Устройство для питания нагрузки постоянным током Советский патент 1979 года по МПК H02J7/12 

управляемых вентилей-тиристоров, число которых равно двум. .Известно также устройство с источником переменного тока, двухсекционной батареей и выпрямителем-формирователем импульсов подзарядного тока секций батареи 5, токбограничивающие дроссели в котором размещены на одном магнитопроводе. Это устройст-во также обеспечивает эффективную передачу в секции батареи энергии источника переменного тока. в системах г(йТанИя с источником постоянного тока оно должно снабжаться преобразователем постоянного напряжения в- переменное, что усложнит его схему и соответственно увеличит потери энергии в вентилях. Цель настоящего изобретения - разработка :ехемы устройства для питания нагрузки достоянным током и импульсного подзаряда секций аккумуляторной батареи от источника электрической энергии, генерирующего постоянный ток, а также сокращение потерь энергии и веса реактивных токоограничителей, т. е, улучшение удельнь1х энергетических показателей устройства в Целом. С этой целью в устройстве для питания нагрузки постоянным током, содержащем двухсекционную аккумуляторную батарею, источник электрической энергии с большим внутренним сопротивлением, например, батарею топливных элементов, наЬряжение которой меньще максимального зарядного напряжения аккумуляторной батареи, два вентиля, катод одного из которых связан с положительной, а анод другого - с отрицательной клеммами аккумуляторной бага-реи, токоограничивающие конденсатор и линейный дроссель с выводом средней точки его обмотки, два тиристора и блок контроля напряжения батареи и управления тиристорами, анод одного вентиля подключен к аноду одного из тиристоров и к положительной клемме ист)чника электрической энергии, отрицательная клемма которого соединена с катодами другого вентиля и другого тиристора, выводы концов обмотки линейного дросселя соединены С катодом одного и анодом другого тиристоров непосредственно, а его вывод средней точки с выводом средней точки батареи через конденсатор. На фиг. 1 - схема устройства согласно изобретению, на фиг. 2 - вариант предлагаемого устройства. В устройстве по схеме фиг. 1 соаротивление нагрузки 1 подключено к буферной аккумуляторной батарее 2 - заряжаемой импульсами тока от источника 3 электрической энергии с большим внутренним сопротивлением, например, батареи топливных элементов ограниченной мощности, напряжение которой меньще максимального зарядного напряжения батареи 2. Батарея 2 аккумуляторов выполнена из двух соединенных последовательно секций 4 и 5, при этом ее положительная клемма через диод 6 соединена с положительной клеммой источника 3, а между их отрицательными клеммами включен диод 7; диоды 6 и 7 предохраняют, эту батарею от ее разряда на источник 3. К положительной клемме источника 3 подключен анод тиристора 8, к отрицательной - катод тиристора 9, а между катодом тиристора 8 и анодом тиристора 9 включе)Ы два соединенных последовательно дросселя 10 и И, точка 12 соединения которых через конденсатор 13 подключена к среднему выводу двухсекционной батареи 2. В варианте схемы устройства по фиг. 2 линейный дроссель размещен на одном магнитопроводе и его полуобмотки 10, 11 в точке их соединения 12 связаны через конденсатор 13 с секциями 4, 5 батареи аккумуляторов, а крайние выводы, обмоток - с катодом и анодом тиристоров 8, 9 соответственно. Контроль напряжения на нагрузке (батарее) и управление тиристорами ocyщecт вляет блок контроля напряжения и управления вентилями 14, выполненный по любой известной схеме. При рассмотрении работы устройства по схеме фиг. 1 и 2 будем полагать, что первый и последующие нечетные импульсы блока 14 подаются на тиристор 8, а четные - на тиристор 9. При открытии тиристора 8 в устройстве по фиг. 1 конденсатор 13 заряжается через этот тиристор, дроссель 10, секцию 5 и диод 7. Ток заряда конденсатора изменяется по закону синусоиды и при переходе его через нулевое значение тиристор, погасает, а напряжение на конденсаторе равно удвоенному значению-разности напряжений источника 3 и заряжаемой секции 5. В рассматриваемом случае заряд на его левой по схеме обкладке будет положительным, а на .правой - отрицательным. В случае открытия тиристора 9 вторым и последующим четными импульсами блока 14 конденсатор 13 вначале разряжается через этот тиристор, источник 3, диод 6, секцию .4 батареи и дроссель 11, а затем заряжаетСй до значения напряжения, равного удвоенной разности напряженчй источника и секции 4; полярность напряжения на его обкладках в конце импульса заряда имеет знак, противоположный знаку в. начале разряда конденсатора. Тиристор 9 при этом гаснет. Третий и последующие нечетные импульсы отпирают тиристор 8, в результате чего секция 5 импуЛьсно подза1)яжается, а конденсатор 13 перезаряжается. Далее процесс повторяется циклически до тех пор, пока блок 14 подает импульсы на управляющие электроды тиристоров. При отключении сопротивления 1 секции батареи 2 поочередно подзаряжаются однополярными импульсами тока источника; если нагрузка подключена к батарее, ее секции заряжаются постоянной составляющей импульсов асимметричного переменного тока. Таким образом, передача энергии источника в секции батареи при импульсном перезаряде конденсатора 13 обеспечивает погасание тиристоров. В устройстве по фиг. 2 дроссели 10, И размещены на одном магнитопроводе, что, в свою очередь, упрощает устройство и улучшает его энергетические показатели удельно. Формула изобретения Устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее двухсекционную аккумуляторную батарею, источник элентрической энергии с большим внутренним сопротивлением, например, батарею топливных элементов, напряжение которой меньще максимального зарядного напряжения аккумуляторной батареи, два вентиля, катод одного из которых связан с положительной, а анод другого - с отрицательной Клеммами аккумуляторной батареи, токоограничивающие конденсатор и линейный дроссель С выводом средней точки его обмотки, два тиристора и блок контроля напряжения батареи и управления тиристорамк, отличающееся тем, что, с целью упрощения и улучшения «го удельных энергетических показателей, анод одного вентиля подключен к анос ду одного из тиристоров и к положительной клемме источника электрической энергии, отрицательная клемма которого соединена с катодами другого вентиля и другого тиристора, при этом выводы концов об{лотки линейного дросселя соединены с катодом .первого и анодом второго тиристоров непосредственно,а его вывод средней точки с выводом средней точки батареи через конденсатор. Источники информации, принятые вЬ внимание при экс1№ртизе 1.Авторское свидетельство СССР № 269263, кл. Н 02 J 7/34, 1968. 2.Патент Великобритании Я« 1382246, кл. Н 2 Н, 1975. 3.Патент Канады № 938665, кл,320-2, 1973. 4.Заявка № 213441()/07. кл. Н 02 J 7/34, 975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. 5.Авторское свидетельство СССР № 479185, КЛ..Н 02 J 7/34, 1975.