Меню Закрыть

№4, 2024, стр. 20-31

Обзор

Обзор систем охлаждения сверхпроводниковых накопителей энергии

Д. А. Александров

НИЯУ МИФИ, Каширское ш., 31, 115409 Москва, Россия

С. В. Покровский

НИЯУ МИФИ, Каширское ш., 31, 115409 Москва, Россия

УДК 538.945

DOI: https://doi.org/10.62539/2949-5644-2024-0-4-20-31

Аннотация

Сверхпроводниковые индуктивные накопители энергии (СПИН) являются перспективными высокоэффективными устройствами для хранения энергии. Устройства СПИН находят различные применения, например, в микросетях, гибридных электромобилях, возобновляемых источниках энергии, и других. Для стабильной и эффективной работы индуктивных накопителей необходима хорошо проработанная система охлаждения, при помощи которой возможно добиться более высоких критических токов и меньших потерь переменного тока. В настоящем обзоре представлены различные конструкции и проекты СПИН, отсортированные по типам системы охлаждения.

Ключевые слова: ВТСП; СПИН; соленоид; криокулер.

Литература

[1] T. Kotoyori, H. Ohnishi, Y. Masui, A. Ishiyama, W. Tomonori, N. Hirano, S. Nagaya, K. Shikimachi, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 23, 3800604 (2013). DOI: 10.1109/TASC.2013.2246831
[2] G.A. Shneerson, K. V. Voloshin, V. V. Titkov, I. Yu. Rodin, E. R. Zapretilina, T. A. Hon, N. A. Hitrov, V. S. Ovsyannikov, A. Lantsetov, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 34, 1 (2024). DOI: 10.1109/TASC.2024.33742
[3] A. Morandi, M. Fabbri, B. Gholizad, F. Grilli, F. Sirois, V. M. R. Zermeño, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 26, 1 (2016). DOI: 10.1109/TASC.2016.2535271
[4] J.H. Choi, H.G. Cheon, J.W. Choi, H.J. Kim, K.C. Seong, S.H. Kim, Physica C: Superconductivity and its applications 470, 1703 (2010). DOI: 10.1016/j.physc.2010.05.190
[5] K. Higashikawa, T. Nakamura, H. Okamoto, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 16, 578 (2006). DOI: 10.1109/TASC.2006.870008
[6] S. Filippidis, A. Bouhouras, N. Poulakis, G. Christoforidis, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 31, 1 (2021). DOI: 10.1109/TASC.2021.3109799
[7] K.L. Kim, J.B. Song, J.H. Choi, S.H. Kim, D.Y. Koh, K.C. Seong, H.M. Chang H.G. Lee, Superconductor Science and Technology 23, 125006 (2010). DOI: 10.1088/0953-2048/23/12/125006
[8] S. Nagaya, N. Hirano, M. Naruse, T. Watanabe, T. Tamada, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 23, 5602804 (2013). DOI: 10.1109/TASC.2012.2235751
[9] Y. Makida, Y. Makida, T. Shintomi, T. Hamajima, N. Ota, M. Katsura, K. Ando, T. Takao, M. Tsuda, D. Miyagi, H. Tsujigami, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 101, 012028 (2015). DOI: 10.1088/1757-899X/101/1/012028
[10] Y. Suzuki, S. Yoshida, and Y. Kamioka, Cryogenics 43, 597 (2003). DOI: 10.1016/S0011-2275(03)00169-3
[11] Y. Qiu, L. Ren, Y. Xu, Z. Yang, H. Li, X. Li, J. Shi, Y. Tang, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 34, 1 (2024). DOI: 10.1109/TASC.2024.3350592
[12] Z. Yang, L. Ren, Y. Xu, J. Shi, Y. Qiu, P. Duan, J. Fang, C. Wang, M. Song, L. Li, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 34, 1 (2024). DOI: 10.1109/TASC.2024.3376491
[13] H.J. Kim, K.C. Seong, J.W. Cho, J.H. Bae, K.D. Sim, S. Kim, E.Y. Lee, K. Ryu, S.H. Kim, IEEE transactions on applied superconductivity 16, 574 (2006). DOI: 10.1109/TASC.2006.871329
[14] H.-J. Kim, H.-J. Kim, K.-C. Seong, J.-W. Cho, J.-H. Bae, K.-D. Sim, K.-W. Ryu, B.-Y. Seok, S.-H. Kim, Cryogenics 46, 367 (2006). DOI: 10.1016/j.cryogenics.2005.08.008
[15] L. Ottonello, G. Canepa, P. Albertelli, E. Picco, A. Florio, G. Masciarelli, S. Rossi, L. Martini, C. Pincella, A. Mariscotti, E. Torello, A. Martinolli, M. Mariani, IEEE transactions on applied superconductivity 16, 602 (2006). DOI: 10.1109/TASC.2005.869677
[16] S. Lee, S.-H. Park, W.-S. Kim, J.-K. Lee, S. Lee, C. Park, J.-H. Bae, S.-H. Kim, K.-C. Seong, K. Choi, S. Hahn, IEEE transactions on applied superconductivity 21, 1354 (2011). DOI: 10.1109/TASC.2011.2104931
[17] S. Nomura, H. Kamada, H. Xu, T. Nitta, T. Shintomi, N. Hirano, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 32, 1 (2022). DOI: 10.1109/TASC.2022.3181538
[18] S. Nomura, T. Nitta, T. Shintomi, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 30, 1 (2020). DOI: 10.1109/TASC.2020.2982877
[19] H. Yeom, Y. J. Hong, H. B. Kim, D. Y. Koh, J. S. Ko, S. J. Park, IEEE transactions on applied superconductivity 23, 5700604 (2013). DOI: 10.1109/TASC.2013.2238287
[20] H.K. Yeom, D.Y. Koh, J.S. Ko, H.B. Kim, Y.J. Hong, S.H. Kim, K.C. Seong, Physica C: Superconductivity and its Applications 471, 1390 (2011). DOI: 10.1016/j.physc.2011.05.201
[21] W.S. Kim, S.-Y. Kwak, J.-K. Lee, K.-D. Choi, H.-K. Jung, K.-C. Seong, S. Hahn, IEEE transactions on applied superconductivity 16, 620 (2006). DOI: 10.1109/TASC.2005.864244
[22] W.-S. Kim; S.-Y. Kwak; J.-K. Lee; K.-D. Choi; H.-K. Jung; K.-C. Seong, S. Hahn, IEEE transactions on applied superconductivity 16 (2006). DOI: 10.1109/TASC.2005.864244
[23] M.J. Park, S.Y. Kwak, S.Y. Lee, W.S. Kim, J.K. Lee, C. Park, K. Choi, J.H. Bae, S.H. Kim, K.D. Sim, K.C. Seong, H.K. Jung, S. Hahn, Physica C: Superconductivity 468, 2096 (2008). DOI: 10.1016/j.physc.2008.05.253
[24] Y.-J. Hong, H.-K. Yeom, S.-J. Park, S.-H. Kim, Y.-D. Choi, IEEE transactions on applied superconductivity 18, 745 (2008). DOI: 10.1109/TASC.2008.922237
[25] H.K. Yeom, et al., IEEE transactions on applied superconductivity 18, 741, 2008, DOI: 10.1109/TASC.2008.921217
[26] M. Song, et al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 25, 1, 2014, DOI: 10.1109/TASC.2014.2386345
[27] Y. Xu, Y. Li, L. Ren, C. Xu, Y. Tang, J. Li, L. Chen, B. Jia, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 28, 1 (2018). DOI: 10.1109/TASC.2018.2808454
[28] C.J. Hawley, S.A. Gower, IEEE transactions on applied superconductivity 15, 1899 (2005). DOI: 10.1109/TASC.2005.849328
[29] Y. Li, et al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 28, 1, 2018, DOI: 10.1109/TASC.2018.2814960
[30] Q. Wang, Y. Li, P. Song, H. Wen, Y. Bai, L. Yan, K. Kim, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 18, 754 (2008). DOI: 10.1109/TASC.2008.922273
[31] S. Nagaya, N. Hirano. M. Naruse, T. Watanabe, T. Tamada, IEEE transactions on applied superconductivity 23, 5602804 (2012). DOI: 10.1109/TASC.2012.2235751
[32] M. Li, J. Zheng, H. Khodzhibagiyan, T. Ma, X. Huang, M. Novikov, Y. Cheng, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 34, 1 (2024). DOI: 10.1109/TASC.2023.3346831
[33] J. Zheng, Y. Cheng, M. Li, H. Khodzhibagiyan, S. Dai, M. Novikov, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 34, 1 (2024). DOI: 10.1109/TASC.2024.3446286
[34] H. Hayashi, H. Kimura, Y. Hatabe, K. Tsutsumi, A. Tomioka, T. Bohno, S. Nose, Y. Yagi, T. Ishii, M. Iwakuma, K. Funaki, IEEE transactions on applied superconductivity 13, 1867 (2003). DOI: 10.1109/TASC.2003.812932
03.812932