Блок питания Советский патент 1979 года по МПК H02M7/44 H02J7/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автономным блокам питания, содержащим химический источник тока и преобразователь постоянного напряжения в переменное.

Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий управляемые ключи и выходной трансформатор 1.

Известны также блоки питания, в которых -преобразователь подключен к выводам аккумуляторной батареи, содержащей несколько последовательно соединенных аккумуляторов 2.

Недостатком этого устройства является неравномерность напряжения на аккумуляторах при заряде и разряде, что снижает разрядную емкость батареи.

Целью изобретения является увеличение длительности автономной работы и ресурса блока питания.

Это достигается тем, что в блоке питания, содержащем аккумуляторную батарею состоящую из N последовательно соединенных аккумуляторов, и инвертор, имеющий управляемые ключи и выходной трансформатор, введено N выравнивающих ячеек, причем каждая ячейка содержит две обмотки с отводами от средних точек и распо.чоженных па сердечнике выходного трансформатора, два транзистора и два резистора, крайние выводы первой обмотки присоединены к эмиттерам транзисторов, средняя тоика к одному из выводов аккумулятора, средняя точка второй обмотки соединена с другим выводом аккумулятора и с коллекторами транзисторов, а крайние выводы второй обмотки через резисторы присоединены к базам соответствующих транзисторов так. что если к эмиттеру присоединено начало первой обмотки, то к базе этого же транзистора присоединен конец второй обмотки. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого блока питания.

Блок питания содержит аккумуляторную батарею, состоящую из согласно последовательно соединенных аккумуляторов 1, 2, 3. К батарее подключен инвертор 4, содержащий управляемые ключи (на чертеже не показаны) и выходной трансформатор 5. К

каждому аккумулятору подключена выравнивающая ячейка, состоящая из транзисторов 6, 7, резисторов 8, 9.и обмоток 10 и 11, расположенных на сердечнике трансформатора 5 и имеющих отвод от средней точки.

Полярность включения обмоток 10 и 11 обозначена точками на чертеже.

Устройство работает следующим образом.

При отключенном инверторе транзисторы 6 и 7 всех выравнивающих ячеек заперты напряжением соответствующего аккумулятора. При работающем инверторе с помощью обмотки 11 транзисторы переключаются с частотой напряжения на этой обмотке и всегда открыт транзистор, соединяющий обмотку 10 с аккумулятором 1 так, что напряжение на половине этой обмотки действует встречно с напряжением аккумулятора.

При расхождении напряжений на отдельных аккумуляторах по открытым транзисторам 6 и 7 протекают выравнивающие токи, величина и направление которых определяются величиной и знаком разности напряжений между аккумуляторами.

Если, например, напряжение на аккумуляторе 1 оказалось первоначально меньщим, чем на аккумуляторе 3, то транзисторы 6 и 7, открываясь поочередно, работают - как диоды выпрямителя и выравнивающий ток проходит от обмоток 10 в аккумулятор 1. В это же время транзисторы 12, 13 выравнивающей ячейки, подключенной к аккумулятору 3, работают, как управляемые ключи инвертора (в инверсном режиме) и выравнивающий ток проходит от аккумулятора 3 к обмотке 14 трансформатора 5. При равном числе витков обмоток 10 и 14 происходит , автоматическое выравнивание напряжения на аккумуляторах 1 и 3, так как обмотки пронизаны общим магнитным потоком, а сопротивления обмоток, транзисторов и аккумуляторов малы. Благодаря выравниванию напряжения на аккумуляторах увеличивается разрядная емкость батареи и, следовательно, длительность автономной работы и ресурс блока питания.

Формула изобретения

Блок питания, содержащий батарею, состоящую из N последовательно соединенных аккумуляторов, и инвертор, имеющий управляемые ключи и выходной трансформатор, отличающийся тем, что, с целью увеличения

длительности автономной работы и ресурса путем выравнивания напряжения на отдельных аккумуляторах, введено N выравнивающих ячеек, каждая из которых содержит два транзистора, два резистора и расположенные на сердечнике выходного трансформатора две обмотки, имеющие отвод от средней точки, крайние выводы первой обмотки соединены с эмиттерами транзисторов, отвод от средней точки первой обмотки соединен с одним выводом соответствующего аккумулятора, отвод от средней точки второй обмотки соединен с коллекторами транзисторов и с другим выводом этого аккумулятора, а крайние выводы второй обмотки соединены через резисторы с базами транзисторов, причем к эмиттеру присоединено начало первой обмотки, а к базе этого же транзистора присоединен конец второй обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Косов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. М.,

Энергия. 1971, с. 151.

2.Авторское свидетельство СССР № 153314, кл. Н 02 М 7/837, 1962.