Зарядно-разрядное устройство



Зарядно-разрядное устройство
Зарядно-разрядное устройство
H02J2007/10 - Схемы или системы питания электросетей и распределения электрической энергии; системы накопления электрической энергии (схемы источников питания для устройств для измерения рентгеновского излучения, гамма-излучения, корпускулярного или космического излучения G01T 1/175; схемы электропитания, специально предназначенные для использования в электронных часах без движущихся частей G04G 19/00; для цифровых вычислительных машин G06F 1/18; для разрядных приборов H01J 37/248; схемы или устройства для преобразования электрической энергии, устройства для управления или регулирования таких схем или устройств H02M; взаимосвязанное управление несколькими электродвигателями, управление первичными двигатель-генераторными агрегатами H02P; управление высокочастотной энергией H03L;

Владельцы патента RU 2660823:

Закрытое акционерное общество "Орбита" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электропитания (СЭП) автономных объектов, использующих в качестве накопителей энергии аккумуляторные батареи. Для расширения диапазона зарядного напряжения за пределы уровня напряжения первичного источника в зарядно-разрядное устройство, содержащее первый и второй конденсаторы фильтров, первый и второй МДП-транзисторы и первый и второй диоды, дополнительно введен инвертор напряжения и выпрямитель, включающий обмотку со средней точкой и третий и четвертый диоды, при этом средняя точка обмотки связана с первым выводом первого конденсатора, начало и конец обмотки подключены к анодам третьего и четвертого диодов выпрямителя, а их катоды подключены к стоку первого МДП-транзистора. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электропитания (СЭП) автономных объектов, использующих в качестве накопителей энергии аккумуляторные батареи.

Известно зарядно-разрядное устройство для аккумуляторных батарей, выполненное на однотактных схемах непосредственного преобразования энергии с промежуточным накоплением энергии в дросселе (П. Чети. Проектирование ключевых источников электропитания. М., Энергоатомиздат, 1990, стр. 202-211).

Известно также зрядно-разрядное устройство, принятое за прототип, содержащее первый и второй конденсаторы фильтра, первый и второй транзисторы, первый и второй диоды, при этом сток первого транзистора и катод первого диода подсоединены к первому выводу первого конденсатора фильтра, исток первого транзистора и анод первого диода соединены с первым выводом дросселя, стоком второго транзистора и катодом второго диода, исток второго транзистора и анод первого диода подсоединены ко вторым выводам первого и второго конденсаторов фильтра и общему проводу схемы (Патент РФ №2165669, H02J 7/10, приоритет 01.12.1999, опубл. 20.04.2001).

Известное устройство выполнено на МДП-транзисторах и содержит дополнительные транзистор и диод, исток и катод которых подключены ко второму выводу дросселя, сток дополнительного транзистора соединен с первым выводом второго конденсатора фильтра, а анод дополнительного диода подключен к общему проводу схемы, причем выводы первого конденсатора фильтра предназначены для подключения аккумуляторной батареи, а выводы второго конденсатора фильтра - для подключения источника питания и нагрузки Рассмотренная схема зарядно-разрядного устройства (ЗРУ) имеет ограниченное применение, поскольку обеспечивает зарядное напряжение, не превышающее уровень напряжения первичного источника энергии.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение диапазона зарядного напряжения за пределы уровня напряжения первичного источника.

Для решения поставленной задачи в зарядно-разрядное устройство, содержащее первый и второй конденсаторы фильтров, первый и второй МДП-транзисторы и первый и второй диоды, в котором катод первого диода подсоединен к первому выводу первого конденсатора, точка соединения анода первого диода, стока второго транзистора и катода второго диода соединена с первым выводом дросселя, второй вывод которого связан с первым выводом второго конденсатора, сток второго транзистора и анод второго диода соединен со вторыми выводами обоих конденсаторов фильтра и общим проводом для подключения нагрузки, источника энергии и аккумуляторной батареи, причем первый вывод первого конденсатора фильтра предназначен для подключения нагрузки и источника энергии, а первый вывод второго конденсатора фильтра для подключения аккумуляторной батареи, дополнительно введен инвертор напряжения, подключенный к выводам первого конденсатора, и выпрямитель, включающий обмотку со средней точкой и третий и четвертый диоды, при этом средняя точка обмотки связана с первым выводом первого конденсатора, начало и конец обмотки подключены к анодам третьего и четвертого диодов выпрямителя, а их катоды подключены к стоку первого МДП-транзистора.

На фигуре приведена схема ЗРУ с разрядным устройством понижающего типа и зарядное устройство, которое может как понижать уровень зарядного напряжения, так и повышать зарядное напряжение свыше уровня первичного источника энергии.

На фигуре представлены:

1 - первый конденсатор,

2 - второй конденсатор,

3 - первый МДП-транзистор,

4 - второй МДП-транзистор,

5 - первый диод,

6 - втрой диод,

7 - дроссель,

8 - инвертор напряжения,

9 - выпрямитель,

10 - обмотка со средней точкой,

11 - третий диод выпрямителя,

12 - четвертый диод выпрямителя,

13 - первичный источник, солнечная батарея,

14 - нагрузка,

15 - аккумуляторная батарея.

Роль повышающего устройства выполняет нерегулируемое выпрямительное устройство на основе инвертора 8 с выпрямителем 9, включенным для зарядной цепи согласно с первичным источником энергии (в виде вольтодобавки).

Разрядное устройство повышающего типа выполнено на первом диоде 5, втором транзисторе 4 и дросселе 7.

Зарядное устройство понижающего типа выполнено на первом транзисторе 3 и первом 5 и втором 6 диодах и дросселе 7, вольтодобавочное устройство на обмотке инвертора 8 и третьем 11 и четвертом 12 диодах с напряжением Uдоб.

Инвертор 8 получает энергию от первичного источника, преобразовывает ее в переменное напряжение, которое выпрямляется введенными в ЗРУ диодами 11, 12, образуя нерегулируемое вольтодобавочное напряжение (Uдоб.).

В режиме разряда управляющий ШИМ сигнал поступает на второй транзистор 4, при этом первый транзистор 3 закрыт и внутренний низкочастотный диод МДП первого транзистора 3 отделен от схемы регулирования дополнительными третьим 11 и четвертым 12 диодами, что обеспечивает высокий к.п.д. режима разряда. Ток на вторичной обмотке инвертора 8 отсутствует, инвертор 8 работает на холостом ходу.

В режиме заряда управляющий ШИМ-сигнал поступает на первый транзистор 3, при этом второй транзистор 4 закрыт - работают первый транзистор 3, третий 11 и четвертый 12 диоды, через вторичную обмотку инвертора 8 протекает импульсный ток заряда.

При полностью открытом первом транзисторе 3 зарядное напряжение равно сумме напряжения источника энергии и вольтодобавочного напряжения Uдоб. вторичной цепи инвертора 8. Регулирование зарядного напряжения за счет изменения управляющего ШИМ-сигнала обеспечивается от «0» до суммы напряжения источника энергии и вольтодобавки Uдоб..

Предложенное схемное решение зарядно-разрядного устройства имеет высокий к.п.д. в режиме разряда, позволяет поднять зарядное напряжение до уровня суммы напряжения и источника энергии и вольтодобавки Uдоб..

Уровень вольтодобавки определяется коэффициентом трансформации инвертора 8.

Зарядно-разрядное устройство, содержащее первый и второй конденсаторы фильтров, первый и второй МДП-транзисторы и первый и второй диоды, катод первого диода подсоединен к первому выводу первого конденсатора, точка соединения анода первого диода, стока второго транзистора и катода второго диода соединена с первым выводом дросселя, второй вывод которого связан с первым выводом второго конденсатора, сток второго транзистора и анод второго диода соединен со вторыми выводами обоих конденсаторов фильтра и общим проводом для подключения нагрузки, источника энергии и аккумуляторной батареи, причем первый вывод первого конденсатора фильтра предназначен для подключения нагрузки и источника энергии, а первый вывод второго конденсатора фильтра для подключения аккумуляторной батареи, отличающийся тем, что он содержит инвертор напряжения, подключенный к выводам первого конденсатора, и выпрямитель, включающий обмотку со средней точкой и третий и четвертый диоды, при этом средняя точка обмотки связана с первым выводом первого конденсатора, начало и конец обмотки подключены к анодам третьего и четвертого диодов и выпрямителя, а их катоды подключены к стоку первого МДП-транзистора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронной технике, а именно к устройству коммутации в аккумуляторных батареях, в том числе в тяговых литиевых аккумуляторных батареях. Твердотельный контактор для аккумуляторных батарей содержит блок коммутации аккумуляторной батареи и зарядного устройства, состоящий из группы параллельно соединенных силовых полевых транзисторов, встречно последовательно включенной второй группы параллельно соединенных силовых полевых транзисторов, схемы включения транзисторов с гальванической развязкой, и связанный с ним блок коммутации аккумуляторной батареи и нагрузки, состоящий из группы параллельно включенных силовых полевых транзисторов и схемы включения транзисторов с гальванической развязкой.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в адаптерах мощности для подачи мощности на переносное устройство. Техническим результатом является обеспечение мощности подачи на различные переносные устройства.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение стабилизации зарядно-разрядного тока.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - повышение надежности процесса зарядки аккумуляторной батареи и эффективности использования автономного необитаемого подводного аппарата Устройство для зарядки аккумуляторной батареи размещено в трех конструктивных блоках.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение надежности устройства ограничения.

Изобретение относится к области электротехники. Устройство для зарядки аккумуляторной батареи размещено в трех конструктивных блоках.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводных системах электрических транспортных средств. Техническим результатом является возможность осуществления в сочетании с электромотором выборочного управления скоростью и восстановления заряда аккумулятора в соответствии с выходными параметрами мотора.

Изобретение относится к схемам зарядки батарей электрических транспортных средств. Бортовое зарядное устройство содержит силовой преобразователь напряжения, два последовательно соединенных конденсатора, первичный выпрямитель с входным фильтром и высокочастотный трансформатор.

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.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение надежности функционирования, особенно при высоких уровнях мощности, и уменьшение риска нагрева посторонних предметов.

Использование – в области электротехники. Технический результат – увеличение безопасности при бесконтактной передаче энергии.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение эффективности беспроводной передачи энергии.

Использование – в области электротехники. Технический результат – уменьшение потерь на тепловыделение и увеличение плотности магнитного потока при беспроводной передаче энергии.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение надежной поддержки связи, уменьшение чувствительности к изменениям нагрузки и повышение уровня безопасности.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении эффективности беспроводной передачи мощности в среде с многолучевым распространением.

Использование: в области электротехники. Технический результат – увеличение гибкости и обратной совместимости при двунаправленной передаче данных в системе передачи энергии, а также повышение эффективности передачи энергии.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение безопасности и надежности передачи энергии.

Группа изобретений относится к системам для беспроводной зарядки аккумулятора. Устройство оценки температуры для бесконтактного устройства приема мощности содержит блок получения потери мощности на передающей мощность стороне, блок получения интервала позиционного сдвига и блок оценки температуры.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение надежности передачи мощности и понижение чувствительности к изменению нагрузки.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электропитания автономных объектов, использующих в качестве накопителей энергии аккумуляторные батареи. Для расширения диапазона зарядного напряжения за пределы уровня напряжения первичного источника в зарядно-разрядное устройство, содержащее первый и второй конденсаторы фильтров, первый и второй МДП-транзисторы и первый и второй диоды, дополнительно введен инвертор напряжения и выпрямитель, включающий обмотку со средней точкой и третий и четвертый диоды, при этом средняя точка обмотки связана с первым выводом первого конденсатора, начало и конец обмотки подключены к анодам третьего и четвертого диодов выпрямителя, а их катоды подключены к стоку первого МДП-транзистора. 1 ил.

Наверх