Устройство для питания нагрузки постоянным током

Устройство для питания нагрузки постоянным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1

Союз Сов)еыкмв

Соцмелистнчеаких

Республик

ОЛ МЧАНИЕ

ИЗОЬР"..ХЕЙ Ия (01 1 jj otfOJI)fI!тел).ИOp K яп г сви )! -в! (22) ;")аявлеио Щ.();1.7" t 21! 2460494 24-07 с присоединением заявки М -" (511 (Ц 1(л 2

1-1 02J У/М (23) 11риоритет—

ГевуАерВтввкиь1(1 щите

СССР

ftff ДУAiiff ИЗВВР9Ц))МК

ff внРвп11й ("- ) УЕ(К 621.355..1 (()88.8) «1пу(б))ИKoваио 25.(Ц,79. 510.!Лe eи1, ¹ 15 ..(Ята ОпубликОваиия ОписЯиия 26. !) 9. f9 (72) Авт ОРы мзпбрете11ия

B 8 : 0 !) o K 1 H u A . )! . 1 1 и к(и) с к ! и (54) Y«XPO Wf TBO Д.(,! 1!1! 1 Д111-Я 11)(! г)д 31«11 ()ONTOP„11-iJb iq„„"IOt,.(тМ

Изобретеиие относится к устройс)-вам питания постояииым тбком явтомяти ipcK!lx cllстем, работяювцих зиапггельиую часть ресуpcB при положительиОм эиергетичес)(ом дебял а нсе.

Известно устройство для питаиия нагрузки, содержащее генератор постоянного тока, бу(рериуlо ЯккумулятОриу10 бат3рею, систему защиты )т перезарчда и стабилизатор иапряжеиия 11 . Почдер>каиие энергобала . са в таких устройствах осуществляется дагчиком коитроля заряда н разряда аккумуляториой батареи, ftO еигиалам которых коммутаторами цепи зарядя осуществляется мно

ГОкрятиое Отклгочеиие и повтОрное подключеиие солиечи )й батареи к аккумуляториой батареи.

При использовании таких устройств количестВО зярядио-p33pÿäíûõ циклОВ якку:.уляториой батареи зависит от соотио111еиия ълектроэиергии, вь1рабать1ВЯемой солиечной ()атарее11, H эг!ектроэиергHH fioTребляемой н3грузкои за одии itHf(JI, 1(оличество электроэиергии, вырабат1:.Ваемо)1 сол11е11и011 батареQfii, выби") а cTcH f1 3 Тех сообр3 жеии Й, H oábi в условиях освещеииосги солиечиой батареи

С МаКСИМЯ Ibiiîé ДЛИтЕЛ)епа"тЬЮ ТЕНИ, ОНО было рави0 KO!!If tecTtf; 3,"t..KTpOBHpргии, tioт1ребляемому и(!грузко11 за Оди)1 цикл. 1 огд:1 в условичх ocvctiiefiftOcTIi солне гиой бата.

PPiI C A!I! fI1tMBJ1bf10й ДЛИТЕ IblIOCTblO lf!i, Bbl

Б рабять;ваемая ею электроэпергил будет превосхо тить Но кол! Iчес тву электроэиеp! i!10 10требляемую нагрузкой за одии цикл. Такое прев II!!e!ttte количества электро !tepr!1». вырабатываемой над потребляемой приводит и частому срабатыванию датчиков коитроля заряда и разряда аккумуляторной батареи, в результате чего увеличивается K!)личество зарядно-разрядных циклов яккумуляториой батареи, которые, в свою очередь, умен.-ьцаюг срок службы последией.

ts ИзвесTHo также устройство для пита«ия нагрузки, содержащее геисратор постоянио го тока, буферную аккумулят0pffyfo батарею, ОгpBHIfHитель "-Яряда 63TBpPH., Явтомат подклю)сния геиератора, коммутатор цепи ".а ю ряда батареи H корректируюшуlo систему 121

k1PifOCTBTKO.!I JAB!If!0i! C!H TPMbI то обстоятельство„что при реализBIÄ!I!! коррект(!р :юией1 системой Фу)!Кци(! г =-= ((к1) хотя и происходит уме!!ь(иеиие количества

658661 зарядно-разрядных циклов, одновременно увеличивается глубина цнк.(ировяния яккум1(литоР((оЙ 63T3P(.H, ITo, II OBoko о<(еРе Ib, приводит к уменьшению срока службы аккумуляторной батареи.

Известно устройство для питании нагрузки постоянным током, содержащее секциоиировянную coJlik(. чну1о багярек), KGMM>T3торы секций солнечной батареи, буфернук1 аккумуляторную батарею, датчик кс(ггроля заряда и разряда яккум1ляторной(батареи и коммутаторы цепи заряда !3) . Однако 13 это устройство также не обеспечивает достаточной надежности эксплуатации батареи по тем же, изложенным BI Iøå, причинам, Целью данного изобретения является увеличение срока службы аккумуляторной батареи.

Поставленная. цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком освещенности солнечной батареи, элементом НЕ, генератором импульсов, счетчиком импульсов и дешифратором, причем выход датчика осве- ро щенности солнечной батареи подключен к входу элемента НЕ, выход элемента HE подключен к входу генератора импульсов и к сбросовым входам счетчика импульсов и дешифратора, выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика импульсов выходы счетчика импульсов подключены к входам дешифратора, вь(ходы которого подключены к коммутаторам секций солнечной батареи.

На чертеже представлена блок-схем а зд предлагаемого устройства.

Устройство состоит из секционировянной солнечной батареи 1, состоящей из секций

2, 3 и 4, буферной аккумуляторной батареи

5, датчика контроля заряда и разряда яику- ауляторной батареи 6, коммутаторов цепи заряда 7, 8, 9, датчика освещенности солке<ной батареи 10, в качесгве которого используется кремниевый фотопреобразователь, установленный на панели солнечной батареи, щ элемента HE l l, генератора импульсов 12, счетчика импульсов 13 и дешифратора 14.

Секции солнечной батареи (секция 2 непосредственно, а секции 4 через коммутаторы 7, 8) через коммутатор 9 подключены параллельно буферной аккумуляторной батарее 5.

Выход датчика освещенности солнечной батареи 10 подключен к входу элемента HE

I1. Выход элемента HE 11. подключен к з входу генератора импульсов 12 и к сбросовым входам счетчика импульсов 13 и дешифратора 14. Выход генератора импульсов 12 подключен к счетному входу счетчика импульсов 13. Выходы счетчика импульсов 13 подключены к входам дешифра- >> тора 14. Выходы дешифратора 14 подключены к коммутаторам 7, 8 секций солнечной батареи.

Р

Выход датчика к(штрол>(зарядя и ряз!

1 я да <1 к к у м k J I II To p I l o I I б 3 г я I (. H 6 I I ((, 1 к л 1(ч е (( к коммутатору !).

llитяние датчика контроля зарядя и разряда 6, .->лемеитя Н1. 1, I I нс!1(1т(1ра импульсов 12. счетчика импульсов 13 и дешифратора 14 осуп(ест(1ллется от шин яккуму ляторной батареи 5.

Бели п(на электроэHåpãèè, вырабатываемая солнечной батареей 1, выбирается из услои(я обеспечения эиергобалянся устройств3 зя один Цикл работы в условиЯх освещенности солнечной батареи с максимальной длительностью тени. Няхождние солнечной батареи в условиях освещенности с минимальной длительностью тени сопровождается вырабатыванием дополнительной, избыточной электроэнергии. В связи с этим солнечная батарея разбивается ня секции 2 и 3. Электроэнергия, вырабатываемая секцией 2, выбирается из соображений обеспечения энергобаланса при нахождении солнечной батареи в условиях освещенности с минимальной длительностью тени. Секция

3 солнечной батареи 1, в свою очередь разбивается на п секций 4, количество которых определяется точностью, необходимой для поддержания энергобаланся прн иэменении условий освещенности солнечной батареи 1.

Работа устройства питания заключается в следу(ощем.

При нахождеиии солнечной батареи 1 на освещенных участках датчик освещенности солнечной батареи 10 выдает сигнал ня вход элемента НЕ l. В результате на выходе элемента HE 11 отсутствует сигнал и генератор импульсов 12 не вырабатывает импульсы. Г!ри входе солнечной батареи 1 на неосвещенные участки датчик освещенности 10 прекращает выдачу сигнала, в результате на выходе элемента HE И появлястся сигнал, который запускает генератор импульсов 12 и одновременно устанавливает счетчик импульсов 13 и дешифратор 14 в нулевое положение. За время нахождения солнечной батареи 1 на неосвещенном участice на вход счетчика импульсов 13 поступает количество импульсов, прямо пропорционяль ное времени нахожде11ия солнечной батареи ! на неосвещенном участке. На выходах дешифратора 14 появятся сигналы (с запоминанием промежутка от момента появления сигналов до момента приведения дешифратора в нулевое состояние) через определенные. выбранные промежутки времени, количество которых соответствует количеству секций 4. При входе солнечной батареи 1 на освещенные участки появляется сигнал на выходе датчика освещенности 10, при этом сигнал на выходе элемента HE 1! пропадает и генератор импульсов 12 перестает вырабатывать импульсы, При нахождении солнечной батареи 1 в условиях освещенности с минимальной длительностью тени обеспечение энергобаланса

658661

Формула нзобретемия

Составитель И. Найдина

Редактор Д. Мепурншвилн Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Заказ 2070/50 Тараж 856 Подл нс ное

LLHHHI IH Государственного комитета СССР по делам изобретений л открытий

1l 3035, Москва, Ж.35, Раушская наб. д. 4/&

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная. 4 осуществляется электроэнергией. вырабатываемой секцией 2. При этом все секции 4 отключены. При увеличении длите IbHocòè тени на определенные значения по сигналам с выхода дешифратора 13 параллельно секции 2 посредством коммутаторов 7, 8 поочередно подключаются секции 4. При максимальной длительности тени все секции 4 подключены параллельно секции 2. Каждый раз, в начале очередного теневого участка счетчик импульсов 13 и дешифратор 14 сигналом с выхода элемента HE 11 приво- 40 дятся в нулевое состояние, в результате чего коммутаторы 7, 8 отключают все секции 4 от секции 2 и подключение необходимого количества секций 4 параллельно секции 2 осуществляется вновь с учетом длительности данного теневого участка, Ввиду того, что по ряду факторов невозможно обеспечить точное поддержание энергобаланса устройства, защита аккумуляторной батареи 5 от перезаряда и глубокого

РаЗРЯДа ОСУЩЕСтВЛЯЕтСЯ ПОСРЕДСТВОМ ОтКЛЮ- тв чения и повторного подключения солнечной батареи 1 к аккумуляторной батареи 5 коммутаторо н 9 по сигналам датчика контроля заряда и разряда 6.

Ресурс работы устройств питания, содержащих солнечную и буферную аккумуляторную батареи определяется ресурсом работы аккумуляторной батареи.

Уменьшение количества заря! но-разрядных циклов аккумуляторной батареи в предлагаемом устройстве дало возможность, до- з© вести срок службы аккумуляторной батареи до одного года и более при требуемом ресурсе шесть месяцев.

Устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее секционированную солнечную батарею, коммутаторы секций солнечной батареи, буферную аккумуляторную батарею, датчик контроля заряда н разряда аккумуляторной батареи и коммутаторы цепи заряда, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы аккумуляторной батареи, оно снабжено датчиком освещенности солнечной батареи, элементом

НЕ, генератором импульсов, счет .иком импульсов и дешифратором, причем выход датчика освещенности солнечной батареи подключен к входу элемента НЕ, выход элемента HE подключен к входу генератора импульсов и к сбросовым входам счетчика импульсов и дешифратора, вылод генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика импульсов, выходы счетчика импульсов подключены к входам дешифратора, выходы которого подключены к коммутаторам секций солнечной батареи.

Источники информации, принятые во вни . мание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 284104, кл. Н 02 3 7/34, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 426269, кл. Н 02 3 7/34, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР № 417871, кл. Н 02 3 7/34, 1969.