Система питания Советский патент 1991 года по МПК H02J7/34 H02J9/06 

О О

Ј. О

Изобретение относится к автоматическим буферным устройствам и может быть использовано в источниках питания постоянного напряжения электронной аппаратуры Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и увеличение надежности Устройство содержит выпрямительное устройство, буферную аккумуляторную батарею, две нагрузки, каждая из которых в определенное время может быть приоритетной, датчики напряжения нагрузок, преобразователи постоянного напряжения, блок автоматики и аварийной сигнализации, программатор выключения нагрузок и счетчик ампер-часов (САЧ). Программатор содержит два тумблера, с помощью которых задается приоритет нагрузок, трехвходовые и двухвходовые логические элементы ИЛИ. При исчезновении напряжения сети нагрузки через преобразователи напряжения получают питание от аккумуляторной батареи. Как только емкость аккумуляторной батареи разрядится до некоторого заданного значения, одна из нагрузок с меньшим приоритетом отключается, а другая остается включенной до тех пор, пока емкость аккумуляторной батареи не снизится до минимально допустимой величины. Приоритет нагрузки определяется комбинацией замкнутых и разомкнутых состояний тумблеров. 1 ил. Ё

Изобретение относится к автоматическим буферным аккумуляторным устройствам и может быть использовано в источниках питания постоянного напряжения электронной аппаратуры, например, в связи

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности

На чертеже представлена схема системы электропитания

Система содержит выпрямительное устройство 1 буферную аккумуляторную батарею 2, нагрузки 3, 4, каждая из которых

через датчики 5, 6 напряжения и преобразователи 7, 8 постоянного напряжения подключена к выходу выпрямительного устройстеа 1, блок 9 автоматики и сигнализации, вновь введенный программатор 10 выключения нагрузок и счетчик 11 ампер-часов (САЧ). САЧ 11 имеет два выхода, например Q 10% и 050% С выхода Q 10% считывается информация о минимально допустимой емкости разряда аккумуляторной батареи, с выхода Q 50% - информация о текущей емкости аккумуляторной батареи, при которой программируется отключение одной из нагрузок 3 или 4

Программатор выключения нагрузок состоит из двух тумблеров 12,13, одни концы которых подсоединены к общему проводу источника питания системы управления Unm, а вторые входы через резисторы 14, 15 подключены к положительному полюсу этого источника. Точки соединения тумблеров 12, 13 и резисторов 14, 15 подключены к первым входам трехвходовых логических элементов ИЛИ 16, 17, вторые входы которых объединены и подключены к выходу Q 50% САЧ, а третьи входы также объединены и подключены к выходу ВУ раб выпрямительного устройства 1. Выходы логических элементов 16, 17 подключены к соответствующим первым входам отключающих логических элементов ИЛИ 18, 19 и сигнальных логических элементов ИЛИ 20, 21 Вторые входы логических элементов 18, 19 объединены и подключены к выходу промежуточного логического элемента 22, первый вход которого подсоединен к выходу ВУ раб выпрямительного устройства 1, а второй вход - к выходу Q 10% САЧ 11. Выходы логических элементов 18, 19 подсоединены к выключающим входам преобразователей 7, 8 постоянного напряжения. Вторые входы логических элементов 20, 21 подсоединены к выходам датчиков 5, 6 напряжения, а выходы элементов 20, 21 - к рходам блока аварии и сигнализации

Система питания работает следующим образом.

При наличии напряжения сети выпрямитель 1 через преобразователи 7, 8 постоянного напряжения питает обе нагрузки 3, 4 и одновременно заряжает или подзаряжает аккумуляторную батарею 2, а САЧ 11 фиксирует емкость последней. С помощью тумблеров 12 и 13 задается приоритетность нагрузки. Замкнутое состояние тумблера 12 и разомкнутое состояние тумблера 13 соответствуют приоритету нагрузки 4, замкнутое состояние тумблера 13 и разомкнутое состояние тумблера 12 - приоритету нагрузки 3.

Рассмотрим принцип действия устройства при замкнутом тумблере 12 и разомкнутом состоянии тумблера 13. При этом приоритетной оказывается нагрузка 4.

При работе выпрямительного устройства с его выхода ВУ раб на входы логических элементов 16, 17 и 22 поступает информация, соответствующая уровню логической 1.

При наличии на одном из входов логических элементов 16, 17 и 22 сигнала, соответствующего уровню 1, на выходах этих элементов присутствует сигнал О, а на выходе элементов 18, 19 - сигнал 1, что соответствует включенному состоянию преобразователей 7, 8 постоянного напряжения. Следовательно, обе нагрузки 3, 4 получают питание от выпрямительного устройства 1.

При этом с выходов датчиков 5, б считывается информация в виде I. с логических элементов 20, 21 - в виде О, что соответствует нормальной работе преобразователей. Эта информация фиксируется блоком 9 автома0 тики и сигнализации

При аварии любого из преобразователей 7, 8 с датчиков 5, 6 напряжения на входы элементов 20 или 21 соответственно поступает информация в виде логического О,

5 соответствующая отключенному состоянию нагрузки 3 или 4, При этом на вход блока аварии и сигнализации поступает сигнал в виде 1, соответствующий аварии одного из преобразователей

0Аналогично работает система питания и

в послеаварийном режиме при восс ановле- нии напряжения сети, когда идет заряд аккумуляторной батареи.

При аоарии напряжения сети или само5 го выпрямительного устройства 1 нагрузки 3 или 4 начинают получать питание от аккумуляторной батареи 2. В этом случае на входы элементов 16, 17 и 24 с пыхода ВУ раб поступает информация к виде логического О.

0Дп те/ пор, пока емкое ь акк м лятор.э

будет оставаться, допустим более 50%. с выхода U 50% САЧ 11 на элементы 16 и 17 поступает сигнал с уровнем логической 1. При этом независимо от положения ключей

5 12 и 13 принцип действия системы питания остается аналогичным описанному выше, т.о обе нагрузки получают питание.

Как только емкость аккумуляторной батареи станет равной 50% номинального

0 значения, с выхода Q 50% САЧ 11 поступит сигнал логического О При замкнутом тумблере 12 и разомкнутом тумблере 13 (приоритет нагрузки 4) на вылоде элемента 16 появляется сигнал с урорнем логической

5 1 , а на выходе элемента 17 по-прежнему присутствует сигнал логического О, что приводит к запиранию преобразователя 7 и отключению нагрузки 3.

Несмотря на то, что с выхода датчика 5

0 напряжения поступает сигнал с уровнем логического О, свидетельствующий об отключении преобразователя, эта информация блокируется сигналом логической 1, поступающим с выхода элемента 16. При этом 55 программируемое отключение нагрузки 3 от аккумуляторной батареи 2 не воспринимается блоком 9 аварии и сигнализации как авария преобразователя 7.

В таком состоянии система питания будет оставаться до тех пор пока емкость аккумуляторной батареи не упадет до заданного нижнего предела, допустим, не станет равной 10% номинальной величины.

Как только емкость аккумуляторной батареи 2 станет равной 10%, с выхода Q 10% САЧ 11 на вход логического элемента 22 поступит сигнал с уровнем логического О. Поскольку на другом входе этого элемента также присутствует сигнал О от выпрямительного устройства, то на его выходе появляется сигнал логической 1, который, пройдя через логические элементы 18, 19, приведет к запиранию обоих преобразователей 7, 8, что соответствует отключению обеих нагрузок. В таком положении система питания будет оставаться до тех пор, пока не восстановится напряжение сети. Затем цикл работы будет повторяться.

Как видно из приведенного выше описания, система питания позволяет программировать приоритет не только нагрузки 4, но и нагрузки 3. Этому случаю будет соответствовать включенное состояние тумблера 13 и выключенное состояние тумблера 12

Таким образом, предлагаемая система питания позволяет при аварии сети отключить часть нагрузки от аккумуляторной батареи и тем самым продлить время работы оставшейся приоритетной нагрузки до тех пор, пока емкость аккумуляторной батареи не упадет до минимально допустимой величины. При этом время отключения менее приоритетной нагрузки программируется в зависимости от текущей емкости аккумуляторной батареи, что позволяет программировать время резервирования питания приоритетной нагрузки.

Формула изобретения Система питания, содержащая выпрямительное устройство, подключенное к сети переменного тока, буферную аккумуляторную батарею, две нагрузки, каждая из которых подключена к выпрямительному устройству и аккумуляторной батарее через соответствующие преобразователи постоянного напряжения, отличающаяся тем, что, 5 с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, введены датчики напряжения нагрузок, блок автоматики и аварийной сигнализации, счетчик ампер-часов, имеющий два выхода, 0 с первого из которых считывается информация о минимально допустимой емкости аккумуляторной батареи при разряде, а с второго - ранее установленная величина текущей емкости батареи, и программатор от5 ключения нагрузок, содержащий два тумблера, одни концы которых связаны с общим проводом источника питания системы управления, а вторые концы - через резисторы - с положительным полюсом этого

0 источника и с первыми входами трехвходо- вых логических элементов ИЛИ, вторые входы которых объединены и подключены к выходу счетчика ампер-часов, третьи входы также объединены и подключены к выходу

5 выпрямительного устройства, а выходы - к первым входам отключающих логических элементов ИЛИ, выходы которых подсоединены к выключающим входам преобразователей постоянного напряжения, а их другие

0 входы объединены и подключены к выходу промежуточного логического элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходом счетчика ампер-часов, отсчитывающего минимально допустимую емкость батареи, и с

5 выходом выпрямительного устройства, и два сигнальных логических элемента ИЛИ, первые входы которых связаны с выходами соответствующих упомянутых трехвходо- вых логических элементов ИЛИ, вторые вхо0 ды - с выходами соответствующих датчиков напряжения нагрузок, а выходы - с входами блока автоматики и аварийной сигнализации.