Система бесперебойного электропитания Советский патент 1990 года по МПК H02J7/34 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к резервированным системам питания, и касается вопроса коммутации секционированных аккумуляторных батарей в автоматических электропитаю- щих установках (ЭПУ).

Цель изобретения - повышение надежности системы бесперебойного питания .

На чертеже показана схема питания.

Схема содержит рабочий 1, резервный 2 и зарядный 3 выпрямители,-первое реле 4 напряжения, основные элементы 5 аккумуляторной батареи, первую 6 и вторую 7 группы дополнительных элементов аккумуляторной батареи,

выпрямители 8 и 9 содержания, тиристор 10, диод Н, второе 12 и третье 13 реле напряжения, контакторы 14 и 15-, импульсный трансформатор 16, кон денсатор 17 и резистор 18. Параллельно нагрузке подключены рабочий 1 и резервный 2 выпрямители. Секционированная аккумуляторная батарея состоит из соединенных последовательно основных элементов 5 аккумуляторной батареи и двух групп 6 и 7 дополнительных элементов аккумуляторной батареи. Параллельно нагрузке подключены также реле 12 и 13 напряжения и контакторы 14 и 15.

Параллельно второй группе 7 дополнительных элементов аккумуляторной батареи включено реле 4 напряжения.

Параллельно каждой группе дополнительных элементов аккумуляторной батареи подключены соответственно выпрямители 8 и 9 содержания. Положительный полюс основных элементов 5 аккумуляторной батареи через замыкающий контакт 14 контактора 14 соединен с отрицательным полюсом зарядного выпрямителя 3 и отрицательным полюсом первой группы дополнительных элементов аккумуляторной батареи, а через размыкающий контакт 14 контактора 14, размыкающий 15 и замыкающий 15 контакты контактора 15 с положительным полюсом второй группы 7 дополнительных элементов.

Общий вывод контакторов 14 и 151 соединен с общим выводом первой 6 и второй 7 групп дополнительных элементов аккумуляторной батареи. Контакторы 14 и 15 соединены с отрицательным полюсом нагрузки через соответствующие замыкающие контакты 12 и 13, реле 12 и 13 напряжения. Аноды тиристора 10 и диода 11 подключены к положительному полюсу зарядного выпрямителя 3, катоды - соответственно к отрицательному и положительному полюсам второй группы дополнительных элементов 7.

Первичная обмотка импульсного трансформатора 16 управления тиристором подключена через замыкающий контакт реле 41 напряжения к отрицательному полюсу нагрузки, а Ч€;рез конденсатор 17 и резистор 19 к положительному полюсу нагрузки. Вторичная обмотка трансформатора 16 включена между катодом и управляющим электродом тиристора 10. Управляющий вход зарядного выпрямителя 3 соединен с положительным полюсом нагрузки через параллельно соединенные замыкающие контакты 12j и 13 реле напряжения 12 и 13.

Система работает следующим образом.

При наличии напряжения сети рабочий выпрямитель 1 питает нагрузку и содержит основные элементы 5 аккумуляторной батареи. Резервный 2 и зарядный 3 выпрямители в это время выключены. Дополнительные элементы 6 и 7 аккумуляторной батареи содержатся выпрямителями 8 и 9 содержания. Реле 4 напряжения находится в отпущенном состоянии. При пропадании напряжения сети и понижении напряжения на на0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

грузке до 59 В срабатывает реле 12 напряжения и замыкает своим контактом 12j цепь питания обмотки контактора 14, который своим контактом 14 подключает к нагрузке последовательно с основными элементами 5 аккумуляторной батареи первую группу 6 дополнительных элементов аккумуляторной батареи. При появлении в этот момент сетевого напряжения включившиеся рабочий 1 и резервный 2 выпрямители заряжают основные элементы аккумуляторной батареи 5 и первую группу 6 дополнительных элементов аккумуляторной батареи до напряжения 66 В на нагрузке, после чего отпускает реле 12 напряжения, разрывает контактом 121 цепь питания обмотки контактора 14, отключающего первую группу 6 дополнительных элементов аккумуляторной батареи от нагрузки.

Контактом 12 включается зарядный выпрямитель 3, поскольку этим контактом обрывается цепь питания реле внутри зарядного выпрямителя 3, которое держит выпрямитель выключенным.

Зарядный выпрямитель 3 включается сразу на две группы дополнительных элементов через диод 11. Если вторая группа 7 дополнительных элементов не разряжается, то напряжение на ней мгновенно становится 2,3 В на элемент. При этом напряжении срабатывает реле 4 напряжения. Контактом 4 оно включает цепь заряда конденсатора 17. В момент заряда ток проходит через импульсный трансформатор 16. Импульс напряже- кия, трансформированный во вторичную обмотку, включает тиристор 10. При этом зарядный выпрямитель 3 через тиристор подключается к первой группе дополнительных элементов, а диод 11 закрывается обратным напряжением второй группы дополнительных элементов.

При достижении на первой группе дополнительных элементов 2,3 В на элемент включается реле напряжения, расположенное в зарядном выпрямителе 3, и зарядный выпрямитель выключается.

Если после подключения первой группы 6 дополнительных элементов аккумуляторной батареи напряжение сети не появляется и суммарное напряжение на основной и первой группах дополнительных элементов аккумуляторной батареи понижается до 59 В, то срабатывает реле 13 напряжения, которое

контактом 13 включает контактор 15, который, в свою очередь, своим контактом 15 подключает последовательно с первой группой вторую группу дополнительных элементов.

После появления напряжения сети рабочий и резервный выпрямители 1 и 2 заряжают всю аккумуляторную батарею до напряжения 66 В, после чего отпускает реле 13 напряжения и выключает контактор 15, который отключает вторую группу дополнительных элементов 7, после чего оставшаяся аккумуляторная батарея заряжается до напря жения 59,5 В на основных элементах аккумуляторной батареи 5. После этого отключается от цепи нагрузки первая группа 6 аккумуляторной батареи После этого параллельными контактами 12д и 13 включается зарядный выпрямитель 3 для заряда обеих групп дополнительных элементов. Далее работа аналогична описанному.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность систем бесперебойного питания путем обеспечения более равномерного заряда дополнительных элементов аккумуляторных батарей.

Формула изобретения

Система бесперебойного электропитания, содержащая группу основных элементов аккумуляторной батареи, первую и вторую группу дополнительных элементов аккумуляторной батареи, выводы для подключения нагрузки, параллельно которым подключены рабочий и резервный выпрямители, зарядный выпрямитель, первое реле напряжения, подключенные параллельно нагрузке второе и третье реле напряжения, первый и второй выпрямители содержания, подключенные соответственно параллельно первой и второй группам дополнительных элементов аккумуляторной батареи, соединенным последовательно, тиристор и диод, аноды которых подJQ15

0

5

0

5

0

5

ключены к плюсу зарядного выпрямителя, а катоды - соответственно к минусу и плюсу второй группы дополнительных элементов аккумуляторной батареи, а также первый и второй контакторы, подключенные параллельно выводам для подключения нагрузки через первые замыкающие контакты второго и третьего реле напряжения соответственно, при этом отрицательный вывод для подключения нагрузки соединен с отрицательным полюсом группы основным элементов аккумуляторной батареи, положительный полюс которой соединен с отрицательным и положительным полюсами первой группы дополнительных элементов аккумуляторной батареи соответственно че- « рез замыкающий и размыкающий контакты первого контактора, положительный вывод для подключения нагрузки соединен с положительным и отрицательными полюсами второй группы дополнительных элементов соответственно через замыкающий и размыкающий контакты второго контактора, а минус зарядного выпрямителя соединен с минусом первой группы дополнительных элементов аккумуляторной батареи, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена импульсным трансформатором, первичная обмотка которого подключена к положительному выводу для подключения нагрузки через последовательно соединенные конденсатор и резистор, а к отрицательному выводу для подключения нагрузки - через замыкающий контакт первого реле напряжения, включенного параллельно второй группе дополнительных элементов аккумуляторной батареи, вторичная обмотка импульсного трансформатора включена между катодом и управляющим электродом тиристора, а управляющий вход зарядного выпрямителя подключен к положительному выводу для подключения нагрузки через параллельно соединенные вторые замыкающие контакты второго и третьего реле напряжения.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к резервированным системам питания в автоматических электропитающих установках. Целью изобретения является повышение надежности. Система содержит рабочий и резервный выпрямитель, подключенные параллельно нагрузке, зарядный выпрямитель, первое, второе и третье реле напряжения, первый и второй выпрямитель содержания, тиристор и диод. Система снабжена импульсным трансформатором, первичная обмотка которого связана с плюсом нагрузки через последовательно соединенные конденсатор и резистор, а с минусом - через замыкающий контакт первого реле напряжения. Вторичная обмотка импульсного трансформатора включена между катодом и управляющим электродом тиристора. Надежность системы обеспечивается благодаря равномерному заряду дополнительных элементов аккумуляторных батарей. 1 ил.