Устройство для питания нагрузки Советский патент 1980 года по МПК H02J7/34 

1

Изобретение относится к элекгротехнике и может быть использовано в системах энергопитания постоянным TokoM аппаратуры несовместимой по отношению ,к взаимным электромагнитным помехам и цепям электропитания.

Известно устройство для питания наг руакн, содержащее параллельно включенные генератор постоянного тока и буфер ную аккумуляторную батарею, разделен ч нуго -на части 1J.

Из известных устройств ближе всех предлагаемому по технической сущности :авляется устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее нсточ(нак питания постоянного тока, буфе{шук akкyмyлятopнyю батарею, разделенную на две равные группы, и блок бесконтактной коммутации нагрузки к источнику питания, выполненный на базе тиристора 12.

Основным недостатком описанного устройства является невозможность одновременной работы двух или более электро.магнитно несовместимых нагрузок.

Целью изсйретения является разработка более надехшого электропитания, обеспечивающего одновременную работу нескольких, ааектрома гннтно несовместимых иогребителей.

Указанная цель достигается путем подюночения к генератору постоянного тока через электрические дроссели, активные

10 сопротивления обмоток которых имеют допустимые минимальные значения и равны между собой, буферных батарей с одинаковым количеством однотипных аккумуляторов, к клеммам каждой из которых

15 подключаются по электрически независимым цепям отдельные потребители, при одновременном подключении к клеммам генератора постоянного тока электрической емкости.

20

Принципиальная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из генератора 1 псютоянного тока (например, солнечной 7 бйтареи), буферных кимических батарей 2 и 3, дросселей 4 и 5 и конденсатора 6. К клеммам буферной батареи 2 подключен потребитель 7, а к клеммам батареи 3 - потребитель 8 с помощью коммутирующих элементов 9 и 10, В исходном состоянии потребители 7 и 8 отключены, буферные химические батареи 2 и 3 через дроссели 4 и 5 соответственно подключены к генератору пЬртоянного тока 1 и работают в режиме заряда. При атом благодаря равенству величин активных сопротивлений об- .. моток дросселей и их малой величины буферные батареи будут находиться в Идентичных условиях (будут иметь равные сопротивления цепей заряда), что йвляется основным условием нормальной {Заботы параллельно включенных химичесКих буферных батарей. При подключении потребителей энергии 7 и 8 на общем сопротивлении цепей питания, состоящем на внутреннего инпеданса соответствую- щих х1гмических батарей, дросселей и генератора постоянного тока, будут имет место взаимные электромагнитные номе- хи. Пусть, например, потребитель 7 явл.в ется преимущественно HCTO DIHKOM помех а потребитель 8 - преимущественно приемником помех, т. е. потребитель 7 Может создавать электромагнитные помехи, которые в случае подхлючения обоих потребителей 7 и 8 к одному источнику питания будут нарушать нормаль рую работу потребителей 8, Однако в рассматриваемом случае помехи, создаваемые потребителем 7 на клеммах батареи 3 будут ослабляться по сравнению с этими же помехами на клеммах батареи 2. Коэффициент ослабления помех при этом определяется по формуле . коэффициент ослабления электромагнитных помех; инпеданс дросселя 4; импеданс дросселя 5;; импеданс буферной химической батареи 3, Импеданс известных буферных хкгмических батарей (например, типа CU, КНР) носит индуктивный характер, его величина изменяется в пределах от - 0,01 Ом на нулевой частоте до несколь ких сотен и тысяч Ом на высоких част тах ( - ЗО МГц). При этом эквив 4 ентная индуктивность равна 1,О - 20 мкГ Импеданс дросселей н& низких частотах, близких к нулевым, определяется в основном, активным сопротивлением обмотки, а на высоких - ее индуктивностью. Величина активного сопротивления обмотки дросселя выбирается исходя из величины допустимых потерь энергии, и в большинстве случаев может иметь значения равные l,5-2Zg g2 на нулевой частоте. Величина индуктивности обмоток дросселей лимитируется габаритами и весом дросселей. Экспериментально было установлено, что при приемлемых габаритах и весе дросселей их индуктивность может иметь значение 10ОО-2ООО мкГ, что на 2-3 порядка больше эквивалентной индуктивности известных, буферных химических батарей. При указанных выше соотношениях коэффициенты ослабления помех будут иметь значения от нескольких десятков на низких частотах до несколько сот и тысяч на высоких частотах, что в большинстве случаев цостатсчно длг обеспечения электромагнитной совместимости ранее несовместимых потребителей. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с устройством, построенным на основе коммутации буферных химических батарей, является возможность распределения общего тока нагрузки между блоками буферной химической батареи, что улучшает условия работы буферных химических батарей. Формула изобретения Устройство для питания нагрузки, содержащее параллельно включенные генератор постоянного тока и буферную аккумуляторную батарею, разделенную на блоки с одинаковым числом химических элементов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при питании двух или более электромагнитно несовместимых потребителей, каждый блок аккумуляторной батареи подключен к генератору постоянного тока через соответствующий электрический дроссель, при этом обмотки дросселей имеют равные активные сопротивления, к клеммам генератора псютояиного тока подключенв электрическая емкость, а потребители

57758196

подсоединены к клеммам каждого нз бло-1. Авторское сввдегельство СССР

ков.N9 458923, кл. Н 02 ::Т 7/34, 1973.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе№ 4948О4, кл. Н 02 Э 7/34, 1974.