ПРИМЕНЕНИЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В КАЧЕСТВЕ НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

 

И.А. ШИГАЕВ, МЭИ (ТУ), г. Москва

Науч. рук. канд. техн. наук, асс. А.В. РАГУТКИН

Потребители первой категории особой группы по надежности электроснабжения, должны предусматривать дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве, которого все чаще используют источники бесперебойного питания (ИБП) статического типа.

При отключении сети, накопители энергии в ИБП должны обеспечить питанием нагрузку в течение определенного времени. В ИБП статического типа в качестве накопителя энергии широкое применение получили аккумуляторные батареи. В последнее время прорабатывается вопрос использования в качестве накопителя энергии в ИБП конденсатора, разработанного на основе использования двойного электрического слоя. Такие конденсаторы часто называют суперконденсаторами или ионисторами. Плотность энергии в них в 10 раз выше, чем в обычных конденсаторах, а мощность при заряде/разряде до 10 раз выше мощности разряда аккумуляторных батарей (АБ). Ионисторы можно рассматривать как, своего рода, промежуточное звено между электролитическими конденсаторами и электрохимическими аккумуляторами. От первых они унаследовали большое число циклов заряда-разряда, а от вторых — относительно невысокие токи зарядки и разрядки. Замена аккумуляторной батареи (АБ) на суперконденсатор в источниках бесперебойного питания с двойным преобразованием имеет ряд преимуществ. Мощность ИБП с суперконденсаторами в десятки раз выше, удельная мощность суперконденсаторов порядка 10кВт/кг, тогда как у АБ удельная мощность 200-400 Вт/кг. В среднем срок службы суперконденсатора 10 лет, а у АБ 3-7 лет. Кол-во циклов (заряда/разряда) у суперконденсаторов более 1 миллиона, у аккумуляторной батареи только 1000 циклов. У суперконденсаторов короткое время зарядки, уже через 10минут ИБП готов к повторному отключению сети. В ИБП с аккумуляторами, время зарядки составляет 4-6 часа. Суперконденсатор поставляет большую мощность, но в кратковременный период; АБ поставляет меньше мощность длительный промежуток времени. Суперконденсаторы экологически безопасны, они требуют меньше обслуживания и ограничивают пусковые токи.

Существуют несколько вариантов типов ИБП двойного преобразования с использованием суперконденсаторов. Однако высокая стоимость суперконденсатора увеличивает стоимость самого ИБП. Поэтому не мало важно выбрать приемлемую конфигурацию.

Назад