Автономная система электропитания

Автономная система электропитания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАИИЕ

И3ОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (!5694937

Союз Советских

Социалистических

Республик

Я (61) Дополнительное K авт. свид-ву— () 3 а 5!в. 5с. :О 30.05.78 (21 ) 20202Ч8 24 07 с,присоединением заявки М— (23) Приоритет— (43) Оиуб;!вковано 30.10,79. Б5ог5лстс 5ь ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 30.10.79 (51) !.Кл.-" Н 02 .1 7 34

Н О1 М 1й42

Государственный комитет

,53) УДК 621.355.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. И. Дуплин, С. И. Орлов и А. К. Тищенко (71) Заявитель (54) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЗЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к области преобразования параметров электроэнергии и может быть использовано в бортовых системах электропитания.

Известны автономные системы электропитания, со:!ержащие нерегулируемый источник напряжения ограниченной мощности, подключенный непосредственно к нагрузке и черсз обратимый стабилизатор— к аккумулятору (1).

Недостатком таких систем является возможное увеличение напряжения на нагрузке выше допустимого уровня при полностью заряженном аккумуляторе.

Известны также автономные системы, в которых для повышения эффективности использования первичного источника последний соединен с нагрузкой через дополнительный регулятор напряжения (2).

Недостатками данных систем являются повышенные суммарные массогабаритные показатели регуляторов и сравнительная сложность цепей управления ими.

Цель изобретения — уменьшение массогабаритов регулирующих органов системы, упрощение устройства управления и повышение надежности системы.

Указанная цель достигается тем, что в автономной системе электропитания, содержащей первичный источник напряжения ограниченной мощности и аккумулятор, связан!!ый с нагрузкой через во IbTQрсверсивнь и стабилизатор постоянного напряжения состоя11ц5Й из ря !а основных ir

5 poсрвиых инвсрторных ячеек и схемы упр5!влс!5ия 5! il !i, а! .куъ5улятор через с !ет !ик ампср-часов соединен с цепями питания ячеек и средним выводом обмотки, охватывающей магиитопроводы трансформаторов

1Ц ячеек. Каждый из крайних выводов обмотки соединен через коммутирующие ключи с нагрузкой и первичным источником, при этом коммутирующие ключи, подключенные к источнику, связаны через пороговое устройство с выходом счетчика амперч а сов.

На чертеже показана структурная схема автономной системы питания.

Система электропитания включает себя первичный источник 1 напряжения ограничглщой мощности; нагрузку 2; коммутирующие клночи 8; вольтореверсивный стабилизатор 4, состоящий из ряда основных и резервных инверторных ячеек 5, коммутирующи.; ключей 6 и схемы 7 управления; пороговое устройство 8; счетчик 9 ампер-часов и аккумулятор 10.

Аккумулятор 10 через счетчик 9 амперчасов подключен к цепям питания и среднему выводу общей выходной обмотки инвсрторпых Ячеек (). Край»)le B»1(o,7! i с)б.м г) кн через коммутирующие клю »1 8 н 6 со| ПТ>Р>П Т (. ((! j>DI>I(lb(> I >ICT0!!!II I(O>

Г(7,:.ÇКОЙ 2 00 ГВРТС ГDC((110. KO)I)с!ут) .p) lo»lli с>

K;!l0 > .l с> i!О ".П!)сЗВЛЕТЕИЮ Сl)ЯЗЯН1>1 СL.,С С—

>)СЗ ПорОГОВОС с>CT!101!CT!10 8 С В !Ха. (O). С !СТ l 1(KB 9 сч м П J)- - 1COB>. т>«бота системы -элсетрош(тя»»я проте1(яс! c,ier,:) 01 !».)! Oáp -!30I>,I.

В Рсжпмс (.РЯ»снОЙ»с|ГР) Зк 1 K .7.,(1

| > (ОЕЦЕ)ОСТЬ I! r! i П" !i: .|,| !I С)3 (П! ЯСТ P) ЯС 1РТП)>(0 )10(Ц;>0017> I;i )f Ис(;,ТОГ(»! 0!l;-Il «

T0K П Я ГP)(З КИ СЕ(Л ЯДЫВ |1 ЕТСЯ 1 .3 TOK«1 CPBI(K ТОГО »СТОЯI(»KЯ ) ll ТОК« )Я:3 .i5(;1 сl (1 ЕЕ) Му 15!ÒOJ)«| О. КО .I)I>>>ТИр ЛощИС Е(ЛЕО (Il 8 )i 8

ПОО - pC ;11!0 1:Сp 1 (;!10-1«IOTCH, С 6рс1 3), Я»c! K(I >K дом )13 полупсрг)Сдав и ть прохаж;тclll!51, (, lя сост« (3л яlо):(пх тоея пя! р>, 3еп. (.-хсм я 7 |;ир1»л, lis! т!у l i м изменения соот»ошсппя

Ч |>)i ",)r i О. И -7 ТТ>0)1 !i(ЛIОЧ(.ТТТТ Ьl Х 17 i((7(! l!!Ieством отключенных и неисправных ячеек () обеспечивает поддержание стабилшlого нЯпря>I(c»(i(H»а»«груз е 2. Если рсж)(м с; я!.— с»ой нагрузки совпадает с врс)lcl(»hl)I отСУTCTB)lei! |Я»05(ЖСППЯ (|Я ЗЫХ01С ИСТОЧНИка 1, весь ток нагрузки ооеспечивастся за сс)eт (я зря, (я якK)/м >|лятор;1 10. ЛОГIIкя работы схемы при этом не изменяется.

В дежурном режиме выходная мощность источника 1»ревышает мощность нагрузки 2. Остаток мощности е> ---Р,, 1 .дст

»я заряд ",,ê:êó,ìó:.ëÿòîðà 10.

Если ток заряда аккумулятора

>>Э О! | I J >

iIl где Ufp — напря>кение на аккумуляторе, не превышающее максимально допустимого значения 1, „,;„, логика работы системы полностью совпадает с описанной с той лишь разницей, что направление протека»ия тока по полуобмоткам ячеек изменяется ня обратное. ели >Ке 7,„„ > /-,,„,„„ в системе обеспечивается стабилизация сред-. него зарядного тока пя всличеше У,,„,„

Для этого пороговое устройство 8 периодически запирает коммутирующие ключи 8, обеспечивая тем самым кратковременный

>(. (ССКОЛЬКО МИЛЛИСЕКУНД) P«3P5(;I сl КК >|М Улятора l0 на нагрузку 2. Время закрыто:-о состояния ключей 8 определяется уровнем срабатывания порогового устройства 8, на .)ход которого поступает напряжение с выхода счетчика 9 ампер-часов. Величина этого напряжения пропорциональеея количестВу электричестВя, прошедшему чер()з счетчик. Выбирая соответствующим обря3>оМ уровни срабатывания и отпускания по;и)гового устройства 8, легко обеспечить стабилизацию среднего значения зарядного така.

При полностью заряженном состоянии аккумулятора l0 уровни срабатывания устройства 8 выбираются таким образом, :.l "00û cDe l l!cc 3:I«чсп! c,заря (НОГО TQKci

j1 i B»5l,10 "1> (с, Iio. Т. Р. !TOC)hl Е()Л П Ч СCT!30 . Гр . (ссгвя,;«е«се»()ос в аккумуляторе

» | ;. (71K(i »!тых,. :00 . РDc . 7l(0,) Kгl!Очах 8, »О) ) яее ))гл!Iторя при 07hoB()! м !!iio

3:i Е(71>iтl>! Х K, 1Ю I с1Х >.

if i)! (76(» 30 .>(> 1> (1))с ;l, ОЖСППОЙ Cl!CTC

IO ." ."Сi!" . l "30: i !C " :""01 30 (ЬТО()(3 (7 !IB-! :l0ГО стябп. )пзятОD« - > и еохl)iутнp) 10!цих ! >(!! i (»i) > . i 1;, lr!, :С»0,1!>ЗОВЯН:!С 0,7»ОГО BO," Ti) J; . )СН!3» ОГО Обр ЯТТ (0!О СТЯс i; |-°, (, ri l r, Я, 0 3 i !7 5>! I ()б (7| !НТ|> (" Я 0»1ИJ5:3«!,"!О ":l;;5!Я(c!»l i !>«! «Ãj)) 3КС, с (ЯО» 1»3«Ц» 0 3 Я Р5(1! (ОГО т(>Кс), j) !1:3;)H;! с(К!(> )1 (7! Я) О )а

П »О I (ЕЯ» r, «» ) Г! ЕI ТО(7 сl В 3« (75 >K(lf .10 (00 ". .7. 1> . Ii, э() 1) . . ""l i ", С.>C .! .. ; ".:l>lff(), (НС»li(П(,)С . ;, .".»,ых (!!",II!(!!11 Й (:,()Dc!le )!IB«rc)сЯ НР!i

Г(омощп трех ()сгу|)ято(7(773, пр (че)I:I«ïð l>K(.—

Тп .с»я яккуму.(яторе может быть в зявпc:!мости Огти»я рсг)ляторов либо меньше на25,;;; -"::; > " I (7):,кс. Л»00 больше, (то

СУПТЕСТВСПНЬ(М ОСР ЯЗОМ ОГ Э Я НИ 1 Е(ВЯЕТ 00."С(СТ)> ii(7!f.">(|»1(.!!»5 T!1)(!I. СИС)с М KDO. !!e TO:.;, п !(3nccTi!i>iK спстс))ях .(ля управления трс мя рс..у."5!торам)1 требуется Оолее сложс>0,0(> |„ (" ")("((О Х П(7 Я!31 СПИ Я. 1 j «)(0»(ВЪ|ПО.!Е)СНИР BO;!hTAPC!3CPC!IBI:ОГО ООРЯТИМОГО сте!б !l 3«торя ff(751 fcéê:7))f>I)(с дискретным

; ) (. Г I » J) (713 я и н с м и я и р я я(с» и я и О 3 13 О л я ет

» r1!! H5!,!> С !iCKË10 С» ПСМ Cl Л l>K IIB«!O!II I(K фн. IЬTDoB обсспечпть высокую падеж»ость си-! стсмы. i 0 тяежс Т)ыгОЛ»о отличает прсдл(»l(сн»0(хстрОЙстРО От изВсстных.

Вор)! ул я изобретения

40 ,)).ГТТОНОХТТ)с!Я С»СтСМс. ЭЛЕКтРОПИтаНИЯ, со,тсржящяя перви шый источник Настоян»ого »«пряже»ня Огра»» !Ре!!!ОЙ(мощности и якеум Глятор> связя»ный с нагрузкой через

45 вольтореверсивпый стабилизатор постоян»0со няпl)я?еРнтlя, сОстояще(е! rr3 ряда основ»ых» резсрвш)х пнверторных ячеек и гхс!h! упряплс(п;я им r. о т л н ч а ю щ а яс я тем, что, с целью умень!не!)ия массогя6«рнтов, упрощения кое(струкц:(и и повы50 пения пядсжност», она снабжена порого)3hI I устройствах(, счетчиком ампер-часов и

ЕОММ н|ТЕТР) Iolill!)111 КЛ)ОЧЯМИ, ПРИЧЕМ ЯККУ мулятор через с|!стчпк «мпср-часов соеди55

»С» С ЦСПЯМИ ПТ(тс(НН51 ПНВЕРтОРНЫХ ЯЧЕЕК

1(сред»нм выводом обмотки, охватывающей»avlr! .TnnpoBoды трансформаторов ячеек. крайние выво;(ы которой соединены

-(срез ко:Тх(утиру(0111))Р ключи с нагрузкой

60 и рвнч»ы v! исто .н»ком, прп этом коммутлрук)щие ключи, »одключспе)ые к первичному»сточ»ику, связаны Icj)ез пороговое устройство с выходом счетчик«ампер- !асов.

Исто (ники»:(формации, принятые во внимае(ис при экспертизе:

694937

Составитель И. Ивановская

Техред Н. Строганова Корректор И. Симкина

Редактор Т. Кузьмина

Заказ 971/1161 Р1зд. № 594 Тираж 866 Г!одписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

1. Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах, .Ч., «Энергия», 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

X 491183, кл. Н 02 2 7 34, 1974 (прототип).