Устройство электропитания носимых радиостанций



Устройство электропитания носимых радиостанций
Устройство электропитания носимых радиостанций

 


Владельцы патента RU 2614036:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище (военный институт) имени генерала армии В.Ф. Маргелова" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве устройства для обеспечения надежного электропитания постоянным током носимых радиостанций, транспортных средств и др. Технический результат направлен на повышение зарядовой емкости аккумуляторных батарей систем электропитания. Технический результат достигается тем, что в устройство электропитания, содержащее аккумуляторные батареи, ключи электронные, соединяющие батареи с нагрузкой, дополнительно содержит реле времени, соединенное с управляющими входами электронных ключей, логический элемент «И», соединенный выходом с управляющим входом реле времени, реле напряжения, соединенные с выходами аккумуляторных батарей и с входами логического элемента «И». При использовании аккумуляторных батарей с меньшим отбором тока и при отборе тока с перерывами зарядовая емкость аккумуляторных батарей имеет большее значение, чем при больших и непрерывных нагрузках. Реле времени в схеме устройства электропитания носимых радиостанций осуществляет переключение аккумуляторов, увеличивая время разряда каждого аккумулятора устройства, что позволяет увеличить ресурс аккумуляторов на 10 процентов и тем самым увеличить время непрерывной работы носимой радиостанции. Предлагаемое устройство имеет малое энергопотребление. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности и средствам связи и может применяться в качестве устройства для обеспечения надежного электропитания постоянным током носимых радиостанций, транспортных средств и др.

Известно устройство электропитания, содержащее аккумуляторные батареи и соединенные с ними электронные ключи [Хрусталев, Д.А. Аккумуляторы [Текст]. - М.: Изумруд, 2003. - 102 с.].

В известном устройстве аккумуляторные батареи используются последовательно по времени, по мере разряда отключаются от приемников на время замены. Недостатком известного устройства является неполное использование зарядового ресурса из-за непрерывной нагруженности каждой аккумуляторной батареи в отдельности.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является устройство электропитания, содержащее аккумуляторные батареи, ключи электронные, соединяющие батареи с нагрузкой [RU, патент на изобретение №2417489, кл. H01M 10/48 2010 (прототип)].

Устройство предназначено для электропитания радиостанции от двух аккумуляторов одновременно в непрерывном режиме. Недостатком данного устройства является то, что оба аккумулятора работают на нагрузку одновременно в непрерывном режиме. Это не позволяет эффективно использовать потенциал каждой аккумуляторной батареи устройства. Это обусловлено тем, что при большей и непрерывной нагрузке аккумуляторной батареи полная емкость окажется меньше, чем при меньшей и прерывистой нагрузке.

Технический результат направлен на повышение емкости аккумуляторных батарей систем электропитания. Технический результат достигается тем, что в устройство электропитания носимых радиостанций, содержащее аккумуляторные батареи, ключи электронные, соединяющие батареи с нагрузкой, дополнительно введены реле времени, соединенное с управляющими входами электронных ключей, логический элемент «И», соединенный выходом с управляющим входом реле времени, реле напряжения, соединенные с выходами аккумуляторных батарей и с входами логического элемента «И».

На чертеже приведена функциональная схема устройства для электропитания носимых радиостанций (далее устройства).

Устройство содержит первый аккумулятор 1, первое реле напряжения 3, второй аккумулятор 2, второе реле напряжения 4, твердотельное реле 5, логический элемент «И» 6, реле времени 7, нагрузку 8.

В качестве первого 1 и второго 2 аккумуляторов могут быть использованы никель-кадмиевые, серебряно-цинковые или литий-ионные аккумуляторы, имеющие соответственно номиналы напряжения 1,2 и 3,7B постоянного тока. Аккумуляторные батареи 1 и 2 с помощью твердотельного реле 5 и ключа К1.1 попеременно подключаются к нагрузке.

Твердотельное реле 5 содержит ключи К2.1 и К2.2, которые выполнены на основе полевых транзисторов, имеющих управляющие входы, которые соединены с реле времени, а силовой канал (исток-сток) соединяет аккумуляторные батареи с нагрузкой через ключ К1.1.

Реле напряжения 3 и 4 аккумуляторов 1 и 2 предназначены для контроля минимально допустимой величины напряжения аккумуляторов. Реле напряжения 3 и 4 соединены с аккумуляторными батареями и имеют выходной сигнал, который подается на логический элемент «И» 6.

Логический элемент «И» 6 соединен своими входами с выходами реле напряжения 3 и 4, а выходом с управляющим входом реле времени.

Реле времени 7 предназначено для поочередного подключения аккумуляторов 1 и 2 к нагрузке. Реле времени 7 соединено управляющим входом с выходом логического элемента «И» 6, а выходами с управляющими входами ключей К2.1 и К2.2 из состава твердотельного реле 5 и ключом К1.1.

Устройство предназначено для электропитания носимых радиостанций. Устройство работает следующим образом. При включении устройства реле времени 7 замыкает ключ К2.1 из состава твердотельного реле 5. При этом первый аккумулятор 1 подключается к нагрузке 8. Напряжение первого аккумулятора 1 и второго аккумулятора 2 контролируется с использованием реле напряжения 3 и 4 аккумуляторов 1 и 2. Если напряжение аккумуляторов выше минимально допустимого, то на выходе реле напряжения 3 и 4 формируется уровень логической «1» и подается на вход логического элемента «И» 6, выход которого подключен к реле времени 7. В свою очередь реле времени 7 осуществляет поочередное подключение с использованием ключей К2.1 и К2.2 на твердотельном реле 5 первого аккумулятора 1 и второго аккумулятора 2 к нагрузке 8. Время переключения устанавливается в зависимости от типа аккумуляторных батарей и режима работы нагрузки устройства 8. Отключенный от нагрузки аккумулятор частично восстанавливает свою емкость за время работы другого аккумулятора на нагрузку. В процессе разряда аккумуляторов при снижении напряжения одного из аккумуляторов ниже установленного порогового уровня на вход логического элемента «И» 6 поступает нулевой уровень, осуществляется перезапуск реле времени 7 и переход на управление коммутацией аккумуляторов от реле напряжения 3 и 4 аккумуляторов 1 и 2. При разряде первого 1 и второго аккумуляторов 2 устройства и снижении напряжения ниже установленного уровня, реле напряжения 3 и 4 аккумуляторов 1 и 2 выдают на вход логического элемента «И» 6 нулевой уровень. Логический элемент «И» 6 дает команду на обесточивание реле времени 7. Оно в свою очередь дает команду на размыкание ключа К 1.1 на выходе устройства, отключая устройство от нагрузки, и предотвращая разряд аккумуляторных батарей устройства ниже разрешенного минимального уровня.

Сопоставительный анализ показал, что при использовании аккумуляторных батарей с меньшим отбором тока и при отборе тока с перерывами зарядовая емкость аккумуляторных батарей имеет большее значение, чем при больших и непрерывных нагрузках. Реле времени 7 в схеме устройства электропитания носимых радиостанций осуществляет переключение аккумуляторов, увеличивая время разряда каждого аккумулятора устройства, что позволяет увеличить ресурс аккумуляторов на 10 процентов и тем самым увеличить время непрерывной работы носимой радиостанции. Предлагаемое устройство имеет малое энергопотребление.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НА ПРЕДЛАГАЕМОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ «УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ НОСИМЫХ РАДИОСТАНЦИЙ»

Надежность работы электропитания носимых радиостанций определяет надежность работы радиостанции, а также надежности функционирования системы радиосвязи в целом. Для повышения надежности и ресурса работы аккумуляторных батарей носимых радиостанций необходимо повысить эффективность их работы. В известных устройствах электропитания носимых радиостанций используемые аккумуляторные батареи работают на общую нагрузку одновременно, что не позволяет полностью использовать ресурс аккумуляторов. В предлагаемом изобретении предлагается подключать аккумуляторы к нагрузке поочередно, используя ключи, управляемые реле времени. Время разряда каждого аккумулятора увеличивается в два раза, что позволит более полно использовать ресурс аккумуляторной батареи. Предлагаемое устройство выполнено с использованием ключей на твердотельных реле с малым энергопотреблением. Это позволит увеличить емкость, отдаваемую каждым аккумулятором на 10% по сравнению с прототипом.

Устройство электропитания, содержащее аккумуляторные батареи, ключи электронные, соединяющие батареи с нагрузкой, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены реле времени, соединенное с управляющими входами электронных ключей, логический элемент «И», соединенный выходом с управляющим входом реле времени, реле напряжения, соединенные с выходами аккумуляторных батарей и с входами логического элемента «И».



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения (СЭС) космических аппаратов (КА). Технический результат - повышение надежности процесса восстановления работоспособности СЭС после возникновения аварийных ситуаций.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения (СЭС) космических аппаратов (КА). Технический результат - повышение надежности эксплуатации при эффективном использовании аккумуляторных батарей.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения (СЭС) геостационарных космических аппаратов (КА), с использованием в качестве первичных источников энергии солнечных батарей (СБ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторных батарей (АБ).

Изобретение относится к электротехнике. Электрическое устройство включает основной корпус, выполненный с возможностью соединения с блоком батарей.

Изобретение относится к системам электроснабжения (СЭС) космических аппаратов (КА). .

Изобретение относится к электротехнике, к системам электроснабжения (СЭС) космических аппаратов (КА), с использованием в качестве первичных источников энергии солнечных батарей (СБ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторных батарей (АБ).

Изобретение относится к электротехнике, в частности к проблеме питания нагрузок на два уровня напряжения. .

Группа изобретений относится к области электротехники. Способ автоматического контроля технического состояния элементов смешанной аккумуляторной батареи включает обработку информации результатов контроля в N+1 выходных зажимах подключения контролируемых аккумуляторов в N контрольных точках, нумерацию последовательно контрольных точек, масштабирование токов от каждого элемента аккумуляторной батареи с коэффициентом масштабирования от каждой контрольной точки, токи от каждой контрольной точки суммируют в точке суммирования и передают через канал связи в орган обработки информации, где обрабатываются для идентификации номера отказавшего элемента аккумуляторной батареи.

Изобретение относится к модулю накопления электроэнергии, в котором множество электрических аккумуляторов электрически соединены проводящим элементом, содержащим плату индикации напряжения с проводником-индикатором напряжения, который указывает напряжение на зажимах электрического аккумулятора; модуль также содержит первый внешний резьбовой компонент, который соединяет проводник-индикатор напряжения платы индикации напряжения с проводящим элементом; и крышку, которая закрывает плату индикации напряжения, при этом крышка изготовлена из изоляционного материала, а проводящий элемент имеет первый внутренний резьбовой участок, в зацепление с которым путем ввинчивания входит первый внешний резьбовой компонент; причем расстояние между внутренней поверхностью крышки, которая обращена к головному участку первого внешнего резьбового компонента, и верхней поверхностью головного участка первого внешнего резьбового компонента является меньшим, чем расстояние между концом первого внутреннего резьбового участка, обращенным к крышке, и концом стержня первого внешнего резьбового компонента.

Группа изобретений относится к области электротехники и может быть использована для контроля аккумуляторных источников питания. Способ автоматического контроля технического состояния элементов смешанной (последовательное соединение групп параллельных элементов) аккумуляторной батареи включает обработку информации результатов контроля в N+1 выходных зажимах подключения контролируемых аккумуляторов в N контрольных точках, нумерацию последовательно контрольных точек, масштабирование токов от каждого элемента аккумуляторной батареи с коэффициентом масштабирования от каждой контрольной точки, токи от каждой контрольной точки суммируют в точке суммирования и передают через канал связи в орган обработки информации, где обрабатываются для идентификации номера отказавшего элемента аккумуляторной батареи.

Изобретение относится к области источников питания, в частности к батарее, способу и системе защиты батареи для мобильных телефонов. Предложена батарея для электронного устройства, которая содержит: перезаряжаемый источник питания и микросхему батареи, причем перезаряжаемый источник питания выполнен с возможностью подачи питания на электронное оборудование, и микросхема батареи выполнена с возможностью обнаруживать, начал ли перезаряжаемый источник питания подавать питание на электронное оборудование, и если результатом обнаружения является то, что перезаряжаемый источник питания начал подавать питание на электронное оборудование, то посылать индивидуально настроенный сигнал в электронное оборудование через предварительно определенный передающий контакт.

Устройство измерения остаточной емкости химического источника тока относится к области измерительной техники и может использоваться для перманентного контроля аккумуляторной батареи или химического источника тока (ХИТ) которые используются в автомобилях, электромобилях, складских электрокарах и в других бытовых и промышленных приборах, для которых источником энергии служит ХИТ, что позволит предотвратить непредвиденный выход ХИТ из строя. Новым в устройстве измерения остаточной емкости ХИТ является разделение устройства на два блока и упрощение конструкции, таким образом, что в первом блоке содержится конденсатор с ключом заряда который жестко крепиться как можно ближе к клеммам ХИТ для наименьшей длинны подводящих проводов, во втором блоке располагаются остальные компоненты устройства с индикатором, на который будет выводиться информация об остаточной емкости ХИТ. Устройство измерения остаточной емкости ХИТ состоит из конденсатора известной емкости, электронных управляемых ключей заряда и разряда, устройства выборки-хранения, делителя напряжения, микроконтроллера, пульта управления, фильтра нижних частот, индикатора на который выводиться остаточная емкость ХИТ.

Изобретение относится к комплексным контрольно-проверочным системам, а именно к бортовым системам для контроля работоспособности и диагностики неисправностей, обслуживаемых и необслуживаемых аккумуляторных батарей, состоящих из n последовательно включенных элементов, и в первую очередь Li-ion аккумуляторов, применяемых в системах автономного электроснабжения на транспортных средствах.

Изобретение относится к блоку аккумуляторной батареи для присоединения к электрическому инструменту. Техническим результатом является предоставление пользователю функции определения и отображения отклонения от нормы аккумуляторной батареи.

Изобретение относится к зарядке транспортного средства. Система зарядки транспортного средства содержит зарядное устройство; устройство ввода для указания планируемого времени для окончания зарядки и контроллер управления зарядным устройством.

Изобретение относится к устройствам диагностирования и контроля, а именно к диагностированию аккумулятора транспортного средства. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства, которое диагностирует статистику состояния использования аккумуляторной батареи, и, которое представляет меру подавления ухудшения характеристик аккумулятора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при комплектовании батарей из аккумуляторов и диагностировании их технического состояния.
Наверх