Режим напруги в тяговій мережі залежить від багатьох факторів та визначає експлуатаційні характеристики електрифікованої ділянки. Проведеними експериментальними дослідженнями встановлено, що рівні напруги, як на шинах тягових підстанцій, так і на струмоприймачах електровозів, коливаються в значних межах і перевищують нормовані показники, встановлені для швидкісного руху. Для підвищення енергетичної ефективності функціонування системи тягового електропостачання постійного струму за швидкісного рузху та зменшення коливань напруги запропоновано застосування у розподіленій системі живлення тягової мережі батарейних систем нагромадження електричної енергії, побудованих на сучасних літієвих батареях.

Присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі - дослідженню режимів роботи напівпровідникових перетворювачів, що працюють у системах з накопичувачами електричної енергії. Визначено, що застосування БСНЕ в системах електроживлення вимагає використання спеціалізованих енергоефективних перетворювачів електричної енергії: узгоджуючих - для забезпечення зв'язку БСНЕ з мережею, та сервісних - для забезпечення безпечного режиму роботи накопичувачів. Виконано синтез сервісного перетворювача, який реалізує принцип адресного передавання енергії між акумуляторами, що з'єднані за послідовною схемою. На підставі аналізу комутаційних процесів у силових ключах перетворювачів доведено доцільність використання перетворювачів з розділеною комутацією, які забезпечують режими м'якої комутації в напівпровідникових ключах. Запропоновано систему керування узгоджуючим перетворювачем, що реалізує алгоритм розділеної комутації.