Газопоршневая электростанция гпэс: Газопоршневые электростанции (ГПЭС) купить по выгодной цене в IEC Energy

Содержание

ГПЭС

Газопоршневые электростанции

Компания «ПитерЭнергоМаш» осуществляет проектирование, поставку, монтаж и пуско-наладку электростанций на основе газопоршневых установок (ГПЭС) мощностью от 250 кВА до 52000 кВА в контейнерном и блок-модульном исполнении. Мы осуществляем пакетирование газопоршневых электростанций в стандартные 20- и 40-футовые контейнеры собственного производства. Выбор контейнера производится исходя из мощности пакетируемой станции и, соответственно, размеров основной газопоршневой установки. Все оборудование станции оснащается быстроразъемными соединениями, что делает удобным и экономичным по времени монтаж и демонтаж узлов системы в случае ремонта или замены. Все пакетируемые ГПЭС «ПитерЭнергоМаш» оснащаются встроенными в контейнеры системами охранно-пожарной сигнализации (ОПС) и системами контроля и управления доступом (СКУД).


Газопоршневые электростанции имеют простую и надежную конструкцию, выверенную десятками лет эксплуатации в самых различных климатических условиях.   Электрический КПД газопоршневых электростанций считается высоким, в отличии, например от турбин и микротурбин, и при работе на качественном природном газе составляет ~ 39-44%.

Это означает, что для производства одного и того же объема электроэнергии, в сравнении с турбинами, газопоршневые электростанции расходуют на одну треть природного газа меньше. ООО «ПитерЭнергоМаш» проектирует газопоршневые электростанции, которые в расширенной комплектации способны работать в режиме когенерации, то есть как тепловые электростанции. Температура выхлопных газов на выходе из силовой машины ГПЭС составляет ~ 390 ±10° С. Такая температура позволяет легко получать практически бесплатную тепловую энергию в режиме когенерации.

Соотношение выдачи электричества и тепловой энергии равно 1:1, то есть на 1 МВт установленной электрической мощности можно получить 1 МВт тепловой энергии.

Коэффициент производства насыщенного пара у газопоршневой электростанции равен 0,5–0,7. Пар можно использовать в производственных целях.
Для соответствия экологическим требованиям компания устанавливает в газопоршневых электростанциях катализаторы выхлопных газов, хотя выброс вредных эмиссий ГПЭС достаточно низок, ведь основное топливо — это газ, не выделяющий при сгорании практически никаких вредных веществ. Высота дымовой трубы для газопоршневых электростанций определяется уровнем содержания предельно допустимых концентраций (ПДК) в окружающей среде и уровнем вредных составляющих. Средний уровень шумов, производимых газопоршневой установкой, составляет 75–78 дБ. При работе ГПУ имеются вибрации, что иногда требует установки специальных виброопор.

Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

решаемые задачи и виды исполнения / / Независимая газета

В России новые технологии, основанные на ГПЭС, все еще уступают устаревшим дизельным электростанциям

Типовая малая газопоршневая электростанция. Фото с сайта www.gazprom.ru

Газопоршневые электростанции (ГПЭС) представляют собой систему из газопоршневого двигателя с турбонаддувом, стартера и зарядного генератора. Среди всех силовых агрегатов данный тип установок отличается простотой, надежностью и самым высоким электрическим КПД. Наиболее распространены ГПЭС на базе газопоршневых двигателей от 1 до 4 МВт.

Газопоршневые электростанции (ГПЭС) представляют собой систему из газопоршневого двигателя с турбонаддувом, стартера и зарядного генератора. Среди всех силовых агрегатов данный тип установок отличается простотой, надежностью и самым высоким электрическим КПД, что позволяет говорить о нем как о наиболее привлекательном выборе для потребителя. Например, их КПД  от турбин и микротурбин и при работе на качественном природном газе достигает 39–44%. Это означает, что для производства одного и того же объема электроэнергии в сравнении с турбинами газопоршневые электростанции расходуют на одну треть природного газа меньше.

Газопоршневая генераторная установка может быть поставщиком самых разных абонентов, являясь постоянным и гарантированным источником электроэнергии как для частной застройки, так и для банков, торговых комплексов, аэропортов, производственных и нефтегазодобывающих предприятий. ГПЭС – это гарантия того, что обслуживаемый ею потребитель  будет обеспечен электроэнергией в случае перебоев в поставках из единой энергетической системы. Особо востребована такая электрогенерация в удаленных и островных районах, связанных с добычей нефти и полезных ископаемых, где нет возможности осуществлять подачу электроэнергии из центральных районов или с материка.

Но важно заметить, что почти все модели и марки газопоршневых электростанций  способны работать в режиме когенерации, то есть вырабатывать и тепло, и электроэнергию. Соотношение выдачи электричества и тепловой энергии равно 1:1. Другими словами, на 1 МВт установленной мощности можно получить 1 МВт тепловой энергии.

Кстати, в некоторых газопоршневых электростанциях можно использовать технологию, позволяющую получать  еще и холод, что очень актуально для вентиляции, холодоснабжения складов и промышленного охлаждения. В таком случае  подобная технология будет называться тригенерацией.

Реализация ГПЭС возможна в трех видах исполнения. В случае монтажа на рампе газопоршневая установка может быть смонтирована в специально подготовленном помещении с дополнительным оборудованием. К ним относится, к примеру, шумоглушащий кожух и система создания в его объеме избыточного давления, препятствующего попаданию пыли извне. Монтаж в кожухах является мобильным исполнением, в этом случае кожух обеспечивает ГПЭС возможность перевозки автомобильным транспортом, защищает от неблагоприятных погодных условий и гарантирует практически неограниченное число погрузочно-разгрузочных операций. Монтаж в блок-модуле обеспечивает ГПЭС достаточную мобильность для доставки автомобильным транспортом до места установки, а сам блок-модуль по сравнению с отдельно стоящим зданием имеет значительно меньшие габариты и не требует наличия специального фундамента.

Кроме этого, в блок-модуле также можно создавать избыточное давление для уменьшения загрязнения извне.

В качестве топлива современные ГПЭС могут использовать не только природный, но и нефтяной (попутный) газ, пропан, бутан, газы химической промышленности, древесный,  коксовый, пиролизный газы, газ мусорных свалок, сточных вод и так далее. Одним из ключевых свойств этих видов топлива является достаточная экологическая чистота. Таким образом, газопоршневые электростанции являются весьма щадящим экологию видом получения электрической энергии.

Совокупность вышеперечисленных черт позволяет заказчику получить газопоршневую электростанцию именно в том виде, которая удовлетворяет его задачам и требованиям, а также климатическим и территориальным условиям.

принцип работы, эффективность, технические характеристики

При возведении объектов промышленной и жилищной инфраструктуры, в качестве резервных или альтернативных источников генерации электроэнергии, широкое распространение получили газопоршневые электростанции (ГПЭС).

Это обусловлено рядом преимуществ данного типа
оборудования:

  • Высоким уровнем КПД;
  • Возможностью использования тепловой энергии вырабатываемой установкой;
  • Высокой надёжностью оборудования;
  • Конструктивной простой по сравнению с газотурбинными установками;
  • Широкой вариативностью комплектации при производстве и монтаже;
  • Возможностью эксплуатации в удалённых районах крайнего севера;
  • Экологичностью;
  • Мобильностью;
  • Быстрой окупаемостью.

Принимая решение о приобретении газопоршневой электростанции, эксплуатирующая организация решает проблему электроснабжения, отопления и кондиционирования объекта.

Как работает ГПЭС?

В основе принципа работы газопоршневой электростанции лежит преобразование энергии сгораемого газа, сначала в механическую, а затем в электрическую и тепловую.

Топливо, сгорая в двигателе внутреннего сгорания (ДВС), приводя в движение коленвал, вращает ротор генератора, который вырабатывает электричество, при этом, к коленвалу ДВС может быть подключён вал компрессора холодильной машины, обеспечивая функционирование кондиционера, в летний период.

Стабильность работы установки обеспечивается следующими
основными системами:

  • Управления подачей газовоздушной смеси и удаления продуктов сгорания;
  • Охлаждения ДВС;
  • Смазки;
  • Вентиляции;
  • Теплообмена, как элемента энергогенерации;
  • Генерации и коммутации вырабатываемой электроэнергии;
  • Запуска, автоматики и защиты;
  • Пожаротушения.

Благодаря высокой системной интеграции, установка может длительное время работать в автономном режиме, без вмешательства человека.

На крупных инфраструктурных объектах, ГПЭС монтируется, как элемент централизованного энергообеспечения, при этом оборудование управляется из центральной диспетчерской энергопоставляющей компании.

Применяемый газ

В ГПЭС применяется практически любой вид газа, как добываемый в природных месторождениях, так и сопутствующий, при добыче нефти или угля, а также при производстве биотоплива или выделяемый в других химико-технологических процессах. Перед подачей в цилиндр ДВС, газ смешивают с предварительно очищенным воздухом, уровень запылённости которого не должен превышать 0,002 г/м3. Пропорция газ-воздух в смеси, зависит от применяемого газа. Такая универсальность позволяет использовать установки, как в локальных целях – для энергоснабжения отдельных производств, так и в качестве оборудования для производства энергии для жилых массивов городов или вахтовых посёлков.

Эффективность газопоршневых электростанций

ГПЭС дифференцируются на три вида:

  • Предназначенные только для генерации электроэнергии;
  • Для генерации электроэнергии и использующие тепловую энергию – когенерация;
  • Как для производства электроэнергии, так для теплоснабжения и кондиционирования – тригенерация.

Каждый вид используемой энергии повышает КПД оборудования:

  • Электроэнергия – 45%;
  • Пар – 18%;
  • Горячая вода – 17%;
  • Кондиционирование – 11%.

Таким образом, может быть использовано до 91% вырабатываемой энергии.

При проектировании автономного или резервного энергоузла, необходимо учитывать потенциальную необходимость приобретения более сложного и дорогостоящего оборудования, при наличии альтернатив.

Основные технические характеристики

Не зависимо от принципа работы газопоршневой электростанции, подбирая оборудование,
необходимо соотносить технические показатели потребителей энергии с характеристиками

генерирующей установки, среди которых:

  • Номинальная мощность, кВт;
  • Генерируемое напряжение, В;
  • Частота генерируемого электрического тока, Гц;
  • Фазность и тип тока – постоянный/переменный;
  • Частота вращения вала ДВС, об/мин;
  • Расход топлива м3(кг)/ч;
  • Габаритные размеры и вес установки.

Монтаж ГПЭС

Монтаж энергоустановки может быть выполнен как внутри капитального здания – цеха промышленного предприятия или жилого комплекса, так и в отдельно стоящем, быстровозводимом модуле.

Модульный монтаж считается более рациональным, т.к. выполнение работ не связано с организацией и сроками строительства основного объекта, а в процессе эксплуатации, удобнее осуществлять сервисное обслуживание и модернизацию оборудования.

Монтаж внутри капитального здания целесообразен с точки зрения экономии на возведении отдельно стоящего модуля и прокладке дополнительных трубопроводов.

В любом случае решение о размещении и способе монтажа должно приниматься на этапе проектирования или реконструкции объекта.

Читайте также:

Производители дизельных станций

Строительство мини-ТЭЦ

 

Газопоршневые электростанции | Цена/стоимость строительства газопоршневых электростанций российского производства под ключ в Екатеринбурге

Использование принципа когенерации позволяет потребителю застраховаться от перебоев в снабжении электроэнергии или ее недостатка при одновременном автономном теплообеспечении. Кроме того, строительство газопоршневой электростанции дает значительный экономический эффект – снижение затрат на тепло и электроэнергию до 2,8 раза.

Компания «УГК-Энергетика» осуществляет поставки газопоршневых установок от ведущих мировых производителей MWM (бывший Deutz), MTU, JCB, Guascor, GE Jenbacher, Tedom и AKSA (Турция). Специалисты «УГК-Энергетика» в зависимости от индивидуальных требований заказчика изготовят установки для газопоршневой электростанции как в блочно-модульном исполнении, так и стационарно, с проектной привязкой к уже существующему зданию или объекту. Возможен вариант размещения станции в быстровозводимых зданиях из легких металлоконструкций.

ООО «УГК-Энергетика» оказывает весь спектр работ и услуг по производству мини-ТЭЦ на основе газопоршневых установок:

  1. технико-экономическое обоснование газопоршневой электростанции;
  2. проектирование мини-ТЭЦ на основе газопоршневой установки по техническому заданию заказчика;
  3. поставки газопоршневых электростанций;
  4. работы по монтажу и пуско-наладке газопоршневой установки;
  5. обучение персонала заказчика правилам эксплуатации газопоршневой электростанции.

Основные технические характеристики газопоршневых установок от «УГК-Энергетика»:

  • энергетическая мощность: от 100 КВт до 5 МВт;
  • переменный трехфазный ток частотой 50 Гц, напряжением 0,4; 6,3; 10,5 кВ;
  • количество газопоршневых установок в комплекте – по желанию заказчика.

Газопоршневые электростанции от «УГК-Энергетика» работают в следующих режимах:

  • автономно,
  • параллельно (две и более газопоршневых установок),
  • параллельно с сетью.

В качестве топлива для газопоршневых электростанций от «УГК-Энергетика» используется природный газ по ГОСТ 5542-88 и попутный газ нефтяных месторождений.

Наши газопоршневые установки создают следующий уровень шума:

  • 100-109 Дб – при открытом исполнении на раме,
  • 70 Дб – с применением шумоизолирующего кожуха.

Для оформления заявки на газопоршневую электростанцию вам необходимо заполнить онлайн-форму опросного листа.

По всем остальным вопросам обращайтесь к нашим специалистам:

ЕкатеринбургРоссия, СНГE-mail
+7 (343) 272-31-808 (800) 201-71-60[email protected]
+7 (343) 272-31-82 [email protected]

Самая мощная газопоршневая в России — Энергетика и промышленность России — № 19 (135) октябрь 2009 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 19 (135) октябрь 2009 года

В церемонии запуска приняли участие президент НК «Роснефть» Сергей Богданчиков, губернатор Ямало-Ненецкого автономного округа Юрий Неелов, руководящий состав компании «Энерготех», которая выступила генеральным подрядчиком строительства, инженеры компании «Wartsila» – поставщика основного генерирующего оборудования. Губернатор и глава «Роснефти» лично осуществили запуск электростанции с панели управления.

ГПЭС Тарасовского месторождения стала самой мощной газопоршневой электростанцией на российском Севере и первой такого масштаба в отечественной истории. Ранее столь масштабные электростанции строились только в советский период. В состав энергоцентра общей мощностью 52,38 МВт вошли шесть газопоршневых энергоблоков на базе двигателей 20V34SG производства компании Wartsila единичной мощностью 8,7 МВт.

Работа энергоблоков осуществляется в когенерационном цикле, при котором тепловая энергия используется не только для производственных процессов, но и для теплоснабжения месторождения. Станция полностью интегрирована в технологические процессы добычи, подготовки и транспортировки нефти Тарасовского месторождения. В связи с тем, что собственное потребление электроэнергии нефтяным промыслом составляет около 34 МВт, часть электрической мощности станции зарезервирована для технологических объектов Ванкорского проекта. В качестве топлива газопоршневые энергоблоки используют предварительно очищенный попутный газ.

– Энергоцентр Тарасовского месторождения на протяжении двух лет являлся для нас ключевым объектом, – отметил исполнительный директор компании «Энерготех» Кирилл Крючков. – Его исключительность подтверждена числом и квалификацией наших сотрудников, задействованных в работах, сроками и масштабами строительства, а более всего – уникальными техническими решениями, использованными на объекте, многие из которых еще не применялись в России.

Всего за полтора года было построено капитальное здание электростанции, проведен монтаж генерирующего оборудования, установлены дымовые трубы, блок агрегатов воздушного охлаждения и пожарные гидранты. В соответствии с проектом в отдельных легковозводимых зданиях размещены трансформаторы связи 10/35 кВ и пункт подготовки топливного газа. Инфраструктура электростанции дополнена ограждениями и контрольно-пропускным пунктом.

– Мы осознаём важность и значимость проекта для «Роснефти», для нас же трудно переоценить завершение строительства Тарасовской ГПЭС – это колоссальный опыт ведения масштабных проектов, который мы уже применяем на Ванкоре, – добавил господин Крючков.

Напомним, что «Энерготех» принимает участие в проекте строительства энергоцентра 42 МВт НПС-2 магистрального нефтепровода Ванкор – Пурпе на базе ГПГУ Wartsila, реализация которого вошла в завершающую фазу.

Тарасовское месторождение расположено в северной части Западной Сибири, в Ямало-Ненецком автономном округе. Месторождение было открыто в 1967 году, а добыча началась в 1986 году. Промышленную разработку нефтегазового промысла ведет компания «РН-Пурнефтегаз», которая входит в состав российского нефтяного холдинга «Роснефть» и является его вторым по величине производственным предприятием. Тарасовское месторождение обеспечивает более 20 процентов добычи сырой нефти «Пурнефтегаза».

СПРАВКА

ООО «Энерготех» – одна из ведущих российских EPC-компаний (от английского engineering, procurement, construction – инжиниринг, поставка и строительство), работающих в области малой энергетики и компрессорного оборудования. «Энерготех» осуществляет все работы по вводу в эксплуатацию генерирующих и компрессорных станций «под ключ»: проектирование, поставку оборудования, строительно-монтажные и пусконаладочные работы, гарантийное и послегарантийное сопровождение, подготовку персонала заказчика.

Производство газопоршневых электростанций мощностью 100

ООО «Техэкспо» с сотрудничестве в партнером-заводом поставляет газопоршневые электростанции на двигателях Doosan и Baudouin мощностью от 100 до 1000 кВт.

Цена на такие газопоршневые станции – самая невысокая на рынке в связи с тем, что станции произведены по специальной технологии на основе дизельного поршневого двигателя внутреннего сгорания, работающего на природном или другом горючем газе. Возможно получение двух видов энергии — тепло и электричество. Опционально ставится система утилизации тепла в ГПЭС (когенерация) либо тригенерация, позволяющая получать холод (актуально для вентиляции, холодоснабжения складов, промышленного охлаждения).

Модели газопоршневых станций

Doosan 100 кВт

Расход топлива — 26 нм3/ч

Цена: 3 000 000 руб

 

Doosan 140 кВт

Расход топлива — 40 нм3/ч

Цена: 4 000 000 руб

Doosan 200 кВт

Расход топлива — 52 нм3/ч

Цена: 5 000 000 руб

 

Doosan 300 кВт

Расход топлива — 77 нм3/ч

Цена: 7 500 000 руб

 

Опции:

Контейнер (+800 000 р. ), шумопоглощение (+140 000р.), когенерация тепла (+1 700 000 р.)

Газопоршневые электростанции на двигателях Doosan 100-300 кВт – фото 1 из 5

Газопоршневые электростанции на двигателях Doosan 100-300 кВт – фото 2 из 5

Газопоршневые электростанции на двигателях Doosan 100-300 кВт – фото 3 из 5

Газопоршневые электростанции на двигателях Doosan 100-300 кВт – фото 4 из 5

Газопоршневые электростанции на двигателях Doosan 100-300 кВт – фото 5 из 5

Baudouin 500 кВт

Расход топлива — 120 нм3/ч

Цена: 13 000 000 руб

Baudouin 1000 кВт

Расход топлива — 260 нм3/ч

Цена: 26 000 000 руб

 

Общие параметры для моделей:

  • Тип топлива — природный газ, пропан-бутан, синтез, попутный нефтяной, шахтный, метан, Био
  • Рабочее давление газа — 50 бар, низкое
  • Расход масла на угар — 0,2 г/кВт*ч
  • Наброс нагрузки за 2 сек. — 80%
  • Минимальный режим работы — 10%

Газопоршневые электростанции FG Wilson, газопоршневые установки MWM

Главная » Оборудование » Газопоршневые установки

 

Мы предлагаем газопоршневые установки производства FG Wilson и MWM, выполняем техобслуживание и ремонт, осуществляем поставку запчастей и расходных материалов.

На базе газопоршневых установок при использовании систем утилизации тепла (от выхлопных газов и контура охлаждения двигателя) возможно строительство мини-ТЭС (мини ТЭЦ).

 

Цены на газопоршневые электростанции Вы можете уточнить у наших специалистов, позвонив по телефону +7 (812) 610-05-02 или отправив запрос на странице Контакты.

 

 

Газопоршневые установки FG Wilson


Данные модели газопоршневых электростанций относятся к системам средней и большой мощности (192 -1250 кВА). Установки предназначены для питания электроэнергией потребителей трехфазного переменного тока (50 Гц). Электростанции оснащены газовыми 4-х тактными поршневыми двигателями (производства Perkins, Scania) с жидкостной системой охлаждения.
Модельный ряд и технические характеристики — на странице Газопоршневые электростанции FG Wilson

 

 

Газопоршневые установки MWM (Deutz Power Systems)


Газопоршневые генераторные установки MWM могут работать на различном газовом топливе: природном газе, попутном газе, пропане, биогазе, газе мусорных свалок, газе сточных вод, особых газах (например, шахтном газе, коксовом газе, древесном газе).

Модельный ряд и технические характеристики — на странице Газопоршневые установки MWM 

 

MWM – немецкий производитель газовых электростанций и когенерационных установок (установки, в которых тепло, выделяемое двигателем, утилизируется, общий КПД составляет около 80%).
В октябре 2008 г. компания Deutz Power Systems GmbH провела ребрендинг, и с тех пор называется MWM GmbH (Motorenwerke Mannheim). Это название отнюдь не новое для немецкого производителя газопоршневых двигателей. До 1985 г., когда завод в Мангейме был интегрирован в группу компаний Deutz AG, он носил это название.

 

 

Газопоршневые установки (ГПУ) предназначены для питания электроэнергией потребителей трехфазного (380/220 В, 50 Гц) переменного тока.

Газопоршневые электростанции используются в качестве источника постоянного и гарантированного электроснабжения больниц, банков, торговых комплексов, аэропортов, производственных и нефтегазодобывающих предприятий.

Моторесурс газового двигателя выше, чем у бензогенераторов и дизельных электростанций, что приводит к уменьшению срока их окупаемости. Эксплуатация газовых электрогенераторов позволяет собственнику не зависеть от плановых и аварийных отключений электроэнергии, а в некоторых случаях и вовсе отказаться от услуг поставщиков электроэнергии.

 

Автономные газовые установки как правило используются в качестве основного источника энергоснабжения.

Диапазон мощностей ГПУ составляет от 0,1 до нескольких десятков мегаватт. КПД газопоршневых электроагрегатов может насчитывать от 36 до 50%. При использовании тепла, вырабатываемого ГПУ, в системах отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования КПД установок может достичь 90%. В связи с этим, целесообразно эксплуатировать газопоршневую электростанцию в качестве мини-ТЭЦ.


При выборе оборудования необходимо учитывать, что на газопоршневые электростанции негативно влияют продолжительные нагрузки ниже допустимого уровня (25%). Помимо этого, рекомендуется разделить требуемую мощность между несколькими электростанциями (с учетом допустимой минимальной нагрузки), включая в расчет кроме необходимого числа установок еще одну резервную. Наличие резерва необходимо для обеспечения непрерывности энергоснабжения при возможных отключениях основной установки в условиях, когда невыгодны временное подключение к централизованной сети и тарифы на электричество, либо при физической недоступности энергосетей.

Газопоршневые электростанции можно ремонтировать непосредственно на объекте.

 

Основные преимущества газопоршневых установок:

  • низкая стоимость электроэнергии, и как следствие, быстрая окупаемость энергетической установки
  • возможность утилизации тепла, что повышает КПД оборудования с 35-45% до 85-90%
  • доступность и безопасность газа по сравнению с другими видами топлива
  • простота в техобслуживании

 

Для получения дополнительной информации по газопоршневым установкам позвоните нам по телефону +7 (812) 610-05-02 или отправьте предварительную заявку.

 

 

 

(PDF) Повышение КПД котлоагрегата за счет установки газопоршневой микроцентрализованной ТЭЦ

Использование содержания данной работы допускается на условиях лицензии Creative Commons Attribution 3.0. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание на автора (авторов) и название работы, цитирование журнала и DOI.

Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd

IPDME2018

IOP Conf. Серия: Наука о Земле и окружающей среде 194 (2018) 052020 IOP Publishing

doi: 10.1088 / 1755-1315 / 194/5/052020

1

Повышение КПД котлоагрегата установкой газопоршневой

ТЭЦ

Осинцев К.В., Приходько И.С., Пашнин В.О.

Южно-Уральский государственный университет Ленина, 76, г. Челябинск, 454080, Россия

E-mail: [email protected]

Аннотация. Статья посвящена способам повышения эффективности котельной

, вырабатывающей тепло в виде горячей воды.Также затронуты проблемы дефицита и бесперебойного питания

. Одним из способов решения проблемы является использование газопоршневых двигателей

и реконструкция котельной в микрогазопоршневую электростанцию. Установки

данного типа могут использоваться для производства различных видов продукции, в том числе на предприятиях энергетики

и минерально-сырьевого комплекса. Рассмотрены пути улучшения существующего оборудования.

Показаны возможности использования экономического анализа для определения места установки и выбора

количества и мощности газопоршневого агрегата.Свойства промежуточных теплоносителей

газопоршневого двигателя различаются в зависимости от требуемой температуры теплоносителя

— горячей воды.

1. Введение

Повышение экономичности и энергосбережения котельной требует усовершенствования систем теплоэнергетики

. Основные задачи — снизить потери до минимума, обеспечить эффективное использование топлива

и обеспечить население страны надежным теплом и электричеством.В то же время

мероприятий по повышению экономичности и эффективности должны осуществляться с небольшими капитальными вложениями [1,

2]. Одно из перспективных направлений — внедрение автономных когенерационных систем, таких как мини-ТЭЦ

. Широкое распространение газопоршневой двигатель получил за счет совместной выработки

электрической и тепловой энергии на небольшом удалении от потребителя. При этом экономия затрат

за счет небольшого расстояния от газопоршневого двигателя до тепловых сетей.Мини-ТЭЦ

целесообразно установить при недостаточных возможностях существующих источников электроэнергии

и тепла, с повышением КПД котельной, с пониженным качеством тепловой

энергия от источников поколения, не отвечающие современным требованиям. Также снижается зависимость от повышения тарифов на тепло и электроэнергию на

, так как себестоимость энергии ТЭЦ

намного ниже [3, 4].Газопоршневой двигатель работает на природном газе, который при сжигании

выделяет углекислого газа намного меньше, чем при работе на мазуте. Таким образом, газопоршневой двигатель

оказывает гораздо меньшее воздействие на окружающую среду. Строительство мини-ТЭЦ

— это доступный способ получения тепла и электроэнергии, поскольку природный газ доступен практически

на всей территории России. Комбинированное производство энергии на мини-ТЭЦ

дает ряд преимуществ, таких как значительная экономия топлива, увеличенная мощность котельной

и улучшенные условия окружающей среды [5, 6].Наименее загрязняющей атмосферой являются парниковые газы

мини-ТЭЦ с газопоршневым двигателем. С экологической точки зрения, когда

Пневматическая винтовка — Maximus Shooting Air Rifle Производитель из Дели

Выстрел 10 ВЫСТРЕЛОВ
Марка BENJAMIN
Цвет Черный
Калибр .177
Материал SYNTHETIC

Теперь, во второй версии, Benjamin Fortitude помогает создать новое поколение стрелков PCP с пневматической винтовкой, которая сочетает в себе некоторые из лучших характеристик линия Бенджамина.

Как регулируемый PCP, вы можете рассчитывать на длинные последовательные струны выстрела, питаемые цилиндром Fortitude на 3000 фунтов на квадратный дюйм. Воспользовавшись новейшими инновациями Бенджамина, Fortitude обеспечивает до 60 выстрелов за один заряд при максимальной мощности на своей регулируемой силовой установке. Толкает свинцовые боеприпасы со скоростью до 950 футов в секунду калибра .177. Все, что вам нужно сделать, это заполнить цилиндр воздухом через быстроразъемный штуцер с наружной резьбой, зарядить 10-зарядный роторный магазин и поразить дальнобойные подрывные цели с потрясающей точностью.Бенджамин знает, что вам нужна не только точность, но и скрытность, а полностью закрытый ствол делает ваши выстрелы более удобными.

Для тех, кому нравится настраивать и настраивать свое оружие, Fortitude Gen2 имеет регулируемое натяжение пружины молота, расположенное в задней части затвора. Хотя на заводе он установлен примерно в середине диапазона регулировки, те, кто хочет большей мощности, могут повернуть регулировочный винт по часовой стрелке, чтобы увеличить скорость (и уменьшить количество выстрелов), в то время как те, кто заинтересован в получении большего количества выстрелов за одно заполнение, могут отрегулировать против часовой стрелки до 200 выстрелов за одно заполнение (и с пониженной скоростью).

Крепость Fortitude встроена в всепогодный синтетический приклад, обеспечивающий легкий вес винтовки 5,3 фунта (без оптического прицела). 11-миллиметровый ласточкин хвост позволяет установить оптику по вашему выбору и при этом сохранить ее легкий вес. Для тех, кто хочет взять Fortitude в лес, приклад оснащен поворотными шпильками для крепления ремня.

Если вы готовы к пневматической винтовке, которая сочетает в себе регулируемые повторяющиеся выстрелы и высококачественные функции по доступной цене, Benjamin Fortitude — это винтовка для вас!

Пневматическая винтовка Benjamin Fortitude Gen2 PCP

  • Пневматическая с предварительным зарядом
  • Bolt-Action
  • Поворотный магазин на 10 круглых
  • Двусторонняя синтетическая ложа
  • 9014 мм Крепление «ласточкин хвост»
  • Полностью регулируемый
  • Одноступенчатый спусковой крючок
  • Полностью закрытый ствол
  • Заполняющий штуцер быстрого отсоединения с наружной резьбой
  • Включает крепления для ремня

Калибр.177
Максимальная скорость 950 кадров в секунду
Стандартный Синтетический черный
Направляющая для пневматического оружия НЕТ
Использование пневматического оружия Plinking / Fun
Общая длина 42,6 дюйма
Длина ствола 23,31 дюйма
Ствол Нарезной
Объем выстрела 10
Мушка Нет
Задний прицел Нет
Регулировка триггера Фиксированная
Безопасность Вручную
Возвратный клапан НЕТ
Силовая установка Предварительно заряженная пневматическая
Вес 5.3 фунта

Дополнительная информация:

  • Производственная мощность: 100
  • Срок поставки: 7 ДНЕЙ
  • Детали упаковки: УПАКОВКА КОРОБКИ

Кто изобрел автомобиль? | Живая наука

История автомобиля — длинная и извилистая дорога, и определить, кто именно изобрел автомобиль, непросто. Но если вы перемотаете назад эволюцию автомобилей, прошедшую мимо GPS, антиблокировочной системы тормозов и автоматических коробок передач и даже модели T, в конечном итоге вы получите Benz Motor Car No.1, недостающее звено между автомобилями и конными багги.

Карл Бенц запатентовал трехколесный автомобиль, известный как Motorwagen, в 1886 году. Это был первый настоящий современный автомобиль. Бенц также запатентовал свою собственную систему дроссельной заслонки, свечи зажигания, переключатели передач, водяной радиатор, карбюратор и другие основы автомобиля. В конце концов Бенц создал автомобильную компанию, которая существует до сих пор как Daimler Group.

Долгая история автомобиля

Бенц запатентовал первый автомобиль с бензиновым двигателем, но он не был первым провидцем самоходных машин.Некоторые основные моменты в истории автомобиля:

  • Леонардо да Винчи нарисовал безлошадную механизированную повозку в начале 1500-х годов. Как и многие его конструкции, он не был построен при его жизни. Однако точная копия выставлена ​​в замке Кло-Люсе, последнем доме Леонардо, а теперь его музее.
  • Парусные колесницы, приводимые в движение ветром, использовались в Китае, когда приезжали первые жители Запада, и в 1600 году Саймон Стивен из Голландии построил одну, которая перевозила 28 человек и преодолевала 39 миль (63 км) за два часа, согласно General Motors. .
  • Француз Николас-Жозеф Кюньо построил самоходную машину с паровым двигателем в 1769 году. Тележка, предназначенная для перемещения артиллерийских орудий, двигалась со скоростью пешехода (2 мили в час или 3,2 км / ч) и должна была останавливаться. каждые 20 минут строить новую паровую головку.

Двигатели внутреннего сгорания

Важнейшим элементом современного автомобиля является двигатель внутреннего сгорания. Этот тип двигателя использует взрывное сгорание топлива, чтобы толкать поршень внутри цилиндра. Движение поршня вращает коленчатый вал, который соединен с колесами карданного вала автомобиля.Как и сам автомобиль, двигатель внутреннего сгорания имеет долгую историю. Неполный список разработок включает:

  • 1680: Христиан Гюйгенс, более известный своим вкладом в качестве астронома, спроектировал, но так и не построил двигатель внутреннего сгорания, работающий на порохе.
  • 1826: англичанин Сэмюэл Браун переделал паровой двигатель, чтобы он сжигал бензин, и поместил его на повозку, но этот прототип автомобиля также так и не получил широкого распространения.
  • 1858: Жан Жозеф-Этьен Ленуар запатентовал двигатель внутреннего сгорания двойного действия с электрическим искровым зажиганием, работающий на угольном газе.Он улучшил этот двигатель, чтобы он работал на бензине, прикрепил его к трехколесной повозке и проехал 50 миль.
  • 1873: американский инженер Джордж Брайтон разработал двухтактный керосиновый двигатель. Считается первым безопасным и практичным масляным двигателем.
  • 1876: Николаус Август Отто запатентовал первый четырехтактный двигатель в Германии.
  • 1885: Готлиб Даймлер из Германии изобрел прототип современного бензинового двигателя.
  • 1895: Рудольф Дизель, французский изобретатель, запатентовал дизельный двигатель, который был эффективным двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Электромобили

Электромобили были доступны в середине 19 века, но потеряли популярность после того, как Генри Форд разработал свою модель T, по данным Министерства энергетики США. Однако в последние годы электромобили вернулись. Только в 2016 году в США было продано более 159 000 электромобилей, из них более половины — только в Калифорнии. Эта технология, как и двигатель внутреннего сгорания, также имеет долгую историю, которую трудно указать одному изобретателю.

По данным AutomoStory, два изобретателя, как правило, независимо друг от друга изобрели первый электромобиль: Роберт Андерсон, шотландский изобретатель, и Томас Дэвенпорт, американский изобретатель, в 1830-х годах. Первая аккумуляторная батарея была изобретена в 1865 году французским физиком Гастоном Плантом, который заменил неперезаряжаемые батареи, использовавшиеся в ранних моделях электромобилей. Вот некоторые из следующих нововведений:

  • Французский химик Камиль Фор в 1881 году улучшил конструкцию свинцово-кислотных аккумуляторов Plante, сделав электромобили жизнеспособным выбором для водителей.
  • Уильям Моррисон из Де-Мойна, штат Айова, был первым, кто успешно построил электромобиль в Соединенных Штатах в 1891 году.
  • Камилла Женаци, бельгийский автогонщик, построила и участвовала в гонках на электромобиле, установив новый рекорд наземной скорости 62 миль в час (100 км / ч) в 1899 году. Его автомобиль назывался La Jamais Contente (что означает «никогда не удовлетворенный»).
  • Фердинанд Порше, немецкий автомобильный инженер, изобрел первый гибридный автомобиль в 1900 году.
  • Томас Эдисон разработал в 1907 году никель-щелочную батарею, которая была более прочной и менее опасной, чем свинцово-кислотная батарея, используемая в автомобилях.Батарея не понравилась большинству потребителей, так как у нее была более высокая начальная стоимость, но она была внедрена в грузовых автомобилях нескольких компаний из-за ее долговечности и большей дальности действия.

Электромобили продолжали набирать популярность, и в 1895 году состоялась первая автомобильная гонка в Соединенных Штатах — 52-мильный «рывок» из Чикаго в Уокиган, штат Иллинойс, и обратно, который занял у победителя 10 часов 23 минуты (в среднем скорость 5 миль / ч / 8 км / ч) — было шесть статей, две из которых были электромобилями, согласно журналу Smithsonian.По данным Министерства энергетики, к 1900 году у службы такси Нью-Йорка было около 60 электромобилей, и примерно треть автомобилей в США были электрическими.

Когда Генри Форд представил модель T в 1908 году, недорогой и высококачественный автомобиль с бензиновым двигателем стал очень популярным, и, по данным Министерства энергетики, начался упадок электромобилей. К 1920-м годам бензин стал дешевле и доступнее, и все больше американцев путешествовали на большие расстояния.Электромобили не обладали таким запасом хода, как автомобили с бензиновым двигателем, а электричество по-прежнему было недоступно во многих сельских городах, поэтому автомобили с бензиновым двигателем стали предпочтительными.

В 1976 году Конгресс принял Закон об исследованиях, разработках и демонстрациях электрических и гибридных транспортных средств из-за роста цен на нефть, нехватки бензина и зависимости от иностранной нефти. Многие автомобильные компании начали исследовать и разрабатывать новые топливосберегающие и электрические варианты, хотя до 1990-х годов ничего особенного не произошло.

Toyota Prius, разработанная и выпущенная в Японии в 1997 году, была первым серийным гибридным автомобилем в мире и была доступна во всем мире к 2000 году. Гибридный автомобиль Honda Insight был выпущен в Соединенных Штатах в 1999 году.

Tesla Motors начал разработку и производство роскошного полностью электрического автомобиля, способного проехать более двухсот миль без подзарядки в 2003 году, а первая модель была выпущена в 2008 году. Chevrolet Volt, выпущенный в 2010 году, был первым доступным подключаемым гибридом, который использовал бензиновый двигатель, чтобы увеличить запас хода автомобиля, когда батарея была разряжена.Nissan LEAF был также выпущен в 2010 году и был более доступен для публики, чем Tesla Model S.

Сегодня почти все крупные и многие небольшие автомобильные компании разрабатывают свои собственные электрические и гибридные модели.

Инновационный и предпринимательский

Карл Бенц, изобретатель первого практичного современного автомобиля. (Изображение предоставлено Daimler.com)

Карл Бенц изобрел автомобиль, потому что его машина была практичной, использовала бензиновый двигатель внутреннего сгорания и работала так же, как современные автомобили.

Бенц родился в 1844 году в Карлсруэ, городе на юго-западе Германии. Его отец был железнодорожником, погибшим в аварии, когда Бенцу было 2 года. Несмотря на бедность, мать Бенца поддерживала его и его образование. Он был принят в Университет Карлсруэ в 15 лет и окончил его в 1864 году со степенью инженера-механика.

Первое предприятие Benz по производству чугуна и листового металла провалилось. Однако его новая невеста, Берта Рингер, использовала свое приданое, чтобы профинансировать новый завод по производству газовых двигателей.Получив прибыль, Бенц смог начать строительство безлошадного газового экипажа.

Бенц построил три прототипа своего автомобиля в частном порядке к 1888 году, когда Берта решила, что пришло время для прессы. Ранним утром Берта взяла последнюю модель и отвезла двух сыновей-подростков 66 миль до дома своей матери. Попутно ей пришлось импровизировать ремонт кожи обуви, заколки для волос и подвязки.

Успешная поездка показала Бенцу, как улучшить машину, и показала сомнительной публике, что автомобили полезны.В следующем году Benz продемонстрировал Motorwagen Model 3 на Всемирной выставке в Париже.

Бенц умер в 1929 году, всего через два года после того, как он объединился с компанией-производителем автомобилей Готтлиба Даймлера и образовал то, что сегодня называется Daimler Group, производителем Mercedes-Benz.

Дополнительная информация от Рэйчел Росс, автора Live Science.

Дополнительные ресурсы

CharterHub.com | Словарь терминов.

AC, A / C = кондиционер

ADs = Директивы по летной годности (техническое обслуживание или модификация по заказу FAA)

ADF = автоматический пеленгатор

AFIS = бортовая система полетной информации

AI = индикатор отношения

AP = Автопилот

Ежегодно = Обязательная проверка планера и силовой установки, которая проводится каждые 12 месяцев

A & P = Планер и силовая установка

AP / FD = Автопилот / Директор полета

Aux Fuel = Вспомогательные топливные баки

Ботинки = надувное устройство на передней кромке крыла и хвосте, используемое для удаления льда

CAMP = Компьютеризированная программа технического обслуживания самолетов

CHT = Температура головки цилиндра

COM = Радиосвязь

Обычная передача = два основных колеса с одним хвостовым колесом

C / R = пропеллеры встречного вращения

Циклов = Цикл турбинного двигателя начинается с запуска двигателя, продолжается до полной мощности и заканчивается выключением

DF = пеленгатор

DG = Направление гироскопа

DME = Оборудование для измерения расстояния

EFIS = система электронных летных аппаратов

EGT = индикатор температуры выхлопных газов

ENC = кодировщик

FD = Директор по полетам

Удаление льда = Полное оборудование для удаления льда, установленное на крыльях, хвосте, стойке и лобовом стекле

Full De-Ice = Полное противообледенительное оборудование, установленное на крыльях, хвосте, опорах и лобовом стекле

Полная панель = Все гироскопы, необходимые для полета по приборам

FWF = Перенаправление межсетевого экрана (с учетом капитального ремонта)

GNS = Глобальная навигационная система

Gold Crown = комплект авионики от King Radio Corp

GPS = Глобальная система позиционирования

GS = глиссада

HF = высокочастотное радиооборудование

Hot Prop = пропеллер с противообледенительной системой

л.с. =

лошадиных сил

HSI = индикатор горизонтального положения

IFR = Правила полетов по приборам

ILS = система посадки по приборам

ИРАН = Инспекционный ремонт по мере необходимости

K-Ice = сертифицировано FAA для полетов в условиях обледенения

Известное обледенение, известное обледенение = сертифицировано FAA для полета в условиях обледенения

LE = левый двигатель

LOC = приемник курсового радиомаяка и индикатор

Loran = Навигация на большие расстояния

Топливо LR = Топливо дальнего действия

LRT = топливные баки большой дальности

Microline = Комплект авионики от Collins Radio Corp

Mid-Time = Средняя треть рекомендованного межремонтного периода двигателя

MLS = микроволновая система посадки

MSP = Программа технического обслуживания

NAV = навигационное радио

Nav / Com = Радио навигации и связи

NDH = Нет истории повреждений

OXY = кислородная система для пассажиров и экипажа

PBH = Почасовая программа техобслуживания

P&I = Покраска и интерьер

PMA = Утверждение производителя деталей

стр.ИЛИ ЖЕ. = Цена по запросу

Proline = Комплект авионики от Collins Radio Corp

RDF = Радиопеленгатор

RDR / Radar = Бортовой метеорологический радар

RE = Правый двигатель

RG = убирающееся шасси

RMI = радио магнитный индикатор

RNAV = устройство зональной навигации

SBs = Сервисный бюллетень (обслуживание или модификация по заказу производителя)

SCMOH = с момента капитального ремонта Chrome

ОЦЕНКА = С момента проверки сердечника (ссылка на турбинный двигатель)

SFRM = с заводского восстановления (относится к двигателям)

SFRMN = с заводского восстановления (относится к двигателям)

SHOT = с момента проверки горячей секции (ссылка на турбинный двигатель)

SHP = Мощность на валу в лошадиных силах (ссылка на турбинный двигатель)

SHSI = с момента проверки горячей секции (ссылка на турбинный двигатель)

Silver Crown = комплект авионики от King Radio Corp

Подчиненный компас = гиростабилизированная система компаса, направленная на север

SMPI = с момента основной периодической проверки (ссылка на турбинный двигатель)

SMOH = с момента капитального ремонта (время двигателя)

S / N = серийный номер

SOH = после капитального ремонта

SPOH = с момента капитального ремонта винта (привязка по времени)

STC = Дополнительный сертификат типа

STOL = возможность короткого взлета и посадки

СТОП = после капитального ремонта (относится к двигателям)

TBO = время между капитальным ремонтом

TCAS = Система предупреждения о дорожном движении и столкновений

3LMB = Три световых указателя

Tri Gear = трехколесное шасси с носовым колесом

TRs = Реверсеры тяги

TT = Общее время (для планера)

TTAE = Общее время работы корпуса и двигателя (ов)

TTA & E = Общее время работы корпуса и двигателя (ов)

TTAF = Общее время планера

TTSN = Общее время с момента появления нового (привязка времени планера)

Турбовинтовой = Винтовой самолет с приводом от газотурбинного двигателя

TXP = транспондер

UHF = сверхвысокая частота

VFR = Правила визуальных полетов

VHF = очень высокая частота

VLF = очень низкая частота

VOR = Visual Omni Range (навигационное радио)

Wet Wings = Метод удержания топлива в крыльях без использования резиновых топливных элементов

XPDR = транспондер

GM планирует отказаться от бензиновых и дизельных автомобилей к 2035 году

Глава GM Мэри Барра планирует привести автопроизводителя к полностью электрическому будущему, и, исходя из доли мирового рынка и инфраструктуры, у него хорошие возможности для этого. General Motors

General Motors хочет прекратить продажи автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями к 2035 году в рамках более широкого обязательства стать углеродно-нейтральным к 2040 году.

GM установила дату в качестве своей цели, но хеджировала свои обязательства, описывая этот шаг как «стремление к 2035 году устранить выбросы выхлопных газов из выхлопных труб новых легких транспортных средств».

Он также присоединился к Business Ambition Pledge — глобальному соглашению, направленному на ограничение глобального повышения температуры до 1,5 градусов Цельсия по сравнению с доиндустриальным уровнем.

«General Motors вместе с правительствами и компаниями по всему миру работает над созданием более безопасного, экологичного и лучшего мира», — заявила в четверг исполнительный директор GM Мэри Барра. «Мы призываем других последовать нашему примеру и оказать значительное влияние на нашу отрасль и экономику в целом».

Другие автомобильные компании, взявшие на себя обязательство по защите климата, включают BMW, Ford, Mercedes-Benz, Volkswagen и Volvo.

Некоторые регионы и страны планируют запретить или ограничить новые продажи новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, включая Норвегию к 2025 году, Соединенное Королевство к 2030 году, Калифорнию и Японию к 2035 году и
Калифорнию к 2035 году.

Автопроизводитель уже начал переходный период и потратит 27 миллиардов долларов на разработку электромобилей и автономных автомобилей в период с 2020 по 2025 год, что больше, чем его инвестиции в газовые и дизельные автомобили. Инициатива GM включает реконфигурацию сборочного центра Детройт-Хамтрамк в Мичигане и завода в Спринг-Хилле, штат Теннесси, для производства только электромобилей.

GM планирует выпустить 30 новых электромобилей по всему миру к 2025 году и заявила, что все ее автономные автомобили будут построены на электрической архитектуре.По словам автопроизводителя, на водителей автомобилей GM приходится 75% выбросов углекислого газа.

GM склоняется в этом направлении, но, взяв на себя широкое политическое обязательство, он сигнализирует, куда он планирует сделать самые крупные инвестиции, сказал Forbes Wheels Майк Рэмси, аналитик автомобильной и интеллектуальной мобильности исследовательской компании Gartner Inc.

«Подумайте о деньгах, которые можно было бы вложить в новый двигатель или трансмиссию, которые, как ожидается, прослужат 10 лет», — говорит Рэмси.«Я ожидаю, что с этого момента мы почти не увидим инвестиций в двигатели внутреннего сгорания, за исключением того, что можно делать постепенно или с помощью программного обеспечения».

Chevrolet Bolt получит более крупный брат-кроссовер Bolt EUV (сокращенно от электромобиля), который автопроизводитель дебютирует в ближайшие месяцы. General Motors

Но перед GM также стоит задача убедить потребителей перейти на электромобиль с бензинового автомобиля.

Хотя в прошлом году продажи выросли на 10%, по данным MotorIntelligence, американцы приобрели только 260 000 электромобилей из почти 15 миллионов проданных легковых автомобилей.Tesla Model 3 составила почти половину объема продаж электромобилей. Единственный электромобиль GM, Chevrolet Bolt, продал менее 21 000 экземпляров.

«Им придется проявить творческий подход и, возможно, делать то, чего у них не было в прошлом, например, субсидировать домашние зарядные устройства или даже работать напрямую с энергетическими компаниями или даже с установщиками солнечных батарей», — говорит Рэмси.

Но среди унаследованных автопроизводителей GM может оказаться в наилучшей позиции для выхода с рынка автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, по мнению Гэри Силберга, руководителя глобального автомобильного сектора международной консалтинговой и бухгалтерской фирмы KPMG.

Его двумя основными рынками являются Северная Америка и Китай, регионы, где инфраструктура электрических зарядок быстро развивается. GM лидирует в США по продажам автомобилей, занимая 17% рынка.

«GM умен, — говорит Силберг. «Для них может сработать стратегия полностью электромобилей».

Другие автопроизводители столкнутся с препятствиями.

«Более 4 миллиардов человек на планете живут в регионе, где они не могут подключить автомобиль, а большая часть Юго-Восточной Азии не имеет инфраструктуры для электромобилей», — говорит Силберг.

Например, Toyota — крупный игрок в Индонезии и Азии, Вьетнаме, Филиппинах и Таиланде, а также растет в Индии.

GM заявила, что работает с Фондом защиты окружающей среды для достижения своих целей.

«GM совершенно ясно дает понять, что принятие мер по устранению загрязнения от всех новых легковых автомобилей к 2035 году является важным элементом бизнес-плана любого автопроизводителя», — сказал президент Фонда защиты окружающей среды Фред Крупп.

GM увеличила запас хода своего Chevrolet Bolt 2020 года до 230 миль, что делает его доступной альтернативой некоторым электромобилям премиум-класса с увеличенным запасом хода, таким как Audi e-Tron и Tesla Model Y.

Крупп отметил, что экологическая группа и автопроизводитель «имели некоторые важные различия в прошлом, но сейчас в Америке новый день — день, когда серьезное сотрудничество для достижения электрификации транспорта, научно-обоснованного прогресса в области климата и справедливого распределения экономических возможностей может сдвинуть с мертвой точки. наша нация вперед ».

Некоторые скептически отнеслись к заявлению GM.

«GM в настоящее время продает только одну модель электромобиля, Chevy Bolt, и последовательно борется со стандартами и политикой в ​​области парниковых газов, чтобы расширить рынок автомобилей с нулевым уровнем выбросов», — говорит Дэвид Фридман, вице-президент по защите прав потребителей Consumer Reports.

Если GM «перейдет от устремлений к твердым производственным планам и политической поддержке, потребители могут получить большую выгоду», — говорит Фридман.

В планах автопроизводителя — предлагать электромобили во всех сегментах: седаны, кроссоверы, внедорожники и грузовики.

Автопроизводитель заявил, что постепенно отказывается от бензиновых и дизельных легковых автомобилей, в результате чего более крупные грузовики и коммерческие автомобили будут оснащены двигателями внутреннего сгорания.

Но GM также разрабатывает версии более крупных автомобилей с нулевым выбросом выхлопных газов.На этой неделе он объявил о сделке с производителем тяжелых грузовиков Navistar International Corp. на поставку водородных топливных элементов для модели экологичного полуприцепа. В следующем году большая установка, работающая на водороде, пройдет испытания на авианосце J.B. Hunt, а серийное производство намечено на 2024 год.

Компания также создает целую экосистему электрических автофургонов под новым бизнес-подразделением под названием BrightDrop.

Системы управления и мониторинга аккумуляторных батарей BMS

BMS означает разные вещи для разных людей.Для некоторых это просто мониторинг батареи, отслеживающий ключевые рабочие параметры во время зарядки и разрядки, такие как напряжение и ток, внутренняя температура батареи и температура окружающей среды. Цепи мониторинга обычно обеспечивают входы для устройств защиты, которые генерируют сигналы тревоги или отключают аккумулятор от нагрузки или зарядного устройства, если какой-либо из параметров выходит за допустимые пределы.

Для энергетика или инженера завода, ответственного за резервное питание, батарея является последней линией защиты от отключения электроэнергии или выхода из строя телекоммуникационной сети. BMS означает системы управления батареями.Такие системы включают в себя не только мониторинг и защиту батареи, но также методы поддержания ее готовности к выдаче полной мощности при необходимости и методы продления ее срока службы. Это включает в себя все, от управления режимом зарядки до планового обслуживания.

Для автомобильного инженера система управления батареями является компонентом гораздо более сложной быстродействующей системы управления энергопотреблением и должна взаимодействовать с другими бортовыми системами, такими как управление двигателем, климат-контроль, системы связи и безопасности.

Таким образом, существует множество разновидностей BMS.

Проектирование BMS

Чтобы контролировать производительность и безопасность аккумуляторной батареи, необходимо понимать, что необходимо контролировать и почему это необходимо контролировать. Это требует глубокого понимания фундаментального химического состава элементов, рабочих характеристик и режимов отказа батарей, особенно отказов литиевых батарей.Аккумулятор нельзя рассматривать просто как черный ящик.

Строительные блоки BMS

Есть три основные цели, общие для всех систем управления батареями

  • Защитите элементы или аккумулятор от повреждений
  • Продлить срок службы аккумулятора
  • Поддерживайте аккумулятор в таком состоянии, в котором он может выполнять функциональные требования приложения, для которого он был задан.

Для достижения этих целей BMS может включать в себя одну или несколько из следующих функций. (Перейдите по ссылкам, чтобы увидеть, как реализованы эти функции.)

  • Защита элементов Защита аккумулятора от недопустимых условий эксплуатации является фундаментальной для всех приложений BMS. На практике BMS должна обеспечивать полную защиту ячеек, чтобы покрыть практически любые непредвиденные обстоятельства.Эксплуатация батареи за пределами указанных проектных ограничений неизбежно приведет к выходу батареи из строя. Помимо неудобств, стоимость замены батареи может быть непомерно высокой. Это особенно верно для высоковольтных и высокомощных автомобильных аккумуляторов, которые должны работать в агрессивных средах и которые в то же время являются предметом злоупотреблений со стороны пользователя.
  • Контроль заряда Это важная функция BMS. Из-за неправильной зарядки повреждается больше батарей, чем по любой другой причине.
  • Управление потреблением Хотя управление потреблением напрямую не связано с работой самой батареи, оно относится к приложению, в котором используется батарея. Его цель состоит в том, чтобы свести к минимуму утечку тока в батарее за счет разработки методов энергосбережения в схемах приложений и, таким образом, продлить время между зарядками батареи.
  • Определение SOC Для многих приложений требуется информация о состоянии заряда (SOC) аккумулятора или отдельных ячеек в цепочке аккумуляторов.Это может быть просто для того, чтобы предоставить пользователю индикацию оставшейся емкости в батарее, или это может потребоваться в схеме управления для обеспечения оптимального управления процессом зарядки.
  • Определение SOH Состояние работоспособности (SOH) — это мера способности батареи обеспечивать заданную мощность. Это жизненно важно для оценки готовности оборудования аварийного электроснабжения и является индикатором необходимости проведения технического обслуживания.
  • Балансировка ячеек В цепях многоэлементных батарей небольшие различия между элементами из-за производственных допусков или условий эксплуатации, как правило, увеличиваются с каждым циклом заряда / разряда.Более слабые элементы перенапрягаются во время зарядки, в результате чего они становятся еще слабее, пока они в конечном итоге не выйдут из строя, что приведет к преждевременному выходу из строя батареи. Балансировка ячеек — это способ компенсации более слабых ячеек путем выравнивания заряда всех ячеек в цепи и, таким образом, продления срока службы батареи.
  • История — (функция журнала) Мониторинг и сохранение истории батареи — еще одна возможная функция BMS. Это необходимо для оценки состояния батареи, а также для определения того, подвергалась ли она неправильному обращению.Такие параметры, как количество циклов, максимальное и минимальное напряжение и температура, а также максимальные токи зарядки и разрядки, могут быть записаны для последующей оценки. Это может быть важным инструментом при оценке претензий по гарантии.
  • Аутентификация и идентификация BMS также позволяет записывать информацию о ячейке, такую ​​как обозначение типа производителя и химический состав ячейки, что может облегчить автоматическое тестирование, а также номер партии или серийного номера и дату производства, что позволяет отслеживать в случае отказы ячеек.
  • Связь Большинство систем BMS включают ту или иную форму связи между аккумулятором и зарядным устройством или испытательным оборудованием. У некоторых есть ссылки на другие системы, взаимодействующие с аккумулятором для отслеживания его состояния или истории. Интерфейсы связи также необходимы, чтобы позволить пользователю получить доступ к батарее для изменения параметров управления BMS или для диагностики и тестирования.

Следующие примеры иллюстрируют три очень разных приложения BMS в действии.

Интеллектуальные батареи

Срок службы никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов, таких как те, которые используются в электроинструментах, можно продлить за счет использования интеллектуальной системы зарядки, которая облегчает обмен данными между аккумулятором и зарядным устройством. Батарея предоставляет информацию о своих характеристиках, текущем состоянии и истории использования, которая используется зарядным устройством для определения оптимального профиля зарядки или, в зависимости от приложения, в котором она используется, для управления ее использованием.

Основная цель комбинации зарядного устройства / аккумулятора состоит в том, чтобы обеспечить возможность включения более широкого диапазона схем защиты, которые предотвращают перезарядку или повреждение аккумулятора и, таким образом, продлевают срок его службы. Контроль заряда может осуществляться как аккумулятором, так и зарядным устройством. Целью комбинации приложения / аккумулятора является предотвращение перегрузок и сохранение заряда аккумулятора. Как и в случае с комбинацией зарядных устройств, контроль разряда может осуществляться либо в приложении, либо в аккумуляторе.

Хотя было разработано несколько специальных ячеек, включающих интеллект, этот интеллект, скорее всего, будет реализован в аккумуляторной батарее.

Система работает следующим образом:

Интеллектуальная батарея или интеллектуальная батарея обеспечивает выходные сигналы датчиков, которые показывают фактическое состояние напряжения, тока и температуры внутри батареи, а также состояние заряда.Он также может обеспечивать функции сигнализации, указывающие на выход за пределы допуска.

Интеллектуальная батарея также содержит микросхему памяти, которая запрограммирована производителем с информацией о технических характеристиках батареи, например: —

  • Данные производства (имя, дата, серийный номер и т. Д.)
  • Клеточная химия
  • Емкость ячейки
  • Механический код схемы
  • Верхний и нижний пределы напряжения
  • Пределы максимального тока
  • Пределы температуры

После того, как аккумулятор введен в эксплуатацию, в памяти также могут быть записаны: —

  • Сколько раз аккумулятор был заряжен и разряжен.
  • Истекшее время
  • Внутреннее сопротивление аккумулятора
  • Температурный профиль, которому он был подвергнут
  • Работа любых контуров принудительного охлаждения
  • Любые случаи превышения лимитов.

Система также требует устройств, которые могут быть либо в аккумуляторе, либо в зарядном устройстве, либо в обоих, которые могут прерывать или изменять зарядку в соответствии с набором правил.Точно так же разряд батареи может контролироваться батареей или схемами управления потреблением в приложении.

Intelligent Battery также требует интеллектуального зарядного устройства, с которым можно разговаривать, и языка, на котором они могут говорить.

Зарядное устройство запрограммировано так, чтобы реагировать на входные данные от аккумулятора, оптимизировать профиль зарядки, заряжать с максимальной скоростью до достижения заданной температуры, затем замедлять или останавливать заряд и / или включать охлаждающий вентилятор, чтобы не превышать температурный предел и, таким образом, избежать необратимого повреждения аккумулятора.Если ухудшение внутреннего импеданса батареи указывает на необходимость восстановления, зарядное устройство также можно запрограммировать на восстановление батареи, подвергнув ее нескольким циклам глубокой зарядки и разрядки. Поскольку аккумуляторная батарея содержит информацию о ее характеристиках, которую может прочитать зарядное устройство, можно создать универсальные зарядные устройства, которые могут автоматически адаптировать профиль зарядки к диапазону химического состава и емкости аккумулятора, если они соответствуют согласованному протоколу сообщений.

Для облегчения взаимодействия между аккумулятором и зарядным устройством необходим отдельный канал связи. Одним из примеров, используемых для простых приложений, является шина управления системой (SMBus), которая является частью системы интеллектуальной батареи, которая используется в основном в приложениях с низким энергопотреблением. Батареи, соответствующие стандарту SBS, называются интеллектуальными батареями. Однако интеллектуальные батареи не ограничиваются схемой SMS, и многие производители внедрили свои собственные схемы, которые могут быть более простыми или более сложными, в зависимости от требований приложения.

Заявлено о 50% увеличении срока службы батареи при использовании таких методов.

Система автоматического управления

Это пример системы автоматического управления, в которой аккумулятор предоставляет информацию о своем фактическом состоянии зарядному устройству, которое сравнивает фактическое состояние с желаемым состоянием и генерирует сигнал ошибки, который используется для инициирования управляющих действий для приведения фактического состояния в норму. линия с желаемым состоянием.Управляющие сигналы образуют часть контура обратной связи, который обеспечивает автоматическую компенсацию, чтобы поддерживать батарею в пределах требуемых рабочих параметров. Не требует вмешательства пользователя. Система автоматического управления в той или иной форме является неотъемлемой частью всех BMS

.

Мониторинг батареи

Помимо разговора с зарядным устройством, Intelligent Battery может также разговаривать с пользователем или с другими системами, частью которых может быть аккумулятор.Подаваемые им сигналы могут использоваться для включения сигнальных ламп или для информирования пользователя о состоянии аккумулятора и оставшемся заряде.

Мониторинг состояния батареи является неотъемлемой частью всех систем управления батареями. В первом из следующих двух примеров управляющие воздействия выполняются вручную — инженер по ремонту электростанции устраняет любые недостатки. Во втором примере аккумулятор является частью системы автоматического управления, состоящей из нескольких взаимосвязанных контуров обратной связи, управляющих самой аккумуляторной батареей и ее ролью как части общей системы управления энергопотреблением транспортного средства.

Электростанция БМС

Требования к управлению батареями сильно различаются для установок резервного и аварийного питания. Батареи могут находиться в неактивном состоянии в течение длительного времени, время от времени пополняя их непрерывным зарядом, или, как в телекоммуникационных установках, они могут оставаться на плавающем заряде, чтобы они всегда были полностью заряжены. По своей природе такие установки должны быть доступны для использования в любое время.Важной обязанностью по управлению такими установками является знание состояния батареи и того, можно ли рассчитывать на то, что она будет поддерживать свою нагрузку во время отключения электроэнергии. Для этого очень важно знать SOH и SOC батареи. В случае свинцово-кислотных аккумуляторов можно определить SOC отдельных элементов, используя ареометр для измерения удельного веса электролита в элементах. Традиционно единственным способом определения SOH было испытание на разряд, то есть полностью разрядить батарею и измерить ее выходную мощность.Такое тестирование очень неудобно. Для большой установки может потребоваться восемь часов, чтобы разрядить аккумулятор, и еще три дня, чтобы зарядить его. В это время установка будет без аварийного питания, если не будет предоставлена ​​резервная батарея.

Современный способ измерения SOH батареи — это проверка импеданса или проверка проводимости. Было обнаружено, что импеданс ячейки имеет обратную корреляцию с SOC, а проводимость, обратная импедансу, имеет прямую корреляцию с SOH ячейки.Оба этих теста можно проводить без разряда батареи, но еще лучше, чтобы устройство контроля оставалось на месте, обеспечивая постоянное измерение в режиме онлайн. Это позволяет инженеру завода иметь актуальную оценку состояния батареи, чтобы можно было обнаружить любое ухудшение характеристик элемента и спланировать соответствующие действия по техническому обслуживанию.

Автомобильная BMS

Управление автомобильными аккумуляторами намного сложнее, чем в двух предыдущих примерах.Он должен взаимодействовать с рядом других бортовых систем, он должен работать в режиме реального времени в быстро меняющихся условиях зарядки и разрядки

, поскольку транспортное средство ускоряется и тормозит, и ему приходится работать в суровых и неконтролируемых условиях. Этот пример описывает сложную систему как иллюстрацию того, что возможно, однако не всем приложениям потребуются все функции, показанные здесь.

Функции BMS, подходящие для гибридного электромобиля, следующие:

  • Контроль состояния отдельных ячеек, составляющих батарею
  • Поддержание всех ячеек в рабочих пределах
  • Защита клеток от недопустимых условий
  • Обеспечение «отказоустойчивого» механизма в случае неконтролируемых условий, потери связи или злоупотреблений
  • Изоляция аккумуляторной батареи в экстренных случаях
  • Компенсация любого дисбаланса параметров элементов в цепи батареи
  • Установка рабочей точки аккумулятора, позволяющей поглощать заряды рекуперативного торможения без перезарядки аккумулятора.
  • Предоставляет информацию о состоянии заряда (SOC) аккумулятора. Эту функцию часто называют «указателем уровня топлива» или «указателем уровня газа».
  • Предоставляет информацию о состоянии здоровья (SOH) батареи. Это измерение дает представление о состоянии использованной батареи по сравнению с новой батареей.
  • Предоставление информации для дисплеев и сигналов тревоги водителя
  • Прогнозирование возможного диапазона с оставшимся зарядом аккумулятора (это требуется только для электромобилей)
  • Принятие и выполнение команд управления от связанных систем транспортного средства
  • Обеспечение оптимального алгоритма зарядки для зарядки ячеек
  • Обеспечение предварительной зарядки для проверки сопротивления нагрузки перед включением и двухступенчатой ​​зарядки для ограничения пусковых токов
  • Обеспечение доступа для зарядки отдельных элементов
  • Реагирование на изменение режима работы автомобиля
  • Запись использования аккумулятора и злоупотребления.(Частота, величина и продолжительность состояний за пределами допуска), известная как функция журнала регистрации
  • Аварийный режим «Limp Home Mode» при выходе из строя ячейки.

Таким образом, в практических системах BMS может включать в себя больше функций транспортного средства, чем простое управление аккумулятором. Он может определить желаемый режим работы транспортного средства, будь то ускорение, торможение, холостой ход или остановка, и реализовать соответствующие действия по управлению электропитанием.

Защита ячеек

Одной из основных функций системы управления батареями является обеспечение необходимого мониторинга и контроля для защиты элементов от недопустимых условий окружающей среды или рабочих условий. Это особенно важно в автомобильной промышленности из-за суровых условий труда. Помимо защиты отдельных элементов, автомобильная система должна быть спроектирована так, чтобы реагировать на внешние неисправности путем изоляции батареи, а также устранения причины неисправности.Например, охлаждающие вентиляторы можно включить, если аккумулятор перегревается. Если перегрев станет чрезмерным, аккумулятор можно отключить.

Методы защиты подробно описаны в разделе «Защита».

Состояние заряда аккумулятора (SOC)

Определение уровня заряда (SOC) батареи — вторая важная функция BMS.SOC нужен не только для индикации уровня топлива. BMS отслеживает и вычисляет SOC каждой отдельной ячейки в батарее, чтобы проверить равномерность заряда во всех ячейках, чтобы убедиться, что отдельные ячейки не подвергаются перенапряжению.

Индикация SOC также используется для определения окончания циклов зарядки и разрядки. Избыточная зарядка и чрезмерная разрядка являются двумя основными причинами выхода из строя аккумуляторной батареи, и BMS должна поддерживать элементы в требуемых рабочих пределах DOD.

Для аккумуляторов гибридных автомобилей

требуются как возможности заряда высокой мощности для рекуперативного торможения, так и возможности разряда высокой мощности для помощи при запуске или ускорении. По этой причине их батареи должны поддерживаться на уровне SOC, который может разряжать требуемую мощность, но все же иметь достаточный запас для приема необходимой регенеративной мощности без риска перезарядки элементов. Полная зарядка аккумулятора HEV для балансировки ячеек (см. Ниже) снизит способность принимать заряд для рекуперативного торможения и, следовательно, эффективность торможения.Нижний предел установлен для оптимизации экономии топлива, а также для предотвращения чрезмерной разрядки, которая может сократить срок службы аккумулятора. Поэтому для HEV необходима точная информация о SOC, чтобы аккумулятор работал в требуемых безопасных пределах.

Диапазон работы аккумуляторной батареи HEV

Методы определения SOC описаны в разделе о состоянии заряда.

Система управления батареями (BMS)

Объем и последствия отказа BMS

На схеме ниже показаны возможные механизмы отказа элементов, их последствия и необходимые действия, которые должна предпринять система управления батареями

.

Отказ ячеек, последствия и механизмы защиты

BMS должна защищать аккумулятор и пользователя при всех этих условиях

Многоуровневая система безопасности

BMS является частью многоуровневой системы безопасности со следующими целями и гарантиями

  1. Химия искробезопасных элементов
  • Аудит технического проекта электролизера
  • Проверка поставщиков электролизеров и производства
    • Техническая компетентность персонала
    • Управление технологическим процессом (установленное и работающее)
  • Устройства безопасности на уровне ячеек (внутренние)
    • Устройство прерывания цепи (CID) Отключает цепь, если пределы внутреннего давления превышены
    • Сепаратор останова
    • Сброс давления
  • Устройства внешней цепи
    • Резисторы PTC (только для устройств с низким энергопотреблением)
    • Предохранители
    • Изоляция элементов и батарей.Электрическое и механическое разделение (контакторы и физическое разделение) для предотвращения распространения событий
  • Программное обеспечение BMS
    • Мониторинг всех ключевых показателей в сочетании с управляющими воздействиями. (Охлаждение, отключение питания, управление нагрузкой)
    • Управляющие воздействия или отключение при выходе за допустимые пределы
  • Оборудование BMS — отказоустойчивое резервное копирование
    • Аппаратное отключение при программном сбое.Установить чуть более высокие пределы
    • Выключение аккумуляторной батареи при выходе из строя низковольтного источника питания BMS
  • Защитная оболочка
    • Прочный внешний контейнер с регулируемой вентиляцией
    • Физические барьеры между ячейками

    Внедрение BMS

    Следующая диаграмма представляет собой концептуальное представление основных функций BMS.На нем показаны три основных строительных блока BMS, блок мониторинга аккумуляторной батареи (BMU), блок управления аккумуляторной батареей (BCU) и сеть связи транспортного средства с шиной CAN, а также их взаимодействие с остальными системами управления энергопотреблением автомобиля. Возможны другие конфигурации с распределенной BMS, встроенной в межэлементные соединения батареи.

    На практике BMS также может быть соединена с другими системами транспортного средства, которые обмениваются данными с BMS через шину CAN (см. Ниже), такими как система управления температурой или с противоугонными устройствами, которые отключают аккумулятор.Также могут быть требования к системному мониторингу и программированию, а также к регистрации данных с использованием последовательной шины RS232.

    Блок контроля батареи

    Блок контроля батареи — это микропроцессорный блок, включающий три функции или подмодули. Эти подмодули не обязательно являются отдельными физическими единицами, но для ясности здесь показаны отдельно.

    Модель батареи

    Модель батареи описывает в программном алгоритме поведение батареи в ответ на различные внешние и внутренние условия. Затем модель может использовать эти входные данные для оценки состояния батареи в любой момент времени.

    Важной функцией модели батареи является расчет SOC батареи для функций, указанных выше.

    SOC определяется, по существу, путем интегрирования протекания тока с течением времени, модифицированного для учета многих факторов, влияющих на работу ячеек, а затем вычитания результата из известной емкости полностью заряженной батареи. Это подробно описано в разделе SOC.

    Модель аккумулятора можно использовать для регистрации прошлой истории в целях технического обслуживания или для прогнозирования того, сколько миль может пробежать автомобиль, прежде чем потребуется подзарядка аккумулятора.Оставшийся запас хода, основанный на недавних моделях вождения или использования, рассчитывается на основе текущего SOC и потребленной энергии и пройденных миль с момента предыдущей зарядки (или, альтернативно, из предыдущего долгосрочного среднего значения). Пройденное расстояние рассчитывается на основе данных, предоставляемых другими датчиками на шине CAN (см. Ниже).

    Точность расчета дальности более важна для электромобилей, единственным источником энергии которых является аккумулятор. В автомобилях HEV и велосипедах есть альтернативный источник питания, позволяющий добраться до дома в случае полной разрядки аккумулятора.

    Проблема потери всей мощности при выходе из строя одной ячейки может быть уменьшена за счет добавления четырех более дорогих контакторов, которые эффективно разделяют батарею на два отдельных блока. Если элемент выйдет из строя, контакторы могут изолировать и обойти половину батареи, содержащую вышедшую из строя ячейку, позволяя автомобилю хромать домой при половинной мощности, используя другую (исправную) половину батареи.

    Выходные данные модели отправляются на дисплеи автомобиля также по шине CAN.

    Мультиплексирование

    Для снижения затрат, вместо параллельного мониторинга каждой ячейки, блок мониторинга батареи включает в себя архитектуру мультиплексирования, которая переключает напряжение с каждой ячейки (входные пары) по очереди на одну аналоговую или цифровую выходную линию (см. Ниже). Экономия затрат может быть достигнута за счет уменьшения количества аналоговых цепей управления и / или цифровых выборок и, следовательно, количества компонентов до минимума.Недостатки заключаются в том, что одновременно можно контролировать только напряжение одной ячейки. Для переключения выходной линии на каждую ячейку требуется высокоскоростной механизм переключения, чтобы все ячейки можно было контролировать последовательно.

    BMU также предоставляет входные данные для оценки SOH батареи, однако, поскольку SOH изменяется только постепенно в течение срока службы батареи, требуются менее частые выборки.В зависимости от метода, используемого для определения SOH, интервалы отбора проб могут составлять всего один раз в день. Например, измерения импеданса можно проводить только в периоды, когда автомобиль не используется. Подсчет циклов, конечно, может происходить только тогда, когда автомобиль находится в рабочем состоянии.

    Модуль спроса или личности

    Модуль Demand в некоторых отношениях похож на модель батареи в том, что он содержит эталонную модель со всеми допусками и ограничениями, относящимися к различным параметрам, отслеживаемым моделью батареи.Модуль Demand также получает инструкции от коммуникационной шины, такие как команды от BMS, чтобы принять регенеративный тормозной заряд, или от других датчиков транспортного средства, таких как устройства безопасности, или непосредственно от оператора транспортного средства. Этот блок также используется для установки и контроля параметров режима работы автомобиля.

    Этот модуль иногда называют персональным модулем, поскольку он включает в себя возможность программирования в системе, все пользовательские требования, которые могут быть специфичными для приложения заказчика.Например, производитель элементов порекомендует предел температуры, при котором из соображений безопасности аккумулятор должен автоматически отключаться. Однако производитель автомобиля может установить два нижних предела: один, при котором может быть включено принудительное охлаждение, и другой, при котором загорается сигнальная лампа на приборной панели водителя.

    Для приложений HEV индивидуальный модуль взаимодействует с электронным блоком управления двигателем (ЭБУ) через шину CAN.В этом модуле предусмотрена возможность установки желаемого рабочего диапазона SOC системы и параметров для управления распределением мощности между электроприводом и двигателем внутреннего сгорания.

    Модуль запроса также содержит блок памяти для хранения всех справочных данных и для накопления исторических данных, используемых для мониторинга SOH батареи. Данные для отображения SOH или включения сигнальных ламп могут быть переданы на модуль приборов транспортного средства через шину CAN.

    Выходы модуля запроса служат опорными точками для настройки условий работы батареи или запуска срабатывания схем защиты.

    Тестовый доступ к BMS для мониторинга или настройки параметров системы и для загрузки истории батареи предоставляется через стандартную последовательную шину RS 232 или RS485.

    Модуль логики принятия решений

    Модуль логики принятия решений сравнивает состояние измеренных или рассчитанных параметров батареи из модели батареи с желаемым или эталонным результатом из модуля запроса.Затем логические схемы выдают сообщения об ошибках для инициирования действий по защите элементов или для использования в различных контурах обратной связи BMS, которые доводят систему до желаемой рабочей точки или изолируют аккумулятор в случае небезопасных условий. Эти сообщения об ошибках служат входными сигналами для блока управления аккумуляторной батареей.

    Системные коммуникации

    BMS необходим канал связи для передачи сигналов между различными блоками внутренних функциональных схем.Он также должен взаимодействовать с несколькими внешними системами автомобиля для мониторинга или управления удаленными датчиками, исполнительными механизмами, дисплеями, блокировками безопасности и другими функциями.

    Поэтому

    Automotive BMS использует шину CAN, которая была разработана для этой цели, в качестве основного канала связи.

    Система также должна включать стандартную автомобильную бортовую диагностику (OBD) с диагностическими кодами неисправности (DTC), доступную для сервисного инженера.Это соединение важно для выявления любых внешних причин отказа батареи.

    Блок управления аккумуляторной батареей

    Блок управления аккумуляторной батареей содержит всю схему силовой электроники BMS. Он принимает управляющие сигналы от блока мониторинга батареи для управления процессом зарядки батареи и переключения силовых соединений на отдельные ячейки.

    Некоторые из возможных функций этого устройства:

    • Управление профилем напряжения и тока на выходе зарядного устройства во время процесса зарядки.
    • Обеспечивает подзарядку отдельных ячеек для выравнивания заряда всех ячеек в цепочке аккумуляторных батарей.
    • Изоляция батареи при возникновении неисправности или сигнала тревоги
    • Включение заряда рекуперативного торможения в аккумуляторную батарею по мере необходимости
    • Сброс избыточных зарядов рекуперативного торможения, когда аккумулятор полностью заряжен
    • Реагирование на изменение режима работы автомобиля

    Для обеспечения этих функций каждой ячейке в батарее могут потребоваться дорогие сильноточные переключатели, способные переключать 200 А или более для обеспечения необходимых соединений.

    • Двоичное управление и прогрессивное управление
    • В своей простейшей форме BMS обеспечивает «двоичную» реакцию ВКЛ / ВЫКЛ на сбой или выходящее за пределы допустимое состояние, такое как перегрузка, просто полностью изолируя аккумулятор путем размыкания главных контакторов. Однако в случае перегрузки может быть обеспечено прогрессивное или переменное управление, используя шину CAN для вызова пониженной нагрузки на батарею.

    Балансировка ячеек

    Это еще одна важная функция автомобильной BMS. Как отмечалось выше, это необходимо для компенсации слабых мест в отдельных элементах, которые в конечном итоге могут привести к выходу из строя всей батареи. Причины балансировки ячеек и способы ее реализации объясняются на странице «Балансировка ячеек».

    Неустойчивый домашний режим

    Хотя батареи рассчитаны на бесперебойную работу в течение 3 и более лет, всегда существует вероятность того, что батарея выйдет из строя из-за выхода из строя одной ячейки.Если в элементе происходит разрыв цепи, батарея практически разряжена. Однако BMS предназначена для мониторинга состояния каждой ячейки, поэтому местоположение неисправной ячейки будет автоматически идентифицировано. Нетрудно разделить батарею на две последовательно соединенные секции, каждая из которых может быть независимо отключена путем отсоединения секции батареи, содержащей неисправный элемент, и переключения на ее место проводящей перемычки. Это позволит автомобилю добраться до дома или до ближайшего убежища на половинной мощности, используя исправную секцию аккумулятора.Помимо звеньев, для реализации этой функции системе потребуются два более дорогих контактора высокой мощности, но эти вложения могут быть хорошо оправданы, если альтернативой может быть дорогостоящая и опасная поломка на автомагистрали.

    Расширения системы

    От

    Automotive BMS также может потребоваться выполнение различных функций, которые не обязательно необходимы для управления аккумулятором.Они могут включать удаленный мониторинг батареи из штаб-квартиры автопарка, а также может включать в себя местоположение автомобиля по GPS. Таким образом, водитель может быть предупрежден, если в автомобиле заканчивается заряд или если он удаляется слишком далеко от зарядной станции.

    К счастью, не все приложения BMS такие сложные, как это.

    Практическое внедрение BMS

    Существует множество способов реализации системы управления батареями, и два различных примера для 256-вольтовой батареи, состоящей из 80 литий-железо-фосфатных элементов, показаны ниже.

    Главный и подчиненные

    Ведущее устройство и ведомые устройства (звездообразная топология) объединяют ячейки в блоки или модули, при этом один ведомый блок управляет каждым модулем. В показанном примере элементы на 16 х 3,2 В расположены в модулях, каждый с выходным напряжением 51,2 В, но возможны модули других размеров и напряжений.

    • Подчиненные — Каждая ячейка имеет датчик температуры, а также соединения для измерения напряжения, все из которых подключены к ведомому устройству, которое контролирует состояние ячейки и осуществляет балансировку ячеек.
    • Мастер — Несколько подчиненных устройств могут быть подключены к главному устройству, которое контролирует ток и интегрирует его с течением времени для расчета чистого кулоновского потока, который изменяется с использованием данных напряжения и температуры от подчиненных устройств для расчета SOC батареи. Ведущее устройство управляет контактором (-ами) разъединения основного аккумулятора, инициируя защиту аккумулятора в ответ на данные от датчика основного тока или данные напряжения и температуры от ведомых устройств. Ведущее устройство также обеспечивает связь с системой.

    Главный и подчиненные устройства BMS (звездообразная топология)

    Эта конфигурация имеет преимущества, заключающиеся в том, что она не требует подключения печатных плат к отдельным элементам, а высоковольтные батареи могут быть размещены путем добавления дополнительных модулей, а поскольку ток основной батареи не проходит через ведомые устройства, ее также можно использовать для сильноточных батарей. .Обработка сигналов распределяется между ведущим и ведомыми устройствами, что упрощает управление нагрузкой на обработку информации. Внутренняя связь осуществляется по шинам I 2 C.

    Недостатки состоят в том, что связь между датчиками и ведомыми устройствами имеет аналоговую форму и, следовательно, чувствительна к шуму, а также требуется очень большое количество сенсорных проводов, по четыре на ячейку. Также требуются оптоизолированные соединения между подчиненными устройствами и главным устройством, поскольку в противном случае напряжения на подчиненных устройствах были бы постепенно выше, вплоть до полного напряжения батареи, поскольку соединения выполняются с более высоких уровней цепи элементов.

    Связь с внешним миром (COMS на схемах выше и ниже) обычно осуществляется через RS232 или, что более вероятно, через последовательное соединение USB.

    Шлейфовое соединение BMS

    В гирляндной цепи с кольцевой топологией используется небольшая простая ведомая печатная плата, подключенная к каждой ячейке для размещения датчиков напряжения и температуры с аналого-цифровым преобразователем, а также переключатель обхода тока для обеспечения балансировки ячеек путем шунтирования заряда и коммуникационный трансивер со встроенной емкостной развязкой для приема и передачи данных в цифровом виде.Ведомое устройство получает питание от ячейки, которую он контролирует, и одна трехпроводная шина данных RS 485 соединяет узлы всех ведомых устройств с ведущим устройством, которое по очереди опрашивает каждый узел и запрашивает обновление состояния его ячейки. Подчиненное устройство не выполняет никакой обработки сигналов, кроме аналого-цифрового преобразования, поскольку все это выполняется ведущим вместе со всеми функциями мониторинга, защиты и связи, как в приведенном выше примере.

    Гирляндная цепь BMS (кольцевая топология)

    Основными преимуществами этой топологии являются более простой дизайн и конструкция, а также возможность повышения надежности в автомобильной среде.

    Недостатками являются большое количество необходимых мини-ведомых печатных плат и сложность их установки на некоторые типы ячеек. Вдобавок мастер имеет более высокую нагрузку на обработку.

    Каскадное происхождение извержения Килауэа в 2018 г. и его последствия для прогнозов на будущее

  • 1.

    Neal, C.A. et al. Извержение рифта и обрушение вершины вулкана Килауэа в 2018 году. Наука 363 , 367–374 (2019).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 2.

    Dietterich, H. R. et al. Скорость излияния лавы и динамика русла во время извержения нижней восточной рифтовой зоны Килауэа в 2018 г. Осенняя встреча AGU. Abstr . V43C – V40215 (2019).

  • 3.

    Anderson, K. R. et al.Разрушение магматического резервуара и начало обрушения кальдеры на вулкане Килауэа в 2018 году. Science 366 , eaaz1822 (2019).

  • 4.

    Тиллинг Р. И., Кауахикауа, Дж. П., Брантли, С. Р. и Нил, К. А. Гавайская вулканическая обсерватория — естественная лаборатория для изучения базальтового вулканизма. U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1801 , 1–64 (2014).

    Google Scholar

  • 5.

    Мур Р.B. Вулканическая геология и частота извержений, нижняя восточная рифтовая зона вулкана Килауэа, Гавайи. Bull. Volcanol. 54 , 475–483 (1992).

    ADS Статья Google Scholar

  • 6.

    Польша, M. et al. Кризис с потоком лавы Пахоа в 2014–2015 годах на вулкане Килауэа, Гавайи: предотвращение стихийных бедствий и извлеченные уроки. GSA Today 26 , 4–10 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 7.

    Wright, T. L. et al. Карта, показывающая опасные зоны лавового потока, остров Гавайи. U.S. Geol. Surv. Разное. F. Stud. Карта MF 2193 , (1992).

  • 8.

    Кауахикауа, Дж. П. и Тиллинг, Р. И. Стихийные бедствия и снижение рисков на Гавайях. U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1801 , 397–427 (2014).

    Google Scholar

  • 9.

    Райт, Т. Л. и Кляйн, Ф. В. Двести лет переноса и хранения магмы на вулкане Килауэа, Гавайи, 1790–2008 гг. U.S. Geol. Surv. Проф. Пап . 1806 , (2014).

  • 10.

    Польша, М. П. и Андерсон, К. Р. Переменная облачность, возможны потоки лавы: прогноз извержений вулканов в двадцать первом веке. J. Geophys. Res. Твердая Земля 125 , 1–32 (2020).

    Артикул Google Scholar

  • 11.

    Декер Р. В. Прогнозирование извержений вулканов. Annu. Преподобный «Планета Земля».Sci. 14 , 267–291 (1986).

    ADS Статья Google Scholar

  • 12.

    Пельтье, А., Вильнёв, Н., Ферраццини, В. и Тестуд, С. Изменения в долгосрочных геофизических предвестниках извержения на Питон-де-ла-Фурнез: последствия для управления реагированием. Фронт. Earth Sci. 6 , 1–10 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 13.

    Cameron, C.E. et al. Своевременность предупреждений и своевременности прогнозов обсерватории вулкана Аляска: 1989–2017 гг. Фронт. Earth Sci. 6 , 1–16 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 14.

    Lowenstern, J. B., Sisson, T. W. & Hurwitz, S. Исследование резервуаров магмы для улучшения прогнозов вулканов. Eos 98 , (2017).

  • 15.

    Кристиансен Б. Р. и Петерсон Д. В. Хронология эруптивной активности 1980 года. U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1250 , 17–30 (1981).

    Google Scholar

  • 16.

    Харрис, А. Дж. Л. Опасность течения базальтовой лавы. Volcan. Опасности, риски, стихийные бедствия https://doi.org/10.1016/B978-0-12-396453-3.00002-2 (2015).

  • 17.

    Харрис, А., Де Гров, Т., Карн, С. и Гарел, Ф. Оценка, обнаружение и моделирование рисков во время катастроф, связанных с эффузивным извержением. Геол. Soc.Лондон. Спец. Publ. 426 , 1–22 (2016).

    ADS Статья Google Scholar

  • 18.

    Тазиев, Х. Исключительное извержение: гора Нирагонго, 10 января 1977 г. Bull. Volcanol. 40 , 189–200 (1977).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 19.

    Tedesco, D. et al. Январь 2002 г. вулканотектоническое извержение вулкана Ньирагонго, Демократическая Республика Конго. J. Geophys. Res. Твердая Земля 112 , 1–12 (2007).

    Артикул Google Scholar

  • 20.

    Бранка, С., Де Бени, Э. и Пройетти, К. Крупное и разрушительное извержение вулкана Этна в 1669 году нашей эры: реконструкция эволюции поля лавового потока и тенденции скорости излияния. Bull. Volcanol. 75 , 1–16 (2013).

    Артикул Google Scholar

  • 21.

    Behncke, B. & Neri, M. Извержение вулкана Mt. Этна (Сицилия). Bull. Volcanol. 65 , 461–476 (2003).

    ADS Статья Google Scholar

  • 22.

    Andronico, D. et al. Междисциплинарное исследование извержения Этны в 2002–2003 годах: понимание сложной водопроводной системы. Bull. Volcanol. 67 , 314–330 (2005).

    ADS Статья Google Scholar

  • 23.

    Lockwood, J. et al. Извержение вулкана Мауна-Лоа в 1984 году, Гавайи. Eos, Trans. Являюсь. Geophys. Союз 66 , 169–171 (1985).

    ADS Статья Google Scholar

  • 24.

    Рихтер, Д. Х., Итон, Дж. П., Мурата, К. Дж., Олт, У. У. и Кривой, Х. Л. Хронологический рассказ об извержении вулкана Килауэа в 1959-60 гг., Гавайи. U.S. Geol. Surv. Проф. Пап . 537 E , 73 (1970).

  • 25.

    Хеликер, К. и Маттокс, Т. Н. Первые два десятилетия извержения вулкана Пу’уа-Купаиана: хронология и избранная библиография. U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1676 , 1–27 (2003).

    Google Scholar

  • 26.

    Итон, Дж. П. и Мурата, К. Дж. Как растут вулканы. Sci. (80-.) 132 , 925–938 (1960).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 27.

    Польша, М. П., Миклиус, А. и Монтгомери-Браун, Э. К. Поставка, хранение и транспортировка магмы на гавайских вулканах щитовой формы. U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1801 , 179–234 (2014).

    Google Scholar

  • 28.

    Джонсон, Д. Дж. Модель расплавленного ядра для гавайских рифтовых зон. J. Volcanol. Геотерм. Res. 66 , 27–35 (1995).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 29.

    Delaney, P. T. et al. Глубокое магматическое тело под вершиной и рифтовой зоной вулкана Килауэа, Гавайи. Science 247 , 1311–1316 (1990).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 30.

    Owen, S. et al. Быстрая деформация вулкана Килауэа: измерения системы глобального позиционирования с 1990 по 1996 год. J. Geophys. Res. 105 , 18983–18998 (2000).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 31.

    Owen, S. et al. Извержение вулкана Килауэа, Гавайи, 30 января 1997 г. по данным непрерывного GPS-наблюдения. Geophys. Res. Lett. 27 , 2757–2760 (2000).

    ADS Статья Google Scholar

  • 32.

    Cervelli, P. et al. 12 сентября 1999 г. вторжение дайки в Верхневосточную рифтовую зону у вулкана Килауэа, Гавайи. J. Geophys. Res. 107 , 1–13 (2002).

    Google Scholar

  • 33.

    Montgomery-Brown, E. K. et al. Геодезические свидетельства установки эшелонированной дамбы и одновременного медленного сдвига во время вторжения и извержения вулкана Килауэа на Гавайях в июне 2007 года. J. Geophys. Res. 115 , 1–15 (2010).

    Google Scholar

  • 34.

    Montgomery-Brown, E. K. et al. Пространственно-временная эволюция раскрытия дамб и сдвига деколлемента на вулкане Килауэа, Гавайи. J. Geophys. Res. 116 , 1–14 (2011).

    Google Scholar

  • 35.

    Суонсон Д., Даффилд В. А. и Фиск Р. Смещение южного фланга вулкана Килауэа: результат насильственного вторжения магмы в рифтовые зоны. U.S. Geol. Surv. Проф. Пап . 963 , 39 (1976).

  • 36.

    Brooks, B.A. et al. Медленное проскальзывание вулкана Килауэа, Гавайи, вызванное магматическим действием. Наука 321 , 1177 (2008).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 37.

    Чен, К., Смит, Дж. Д., Авуак, Дж. П., Сонг, Ю. Т. и Гуаланди, А. Возникновение землетрясения на Гавайях с магнитудой 7,2 4 мая 2018 г. в результате прорыва дамбы. Geophys. Res. Lett. 46 , 2503–2510 (2019).

    ADS Статья Google Scholar

  • 38.

    Монтгомери-Браун, Э. К., Польша, М. П. и Миклиус, А. Хрупкий баланс магматико-тектонического взаимодействия на вулкане Килауэа, Гавайи, выявленный в результате медленных сдвигов. Гавайские вулканы: от истока к поверхности . Geophys. Monogr. 208 , 269–288 (2015).

    Артикул Google Scholar

  • 39.

    Денлингер Р. П. и Морган Дж. К. Нестабильность гавайских вулканов. U.S. Geol. Surv. Проф. Пап . 1801 , 149–176 (2014).

  • 40.

    Orr, T. R. et al. Килауэа, 5–9 марта 2011 года, извержение трещины Камоамоа и его связь с более чем 30-летней активностью из Пу’у ‘‘. Гавайские вулканы: от источника до поверхности. Geophys. Monogr. 208 , 393–420 (2015).

    Google Scholar

  • 41.

    Biass, S. et al. Изучение формирования лавы пахоехо с использованием видимой и тепловой фотограмметрии структуры по движению. J. Geophys. Res. Твердая Земля 124 , 5678–5695 (2019).

    ADS Статья Google Scholar

  • 42.

    Wilson, D. et al. Небольшой взрыв из нового вентиляционного отверстия на вершине Килауэа. Eos Trans. Являюсь. Geophys. Союз 89 , 203 (2008).

    ADS Статья Google Scholar

  • 43.

    Патрик М., Свенсон Д. и Орр Т. Обзор средств контроля уровня лавового озера: выводы из кратера Халемаумау, вулкана Килауэа. Bull. Volcanol . 81 , (2019).

  • 44.

    Патрик М. Р.и другие. Циклическое излияние лавы во время извержения вулкана Килауэа в 2018 году. Наука 366 , eaay9070 (2019).

  • 45.

    Польша, М. П., Дальфсен, Э. Д. З., Ван, Багнарди, М. и Йохансон, И. А. Увеличение силы тяжести после обрушения на вершине вулкана Килауэа, Гавайи. Geophys. Res. Lett. 46 , 14430–14439 (2019).

    ADS Статья Google Scholar

  • 46.

    Польша, М.П., Миклиус, А., Саттон, А. Дж. И Торнбер, К. Р. Мантийный всплеск притока магмы к вулкану Килауэа в 2003–2007 гг. Nat. Geosci. 5 , 295–300 (2012).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 47.

    Польша, M. et al. Новые эпизоды вулканизма на вулкане Килауэа, Гавайи. Eos 89 , 37–38 (2008).

    ADS Статья Google Scholar

  • 48.

    Патрик М., Орр Т., Андерсон К. и Суонсон Д. Синхронные извержения: улучшенные ограничения на гидравлическое соединение вулкана Килауэа. Планета Земля. Sci. Lett. 507 , 50–61 (2019).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 49.

    Андерсон, К. и Поланд, М. П. Байесовская оценка скорости поступления, хранения и извержения магмы с использованием мультифизической модели вулкана: Вулкан Килауэа, 2000–2012 гг. Планета Земля. Sci. Lett. 447 , 161–171 (2016).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 50.

    Андерсон, К., Польша, М., Джонсон, Дж. Х. и Миклиус, А. Эпизодические дефляционно-инфляционные события на вулкане Килауэа и их последствия для неглубокой магматической системы. Гавайские вулканы от истока до поверхности . Geophys. Monogr. 208 , 229–250 (2015).

    Артикул Google Scholar

  • 51.

    Патрик М. Р., Андерсон К. Р., Польша, М. П., Орр, Т. Р. и Суонсон, Д. А. Уровень лавового озера как индикатор давления магматического коллектора и опасности извержения. Геология 43 , 831–834 (2015).

  • 52.

    Патрик М. Р., Кауахикауа Дж., Орр Т., Дэвис А. и Рэмси М. Оперативное дистанционное тепловое зондирование и мониторинг потоков лавы в Гавайской вулканической обсерватории. Геол. Soc. Лондон. Спец. Публикация . 426 , https://doi.org/10.1144/SP426.17 (2015).

  • 53.

    Монтгомери-Браун, Э. К., Сегалл, П. и Миклиус, А. Килауэа. События медленного скольжения: идентификация, инверсия источников и связь с сейсмичностью. J. Geophys. Res. 114 , 1–20 (2009).

    Google Scholar

  • 54.

    Фенг, К. Ф., Хуанг, Х. Х. и Ву, Ю. М. Обнаружение предэруптивных магматических процессов извержения вулкана Килауэа, Гавайи в 2018 г., с помощью интерферометрии окружающего шума. Земля Планеты Космос https://doi.org/10.1186/s40623-020-01199-x (2020).

  • 55.

    Райт Р., Блэкетт М. и Хилл-Батлер К. Некоторые наблюдения, касающиеся теплового потока от извергающихся вулканов Земли за период с 2000 по 2014 год. Geophys. Res. Lett. 42 , 282–289 (2015).

    ADS Статья Google Scholar

  • 56.

    Саттон, А., Элиас, Т. и Кауахикауа, Дж.Скорость излияния лавы при извержении Пу’у-‘ō-Купаианаха определяется по выбросам SO2 и измерениям с очень низкой частотой (VLF). U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1676 , 137–148 (2003).

    Google Scholar

  • 57.

    Flinders, A. F. et al. Вариации сейсмической скорости, связанные с извержением Килауэа, Гавайи, в нижней части Восточной рифтовой зоны в 2018 г. Bull. Volcanol . 82 , 47 (2020).

  • 58.

    Burton, M. R. et al. Этна 2004-2005: архетип геодинамически контролируемых эффузивных извержений. Geophys. Res. Lett. 32 , 1–4 (2005).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 59.

    Shreve, T. et al. От колоссальной вулканической дегазации до оседания и покоя кальдеры в Амбриме (Вануату): влияние региональной тектоники. Sci. Репутация . https://doi.org/10.1038/s41598-019-55141-7 (2019).

  • 60.

    Olivier, G., Brenguier, F., Carey, R., Okubo, P. & Donaldson, C. Снижение сейсмической скорости, наблюдавшееся до извержения вулкана Килауэа в 2018 году с помощью интерферометрии окружающего сейсмического шума. Geophys. Res. Lett. 46 , 3734–3744 (2019).

    ADS Статья Google Scholar

  • 61.

    Mangan, MT, Heliker, CC, Mattox, TN, Kauahikaua, JP & Helz, RT Эпизод 49 извержения Pu’u ‘O’o-Kupaianaha вулкана Килауэа — разрушение стационарного извержения эпоха. Bull. Volcanol. 57 , 127–135 (1995).

    ADS Google Scholar

  • 62.

    Кауахикауа, Дж., Манган, М., Хеликер, К. и Маттокс, Т. Количественный взгляд на гибель базальтового источника: гибель Купаиана, вулкан Килауэа, Гавайи. Bull. Volcanol. 57 , 641–648 (1996).

    ADS Статья Google Scholar

  • 63.

    Окубо П. и Наката Дж. С. Тектонические импульсы во время текущего длительного извержения Килауэа. U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1676 , 173–186 (2003).

    Google Scholar

  • 64.

    Кляйн, Ф. В., Коянаги, Р. Ю., Наката, Дж. С. и Танигава, В. Р. Сейсмичность магматической системы Килауэа. U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1350 , 1019–1185 (1987).

    Google Scholar

  • 65.

    Sigmundsson, F. et al. Сегментированный латеральный рост дайки во время рифтинга в вулканической системе Бардарбунга, Исландия. Природа 517 , 191–195 (2015).

  • 66.

    Денлингер Р. П. Анатомия вулкана Килауэа. AGU Fall Meet . аннотация V51A – 06 (2019).

  • 67.

    Фаркуарсон, Дж. И. и Амелунг, Ф. Экстремальные ливни спровоцировали рифтовое извержение вулкана Килауэа в 2018 году. Nature 580 , 491–495 (2020).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 68.

    Кауахикауа, Дж. П. и Трассделл, Ф. А. Повлияли ли люди на вулканическую активность в нижней части Восточной рифтовой зоны вулкана Килауэа? Обзор публикации. U.S. Geol. Surv. Открыть файл Rep . https://doi.org/10.3133/ofr20201017 (2020).

  • 69.

    Эпп Д., Декер Р. и Окамура А. Т. Связь деформации вершины с извержениями Восточной рифтовой зоны на вулкане Килауэа, Гавайи. Geophys. Res. Lett. 10 , 493–496 (1983).

    ADS Статья Google Scholar

  • 70.

    Лю К., Лэй Т. и Сюн X. Разрыв в результате 4 мая 2018 г. M W Землетрясение 6.9 на море в сторону моря от извержения трещин в восточной рифтовой зоне Килауэа на Гавайях. Geophys. Res. Lett. 45 , 9508–9515 (2018).

    ADS Статья Google Scholar

  • 71.

    Сегалл П., Андерсон К. Р., Йохансон И. и Миклиус А. Механика инфляционной деформации во время обрушения кальдеры: свидетельства извержения Килауэа в 2018 году. Geophys. Res. Lett. 46 , 11782–11789 (2019).

    ADS Статья Google Scholar

  • 72.

    Пейн, Р. Т. Пищевые сети: связь, сила взаимодействия и инфраструктура сообщества. J. Anim. Ecol. 49 , 666–685 (1980).

    ADS Статья Google Scholar

  • 73.

    Polis, G. A., Sears, A. L. W., Huxel, G. R., Стронг, Д. Р. и Марон, Дж. Когда трофический каскад является трофическим каскадом? Trends Ecol. Evol. 15 , 473–475 (2000).

    CAS Статья Google Scholar

  • 74.

    Кэшман, К. В. и Шой, Б. Магматическая фрагментация. Глава 25 в Энциклопедия вулканов стр. 459–471 (Elsevier Inc., 2015).

  • 75.

    Walter, T. R. et al. Сложный каскад опасностей, кульминацией которого стало обрушение сектора Анак Кракатау. Nat. Коммуна . 10 , 4339 (2019).

  • 76.

    Макдональд Г. А. и Итон Дж. П. Гавайские вулканы в 1955 г. U.S Geol. Surv. Бык . 1171 , 170 (1964).

  • 77.

    Нил, К. А. и Андерсон, К. Р. Предварительный анализ вулканических опасностей на вулкане Килауэа, Гавайи, 2017–2018 гг. U.S. Geol. Surv. Открыть файл Rep . https://doi.org/10.3133/ofr20201002 (2020).

  • 78.

    Джаггар Т. и Финч Р.H. Взрывное извержение вулкана Килауэа на Гавайях. 1924. Am. J. Sci. VIII , 353–374 (1924).

    ADS Статья Google Scholar

  • 79.

    Mackworth, N.H. Визуальный шум вызывает туннельное зрение. Психон. Sci. 3 , 67–68 (1965).

    Артикул Google Scholar

  • 80.

    Финдли К. А. и Скотт М. С. Множественные измерения туннельного зрения в уголовных делах. Wis. L. Rev. 291 , 291–398 (2006).

    Google Scholar

  • 81.

    Calvari, S. et al. Излияние лавы — медленный предохранитель пароксизмов на вулкане Стромболи? Планета Земля. Sci. Lett. 301 , 317–323 (2011).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 82.

    Ripepe, M. et al. Прогнозирование эффузивной динамики и скорости декомпрессии по магмастатической модели на открытых вулканах. Sci. Отчет 7 , 1–9 (2017).

    CAS Статья Google Scholar

  • 83.

    Спаркс, Р. С. Дж. Прогнозирование извержений вулканов. Планета Земля. Sci. Lett. 210 , 1–15 (2003).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 84.

    Gudmundsson, M. T. et al. Постепенное обрушение кальдеры вулкана Бардарбунга в Исландии, регулируемое боковым оттоком магмы. Наука 353 , aaf8988 (2016).

  • 85.

    Staudacher, T. et al. Извержение в апреле 2007 года и обрушение кратера Доломье, два крупных события на Питон-де-ла-Фурнез (остров Реюньон, Индийский океан). J. Volcanol. Геотерм. Res. 184 , 126–137 (2009).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 86.

    Sigmundsson, F. et al. Неожиданные крупные извержения плавучих тел магмы в вязкоупругой коре. Nat. Commun. 11 , 1–11 (2020).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 87.

    Ньюхолл, К. и Хоблитт, Р. Построение деревьев событий для вулканических кризисов. Bull. Volcanol. 64 , 3–20 (2002).

    ADS Статья Google Scholar

  • 88.

    Neri, A. et al. Разработка дерева событий для вероятностной оценки опасностей и рисков на Везувии. J. Volcanol. Геотерм. Res. 178 , 397–415 (2008).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 89.

    Wright, H. M. N. et al. Построение вероятностных деревьев событий для прогнозирования извержений вулкана Синабунг, Индонезия, 2013–14 гг. J. Volcanol. Геотерм. Res. 382 , 233–252 (2019).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 90.

    Аспиналл, У. П., Ву, Г., Войт, Б. и Бакстер, П. Дж. Вулканология, основанная на фактах: применение к кризисам извержений. J. Volcanol. Геотерм. Res. 128 , 273–285 (2003).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 91.

    Хинкс, Т. К., Коморовски, Дж. К., Спаркс, С. Р. и Аспиналл, У. П. Ретроспективный анализ неопределенных предвестников извержения вулкана Ла Суфриер, Гваделупа, 1975-77: оценка вулканической опасности с использованием подхода байесовской сети убеждений. J. Appl. Volcanol . 3 , 3 (2014).

  • 92.

    Шелдрейк, Т. Э., Аспиналл, У. П., Одберт, Х. М., Уэдж, Г. и Спаркс, Р. С. Дж. Понимание причинно-следственной связи и неопределенности в вулканических наблюдениях: пример прогнозирования извержения вулкана Суфриер-Хиллз, Монтсеррат. J. Volcanol. Геотерм. Res. 341 , 287–300 (2017).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 93.

    Giudicepietro, F. et al. Геофизические предвестники пароксизмальной фазы извержения июль-август 2019 г. и их значение для мониторинга вулкана Стромболи (Италия). Sci. Отчет 10 , 1–17 (2020).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 94.

    Miklius, A. et al. Измерения глобальной системы позиционирования на острове Гавайи: с 1997 по 2004 год. U.S. Geol. Surv. Открыть файл Rep . http: // pubs.usgs.gov/of/2005/1425/ (2005 г.).

  • 95.

    Окубо П. Г., Наката Дж. С. и Коянаги Р. Ю. Эволюция систем сейсмического мониторинга в Гавайской вулканической обсерватории. U. S. Geol. Surv. Проф. Пап. 1801 , 67–94 (2014).

    Google Scholar

  • 96.

    Thelen, W. A. ​​План сейсмического оборудования для Гавайской вулканической обсерватории. U. S. Geol. Surv. Sci. Расследование. Отчет 2014–5179 , 43 (2014).

    Google Scholar

  • 97.

    Элиас, Т., Керн, К., Хортон, К.А., Саттон, А.Дж. и Гарбейл, Х. Измерение уровней выбросов SO 2 на вулкане Килауэа, Гавайи, с использованием набора направленных вверх УФ-спектрометров , 2014–2017 гг. Фронт. Earth Sci. 6 , 1–20 (2018).

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *