Устройство для питания нагрузки
манал пЕуенънв та ньчеокag
O, бл
Союз Советскмх Социалистмческкх Республик ОП И ИЗОБРЕ.Ф К АВТОРСКОМУ СВ (6I ) Дополнительное к авт. св (22) Заявлено 01.08.77 (21) с присоединением заявки И (23) П риоритет Опубликовано 07.07.80 (5t)M. Кл. Н 02 3 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н отнрытнй (53) УЛК 621. . 3 55. 1 (088.8) Дата опубликования о (72) Авторы изобретения А. Г. Николаев и Г. Б. Стеганов (7 1 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ (1) и f4. Изобретение относится k электротехнике и может быть использовано в автономных и стационарных системах электропитания потребителей постоянным током. Известны устройства для питания наг5 рузки постоянным током, содержащие источник постоянного тока, аккумуляторную батарею, секции которой соединены согласно в последовательную цепь с помощью кбммутирующих вентилей, зарядные вентили и токоограничивающие резисторы в цепях секций .батареи, а также нагрузку, подключенную параллельно батарее Недостатком их является низкий KHQ, обусловленный большими потерями мощности источника на токоограничивающих резисторах. Использование управляемого выпрями- ур теля снижает удельные энергетические показатели этих устройств, а необходимость переключения схемы с разряда на подзаряд батареи требует использования полностью управляемых вентилей, что усложняет устройство. Известно также устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее источник постоянного тока, двухсекционную аккумуляторную батарею, токоограничивающие резисторы в цепях заряда секций батареи, четыре вентиля и нагрузку, подключенную к батарее в целом; а также блок управления вентилями. При напряжении источника, достаточном для питания нагрузки, последняя питается от источника через вентили. Одновременно происходит подзаряд от источника батареи в целом и ее секций через токоограничивающие резисторы. При снижении напряжения источника тиристор подключает секции батареи последовательно в цепь нагрузки Р1 . Недостатками этого устройства являются низкие удельные энергетические показатели из-за больших потерь мощности источника на токоограничивающих 7468 20 3 резисторах и неуправляемого (через диоды) заряда аккумуляторной, батареи. Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройство для ййтания нагрузки, содержащее источник постоянного тока, к выходным зажимам которого подключена батарея из двух конденсаторов, двухсекционную аккумуляторную батарею, крайние зажимы которой образуют выходные клеммы устройств зарядные .тиристоры, блок управ— пения ими и токоограничивающий дроссель. В этом устройстве обеспечивается посекционный управляемый подзаряд аккумуляторной батареи с последующей передачей накопленной в ней энергии в нагрузу С4) ., К недостаткам схемы следует отнес. ти большйе потери энергии при коммутации зарядных тиристоров и при передаче ее непосредственно от источника в наг рузку, что ограничивает удельные энергетические показатели устройства. Целью изобретенйя является улучше- йие удельных,.энергетических показателей. 25 Указанная цель достигается тем, что между секциями аккумуляторной батареи включен в разрядном направлении дополнительный тиристор, а встречно параллельно / му — согласно последовательно соединенные зарядньre тиристоры, при этом дроссель соединен одарим выводом с общей точкой зарядных тиристоров, а другим — через дополнительный коммутирующий конденсатор .со средней точкой конденсаторной батареи, крайние выводы которой соединены с выходными клеммами устройства. На чертеже приведена электрическая схема устройства. Устройство содержит источник постоян- 40 ного тока 1, аккумуляторную батарею, выполненную в виде двух секций 2 и 3, два токоограничивающих элемента, один из которых выполнен в аиде линейного дросселя 4, а другой в виде трехлучевой звез— ды 5, образованной конденсаторами 6-8. Блокирующий вентилятор 9 включен между положительными клеммами источника 1 и секцйи 2 аккумуляторной батареи. Тиристор 10 катодом связан с отри- gp нательной клеммой той же секции бата.— реи, и анодом - с положительной клеммой секции 3 батарей; отрицательная клемма которой йепосредствейно связана с cvrpaцательной клеммой источника 1* Тиристор 55 11 анодом cBRBGH с катодом тиристора 10 и катодом - с анодом тиристора 12, катод которого связан с положительной клеммой секции 3 аккумуляторной батареи. 1- > а Отрицательная клемма секции 3 батареи связана непосредственно с отрицательной клеммой источника 1. Нагрузка 13 подключена к батарее в целом. Работой тириегоров устройства управляет блок 14. Устройство работает следующим об/ разом. Ю При достаточном напряжении источника питания 1 нагрузка 13 питается от источника 1 через диод 9. При равенстве емкостей конденсаторов 6 и 7 напряжение .на каждом из них равно половине напряжения источника 1. Для подзаряда секций 2 и 3 аккумуляторной батареи при достаточном напряжении источника питания по сигналам блока управления 14 происходит поочередное .отпирание тиристоров 11 и 12. Так при включении ° тиристора 11 энергия источника питания 1, запасенная в электрическом поле конденсатора 7, передается секции 2 аккумуляторной батареи по цепи 7-2-11-4-8 в виде импульса подзарядного тока, имеющего форму полуволны детектированной синусоиды. По окончании положительной полуволны тока в колебательном контуре 7-2-11-4-8 тиристор 11 запирается естественным образом. По сигналу блока 14 отпирается тиристор 12, обеспечивая аналогичным образом подзаряд секции 3 батареи по цепи 6-8-4-12-3 и перезаряд конденсатора 8. Далее процессы подзар® а секции батареи, перезаряда конденсатора 8 и восполнения от источника запаса энергии конденсаторов 6 и 7 происходят циклически с требуемой частотой. При уменьшении напряжения источника 1 до заданного значения блок 14 формирует,сигнал на включение разрядного тиристора 10. При этом секции 2 и 3 батареи соединяются последовательно и воспринимают на себя требуемую часть нагрузки устройства. Тиристор 10 отклю« чается изменением полярности его анодного напряжения при восстановлении напряжения источника 1. После этого при необходимости вновь производится подзаряд секций батареи. Таким образом, описанное устройство позволяет снизить потери. энергии при коммутации зарядных тиристоров и практически . избежать их при передаче энергии непосредственно от источника в нагрузку. Формула изобретения Устройство для питания нагрузки, содержащее источник постоянного тока, 7468 к выходным зажимам которого подключена батарея из двух конденсаторов, двухсекционную аккумуляторную батарею, крайние зажимы которой образуют выходные клеммы устройства, зарядные тирис- 5 торы, блок управлейия ими и токоогфь ничивающий дроссель, о т л и ч а ю— щ е еся тем,,что, с целью улучшения удельных энергетических показателей, между секциями аккумуляторной 1е :,батареи включен в разрядном направлении дополнительный тиристор, а встречно параллельно ему - согласно последовательно соединенные зарядные тиристоры, при этом дроссель соединен одним выводом с общей точкой зарядных тирис13 6 торов, а другим через допо пщтельный коммутирующий конденсатор - со средней точкой конденсаторной батареи, крайние выводы которой соединены с выходными клеммами, устройства.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии l4 51-19134, кл. Н 02 3 7/34, 1976. 2. Патент Японии % 51- 18133, кл» Н 02 J 7/34, 1976< 3. Авторское свидетельство СССР % 494804, an. Н 02 3 7/34, 1975. 4. Авторское свидетельство СССР М 479185, кл. Н 01 М 10/42, jH 02 3 7/34, 1975 (прс готип). Составитель В. Оглоблев Редактор О. Филиппова Техред М. Петко Корректор С. Шекмар Заказ 3967/48 Тираж 783 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
