This paper presents research conducted on the development of an innovative system to increase the amount of energy recovered from a high-speed kinetic energy storage based on a three-phase permanent magnet brushless (PM BLDC) motor/generator (mogen) with a flywheel-shaped rotor, compared to the efficiency obtained for standard solutions with power electronics systems. This kinetic energy storage is currently under development. In the system presented in the paper, the regulated DC output voltage of the 6T thyristor bridge is controlled with a tolerance within ±10% of the reference voltage for a variable power load. The input voltage of the rectifier is a three-phase trapezoidal-shaped voltage from the rotating mogen, whose amplitude can vary from 0 to 650 V and frequency from 0 to 250 Hz voltage. The article presents example results of simulation tests of the mogen-based kinetic energy storage model with the thyristors’ firing angle control system. As part of the research, a prototype of the rectifier was built on a laboratory scale, to confirm the validity of the assumptions regarding the synchronization and control method of the bridge using a new design of the thyristor gate drivers.
Reliable execution of a planned path is essential for autonomous mobile robots and vehicle-like robot platforms. This study experimentally evaluates the path-following performance of a scaled Ackermann-steered autonomous vehicle under different localization and controller configurations. A QCar 2 platform was operated in a hardware-in-the-loop configuration using a Pure Pursuit lateral controller and a proportional-integral longitudinal speed controller. Two localization approaches were compared in the closed control loop: a kinematic localization method and an Extended Kalman Filter. A full factorial () experimental design included the localization method, reference-path geometry (rounded rectangle and figure-eight), commanded speed (0.4 and 0.7 m/s), and Pure Pursuit look-ahead distance (0.3 and 0.6 m), resulting in 16 test configurations. Realized vehicle trajectories were recorded independently using an OptiTrack motion-capture system and compared with the planned paths. Path-following performance was assessed using cross-track error, symmetric Hausdorff distance, and mean bidirectional nearest-neighbor distance. Within the tested runs, differences between the localization variants were small, with mean () values of 0.0929 m and 0.0921 m for the Extended Kalman Filter and kinematic variants, respectively. In contrast, substantially larger differences in trajectory deviations and traveled-path length were observed across path geometries, look-ahead distances, and commanded speeds. The figure-eight path, particularly at the shorter look-ahead distance and higher speed, showed the largest deviations and path-length excess within the tested configurations. The results show that, under the tested laboratory conditions, path-execution quality was more strongly associated with controller tuning and planned-path geometry than with the investigated localization variant. The study provides experimentally validated guidance for selecting path-following parameters for Ackermann-steered autonomous mobile robots.
Porównano magazyny energii w oparciu o dotychczasowe rodzaje akumulatorów i nowej generacji akumulatory żelazowofosforanowe oraz tytanowe. Zakres porównania dotyczy parametrów mających istotny wpływ na czas użytkowania i koszty instalacji magazynów opartych na tych akumulatorach. Ze względu na wysokie prądy ładowania, krótkie czasy ładowania i duże ilości cykli oraz bardzo korzystny zakres pracy w ujemnych temperaturach (-50 ⁰C), akumulatory LiFePO4 i LTO będą coraz szerzej wykorzystywane.
Moment of inertia of motor with external rotor is much higher than this moment for motor with internal rotor and identical power rating. This characteristic may be utilized for designing kinetic energy storage using electric motor. Problems occurring when brushless dc motor (PM BLDC) with external rotor is employed as kinetic energy storage are discussed in the paper. Design recommendations for reducing these problems are also given. The analysis is supported by results of laboratory tests run with motor manufactured to scale
Porównanie różnych rodzajów pomp ciepła oraz wpływ zastosowanych rozwiązań w zakresie ogrzewania gospodarstw domowych i innych obiektów użyteczności publicznej. Wykorzystanie dużych buforów ciepła w systemach ogrzewania obiektów z uwzględnieniem pozyskiwania energii elektrycznej ze źródeł OZE. Wykorzystywanie pomp ciepła wraz z dużymi buforami zapewnia niższe koszty użytkowania, mniejszą emisję CO2 oraz dłuższe życie pompy ciepła. W zakresie elektrochemicznych magazynów energii, magazyny LTO są przyszłością szczególnie w zakresie dużych prądów, szerokiego zakresu temperatur, a także ilości cykli.
W pracy przedstawiono badania dotyczące innowacyjnej metody zwiększenia ilości energii odzyskiwanej z kinetycznego magazynu energii zbudowanego na bazie trójfazowego silnika/generatora (mogena) PM BLDC z tyrystorowym prostownikiem 6T w obwodzie odzyskiwania energii. Układ sterowania prostownika stabilizuje napięcie wyjściowe dla napięcia wejściowego AC (wyjściowego z mogena) o zmiennej amplitudzie i częstotliwości oraz dla zmiennego obciążenia. W artykule opisano układ prostownika 6T oraz zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych działania układu sterowania podczas rozładowywania magazynu.