Устройство для питания нагрузки Советский патент 1989 года по МПК H02J7/35 

Изобретениб относится к электротехнике, в частности к устройствам., предназначенным для автоматического заряда электрических аккумуляторов, работающих в буферном режиме совместно с солнечным фотоэлектрическим источником питания (солнечными батареями) .

Цель изобретения - повышение надежности работы аккумуляторной батареи и стабильности напряжения питания нагрузки.

На чертеже изображена схема устройства .

Устройство содержит солечнын фотоэлектрический источник 1 тока, к зажимам которого подключены буферная аккумуляторная батарея 2 и нагрузка 3, систему 4 управления зарядки и разрядки аккумуляторной батареи, состоящую из двух электронных реле 5 и 6 и двух контакторов 7 и 8, а также блокирующий диод 9, служащий для предотвращения возможности разряда аккумуляторной батареи 2 через фотоэлектрический источник 1 тока в условиях низкой освещенности.

Hani.

3

Катушка контактора 7 подключена к зажимам фотоэлектрического источника 1 тока через замыкающий контакт 5 реле 5, а катушка контактора 8 через замыкающие контакты 5 и 6 . и размыкающие контакты 5 и 6 реле 5 и 6 подключена к выводам аккумуляторной батареи 2. Реле 5 подключено к зажимам фотоэлектрического источника 1 тока, а реле 6 - к выводам аккумуляторной батареи 2. В цепь аккумуляторной батареи введен замыкающий контакт 8 контактора 8, а в общую цепь нагрузки 3 и аккумуляторной батареи 2 - замыкающий контакт Т котактора 7 .Напряжение срабатывания реле 5 и 7 на 17 и на 12,5% больше, а напряже

ние возврата их соответственно на 5 и на 0% меньше номинального напряжения аккумуляторной батареи (UA6нон) При этом ЭДС фотоэлектрического источника 1 тока меняется в пределах (I ,175-1 ,26) U(- ном , а величина напряжения на выводах аккумуляторной батареи 2 в конце разряда составляет 0,9 ИДБНСМ .

Устройство работает следующим образом .

При напряжении фотоэлектрического источника тока ниже 1 ,17 U HOM и разряженном состоянии аккумуляторной батареи 2 контакты 5Г , 5 , 5 , 6 , 6 , 8 и 7 находятся в показанном на чертеже положении. При этом фотоэлектрический источник 1 тока, аккумуляторная батарея 2 и нагрузка 3 отсоединяются друг от друга и питание нагрузки прекращается.

С увеличением интенсивности солнечного света напряжение фотоэлектрического источника тока 1 увеличивается и когда оно достигает величины 1,17ид&нои, срабатывает реле 5, При этом контакты 5 и 5 замыкаются, а контакт 5- размыкается. Поэтому цепь катушки контактора 8 через контакты 5 и 6 , а катушки контактора 7 - через контакт 5 замыкаются, в результате аккумуляторная батарея 2 и нагрузка 3 соответственно через контакты 8 и 7 подключаются к зажимам фотоэлектрического источника 1 тока. Таким образом, начинается процесс зарядки аккумуляторной батареи 2. Напряжение фотоэлектрического источника тока при этом снижается до 1 ,07 иЛ6Кз„ , которое в дальнейшем

800174

по мере заряда аккумуляторной батареи постепенно увеличивается. Как только оно становится на 12,5% больше номинального напряжения аккуму- ляторной батареи, срабатывает реле 6, в результате этого контакты 6 и 8 размыкаются, а контакт 6 замыкается и процесс зарядки аккумулятор- 10 ной батареи прекращается. Нагрузка 3 при этом питается от фотоэлектрического источника 1 тока до тех пор, пока его напряжение не становится меньше напряжения возврата реле 5

0

5

5

0

5

0

5

(0,95 Ц.,. ).. Как только напряжение

льном

фотоэлектрического источника 1 тока в результате уменьшения интенсивности солнечной радиации становится на 5% меньше номинального напряжения аккумуляторной батареи, реле 5 возвращается в исходное положение. При этом контакт 7 размыкается, а контакт 8 снова замыкается и питание нагрузки 3 происходит от аккумуляторной батареи 2 до тех пор, пока ее напряжение не снижается до уровня 0,9 H0(yv . Как только напряжение аккумуляторной батареи становится на 10% ниже своего номинального зна- 0 чения, реле 6 приходит в исходное положение и контакт 8 размыкается, в результате чего питание нагрузки 3 прекращается.

При повторном увеличении напряжения фотоэлектрического источника 1 тока до величины 1,17 11дБ но,л аккумуляторная батарея 2 снова подключается к зарядке, далее процесс идентично повторяется.

При указанных уставках реле 5 и 6 достигается надежная работа устройства, так как эти параметры установлены с учетом изменения ЭДС и напряжения фотоэлектрического источника 1 тока и аккумуляторной батареи 2 при их коммутации.

В устройстве исключена возможность перезарядки аккумуляторной батареиt так как при сниже нии напряжения на ее выводах процесс разрядки прекращается. Поэтому обеспечивается нормальный режим питания нагрузки и повышается надежность работы аккумуляторной батареи. Формула изобретения

т е

Устройство для питания нагрузки, содержащее солнечный фотоэлектрический источник тока, соединенные с ним буферную аккумуляторную батарею,

нагрузку и систему управления, л т- личающееся тек, что, с целью повышения надежности работы аккумуляторной батареи и стабильности напряжения питания нагрузки, система травления состоит из двух контакто- ргв, замыкающий контакт одного ич которых введен в цепь аккумуляторной батареи,а замыкающий контакт другого - в общую цепь нагрузки и аккумуляторной батареи, и двух электронных реле, при этом одно из них, содержащее один замыкающий- и один размыкающий контакты, и катушка первого

контактора присоединены к зажимам аккумуляторной батареи, а другое реле, содержащее два замыкающих и один размыкающий контакты, и катушка другого контактора подключены к зажимам фотоэлектрического источника тока, причем оди из замыкающих контактов другого реле введен в цепь катушки другого контактора, а размыкающий контакт и другой замыкающий контакт его соедигены последовательно с замыкающим и размыкающим контактами первого реле г введены попарно в цепь катушки первого контактора.

Изобретение относится к области электротехники ,в частности к устройствам для питания нагрузки от аккумуляторной батареи, работающей в буферном режиме совместно с фотоэлектрическим источником тока. Цель изобретения - обеспечить стабильное питание нагрузки и повысить надежность работы аккумуляторной батареи. При малых напряжениях фотоэлектрического источника и разряженном состоянии батареи питание нагрузки прекращается. При больших напряжениях фотоэлектрического источника посредством системы управления к его зажимам подключаются нагрузка и батарея. При достижении напряжения батареи установленной величины процесс зарядки прекращается. При повторном уменьшении напряжения фотоэлектрического источника цепь нагрузки размыкается, а цепь батареи на нагрузку замыкается. При снижении напряжения батареи до установленной конечной величины цепь питания нагрузки от нее размыкается и устройство приходит в исходное положение. 1 ил.

5