Обзор
Обзор систем охлаждения сверхпроводниковых накопителей энергии
Д. А. Александров
НИЯУ МИФИ, Каширское ш., 31, 115409 Москва, Россия
e-mail: dimax.2001@mail.ru
С. В. Покровский
НИЯУ МИФИ, Каширское ш., 31, 115409 Москва, Россия
УДК 538.945
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