Автономная система электроснабжения Советский патент 1989 года по МПК H02J7/34 

СП

о

4:

3151

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения,

Целью изобретения является снижение массы и габаритов системы электроснабжения о

На чертеже представлена структурная схема автономной системы элек- троснабжения.

Система содержит первичный источник 1 ограниченной мощности, буферную аккумуляторную батарею 2, регулятор 3 избыточной мощности, регулятор 4 заряда, регулятор 5 разряда, устройство 6 управления регуляторами, за- датчик 7 напряжения в виде устройства управления регулятором экстремальной мощности первичного источника пи- тания, измерительный преобразователь 8 мощности, установленный в цепи перт вичного источника, и нагрузку 9

Задатчик 7 напряжения содержит фазовый детектор 10, суммирующий усили- тель 11, ограничитель 12 напряжения и генератор 13 поискового сигнала.

Система электроснабжения работает следующим образом.

Пробный (поисковый) сигнал, посы- лаемый генератором 13 поискового сигнала через суммирующий усилитель 11 к схеме 6 управления регуляторами, которая вырабатьшает соответствующие ШИМ-сигналы на управление регулято- рами 3-5, изменяет (например, увеличивает) напряжение на шинах системы. Изменению напряжения на шинах системы на величину Л U соответствует изменение мощности солнечной батареи на величину л Ро Фазовый детектор 10 определяет знак приращения .. мощности (увеличение или уменьшение) и задает направление дальнейшего поиска , Например, при положительной разности фаз между пробным сигналом и реакцией данному пробному воздействию соответствует увеличение мощности солнечной батареи и направление поиска не меняется, Тое проис

ходит дальнейшее увеличение напряжения на шинах. При переходе через точку экстремума знак приращения мощности, а значит, и знак разности фаз меняются и направление поиска также меняется- на противоположное, в сторону снижения напряжения на шинах системы. В дальнейшем напряжение на шинах поддерживается на оптимальном

уровне в пределах допустимого диапазона, ограничиваемого с помощью униполярного двухуровневого ограничителя 12 напряжения.

Работа и взаимодействие регуляторов 3-5 при поддержании оптимального уровня напряжения осуществляются следующим образом

При превышении мощностью нагрузки уровня мощности первичного источника питания часть энергии передается в цепь нагрузки от .аккумуляторной батареи 2 через регулятор 5 разрядао Выходное напряжение регулятора 5 устанавливается таким, что мощность, отдаваемая первичным источником питания, максимальна. При достижении уровнем мощности первичного источника питания величины, большей мощности нагрузки, регулятор 5 разряда прекращает работу в активном режиме, а избыток мощности через регулятор 4 заряда направляется в цепь аккумуляторной батареи 2, поддерживая оптимальное напряжение на клеммах первичного источника питания, Зарядив аккумуляторную батарею 2, регулятор 4 заряда переходит в режим подзаряда аккумуляторов, а избыточная мощность первичного источника шунтируется регулятором 3 избыточ- ной мощности.

Изобретение позволяет более эффективно использовать перви.чньй источник питания, отбирая от него максимальную мощность, что приводит- к снижению массы и габаритов солнечной батареи, всей системы электроснабжения . Учитывая высокую стоимость фотоэлектрических преобразователей, использование изобретения дает значительный экономический эффект

Формула изобретения

Автономная система электроснабжения, . содержащая первичньш источник питания ограниченной мощности с регулятором избыточной мощности на выходных клеммах, буферную аккумуляторную батарею, подключенную через регуляторы заряда и разряда к выходным клеммам первичного источника и к шинам питания нагрузки, и устройство управления регуляторами, .вход которого соединен с выходом задатчика напряжения, а выходы - с управляющими

51

входами соответствующих регуляторов, отличающаяся тем, что, с целью снижения массы и габаритов сие темы электррснабжения, задатчик напряжения содержит фазовый детектор, подключенный одним входом к выходу дополнительно введенного датчика мощ ности, установленного в цепи первичного источника питания, другим вхо11804

дом - к выходу генератора поискового сигнала, связанного, в свою очередь, с одним из входов суммирующего усилителя, к другому входу которого подключен выход фазового детектора, а выход суммирующего усилителя через ограничитель напряжения соединен с входом устройства управления регуля- Q торами.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения. Цель изобретения - снижение массы и габаритов системы электроснабжения. При изменении режима работы системы электроснабжения измеритель 8 мощности источника 1 через устройство 7 управления регулятором экстремальной мощности задает напряжение управления устройству 6 управления, преобразующему это напряжение в ШИМ-сигнал, и управляет регуляторами избыточной мощности 3, заряда 4 и разряда 5 так, чтобы обеспечить возможность использования источника 1 в экстремальном режиме. 1 ил.