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

изобретение ОТНОСИТСЯ к эксплуатации источников питания с большим внут ренним сопротивлением типа термоэлектрических генераторов, используемых совместно с аккумуляторной батареей в качестве автономных источников питан-ия. Известны источники питания с большим внутренним сопротивлением, такие как полупроводниковые термоэлектричес кие генераторы (ТЭГи), которые, в ча стности используются для питания автономных потребителей. Эти источники обычно используются совместно с акку муляторными батареями и работают при этом в режиме питания нагрузки и заряда батареи или питание нагрузки осуществлйется от этой батареи. Известно устройство для питания нагрузки, содержащее аккумуляторную батарею, работающую в буферном режиме, термоэлектрический генератор, ре гулирующий транзистор, разделительны диод и трансформатор постоянного ток с двумя обмотками, одна из которых, включена в цепь аккумуляторной батареи, другая - между разделительным диодом и положительной клеммой устройства, а его выходная обмотка подключена последовательно через выпрям тель и генератор переменного напряжения в цепь эмиттер-база регулирующего транзистора. В этом устройстве с помощью трансформатора постоянного. тока и регулирующего транзистора, выполняющего роль стабилизатора, осуществляется стабилизация тока, протекающего через ТЭГ l . Недостатком этого устройства является отсутствие защиты ТЭГа при выходе из строя регулирующего транзистора. Известно устройство, содержащее термоэлектрогенератор, схему запуска и контроля выхоДа на режим ТЭГа, буферную аккумуляторную батарею, стабилизатор напряжения, разделительный диод, схему токовой защиты, схему тепловой защиты, с-хему коммутации. Схема токовой защйты выполнена на основе токового реле и срабатывает только при коротком замыкании в цепи нагрузки р. Недостатком этого устройства является отсутствие защиты устройства при выходе изстроя стабилизатора напряжения. Короткое замыкание стабилизатора приводит к быстрому разряду аккумуляторной батареи, ввиду отсутствия подзаряда, а обрыв цепи стабили

затора - к перезаряду аккумуляторной батареи и перегреву горячих слоев ТЭГа в случае большого сопротивления нагрузки, что снижает надежность устройства.

Цель изобретения - повышение надежн.ости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания нагрузки снабжено блоком контроля тока, выполненным на основе двух пороговых устройств: порогового устройства минимального тока и порогового устройства максимального тока, протекающего через ТЭГ, при этом вход блока контроля подключен к шунту в цепи ТЭГа, а выкод - к входу блока дистанционного управления. .. ... ,

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит термоэлектрогекератор 1 (ТЭГ), блок 2 запуска ТЭГ (ВЗ) с электромагнитным клапаном для подачи газа и системой поджига, стабилизатор 3 напряжения (СН).выполненный по схеме параллельно включенного регулирующего транзистора и обеспечивающего стабилизацию напряжения путем поддержания постоянства тока, протекающего через ТЭГ, аккумуляторную батарею 4 (АБ), работающую в буферном режиме ссистемой ТЭГ - СН, разделительный диод 5 (Д), препятствующий протеканию тока от аккумуляторной батареи (АБ) к-тэгу, блок б дистанционного управления (БДУ),-управляющий, работой блока запуска (ВЗ) и выдающий сигнал Онеисправности ТЭГа, шунт 7 (RM) и блок контроля тока . (БКТ), обеспечивающие контроль за током, протекающим через ТЭГ.

Устройство работает следующим обраэом.

При работе в нормальном режиме через ТЭГ протекает ток, соответствующий его номинальному режиму. Этот ток разделяется на три составляющие: ток нагрузки, ток заряда аккумуляторной батареи (если она недозаряжена) и ток стабилизатора напряжения. При этом изменение величин тока нагрузки и тока заряда аккумуляторной батареи компенсир гется противоположным изменением величины тока стабилизатора 3 напряженин, обеспечивая стабильность тока, протекающего через ТЭГ, что, всвою очередь, стабилизирует напряжение. С шунта 7 снимается напряжение, пропорциональное номинальному току ТЭГа и подается на блок 8 контроля тока (БКТ), который через блок 6 дистанционного управления (БДУ) сохраняет состояние электромагнитного клапана .блока 2 запуска (БЗ).

При коротком замыкании стабилизатора напряжения (СН) через ТЭГ поте. чет ток короткого замыкания, определяемый его внешней характеристикой. При этом питание нагрузки осуществля782041

ется только от аккумуляторной батаре при ее быстром разряде. Одновременно с шунта 7 на пороговое устройство максимального тока блока контроля тока (БКТ) подается аварийный сигнал который с выхода блока контроля тока (БКТ) поступает на блок дистанционного управления (БДУ). Блок дистанционного управления дает сигнал на отключение газа через блок запуска (БЗ) и вьвдает сигнал о неисправности ТЭГа и на включение резервного ТЭГа, в случае необходимости.

При выходе из строя ТЭГа, ток через шунт отсутствует. Это также приводит к быстрому разряду аккумуляторной батареи (АБ). Но при этом пороговое устройство минимального тока блока контроля тока подает аварийный сигнал на блок дистанционного управления, который отключает подачу газа и выдает сигнал о неисправности ТЭГа и, в случае необходимости, на включение резервного.

При Обрыве цепи стабилизатора напряжения (СН) ток, протекающий через ТЭГ, определяется током заряда аккумуляторной батареи (АБ). и током нагрузки. При большом сопротивлении нагрузки и полном заряде аккумуляторной батареи ток, протекающий через ТЭГ меньше уставки порогового устройства минимального тока. Блок контроля тока дает сигнал на блок дистанционного управления.на отключение газа, о неисправности ТЭГа, а в случае необходимости на включение резервного ТЭГа.

Таким образом, блок контроля тока (БКТ), вход которого подключен к шунту , а выход - к блоку дистанционного управления (БДУ) повышает надежность устройства питания нагрузки. Формула изобретения

Устройство для питания нагрузки, содержащее тормоэлектрогенератор, блок запуска термозлектрогенератора, управляемый блоком дистанционного управления, буферную аккумуляторную батарею, стабилизатор напряжения, разделительный диод и шунт, в цепи термоэлектрогенератора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком контроля тока, выполненным в виде пороговых устройств минимального и максимального тока, вход которого подключен к шунту, а выход - к входу блока дистанционного управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 591885, кл. Н 02 J 7/34, 1976.

2.Егоров В. С. и Муркина М. В. Блок стабилизации напряжения автомати ки и защиты термоэлектрического генератора УГМ-200, - Химические и физические источники тока. Информэлектро 1978, Вып. 4,С. 11-12.

anga резербнко ТЭГ Сигна/юзация