Проаналізовано та складено еквівалентні схеми фотоелектричної батареї, вітряного генератора, акумуляторної батареї та навантажень локального об'єкта, які є базою для створення алгоритмів оптимізації споживання електроенергії. Визначено доцільність застосування методу динамічного програмування з метою одержання оптимального закону керування навантаженнями локального об'єкта. Запропоновано використання методу нечіткої логіки для керування перетворювачами електроенергії з метою уточнення стратегії керування, одержаної за допомогою методу динамічного програмування. Розроблено алгоритм виведення активно-індуктивного й активно-ємнісного навантажень на заданий режим на базі методу динамічного програмування. Проаналізовано та визначено доцільність застосування числових методів для розв'язання задачі динамічного програмування. Розроблено алгоритм керування електроспоживання локального об'єкта на базі методу нечіткої логіки, в якому загальну задачу споживання розділено на окремі підзадачі для кожного окремого елемента системи. Одержано аналітичні залежності потужності на виході фотоелектричної батареї від зміни параметрів навантаження та її внутрішнього опору. Розроблено алгоритм нечіткого керування ШІП для відбирання максимальної потужності від фотоелектричої батареї.

  Скачати повний текст

Розроблено нові фізико-технічні принципи побудови багатоканальних оптоелектронних систем на основі ефектів розповсюдження поверхневої електромагнітної хвилі на неоднорідній поверхні. Вивчено особливості розповсюдження енергії електромагнітної хвилі в системі на планарному хвилеводі з метою підвищення точності вимірювання сенсорної системи на елементі інтегральної оптики. Визначено склад втрат на межах поділу хвилеводів і показано, що такі втрати суттєво зменшують точність вимірювань. Запропоновано конструкцію приладу, який реалізує спосіб врахування таких втрат. Створено спеціалізовану оптоелектронну систему, призначну для реєстрації та відображення біохімічної інформації, яка грунтується на явищі розсіювання світла поверхнею золота у разі збудження поверхневих плазмонних поляритонів. Доведено коректність вимірювання розсіяного світла за умов поверхневого плазмонного резонансу (ППР) для реєстрації зміни показника заломлення, а також реєстрації макромолекулярних взаємодій. Виготовлено дослідний зразок системи на ППР, що використовує явище розсіювання світла для багатоканальних вимірювань і проведено його апробацію на базі Інституту фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова, Каролінського Інституту (Стокгольм, Швеція) та Інституту Мікросистем і мікроелектроніки (Лечче, Італія).

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено можливості поліпшення експлуатаційних параметрів різноманітних типів акумуляторів за рахунок застосування імпульсних режимів заряду. Розроблений імпульсний адаптивний принцип заряду акумуляторів грунтується на тому, що заряджувальний пристрій постійно отримує інформацію про поточний стан і динамічний відгук акумулятора на заряджувальні імпульси і використовує дану інформацію для управління процесом заряду. Таким чином акумулятор включається у ланцюг зворотного зв'язку з зарядним пристроєм, що забезпечує адаптивний характер процесу. Показано, що використання зарядних імпульсів спеціальної форми дає змогу значно прискорити процес заряду акумулятора, а також у 1,5 - 3,0 рази продовжити термін їх служби у порівнянні зі звичайним режимом заряду постійним струмом. Запропоновано пояснення ефекту прискорення процесу заряду акумуляторів в адаптивному імпульсному режимі. Досліджено структурні зміни, що відбуваються на електродах акумулятора під час циклування.

  Скачати повний текст

Проаналізовано вплив холодного деформування на властивості металів і сплавів, залежність властивостей матеріалів від історії їх деформування, визначено основні характеристики напруженого стану та критерії руйнування за монотонного та немонотонного деформування металів і сплавів, проведено аналіз способів оцінювання деформвальності заготовок, наведено вимоги до термоелектричних матеріалів. Визначено межі області ефективного використання металів як основних матеріалів для термоелектричних генераторів струму. Висвітлено технологічні умови пластичного деформування й їх вплив на режими волочіння тонких дротів, закономірності зміни пластичності металу в процесі волочіння та проміжних термообробок. Розроблено режими волочіння тонкого термопарного дроту з сплавів хромель, копель і сплавів системи нікель-молібден діаметром 200 - 70 мкм, які мають однорідні механічні властивості й якісну поверхню без карбідних та окисних включень і забезпечують високу чутливість і лінійність термоелектричних характеристик термопар з даних сплавів у температурному інтервалі 300 - 900 К.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше охарактеризовано вплив відпрацьованого акумуляторного електроліту на компоненти біосфери. Визначено екологічний ризик, що виникає під час поводження з сірчанокислими відходами акумуляторних батарей (АБ) на прикладі Донеччини як найбільш екологічно несприятливого регіону. Проведено оцінку впливу розробленої природоохоронної технології на навколишнє середовище. Розроблено та запатентовано спосіб реутилізації відпрацьованого акумуляторного електроліту, який може бути використано у технологіях захисту навколишнього середовища на підприємствах автомобільного транспорту, а також на виробництвах, що мають сірчанокислі відходи, які за складом схожі до акумуляторного електроліту.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

З використанням моделі локальних процесів обгрунтовано характер залежності між складом активної маси манган-діоксидного (МД) електрода та величиною його поляризаційного опору. Зроблено висновок про збільшення ефекту вирівнювання концентрації протонів у зерні манган діоксиду в електродах з підвищеним вмістом графіту. Виявлено вплив ступеня розрядженості активної маси на поляризаційний опір. Розроблено математичну модель розрядного процесу у пористому електроді з твердофазним реагентом і на підставі даних моделювання зроблено висновки про характер впливу різних кінетичних і структурних факторів на рівномірність розподілу щільності струму за товщиною електрода. Розроблено емпіричну математичну модель розряду елемента. На підставі експериментальних кінетичних даних і результатів оптимізаційного моделювання надано оцінку питомих характеристик джерел струму з МД-катодом і за умов різних анодних матеріалів.

  Скачати повний текст

З використанням методів рентгенофазового, термічного аналізу та інфрачервоної спектроскопії встановлено структурні характеристики порошків природного (фракція 70 мкм і 40 мкм) і синтезованого за різних умов ферум дисульфіду (фракція 30 - 40 нм). Досліджено вплив природи літієвої солі на провідність полімерного електроліту. Показано вплив компонентів електроліту та природи літієвої солі на термостабільність полімерного матеріалу та ефективність циклування всієї системи в цілому. Досліджено взаємодію між ферум дисульфідом та компонентами неводних електролітів. Встановлено, що ця взаємодія значною мірою належить від наявності на поверхні катодного матеріалу домішкових сполук та вологи.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив різних чинників на полімеризацію електропровідних полімерів (ЕПП) і на їх морфологічну структур, розглянуто структуру композитів на основі ЕПП і їх структурну організацію, від якої залежать фізико-хімічні властивості матеріалів. Доведено, що структура субстрату є вирішальною у формуванні надмолекулярних структур ЕПП. Досліджено електрохімічну поведінку електродів на основі електропровідних полімерів і визначено фактори, що впливають на стабільність та електрохімічні характеристики. Запропоновано модель електрода на основі ЕПП, яка дозволяє кількісно описати електрохімічну поведінку ЕПП. Вперше теоретично обгрунтовано і практично реалізовано симетричні й асиметричні електрохімічні конденсатори на основі ЕПП. Визначено, що за діапазоном робочої напруги, питомими характеристиками, стабільністю та терміном служби розроблені електрохімічні конденсатори відповідають кращим зарубіжним аналогам.

  Скачати повний текст

Установлено механізм виникнення безструмових потенціалів каталітично активних електродів у повітряному середовищі за присутності відновлювальних газів у системі з твердим протонпровідним електролітом і показано, що вони відповідають компромісним потеціалам спряжених реакцій відновлення адсорбованого оксигену й окиснення відновлювальних газів. Показано, що лімітувальною стадією окиснення водню, монооксиду карбону, діоксиду сульфуру та сірководню на газодифузійних електродах у системі з твердим протонпровідним електролітом є уповільнена адсорбція цих газів на електродах, швидкість їх окиснення на порядок нижча за межових дифузійних струмів. Визначено області потенціалів електрохімічної стабільності та корозійної стійкості титану та каталітично активних електролів на його основі у даній системі. З'ясовано, що діоксиду рутенію у системі з твердим протонпровідним електролітом притаманні властивості тривимірного електрода, поляризація якого обумовлена оборотним переносом зарядів у разі зміни ємності подвійного електричного шару поверхні та ступеня окиснення рутенію. Уперше теоретично обгрунтовано та практично реалізовано дво- і триелектродні амперометричні сенсори відновлювальних газів для моніторингу повітряного середовища на основі твердих протонпровідних електролітів і розроблених газодифузійних каталітично активних електродів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

На базі рівнянь гідродинаміки, конвективної теплопровідності, електродинаміки та хімічної кінетики побудовано математичну модель основних електрохімічних, тепло- та масообмінних процесів в об'ємі свинцево-кислотного акумулятора. Розроблено, реалізовано, верифіковано та протестовано методики, алгоритми та програми для розрахунку нестаціонарного масообміну в електролітичних рідинах. Розроблено систему спрощень загальної математичної моделі. Знайдено точні розв'язки задач, що описують складові фізичні процеси у електрохімічних рідинах.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено енергозберігаючі способи заряду акумуляторів імпульсними асиметричними струмами, а також схеми напівпровідникових перетворювачів з підвищеною ефективністю заряду та способи адаптивного керування ними. З урахуванням результатів дослідження електродних процесів створено схемну модель акумулятора, що враховує поляризаційну складову повного внутрішнього опору та дозволяє розрахувати перехідні процеси, що виникають під час подачі зарядних і розрядних імпульсів струму. Розроблено новий спосіб використання енергії розрядного імпульсу струму у процесі заряду акумуляторів імпульсним асиметричним струмом, який дозволяє підвищити енергоефективність зарядних пристроїв акумуляторних батарей імпульсними асиметричними струмами. Запропоновано адаптивний спосіб заряду, який шляхом зміни тривалості зарядних і розрядних імпульсів залежно від стану акумулятора дозволяє істотно скоротити час заряду.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи розв'язання науково-прикладної проблеми підвищення енергоефективності фотоелектричних перетворювачів енергії сонячного випромінювання. Досліджено особливості електротеплового стану в струмових каналах фотоперетворювачів, визначено його стійкість до малих збурень. Розроблено узагальнений метод аналізу стійкості системи фотобатарея - різні види навантаження, визначено умови узгодження електричних характеристик фотобатарей і навантаження, які забезпечують якість електричної енергії в системі, та її енергоефективне трансформування від фотобатарей до навантаження. Розроблено засоби перетворення енергії постійного струму фотобатарей у змінний синусоїдальний струм промислової частоти 50 Гц на базі вторинних напівпровідникових стабілізаторів напруги з широтно-імпульсною модуляцією, дроселів, пристроїв захисту від перевантажень і синхронізації з мережею та випрямлювачів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення автономних напівпровідникових систем електропостачання на базі дешевих і ефективних сонячних елементів, одержаних із відходів електронної промисловості. Удосконалено методику визначення втрат потужності в перетворювальних пристроях, які працюють за різних режимів. Вперше побудовано метематичні моделі деяких напівпровідникових перетворювачів постійного та змінного струму, що працюють в автономних системах електропостачання. Одержано нові аналітичні залежності послідовного резонансного перетворювача за умов постійної провідності ключів, які відображають основні параметри перетворювача. Удосконалено алгоритми керування ключами джерела безперебійного живлення та перетворювальної установки, що працює на мережу змінного струму, з метою забезпечення на виході синусоїдальних струму та напруги як за лінійного, так і за нелінійного навантаження. Удосконалено ряд технологічних методів виготовлення високоефективних сонячних елементів з відходів електронної промисловості.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності перебігу реакцій подвійного обміну між фторокомплексами лужних металів в апротонних середовищах, розроблено новий спосіб одержання електролітів для літієвих джерел струму. Створено політерми розчинності вихідних солей в індивідуальних розчинниках у максимально можливому інтервалі температур. Вивчено фазові рівноваги у відповідних змішаних системах за участю кінцевих продуктів. Проведено зівставлення стійкості сольватів фторокомплексів літієвих солей у різних розчинниках з використанням хімічних, рентгеноструктурних аналізів і розрахункових програм. Досліджено вплив кінетичних і термодинамічних факторів на перебіг обмінних процесів.

  Скачати повний текст