Стійкість комбінованої системи накопичення енергії на основі суперконденсатора та акумуляторної батареї

Abstract

В роботі розглянуто комбінований ємнісний накопичувач енергії на основі акумуляторної батареї (АБ) та суперконденсатора джерела живлення для установки контактного мікрозварювання. Для забезпечення рівномірного споживання струму від АБ обрано напівактивну топологію АБ та перетворювач SEPIC (Single-Ended Primary-Inductor Converter). Методом усереднення в просторі змінних стану аналітично отримано математичну модель системи. З метою проведення аналізу стійкості комбінованого накопичувача при різних значеннях коефіцієнта заповнення імпульсів, струму навантаження та напруги АБ отримано передавальну характеристику системи керування. Результати аналізу показали, що запропонована система є стійкою при зміні параметрів у встановлених межах.

Bode diagrams of an open-loop system for different values of the duty cycle, average load current, and input voltage have been obtained by using MATLAB software. The gain margin ranges from 14.6 dB to 26.4 dB and the phase margin ranges from 45.4 degrees to 54.8 degrees. From these results, it is obvious that the proposed system meets the stability criteria regardless of the aforementioned parameter fluctuations.