Hydraulisen magneettigeneraattorin käytön optimointi ja toiminnan turvaaminen: Akkutekniikan selvitys
Kuivajärvi, Aki (2024)
2024
Konetekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Mechanical Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-12-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-2024120510819
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-2024120510819
Tiivistelmä
Sähköistyminen on tällä hetkellä yksi keskeisimmistä trendeistä teollisuuden eri aloilla. Sen taustalla on pyrkimys ympäristövaikutusten vähentämiseen sekä energiatehokkuuden parantamiseen. Hybridiratkaisut, joissa akusto täydentää järjestelmän toimintaa, toimivat usein ponnahduslautana täysin sähköisille ratkaisuille. Hybridiratkaisut tukevat energiankulutuksen optimointia ja auttavat vastaamaan kiristyviin ympäristövaatimuksiin.
Tämä diplomityö on tehty Dynaset Oy:lle. Työ keskittyy akkutekniikan eri osa-alueisiin. Akkujen toimintaa, ominaisuuksia, eri akkutyyppejä sekä niiden soveltuvuutta erilaisiin käyttökohteisiin on käsitelty. Työssä tarkastellaan myös akuston valvonnan ja hallinnan teknologioita, joiden tarkoitus on varmistaa akkujen turvallinen ja tehokas käyttö. Pääpaino on tutkia eri akkutyyppien soveltuvuutta hybridijärjestelmään hydraulisen magneettigeneraattorin rinnalle. Samalla selvitetään kustannustehokasta akustoratkaisua turvatoimintokäyttöön, jolla varmistetaan magneettigeneraattorilta tehonsa saavan magneettinostimen toiminta.
Akkutekniikan selvityksen perusteella turvatoimintojärjestelmään valittiin AGM-akut alhaisten kustannusten sekä luotettavuuden vuoksi. Hybridikäytössä päädyttiin litiumioniakkuihin niiden syklikeston sekä suuren energiatiheyden ja lataus-purkaustehokkuuden ansiosta. Tämä yhdistelmä mahdollistaa optimaalisen suorituskyvyn sekä tehokkaan energian käytön hydraulisen järjestelmän rinnalla.
Electrification is currently one of the most important trends in various industries. Its background is the effort to reduce environmental impacts and improve energy efficiency. Hybrid solutions, where the battery complements the operation of the system, often serve as an interim solution for fully electric solutions. Hybrid solutions support the optimization of energy consumption and help meet stricter environmental requirements.
This thesis has been conducted for Dynaset Oy. The study focuses on different areas of battery technology. The functions, properties, different types of batteries and their suitability for different applications have been discussed. The work also examines battery monitoring and management technologies, the purpose of which is to ensure the safe and efficient use of batteries. The focus is to investigate the suitability of different battery types for a hybrid system alongside a hydraulic magnet generator. At the same time, a cost-effective battery solution for safety function use is being investigated, which ensures the operation of the magnetic lifter, which receives its power from the magnetic generator.
Based on the analysis of battery technology, AGM batteries were chosen for the safety function system due to their low costs and reliability. In hybrid use, lithium-ion batteries were chosen due to their cycle life, high energy density, and charge-discharge efficiency. This combination enables optimal performance and efficient energy use alongside the hydraulic system.
Tämä diplomityö on tehty Dynaset Oy:lle. Työ keskittyy akkutekniikan eri osa-alueisiin. Akkujen toimintaa, ominaisuuksia, eri akkutyyppejä sekä niiden soveltuvuutta erilaisiin käyttökohteisiin on käsitelty. Työssä tarkastellaan myös akuston valvonnan ja hallinnan teknologioita, joiden tarkoitus on varmistaa akkujen turvallinen ja tehokas käyttö. Pääpaino on tutkia eri akkutyyppien soveltuvuutta hybridijärjestelmään hydraulisen magneettigeneraattorin rinnalle. Samalla selvitetään kustannustehokasta akustoratkaisua turvatoimintokäyttöön, jolla varmistetaan magneettigeneraattorilta tehonsa saavan magneettinostimen toiminta.
Akkutekniikan selvityksen perusteella turvatoimintojärjestelmään valittiin AGM-akut alhaisten kustannusten sekä luotettavuuden vuoksi. Hybridikäytössä päädyttiin litiumioniakkuihin niiden syklikeston sekä suuren energiatiheyden ja lataus-purkaustehokkuuden ansiosta. Tämä yhdistelmä mahdollistaa optimaalisen suorituskyvyn sekä tehokkaan energian käytön hydraulisen järjestelmän rinnalla.
Electrification is currently one of the most important trends in various industries. Its background is the effort to reduce environmental impacts and improve energy efficiency. Hybrid solutions, where the battery complements the operation of the system, often serve as an interim solution for fully electric solutions. Hybrid solutions support the optimization of energy consumption and help meet stricter environmental requirements.
This thesis has been conducted for Dynaset Oy. The study focuses on different areas of battery technology. The functions, properties, different types of batteries and their suitability for different applications have been discussed. The work also examines battery monitoring and management technologies, the purpose of which is to ensure the safe and efficient use of batteries. The focus is to investigate the suitability of different battery types for a hybrid system alongside a hydraulic magnet generator. At the same time, a cost-effective battery solution for safety function use is being investigated, which ensures the operation of the magnetic lifter, which receives its power from the magnetic generator.
Based on the analysis of battery technology, AGM batteries were chosen for the safety function system due to their low costs and reliability. In hybrid use, lithium-ion batteries were chosen due to their cycle life, high energy density, and charge-discharge efficiency. This combination enables optimal performance and efficient energy use alongside the hydraulic system.