Способ зарядки емкостного накопителя и устройство для осуществления этого способа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.09,80 (21) 2985198/18-21 (51} М. КЛ.

Н 03 К 3/53 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

}53} УДК б21. 373.

° 431 (088. 8) Опубликовано 1505,82. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 15.05.82 (72) Авторы изобретения

Н.И.Катасонов и В.H.Ãàëàéêî

Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электромеханики (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ЗАРЯДКИ ЕМКОСТНОГО НАКОПИ ТЕЛ Я

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к преобра зовательной технике и может быть использовано в импульсных источниках тока с емкостными накопителями энергии.

Известен способ заряда емкостного накопителя, заключающийся в том, что в процессе зарядки зарядное напряжение формируют ступенчато по заранее заданной программе и одновременно ступенчато формируют ток зарядки (1l. В системах с первичным источником питания ограниченной мощности способ позволяет уменьшить воздействие зарядного процесса на первичный. источник питания. Однако, при коротком замыкании в емкостном накопителе или в цепи импульсной нагрузки ток в системе устанавливается равным среднему действующему значению тока зарядки эа зарядный цикл, что нарушает устойчивость работы системы и пРиводит к выходу из строя ее элементов.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ зарядки емкостного накопителя, заключающийся в том, что в процессе зарядки зарядное напряжение формируют ступенчато, увеличивая его в зависимости от напряжения емкостного накопителя, и одновременно ступенчато уменьшают ток зарядки, и устройство для осуществления этого способа, состоящее из преобразователя напряжения, к которому через токоограничивающий дроссель и датчик тока подключены параллельно включенные датчик напряжения, емкостной накопитель и импульсная нагрузка регуляторов напряжения, входы которых соединены с выходом датчика напряжения, выходы - с управляющими входами преобразователя напряжения и регулятора тока, один из входов которого соединен с выходом, датчика тока, остальные входы — со вторыми выходами регуляторов напряжения, а выход— с соответствующим управляющим входом преобразователя напряжения 123 .

Указанные технические решения позволяют повысить КПД зарядного устройства, однако, в случае короткого замыкания в емкостном накопителе или цепи импульсной нагрузки, ток устанавливается равным току первой ступени, что приводит к дополнительным потерям и к выходу иэ строя элементов

30 си,темы

928621 преобразователя напряжения 1,. и реле уровня напряжения 9, выход которого подключен к дополнительному входу регулятора тока 8, а вход — к выходу датчика напряжения 4.

Устройство для осуществления предлагаемого способа работает следующим образом.

B начале зарядки амплитуда напряжения на выходе преобразователя минимальная и равна U, реле уровня напряжения 9 и регулятор тока 8 устанавливают ток зарядки меньшим или равным току зарядки на последней ступени. В момент достижения напряжением на емкостном накопителе уровня, большего остаточного напряжения при коротком замыкании в емкостном накопителе или в цепи импульсной нагрузки, срабатывает реле уровня напряжения 9 и ток заряда становится максимальным

В дальнейшем при достижении соответствующего напряжения на выходе емкостного накопителя срабатывают поочередно регуляторы напряжения 7-1, 7-2 и 7-3, что приводит к одновременному увеличению напряжения на выходе преобразователя напряжения до величины 2U, 3U, 4П и уменьшению то-, ка зарядки, соответственно до величин Е /2, I>/З,и I> /4 . При достижении требуемого уровня заряда сраба,тывает регулятор напряжения 7-4 и зарядка прекращается.

Формула изобретения

Целью изобретения является повышение надежности систем зарядки емкостных накопителей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе зарядки емкостного накопителя, эаключаюцемся в том, что

5 в процессе зарядки зарядное напряже ние формируют ступенчато, увеличивая его в зависимости от напряжения емкостного накопителя, и одновременно ступенчато уменьшают ток зарядки, на 0 первой ступени зарядного напряжения

Формируют дополнительную ступень тока зарядки, действуюцее значение которого меньше или равно действующему значению тока зарядки последней 15 ступени зарядного напряжения, и сохраняют его до тех пор, пока напряжение на емкостном накопителе не

I превысит напряжения„равного остаточному напряжению, соответствующему короткому замыканию в емкостном накопителе или в цепи импульсной нагрузки.

Кроме того, в устройство для осуществления этого способа, состоящее иэ преобразователя напряжения, к которому через токоограничивающий дроссель и датчик тока подключены параллельно включенные датчик напря жения, емкостной накопитель и импульсная нагрузка регуляторов напряжения, входы которых соединены с выходом датчика напряжения, выходы с управляющими входами преобразователя напряжения и регулятора тока, один иэ входов которого соединен с выходом датчика тока, остальные вхо- З5 ды — со вторыми выходами регуляторов напряжения, а выход — с соответствующим управляющим входом преобра1 ователя напряжения, дополнительно ведено реле уровня напряжения, .вы- 40 ход которого подключен к дополнительному входу регулятора тока, а вход— к выходу датчика напряжения.

На фиг.1 показаны временные зависимости тока зарядки Е 3 с, напряжения на емкостном накопителе Пс и напряжение на выходе преобразователЯ напРЯжениЯ Ц ы„ ст, хаРактеРизУющие предлагаемый способ зарядки емкостных накопителей; на фиг.2 — фУнк-50 циональная схема устройства для осуществления данного способа.

Устройство содержит преобразователь напряжения 1, к которому через токоограничивающий дроссель 2 и датчик тока 3 подключены параллельно включенные датчик напряжения 4, емкостной накопитель 5 и импульсная нагрузка б, регуляторы напряжения

7-1-7-4, входы которых соединены с выходом датчика напряжения 4, выходы — с управляющими входами преобразователя напряжения 1, регулятора тока 8, вход которого соединен с выходом датчика тока 3, а выход с соответствующим управляющим входом 65

При коротком замыкании в емкостном накопителе или в цепи импульсной нагрузки- реле 9 автоматически устанавливается в режим, соответствующий началу зарядки, с малым напряжением на выходе преобразователя напряжения и током зарядки, меньшим или равным току зарядки последней ступени, благодаря чему гарантируется высокая надежность зарядного устройства.

1. Способ зарядки емкостного накопителя, заключающийся в том, что в процессе зарядки зарядное напряжение формируют ступенчато, увеличивая его в зависимости от напряжения емкостного накопителя, и одновременно ступенчато уменьшают ток заряда, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, на первой ступени зарядного напряжения формируют дополнительную ступень тока зарядки, действующее значение которого меньше или равно действующему значению тока зарядки последней ступени зарядного напряжения, и сохраняют его до тех пор, пока напряжение на емкостном накопителе не превысит напряжения, равного остаточному напряжению, соответствующему коротко928621 бык.с

2U му замыканию в емкостном накопителе или в цепи импульсной нагрузки.

2. Устройство для осуществления способа зарядки емкостного накопителя по п.l, состоящее из преобразователя напряжения, к которому через 5 токоограничивающий дроссель и датчик тока подключены параллельно включенные датчик напряжения, емкостной накопитель и импульсная нагрузка регуляторов напряжения, входы кото- 10 рых соединены с выходом датчика на-. пряжения, выходы - с управляющими входами преобразователя напряжения и регулятора тока, один из входов которого соединен с выходом датчика тока, остальные входы — со вторымн выходами регуляторов напряжения, а выход — с соответствующим управляющим входом преобразователя напряжения,,отличающееся тем, что в него дополнительно введено реле уровня напряжения, выход которого подключен к дополнительному. входу регулятора тока, а вход - к выходу датчика напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 439050, кл. Н 02 J 7/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 651462, кл. Н 03 К 3/53, 1978.

928621

Составитель В.Чорба

Редактор Т.Кинь Техред E.баритончик Корректор М.Иароши

Заказ 3283/75 Тираж 954 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4