Устройство для питания нагрузки постоянным током Советский патент 1981 года по МПК H02J7/00 

Изобретение относится к электроснабжению и может использоваться в система электропитания, содержащих в качестве источника электрической энергии химические источники тока, например аккумуляторные батареи. По основному авт. св. № 350074 известно устройство, содержащее два химических источника тока, подключен ных параллельно нагрузке через управляемые полупроводниковые элем°енты и два трансформатора, первичные обмотки которых включены в цепи химических источников тока, а вторичные обмотки подсоединены параллельно этим источникам через вентили.Данное устройство позволяет производить поочередно разряд химических источнико тока на нагрузку, а в интервалах меж ду разрядами подзаряжать их импульса ми 1 Получение максимальных удельных электрических характеристик в устрой стве для питания нагрузки, использую щем подзарядный импульс для химического Источника тока, в момент, коммутации тока в цепи нагрузки возможно при определенных параметрах этого импульса, зависящих от типа химического источника тока, количества его элементов, способа их соединения и условий разряда химического источника тока. Так, при достаточно малых длительности, напряжений и мощности подзарядного импульса деполяризационный эффект от его действия не будет иметь место, в то время как при очень больших значениях параметров деполяризационный эффект компенсируется потерями в цепях формирования этого импульса, а значит и повышение удельных электрических характерисй1к и возможность использования различных типов химических источников тока ограничены, так как это изменение в известном устройстве может быть достигнуто только за счет выбора параметров трансформатора. Цель изобретения - повышение удельных электрических характеристик устройства и обеспечение работы с различными типгши химических исто ников тока путем расширения пределов изменения параметров подзарядного импульса. Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания нагрузки постоянным током, содержащее два химических источника тока, подключенных паргшлельно нагрузке через управляемые полупроводниковые элементы, и два трансформатора, первичные обмотки которыхвключены в цепи химически источников тока, а вторичные обмотки подсоединены параллельно этим источникам через вентили, снабжено конденсаторами и дополнительными вентилями, причем конденсаторы соединены последовательно со вторичными обмотками трансформаторов, а дополнительные вентили включены параллельно последовательным соединениям указанных обмоток с конденсаторами.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит химические источники 1 и 2 тока, соединенные параллельно и подключенные к нагрузке 3 через полностью управляемые полупроводниковые элементы 4 и 5, трансформаторы 6 и 7 с первичными 8 и 9 и вторичными 10 и 11 обмотками,конденсаторы 12 и.13, вентили 14 и 15 и дополнительные вентили 16 и 17.Первичные обмотки 3 и 9 трансформаторов 6 и 7 включены последовательно с химическими источниками 1 и 2 тока,а последовательное соединение вторичных обмоток 10 и 11 с вентилями 14 и 15 и конденсаторами 12 и 13 подключено параллельно химическим источникам 1 и 2 тока. Параллельно вторичным обмоткам 10 и 11 трансформаторов 6 и 7 с конденсаторами 12 и 13 включены дополнительные вентили 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

Паргшлельно включенные химические источники 1 и 2 тока поочередно подключаются к нагруз,ке 3 через полностью управляемые полупроводниковые элементы 4 и 5 и ..первичные обмотки 8 и 9 трансформаторов 6 и 7. После включения управляемых полупроводниковых элементов 4 и 5 при возрастании тока, протекающего через первичные обмотки 8 и 9 трансформаторов 6 и 7, во вторичных обмотках 10 и И- наво дится ЭДС. Под действием этой ЭДС чер.ез дополнительные вентили 16 и 17 заряжаются конденсаторы 12 и 13.Время заряда конденсаторов 12 и 13 зависит от величины их емкостей и хэпределяет длительность передних фронтов импульсов, питающих нагрузку 3. Емкость конденсаторов 12 и 13 вследствие этого выбирается, исходя из требований, предъявляемых к форме тока, протекающего через нагрузку 3. В течение времени разряда химических источников 1 и 2 тока конденсаторы 12 и 13 остаются в заряженном состояНИИ. После выключения управляемых полупроводниковых элементов 4 и 5 при убывании тока, протекающего через первичные обмотки 8 и 9 трансформаторов 6 и 7, во вторичных обмотках 10 и 11 наводится ЭДС противоположного знака. Эта ЭДС складывается с напряжением заряженных конденсаторов 12 и 13 и под действием суммарного напряжения формируется импульс, подзаряжающий химические источники 1 и 2 то- ка через неуправляемые вентили 14 и 15. Величина длительности,напряжения и мощности импульсов, подзаряжающих химические источники 1 и 2 тока и зависит от характеристик трансформаторов 6, и 7, от емкости конденсаторов 12 и 13, а также от соотношения характеристик трансформаторов 6 и 7 и величины емкости конденсаторов 12 и 13. За счет различных сочетаний перечисленных параметров обеспечивается изменение в широких пределах длительности, напряжения и мощности импульсов, подзаряжающих химические источники 1 и 2 тока при выполнении требований, предъявляемых к форме тока, протекающего через нагрузку 3. Предлагаемое устройство позволяет повысить удельные электрические характеристики и обеспечить работу с различными типами химических источников тока, в связи с расширением пределов измененияподзарядного импульса. Кроме указанного положительного эффекта за счет оптимальных параметров деполяризационных импульсов в предлагаемом устройстве происходит частичная стабилизация разрядного напряжения, что улучшает условия работы потребителей.

Формула изобретения

Устройство для питания нагрузки постоянным током по авТ. св. 350074 отличающееся тем, что,с целью повышения удельных электрических характеристик и обеспечения работы с различными типами хим еских источников тока, оно снабжено конденсаторс1ми и дополнительными вентилями причем конденсаторы.соединены последовательно со вторичными обмотками трансформаторов, а дополнительные вентили включены параллельно последовательным соединениям указанных обмоток с конденсаторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 350074, кл. Н 02 J 7/00, 1968.