енергії і полегшення умов праці за рахунок модернізації системи резервного електропостачання пристроїв залізничної автоматики і зв'язку, а саме: аналіз можливості застосування літій-іонних акумуляторів нового покоління на постах ЕЦ, переїздах і в пристроях зв’язку. Дано порівняльну характеристику сучасних літій-іонних акумуляторних батарей малої та великої місткості. Оцінено можливість застосування сучасних типів літій-іонних акумуляторів в якості резервних джерел для електроживлення пристроїв СЦБ. Розглянуто режими роботи літій-іонних акумуляторів. Впровадження літій-іонних акумуляторів нового покоління ємністю 100…360 А·год в пристроях СЦБ дозволить скоротити розміри і масу в 5…10 разів, вивільнити приміщення, а також виключити шкідливі умови праці, що виникають при догляді за свинцевими і лужними АБ. При цьому збільшується термін служби батарей з 7…10 до 20…25 років, поліпшується економія коштів, виходячи з витрат на періодичні заміни і утилізацію свинцевих АБ. Так, економія коштів при експлуатації літій-іонних акумуляторів за 20 років складе не менше 350 %. Розглянуто можливість застосування гнучких літій-іонних акумуляторів в якості джерел електроживлення переносних радіостанцій. Запропоновано типова схема заряду таких акумуляторів на базі мікроконтролерів серії SC80x.
EN: The purpose of the research work is to solve the problem of improving the electrical energy quality parameters and facilitating work of service staff by upgrading the reserved power supply system of railway automatics and communication devices. This can be achieved by the analysis of the possibility of using new generation lithium-ion batteries at the electrical interlocking posts, crossings and in communication devices. Comparative characteristics were done for modern lithium-ion batteries of small and large capacity. The possibility of using modern types of lithium-ion batteries is estimated as reserve sources for power supply of automatics devices. The operation modes of lithium-ion batteries are considered. Applying of lithium-ion batteries of a new generation with a capacity of 100…360 A·h in railway automatics devices will reduce the size and weight in 5…10 times, free up the premises, and also eliminate harmful working conditions that arise at the caring for lead and alkaline batteries. At the same time, the service life of the batteries increases from 7…10 to 20…25 years. The economy of money will be improved. It based on the cost of periodic replacement and utilization of lead and alkaline batteries. So, the economy of money resources at operation of lithium-ion batteries for 20 years will make not less than 350 %. The possibility of using flexible lithium-ion batteries as sources of power supply is considered for portable radios. A typical scheme was proposed for charging such batteries based on the SC80x microcontrollers.
UK: Метою науково-дослідної роботи є вирішення задачі покращення параметрів якості електричної енергії і полегшення умов праці за рахунок модернізації системи резервного електропостачання пристроїв залізничної автоматики і зв'язку, а саме: аналіз можливості застосування літій-іонних акумуляторів нового покоління на постах ЕЦ, переїздах і в пристроях зв’язку. Дано порівняльну характеристику сучасних літій-іонних акумуляторних батарей малої та великої місткості. Оцінено можливість застосування сучасних типів літій-іонних акумуляторів в якості резервних джерел для електроживлення пристроїв СЦБ. Розглянуто режими роботи літій-іонних акумуляторів. Впровадження літій-іонних акумуляторів нового покоління ємністю 100…360 А·год в пристроях СЦБ дозволить скоротити розміри і масу в 5…10 разів, вивільнити приміщення, а також виключити шкідливі умови праці, що виникають при догляді за свинцевими і лужними АБ. При цьому збільшується термін служби батарей з 7…10 до 20…25 років, поліпшується економія коштів, виходячи з витрат на періодичні заміни і утилізацію свинцевих АБ. Так, економія коштів при експлуатації літій-іонних акумуляторів за 20 років складе не менше 350 %. Розглянуто можливість застосування гнучких літій-іонних акумуляторів в якості джерел електроживлення переносних радіостанцій. Запропоновано типова схема заряду таких акумуляторів на базі мікроконтролерів серії SC80x.
EN: The purpose of the research work is to solve the problem of improving the electrical energy quality parameters and facilitating work of service staff by upgrading the reserved power supply system of railway automatics and communication devices. This can be achieved by the analysis of the possibility of using new generation lithium-ion batteries at the electrical interlocking posts, crossings and in communication devices. Comparative characteristics were done for modern lithium-ion batteries of small and large capacity. The possibility of using modern types of lithium-ion batteries is estimated as reserve sources for power supply of automatics devices. The operation modes of lithium-ion batteries are considered. Applying of lithium-ion batteries of a new generation with a capacity of 100…360 A·h in railway automatics devices will reduce the size and weight in 5…10 times, free up the premises, and also eliminate harmful working conditions that arise at the caring for lead and alkaline batteries. At the same time, the service life of the batteries increases from 7…10 to 20…25 years. The economy of money will be improved. It based on the cost of periodic replacement and utilization of lead and alkaline batteries. So, the economy of money resources at operation of lithium-ion batteries for 20 years will make not less than 350 %. The possibility of using flexible lithium-ion batteries as sources of power supply is considered for portable radios. A typical scheme was proposed for charging such batteries based on the SC80x microcontrollers.
Description
Т. Сердюк:ORCID 0000-0002-2609-4071
Keywords
аккумулятор, электропитание устройств железнодорожной автоматики и связи, зарядное устройство, эксплуатация аккумуляторов, акумулятор, електроживлення пристроїв залізничної автоматики та зв’язку, зарядний пристрій, експлуатація акумуляторів, battery, power devices of railway automation and communication, charger, maintenance of battery, КАТЗ
Citation
Литий-ионные аккумуляторы для резервного электропитания устройств железнодорожной автоматики и связи / Т. Н. Сердюк, М. Фелизиани, А. А. Коваленко, А. Ю. Журавлёв, Е. В. Кузнецова // Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. – 2017. – № 14. – С. 65–75. – DOI: 10.15802/ecsrt2017/137778.