Open AccessDevelopment of the Scheme of Controlling the Charge of the Ultracapacitor Module and Definition of Its Workability by Modeling
Author(s) -
V A Starodubtseva,
M O Shklyaev
Publication year - 2017
Publication title -
intellektualʹnye sistemy v proizvodstve
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
eISSN - 2410-9304
pISSN - 1813-7911
DOI - 10.22213/2410-9304-2017-2-94-104
Subject(s) - charge (physics) , scheme (mathematics) , supercapacitor , engineering physics , computer science , electrical engineering , materials science , engineering , physics , mathematics , capacitance , electrode , quantum mechanics , mathematical analysis
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.