Устройство для питания нагрузки Советский патент 1983 года по МПК H02J7/34 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для питания постоянным током электрооборудования автономных объектов.

По основному авт. св. № 677036 известно устройство для питания нагрузки, содержащее генератор постоянного тока (ГПТ), аккумуляторную батарею (АБ), параллельно которой включен автомат подключения генератора (АПГ), и ограничитель заряда батареи (ОЗБ), связанные с коммутатором цепи заряда батареи, счетчик числа срабатываний ОЗБ, -выход которого подключен к одному из входов функционального преобразователя (ФП), второй вход которого связан с датчиком тока, включенным в цепь АБ 1.

Однако для изготовления известного устройства требуется разработка принципиально нового типа функционального преобразователя, обеспечивающего плавное регулирование порога срабатывания АПГ при изменении величины разрядного тока и номера цикла АБ. Разработка новых изделий требует дополнительных затрат и усложняет технологический процесс изготовления.

Целью изобретения является упрощение технологического процесса изготов гения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для питания нагрузки функциональный преобразователь выполнен в виде модулятора, входом соединенного с датчиком тока, а выходом через коммутатор подключенного к отводам первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого связана с автоматом подключения генератора (АПГ), причем управляющий вход коммутатора соединен с дещифратором, подключенным к выходу счетчика числа срабатываний ограничителя за-. ряда батареи (ОЗБ).

На чертеже изображена функциональная электрическая схема устройства.

Устройство для питания нагрузки содержит аккумуляторную батарею 1, генератор 2 постоянного тока, коммутатор 3 цепи заряда батареи, ограничитель 4 заряда батареи, автомат подключения генератора 5, функциональный преобразователь (ФП) 6, датчик 7 тока , счетчик 8 циклов батареи ФП 6 выполнен в виде модулятора 9, входом соединенного с датчиком 7 тока, а выходом подключенного через коммутатор 10 к отводам первичной обмотки 11 трансформатора 12, вторичная обмотка 13 которого связана с АПГ 5, причем управляющий вход коммутатора 10 соединен с дещифратором 14, подключенным к счетчику 8 циклов батареи.

Параллельно последовательному соединению АБ 1 и датчика 7 тока подключена нагрузка 15, ОЗБ 4 и АПГ 5, выходом связанный с коммутатором 3 цепи заряда

батареи, включенным в цепь заряда АБ 1 от ГПТ 2. С вторым входом коммутатора 3 цепи заряда батареи соединен ОЗБ 4, связанный также со счетчиком 8 циклов. Модулятор 9 может быть выполнен по любой известной схеме преобразователя, обеспечивающего формирование выходного напряжения переменного тока, пропорционального значению разрядного тока АБ 1, поступающего на его вход.

О Схема дещифратора 14 построена таки-м образом, что с изменением номера цикла АБ 1 на его выходе формируется сигнал управления, по которому производится переключение подвижного контакта коммутатос ра 10 к Очередному отводу первичной обмотки 11. трансформатора 12.

Устройство работает следующим образом.

Заряд АБ 1 производится до срабатывания ОЗБ 4, выполненного в виде поро0 гового датчика напряжения, который выдает сигналы на коммутатор 3 отключения ГПТ 2 от АБ 1 и на счетчик 8, фиксирующий номер цикла батареи. Коммутатор 3 разрывает цепь заряда АБ 1, и дальнейщее питание нагрузки осуществляется от АБ 1.

При достижении заданного .напряжения на АБ 1 АПГ 5 выдает сигнал на коммутатор 3 цепи заряда батареи, и ГПТ 2 подключается к АБ 1. Величина напряжения

срабатывания. АПГ 5 корректируется сигналом с ФП 6, который постоянно отслеживает изменение разрядного тока 1р АБ I и состояние счетчика 8, изменяющееся в зависимости от номера цикла i АБ 1. Под действием входного сигнала 1р модулятор

9 вырабатывает выходное напряжение UM , пропорциональное по величине 1р. В зависимости от номера цикла i батареи, к выходу модулятора 9 подключается один из отводов первичной обмотки 11 трансформатора 12. Порядковый номер отвода определяётся по сигналу дещифратора 14, который устанавливает соответствующий номеру цикла батареи коэффициент передачи трансформатора 12 по напряжению Ки Ко+ДК:,

где Ко коэффициент передачи транс форматора 12 по напряжению, определяемый нерегулируемой частью обмотIV ™

f к. - - приращение коэффициента t uwi передачи по напряжению за счет подключения отводов обмотки 11 к нерегулируемой части;

We, 1л4 - число витков вторичной обмотки 13 трансформатора 12; 5ijtWi число витков между i-м и

i-1 отводом.

Выходное напряжение ФП 6 равно UH (Ko-F;AKi.). Сигнал с ФП 6

поступает на вход АПГ 5, где преобразуется в сигнал коррекции порога срабатывания АПГ S.ulJAnr Р(ифп), гделилпг-значение порога срабатывания АПГ 5, F-оператор преобразования. Преобразование может осуществляться как путем выпрямления переменного напряжения Uipn, так и путем демодулирования этого напряжения.

Таким образом, порог срабатывания АПГ 5 в любой момент времени представляет собой функционал, зависящий от величины разрядного тока 1р и номера цикла i АБ 1, величина которого обеспечивает постоянную глубину разряда.

Значения коэффициентов Къ и Д Kj, определяется соотношением числа витков первичной 11 и вторичной 13 обмоток трансформатора 12, а также числом витков между отводами первичной обмотки 11. Выбор значений указанных коэффициентов производится по результатам опытных испытаНИИ, в ходе которых устанавливается зависимость между отдачей АБ по емкости и номером цикла.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет упростить технологический процесс изготовления ФП за счет его реализации на стандартных элементах и узлах, выпускаемых серийно.

Преимущественная область использования - системы электроснабжения автономных объектов, включающие АБ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ по авт. св. № 677036, отличаю «.л-:;:.г.,;. , щееся тем, что, с целью упрощения технологического процесса изготовления, функциональный, преобразователь выполнен в виде модулятора, входом соединенного с датчиком тока, а выходом через коммутатор подключенного к отводам первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка ко-торого связана с автоматом подключения генератора, причем управляющий вход коммутатора соединен с дещифратором, подключенным к счетчику числа срабатываний ограничителя заряда батареи. (Л м 9 /3h- /а /5