РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАРЯДОМ МОДУЛЯ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПУТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Авторы

  • В. А. Стародубцева ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
  • М. О. Шкляев ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2017-2-94-104

Ключевые слова:

суперконденсатор, гибридный аккумулятор, моделирование

Аннотация

В данной статье рассматривается проблема создания гибридной аккумуляторной батареи на основе литиевых батарей и суперконденсаторов, которая бы сохраняла свою работоспособность при низких температурах. Данная проблема основывается на решении задачи заряда модуля суперконденсаторов. Необходимо создание устройства, которое бы могло осуществлять предварительный заряд модуля суперконденсаторов, а также поддерживать напряжение на нем на определенном уровне. Для решения данной задачи был проведен анализ характеристик аккумуляторных батарей и суперконденсаторов. Было подтверждено мнение, что суперконденсаторы имеют гораздо лучшие температурные характеристики и характеристику количества циклов заряда-разряда. Разработана структурная схема гибридного аккумулятора, и описан принцип ее работы. В статье раскрываются процессы создания некоторых узлов данной схемы, таких как устройство предварительного заряда модуля суперконденсаторов и устройство управления преобразователем постоянного напряжения, который связывает аккумуляторную батарею и модуль суперконденсаторов. Статья содержит расчет основных параметров схемы и описание выбора используемых устройств. Статья также содержит описание такого вспомогательного устройства, как адаптер преобразователя напряжения, который служит для его дистанционного управления. Работоспособность всех разработанных схем, описанных выше, проверяется с помощью моделирования в компьютерной среде Multisim. На основе данных, полученных при моделировании, проведен анализ работоспособности полученных схем. Для подкрепления полученных результатов собрана общая схема для заряда модуля суперконденсаторов. Данные моделирования подтверждают работоспособность общей схемы, вследствие чего сделано заключение о возможности использования данной схемы на практике. Использование суперконденсаторов в гибридных аккумуляторных батареях имеет ряд проблем, но они решаемы с помощью схем управления, к примеру, как приведенная схема в данной статье.

Биографии авторов

В. А. Стародубцева, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

кандидат технических наук, профессор кафедры «Электротехника»

М. О. Шкляев, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

магистрант

Библиографические ссылки

Пат. 2488198 Российская Федерация, МПК Н01М10/00 / Галушко А. И., Гром Ю. И., Лазарев А. Н., Салихов Р. С. Стабилизированный комбинированный источник электропитания; заявитель и патентообладатель ОАО «Научно-исследовательский институт электромеханики». - № 2012121375/07; заявл. 23.05.2012. - 3 с.

Расчет триггера Шмитта на ОУ. СМИ Сайт-ПАЯЛЬНИК 1999-2016. - URL: http://cxem.net/beginner/ beginner129.php (дата обращения: 20.11.2016).

Операционный усилитель - это очень просто. СМИ Сайт-ПАЯЛЬНИК 1999-2016. - URL: http://cxem.net/beginner/beginner96.php (дата обращения: 25.11.2016)

Datasheet of the UWE Series «Eighth-Brick» DC-DC Converters. Murata Power Solutions, Inc, 2015. - URL: http://power.murata.com/datasheet?/data/power/uwe.pdf (дата обращения: 25.11.2016).

Стабилизаторы на одном транзисторе. - URL: http://bss-book.ru/page-5e9be66b7b115dac864581cbc4ec1515 (дата обращения: 29.11.2016).

Опубликован

14.08.2017

Как цитировать

Стародубцева, В. А., & Шкляев, М. О. (2017). РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАРЯДОМ МОДУЛЯ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПУТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ. Интеллектуальные системы в производстве, 15(2), 94–104. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2017-2-94-104

Выпуск

Раздел

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы