ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ НА БАЗЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В статье описывается разработка модели источника бесперебойного питания для низковольтных сетей постоянного тока. Основными составляющими этой модели являются суперконденсаторы в качестве накопителей энергии и обратимый преобразователь постоянного напряжения в качестве системы согласования потребителя и накопителя. Разработана модель системы управления преобразователем, позволяющая поддерживать токи и напряжения элементов сети в допустимых пределах в разных режимах работы источника бесперебойного питания с учётом особенностей применения суперконденсаторов. Рассмотрена необходимость создания и перспективы применения подобного устройства, предложены направления будущих исследований по данной тематике.

1. Lewandowski A., Galinski M. (). Practical and theoretical limits for electrochemical double-layer capacitors // Journal of Power Sources. 2007. Vol. 173. P. 822– 828. http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.05.062.

2. Шурыгина В. Суперконденсаторы. Помощники или возможные конкуренты батарейным источникам питания // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2003. № 3. С. 20–24. http://www.electronics.ru/files/article_pdf/1/article_1189 _228.pdf

3. Drew J. Supercapacitors Can Replace a Backup Battery for Power Ride-Through Applications. Linear Technology Corporation. dn450 LT/TP 0908 246K. 2007.http://cds.linear.com/docs/en/design-note/dn450f.pdf

4. Wuidart L. Topologies For Switched Mode Power Supplies. STMicroelectronics Group of Companies. 1999. AN513/0393. P. 1–18. http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/ application_note/CD00003910.pdf

5. Kazimierczuk M.K. Pulse-width Modulated DC-DC Power Converters. John Wiley & Sons, Ltd. 2008.

6. Xiang C., Wang Y., Hu S., Wang W. A New Topology and Control Strategy for a Hybrid Battery-Ultracapacitor Energy Storage System // Energies. 2014. Vol. 7. P. 2874–2896.

7. Dobbs B.G., Chapman P.L. A multiple-input DC-DC converter topology // IEEE Power Electronics Letters. 2003. Vol. 1.

8. Onwchekwa C.N., Kwasinski A. (). Analysis of Boundary Control for a Multiple-Input DC-DC Converter Topology // Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). 2011.

9. Kumar L., Jain S. Multiple-input DC/DC converter topology for hybrid energy system // IET Power Electronics. 2013. Vol. 6. P. 1483–1501. http://dx.doi.org/10.1049/iet-pel.2012.0309

10. Johansson P., Andersson B. Comparison of Simulation Programs for Supercapacitor Modelling. Volvo Technology Corporation. 2008. http://webfiles.portal.chalmers.se/et/MSc/AnderssonJoha nssonMSc.pdf

11. Thong N.A. Application of Supercapacitor in Electrical Energy Storage System // National University of Singapore. 2011. P. 1–149. http://scholarbank.nus.sg/bitstream/handle/10635/25807/ NgAT.pdf?sequence=1

12. Danila E., Lucache D.D., Livint G. Models and Modelling the Supercapacitors for a Defined Application. Annals of the University of Craiova // Electrical Engineering series. 2011. No 35. ISSN 1842–4805. http://elth.ucv.ro/fisiere/anale/2011/31.pdf

13. Batard C., Poitiers F., Millet C., Ginot N. Simulation of Power Converters Using Matlab-Simulink // MATLAB – A Fundamental Tool for Scientific Computing and Engineering Applications. 2012. Vol. 1. InTech, 10. P. 5772.

14. Hauke B. Basic Calculation of a Buck Converter’s Power Stage. Texas Instruments Incorporated, SLVA477B. 2011. http://www.ti.com/lit/an/slva477b/slva477b.pdf

15. Hauke B. Basic Calculation of a Boost Converter’s Power Stage. Texas Instruments Incorporated, SLVA372C. 2009. http://www.ti.com/lit/an/slva372c/slva372c.pdf

16. Perdigão M.S., Trovão J.P.F., Alonso J.M., Saraiva E.S. Large-Signal Characterization of Power Inductors in EV Bidirectional DC-DC Converters Focused on Core Size Optimization // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2015. http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2015.2402632

17. Mattingly D. Designing Stable Compensation Networks for Single Phase Voltage Mode Buck Regulators. Intersil Corporation. Technical Brief TB417.1. 2003. https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents /tb41/tb417.pdf

18. Texas Instruments Incorporated. The Right-Half-Plane Zero – A Simplified Explanation. 2001. http://www.ti.com/lit/ml/slup084/slup084.pdf

19. Lee S.W. Practical Feedback Loop Analysis for Voltage-Mode Boost Converter. Texas Instruments Incorporated. Application Report SLVA633. 2014. http://www.ti.com/lit/an/slva633/slva633.pdf

20. Erickson R.W. DC-DC Power Converters // Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering. John Wiley and Sons, 2007. Inc. http://dx.doi.org/10.1002/047134608X.W5808.pub2 http://ecee.colorado.edu/ecen4517/materials/Encyc.pdf