Б.Төрмандах: Автомашины хаягдал батерейг цахилгаан хангамжийн системд ашиглана

Х.Оргил
09 сарын 08, 2021

МУИС-ийн Хэрэглээний шинжлэх ухаан инженерчлэлийн сургуулийн Электроник холбооны инженерчлэлийн тэнхимийн сэргээгдэх эрчим хүчний хөтөлбөрийн багш, доктор Б.Төрмандахтай ярилцлаа. 

Тэрээр “Инженер технологийн дээд боловсрол” төслийн хүрээнд Японд чадлын электроникийн дараа үеийн технологийн судалгаагаар тэргүүлдэг гурван лабораторийн нэг Токио метрополитан их сургуулийн чадлын электроникийн лабораторид докторантурт суралцаж тус сургуулийн шилдэг доктор оюутны нэг болж төгсөн захирлаас нь дипломоо гардан авсан юм.

-Та богино хугацаанд амжилттай суралцжээ. Докторын ажлаа хэрхэн хамгаалсан бэ? 

-Докторантурт суралцахад сургуулиасаа шалтгаалаад төгсөх шаардлага өөр байдаг. Зарим сургууль олон улсын хэмжээний сэтгүүлийн хоёр өгүүлэл хэвлүүлэх, өөр зарим сургуулиуд инфакт фактор тоолох гээд янз бүрийн шаардлага тавьдаг. Манай сургуулийн хувьд “Web of science”- д бүртгэлтэй олон улсын сэтгүүлд гурван өгүүлэл хэвлүүлэхийг шаарддаг. Би японд байх хугацаандаа дөрвөн сэтгүүлийн өгүүлэл бичиж, хажуугаар нь хэд хэдэн олон улсын эрдэм шинжилгээний хуралд илтгэл тавиад арваад өгүүлэл бичсэн. Тэгээд л дипломоо амжилттай хамгааллаа. 


-Таны докторын ажлын шинэлэг тал нь юу вэ? 

-Японд маш олон сургуулийн эрдэмтдийн баг судалгаа хийж байна. Тэр дундаас ялгарч гарч ирэх шинэлэг талтай судалгаа хийнэ гэдэг амаргүй. Миний хувьд сүүлийн үед яригдаад байгаа том асуудлуудыг авч үзэж судалгаагаа хийсэн. Бидний өмнө тулгарч байгаа хамгийн том асуудал гэвэл байгаль цаг уурын өөрчлөлт, дэлхийн дулаарал болчихлоо.

 Хойд туйлын дулаарал жилд 2 хэмээс илүүтэйгээр дээшлэх юм бол аюул нүүрлэх, цаг уурын асар том өөрчлөлт гарах нь тодорхой болчихлоо. Тэгэхээр дэлхий даяараа үүнийг доошлуулъя, 1.5 хэмд баръя гэж зорьж байна. 

Үүнтэй зэрэгцээд хөгжлөөрөө дэлхийд тэргүүлж буй том орнууд сэргээгдэх эрчим хүч, цэвэр эрчим хүчний технологийг хөгжүүлж байна. Мөн хүлэмжийн хийн ялгарлыг бууруулах гэж цахилгаан машин, хосолсон хөдөлгүүртэй машинуудыг үйлдвэрлэж, их хэмжээгээр зах зээлд нийлүүлж байна. Хөгжиж буй орнууд ч зүгээр суусангүй. Тэд хөгжингүй орнуудаас үлгэр авч хоёрдогч хэрэглээний буюу хуучин авто машинуудыг импортолж байна. 

Хятад болон өөр харьцангуй хямдхан зах зээлтэй орнуудаас сэргээгдэх эрчим хүчний үүсгүүр, технологи бүгдийг нь импортоор оруулж ирж байна. Монгол Улсын хувьд японоос цахилгаан машин оруулж ирдэг. Манайхан хосолсон хөдөлгүүртэй Тоёота Приус машиныг өргөнөөр хэрэглэх болсон. Цөөн тооны иргэд АНУ-аас шинэ болон хуучин машин авч байна. Тэгэхээр бид ч гэсэн хөгжингүй орнуудтай адилхан технологийг хэрэглээд дэлхийн дулаарал, байгаль орчин, агаарын бохирдол, хүлэмжийн хий ялгаралтай тэмцэж байна. Гэхдээ шийдэж чадаагүй асуудал бий. Бидэнд импортоор оруулж ирсэн машинуудаа дахин боловсруулах технологи байхгүй. Одоо эхнээсээ цахилгаан болон хосолсон хөдөлгүүртэй машины хуучин батарейнүүд асуудал болоод эхэллээ.

Дараагийн нэг асуудал нь сэргээгдэх эрчим хүчний технологи маш хурдтай хөгжиж, үнэ нь хямдарч байхад бид өргөнөөр хэрэглэж чадахгүй байгаа явдал юм. Айлуудын байшингийн дээвэр дээр суурилуулаад байгаа нарны дэлгэцийн үнэ бусад орны хувьд маш хурдацтай унаж байна. Манай эдийн засаг хөгжингүй орнуудынхаас буурай байгаа учир бид тэр технологийн үр шимийг хүртэж чадахгүй, айл бүр авч чадахгүй байна. Хөдөөгүүр айлууд маш бага чадлын нарны толь тавиад, аккумлятортой холбоод цахилгааны хэрэглээгээ болгодог. Тэд хүссэн үедээ цахилгаан хэрэглэх боломжгүй байсаар байгаа. 

Дэлхийн эрчим хүчний агентлагийн 2012 оны судалгаагаар монголын нийт хүн амын 79% нь цахилгаан эрчим хүчний хангамжтай байсан. 2019 онд энэ тоо 91% болж өссөн. Гэхдээ хүн амын маань 9% нь одоог хүртэл цахилгаан хангамжийн системд огт холбогдоогүй, өмнөх зуунд амьдарч байсантайгаа яг ижил байдалд байсаар байна. Энэ 2 асуудлыг хоёуланг нь яаж шийдэх вэ гэдэг нь миний докторын ажлын шинэлэг тал юм. 

Би “Инженер технологийн дээд боловсрол” төслийн хүрээнд япон улс руу явсан болохоор энэ дэвшүүлсэн асуудал маань Токио метрополитан их сургууль болон МУИС-ийн хамтарсан судалгааны төсөл болж байгаа юм л даа. Монгол талаас шийдмээр байгаа асуудлаа дэвшүүлж, Япон талаас түүнд тохирсон шийдлийг санал болгоно гэсэн үг л дээ. Тэгээд энэ асуудалд яг энэ шийдэл оновчтой байж чадах уу, энэ хоёр асуудлыг шийдэж чадах уу, үгүй юү гэдгийг шалгах нь миний үүрэг болж байгаа юм. 


-Үр дүн ямар байсан бэ. Та шалгаж хариулт олсон уу?

-Энэ асуудлуудыг шийдэх нь тодорхой болчихлоо. Гэтэл хуучин батарей бол урт хугацаанд хэрэглэгдчихсэн, тодорхой хэмжээний элэгдэлд орчихсон байдаг. Тийм батарейг яаж дахин ашиглах вэ гэдэг нэг асуудал үүснэ. Ингээд үндсэн том асуудлаас салбарлаад маш олон асуудал үүсч байна. Тэрийг алгасаад ярих их хэцүү.


-Тэр үүссэн асуудлуудын талаар тайлбарлаж өгөөч?

-Жишээлбэл цахилгаан, эсвэл хосолсон хөдөлгүүртэй машинд ашигласан батарейг задалж харвал нэг нь 1.2 вольт гаргадаг хэдэн зуун элементийг цуваагаар холбож өндөр хүчдэл гаргаж авч байгаа юм. Тэгж өсгөсөн өндөр хүчдэлээр шугамын хүчдэлтэй адилхан 220 вольтын хувьсах гүйдлийн үүсгүүр бий болгож байгаа. Тэр олон цувраа холбогдсон батарейнууд бие биенээсээ дотоод цэнэг, дотоод эсэргүүцэл, элэгдлийн хувьд, цэнэгийн түвшний хувьд гээд маш олон зөрүүтэй болчихно. Тэгэхээр батарей банк байлаа гэхэд түүнийг тэр чигт нь цэнэг алдуулаад хадгалсан энергийг нь хэрэглэх гэхээр энэ цуваанд байгаа хамгийн бага цэнэгтэй батарейны дотоод цэнэг дуусвал бусад батарейнд байгаа цэнэгийг алдуулах боломжгүй болно. Эхлээд энэ асуудлыг шийдэх хэрэгтэй. 

Хоёрдугаарт бид одоог хүртэл хувьсах гүйдлийн цахилгаан хангамжийн системийг хэрэглэж байна. Батарей бол тогтмол гүйдлийн хүчдлийн үүсгүүр. Бид түүнийг хувьсах гүйдлээр цэнэг алдуулаад байхаар цэнэг алдах гүйдэл нь өөрөө шулуун биш синус хэлбэртэй байна. Энэ нь өөрөө батарейндаа илүү халалт үүсгэх шалтгаан болно. Батерей халахаараа тэсэрч дэлбэрэх аюултай гэх мэтчилэн жижиг асуудлуудыг шийдэж байж тухайн шийдэл оновчтой юу үгүй юү гэдгийг эцэслэнэ. Тэгээд дээрх асуудлуудыг шийдэх технологи гээд судалж үзлээ. Сүүлийн үеийн машинуудад батарей менежмент систем суурилуулдаг болсон. 

Тэр нь олон цуваа холбогдсон батерей болгоны дотоод цэнэгийг хянаж, мониторинг хийгээд явдаг, тэгээд аль нэг нь асуудалтай болоход “Энэ батарейны элемент асуудалтай болчихлоо, үүнийг төдий хугацаанд солихгүй бол тэр чигтээ ажиллагаагүй боллоо шүү” гэж сануулдаг дотоод функцүүдтэй болчихсон. Энэ системийг хуучин батарейнүүдэд холбоод ажиллуулъя гэхээр элэгдэлд орсон батарейнүүд бие биенээсээ цэнэгийн түвшний хувьд маш том зөрүүтэй учраас балансалдаг төхөөрөмж маань өөрөө төдий хэмжээний энергийг дамжуулах чадамжтай байх шаардлагатай. Тэгэхээр одоо байгаа технологийг бид шууд хэрэглэж чадахгүй, түүнийг нэмж сайжруулах хэрэгтэй гэсэн үг юм. 

Хоёр дахь нь батерейг хувьсах гүйдлээр цэнэг алдуулахаар халалт үүсдэг асуудлыг дарах технологи бидэнд байхгүй. 

Нарны дэлгэцний гаралтын чадлыг тогтворжуулдаг систем байгаа боловч тэр нь батарейны хувьд төдийлөн үр дүнтэй биш. Бас нэмэлт сайжруулалт хэрэгтэй. 

Би судалгааныхаа ажлын явцад энэ 2 системийг хослуулан нэг систем болгож, хоёуланг нь илүү боловсронгуй болгоод, хуучин элэгдэлд орчихсон батарейг системд ашиглах боломжтой болгох тийм системийг зохион бүтээсэн. Тэгэхээр хосолсон болон цахилгаан хөдөлгүүртэй машины хуучирсан хаягдал батарейг хөдөө орон нутагт ашиглаж байгаа бага чадлын цахилгаан хангамжийн системд дахин ашиглана аа гэсэн үг. 

Энэ ажлынхаа үр дүнгээр олон улсын сэтгүүлийн өгүүлэл бичиж хэвлүүлээд, докторын зэрэг хамгааллаа. 


-Та шинээр бий болгосон системийнхээ тухай тодруулж яриач? 

-Тус систем нь шинэ аргачлалаар цэнэгийн хувьд зөрүүтэй байгаа батарейнуудыг яаж хурдтайгаар баланслах вэ гэдэг даалгаврыг гүйцэтгэж байгаа юм. Энэ систем өндөр хурдтай, өндөр гүйцэтгэлтэй болохоор Тоёотогийн дараагийн үеийн Приус автомашинд суурилагдах магадлал бий.


-Тэгэхээр Япончууд дараагийн үеийн машинд таны судалгааны үр дүнг ашиглах нь ээ? 

-Яг батлагдаагүй, өрсөлдөөд туршигдаад явж байгаа. Тоёото өөртөө шаардлагатай байгаа судалгааны ажлаа олон сургуульд зэрэг өгчихдөг. Олон сургуулийн судлаачид яг адилхан судалгаа хийж байгаа болохоор бүх үр дүнг харьцуулаад, батарей дээрээ туршиж ажиллуулаад, тэгээд хамгийн сайныг нь сонгоод дараагийн үеийн машиндаа тавих сонголтыг хийдэг. 


-Та сургуулийнхаа шилдэг төгсөгч болсон гэсэн үү?

-Миний сурч, докторын зэрэг хамгаалсан Токио метрополитан их сургууль гурван үндсэн кампус, олон судалгааны төв, нийт 10000 орчим оюутантай. Суралцагчдын 30 хувь нь гадаад оюутан байдаг. Тэдний дундаас ахисан түвшний оюутнуудыг онцлон, олон улсын хуралд илтгэл тавьсан, сэтгүүлд өгүүлэл хэвлүүлсэн байдлыг нь оноогоор жагсааж шилдгийг нь шалгаруулсан. 

Тэгээд “Токиогийн олон улсын форум” хурлын танхимд зөвхөн өөрийн сургуулийн оюутнуудаа зайтай суулгаад, нэрс дуудан тайзан дээр гаргаж, захирал өөрийн гараар диплом, шагнал гардуулсан. Би ганцаараа гадаад оюутан байсан болохоор япон нэрнүүд дуудаж байснаа Бат-Оргил Төрмандах гэж дуудахад, өндөр тайз руу явж байхад огшоод цээжээр сонин оргиод ирсэн. Их сайхан сэтгэгдэл төрсөн. Төгсөлтийн үйл ажиллагаа дуусчихаад гарч ирэхэд гэрийнхэн, найз нөхөд маань “Олимп үзээд монголын тамирчин дэвжээн дээр гарч ирдэг шиг сайхан байлаа” гэсэн.

Холбоотой сэдвүүд

тогтвортойхөгжил эх дэлхий

Сэтгэгдэл бичих (8)

Та сэтгэгдэл бичихдээ бусдад хүндэтгэлтэй хандана уу. Ёс бус сэтгэгдлийг Peak.mn сайт устгах эрхтэй.