Устройство для питания нагрузки

 

F " 3 "этт

° рта,,", : ф. ° м .,к;, ч,,а би у, . ;! " еча р4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.2 н 02 J 7/34 (22) Заявлено 2009776 (21) 2405195/24-07 с присоединением заявки №

ГаврНнратеенныМ немнтет, Савета Мнннатран СССР; на .денем неа4ретеннй н атнрытнй

{23) Приоритет (43) Опубликовано 05D278. Бюллетень № 5 (53) УДК 621.355.1 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 260178 (72) Авторы изобретения

В.Ф.Забара, Б.В.Иванов, В.П.Солнцев и В.P.Áàðòàøåâè÷

Pl) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

)(тзобретение касается эксплуатации источников питания с большим внутренним сопротивлением типа термоэлектрических генераторов, используемых совместно с аккумуляторной батареей s 5 качестве автономных источников питания. °

Известны источники с большим внутренним сопротивлением, такие как по- 10 лупроводниковые термоэлектрические ге нераторы (ТЭГи), которые, в частности используются для питания автономных потребителей. Эти источники обычно используются совместно.с аккумуляторны- )6 ми батареями и работают при этом в ре-. жиме питания нагрузки и заряда батареи или питание нагрузки осуществляется от этой батареи.

Для стабилизации сети постоянного 20 тока в этих установках применяются эарядно-разрядные устройства.

Известно. устройство для питания на". грузки., содержащее генератор постоянного тока, буферную аккумуляторную ба- 25 тарею, систему защиты от перезаряда и и стабилизатор напряжения, причем генератор присоединен к нагрузке через эмиттер — коллекторный переход транзистора, база которого связана с ис2 rочником опорного напряжения, питаемого от батареи (1).

Известно также устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи, работающей в буферном режиме, содержащее генератор постоянного тока с большим внутренним сопротивлением, разделительный диод, транзисторы, коммутирующие зарядно-разрядные цепи батареи, питание которых осуществляется от генератора переменного напряжения стабильной частоты, а управление через выходные обмотки генераторов переменного напряжения с частотой, пропорциональной стабилизированному напряжению f 2 1. В указанном устройстве стабилизация нэ входных клеммах генератора постоянного тока осуществляется системой регулирования, которая подбирает необходимов зарядное или разрядное напряжение, обеспечивающее стабилизацию напряжения сети и соответствующий режим аккумулятора.

Недостатками укаэанных устройств являются сложность схемы и отсутствие активного контроля за током, протекающим через генератор, т.е. в режиме холостого хода, например термоэлектрический генератор, может выннтй из

591985 строя.за счет перегрева горячих спаев его термоэлектрических модулей.

Цель изобретения — повышение надежности термоэлектрического генератора и увеличение срока его службы.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство для питания нагруз-. ки снабжено трансформатором постоянного тока с двумя обмотками управлений одна из которых включена в цепь аккумуляторной батареи, другая — между разделительным диодом и положительной выходной клеммой, à его выходная обмотка подключена последовательно через выпрямитель и генератор переменного напряжения в цепь эмиттер-база. регулирующего транзистора.

Степень: открытия трайзйстора определяется сигналом, снимаемым с транс" форматора постоянного тока, контролирующего величину тока, протекавшего че-ф рез термоэлектрическнй генератор. Благодаря этому обеспечивается контроль за тепловым состоянием горячих спаев термоэлектрических модулей.

Схема устройства представлена на чертеже.

Устройство для питания нагрузки состоит иэ термоэлектрического генератора (ТЕГ); трансформатора постоянного тока (Тйт) регулиру его тран- 30 зистора (PT) и генератора переменного напряжения (ГПН).

Выпрямитель В выпрямляет переменный сигнал, поступающий с выходной обмотки трансформаторов в базу транзиМ стара. Диод Д исключает разряд аккуму-. ляторной батареи через термоэлектрический генератор и транзистор при отключенной нагрузке (в режиме .холостого хода)-Ю .Устройство работает следующим образом

Предположим, что в начальный момент транзистор закрыт, тогда ток,,отдаваемый гейератором, протекая через управляющие обмотки трансформатора постоян- 5 ного тока, будет распределяться как в нагрузку (Rv), так и для подзаряда аккумуляторной батареи. При этом

3, =.) =:) . +, 3

Пусть далеЕ аккумуляторы зарядились() т.е. напряжение на них выравнилось с напряжением генератора (0т „ = 1)о „.), тогда при измененной нагрузке с выходной обмотки трансформатора сигнал че рез выпрямитель В поступит на тран-. зистор и приоткроет его в такой степени, чтобы пропустить через баластное сопротивление Я8, тот ток, который протекает через батарею во время заряда. При этом g =3„ + Я, . но так, как 0 = О, то 3 =Q<+Зн

В случае отключения нагрузки, (3 О ), т.е. в режиме холостого хода и при полностью (3> () ) заряN женных аккумуляторах с выходной обмотки поступает такой сигнал, который вводит транзистор в состояние насыщения и 3 д а а3, т.е. осуществляется стабилизация рабочей точки термоэлектрического генератора, что и пред)усматривается целью данного, изобрете ния — обеспечить контроль за тепловым состоянием горячих спаев термоэлектрических модулей.

Предположим, что необходимо обеспечить режим разряда аккумуляторов.

Для этого необходимо увеличить ток через нагрузку настолько,. чтобы он превышал величину тока, отдаваемого генератором. Тогда транзистор за счет сигнала с выходной обмотки трансформатора закроется (3<<= 0 ) и через нагрузку потечет ток н грэг

Таким образом, при любом режиме ра боты устройства с помощью трансформатора и транзистора осуществляется стабилизация некоторого гарантированного тока термоэлектрического генератора, а следовательно, и напряжения на его выходе и на нагрузке, в результате чего обеспечивается активный контроль за тепловым состоянием горячих спаев модулей. формула изобретения

Устройство для питания нагрузки, \ содержащее аккумуляторную батарею, работающую в буферном режиме, термоэлектрический генератор, регулирующий транзистор и разделительный диод, о т л и ч а ю щ е е с я Фем, что, с целью .повышения надежности термоэлектрического генератора и увеличения срока его службы, оно снабжено трансформатором постоянного тока с двумя обмотками управления, одна из которых включена в цепь аккумуляторной батареи, другая — между разделительными диодом и положительной выходной клеммой устройства, а его выходная обмотка подключена последовательно через выпрямитель и генератор переменного напряжения в цепь эммитер-база регулирующего транзистора.

Источники информации, прииятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 284104, кл. Н 02 J 7/34, 1969.

2. Авторское свидетельства СССБ

Р 396763, кл. Н 02 3 7/34, 1968.

i91985

T3f

Составитель И.Найдина

Техред.И.Климко Корректор С.Ямалова

Редактор В.Фельдман

Филиал ППП Патент., r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Эаказ б07/49 Тираж NA

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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