Способ управления системой электропитания Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

пороговых напряжения и запрещаю1г включенное состоя«ие ячейки, если напряжение ее питания меньше первого порогового напряжения, или разрвиают включенное состояние ячейки, если напряжение больше второго порогового напряжения, причем второе пороговое напряжение устсшавливают большим по модулю первого, но не превышаняцим напряжение, с которым сравнивается напр51жение питания данной ячейки С 33 Недостатком известного способа является большое число операций срав нения, что усложняет его и уменьшает динамическую точность вьфавнивания напряжений. Цель изобретения - упрощение peaлизации способа и повышение надежнос ти путем обеспечения точности выравнивания напряжений питания ячеек умень шением числа операций сравнения. . Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления системой электропитания, содержащей систему из N преобразовательных ячеек, соединенных по входу последовательно, при напряжение каждой данной ячейки сравнивают с напряжением питания других ячеек, формируют два пороговых напряжения и запрещают включенное состояние ячейки , если напряжение ее питания меиьше первого порогового напряжения, ил разрешают включенное состояние ячейки, если напряжение больше второго порогового напряжения, причем второе пороговое напряжение устанавливают большим по модулю первого, но не пре вышающим напряжение, с которым сравн вается напряжение питания цанной ячейки, напряжение питания первой и N-й ячеек., у которых одна из шин питания является Соответственно первой и второй шинами питания системы ячеек сравнивают с напряжением питат ния всей систекы ячеек,щжчем соответствунйцие первые и втоцхле пс рохювые напряжения для nepBcrit и N-й ячеек устанавливают не пре:к а11аюв{И(ми l/N-ю часть натфяжения питания систе №1 ячеек, а для всех остальных ячеек системы напряжение питания каждой из них сравнивают с напряжением питания предыдущей или предьшупфнх ячеек. : , На чертеже представлена система управления, реализующая предлагаемый С1ЮС06, где обозначено - преоб разовательные ячейки 2) - 2м компараторы {триггеры UlMifдта); 3 3 - делители нетряжения; 4 и 5 первая и вторая шины литания системы ячеек; б - 6 - шииы питания, явяякщяесгл обгдими соответственно для 1 и 2-й ячеек - для ( )-Й и N-й ячеек,и 7 - 7 - 7 |s| - крнденсаторы. Вход первой ячейки 1 соединен; с выходом компаратора 2. Первый вхо этого компаратора соединен со средней/ точкой делителя 3,, включенного между шинами 4 и 5 питания систе1«1. Второй вход компаратсфа 2 соединен с шиной 6, являющейся обшей ьиной питания 1-й и ячеек. Параллельно входным зажимам первой преобразовательной ячейки включен конденсатор 7i. Вход любой к-й ячейки 1 (за исключением первой } соединен с выходом компаратора 2, Первый вход компаратора соединен со средней точкой делителя 3, включенного между общей шиной питания к-й и (к+1)-й ячеек и шиной 4 питания системы ячеек. Второй вход компаратора 2 с соединен с обией ишной , питания к-й и (к-1)-й ячеек. Параллельно входнь1М зажимам к-й преобразовательной ячейки включен конденсатор 7-k. входного фильтра. Для первой ячейки коэффициент передачи делителя выбран близким к 1/N, где N - число последовательно подключенных к входу ячеек. Для второй ячейки Да коэффициент передачи делителя Зл выбран близким к 1/2, для третьей ячейки 2/3, а для к-й к/(к-Ы) . В устройстве, реализующем предлагаеколй способ управления, при первоначальном включении на конденсаторах 7 устанавливается напряжение, обратно пропорциональное емкости этих конденсаторов. В дальнейшем эти напряжения изменяются в соответствии с величиной тока, потребляемого ячейкамя по входной цепи, в идеальном случае, когда емкости конденсаторов равш и ячейки потребляют одинаковый ток, напряжение между ячейками :.распределяется поровну, foK через ячейки равен общему току системы {обозначим его In ) токи конденсаторов равны %улю. В реальном устройстве у ячеек с большим потребляемым током напряжение на конденсаторах уменьшается, а у ячеек с меньшим токсш - соответственно возрастает. Пусть напряжение на ячейке 1 меньше, чем часть Е, где Е - напряжение питания системы. При этом компаратор 2 формирует сигнал от- ; ключевин ячейки.Входной ток последней становится равным О, и напря((ение на конденсаторе 7 возрастает, так как конденсатор начинает заряжаться током, потребляексям системой ячеек от источника питания. При достижении им величины E/N ячейка включается. Таким образом, осуществляется стабилизахщя напряжения питания ячейки 1- на уровне E/N . Пороговое напряжение для второй ячейки формируется в виде полусуммы напряжений питания ячеек l-i и 1 при помощи делителя напряжения З. Равенство напряжений питания ячеек и ribpoгового наступает тсэгда, когда напряжение питания ячейки 1 равно E/N . В случае« когда напряжение питания ячейки la меньше величины E/N,. компаратор формирует си,гнал отключения ячейки,напряжение на ячейке начияает расти до величины B/N, и ячейка снова включается. Таким образом, нап ряжение питания на ячейке 1 стабили зируется на уровне E/N-, Пороговое напряжение для к-й ячей кн формируется в виде 1/К-й напряжений питания к-й и предыдуьшх ячеек. Равенство напряжений питания ячеек и соответствующего порогового напряжения наступаеттогда, когда напряжение питания х-й ячейки равно E/N. б случае, когда нащ яжение пи тания к-й ячейки мёныгю велич1сяы Е/М, компад атор формирует сигнгш отключения ячейки. Напряжение на ячейк начинает расти до веяичины Б/Н, и Тячейка снова включается. 7аким образом, напряжение питания всех яче ек стаби шэируется на уровне Е/М, причем для нижней половины ячеек отсчет Ячеек ведется снизу вверх, а для верхней - сверху вниз. ПредлагaeKft гспособ позволяет по с:;равНению с прототипом уменышть число операций сравнения, так как напряжение данной ячейки сравнивается с одним, а не а. двумя напряжениями, как в прототипе. Это также позволяет покясить дйна шческую точнос сравнения. Повышение динамической точности, кроме того, обусловлено тем, что напряжение 1-й и М-й ячеек сравнивают с неизменяющимся во время переходного процесса напряжением питания Е.. Формупа изобретения . Способ управления системой электропитания, содержащей систему из

995253 N преобразо вательных ячеек, соединенных по входу последовательно, состоя{ф{й в том, что напряжение каждой данной .ячейки сравнивают с напряжением питания других ячеек, формируют два тюроговых напряжения и запрещают включенное состояние ячейки, если напряжение ее питания меньше первого порогового напряжения, и разрешают включенное состояние ячейки, если напряжение больше второго пОроГОВО37О напряжения, причем-второе пороговое напряжение устанавливгиот большим По МОДУЛЮ ne BoroV но не 1февышакмоим напряжение с которым сравнивают напряжение питания данной ячейки, отличающий с -я тем, что, с целью уПЕюцения реализации способа и повышения надежности путем обеспечения точности выравнивания напряжений питания ячеек, напряжение питания первой и Н-й ячеек, у которых одна из шин питания является соответственно первой и второй винами пита{шя сиОтемы ячеек, сравнивают с-напряжением питания всей системы; ячеек, причем соответствуиище первые и вторые пороговые нап1 яжения для первой и N-й ягаеек устанавливают не npeBbnianuaiMH l/N-ю часть напряжения питания системы ячеек, а лля всех остальных ячеек систек напряжение питания каждой из них сравнивают с напряжением питания предьздуцей или предыдущих ячеек. Источники инфо: мации, принятые во внимание ni и экспертизе 1.Патент США 3409818, кл. 321-27, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 281624, кл. Н 02 Р 13/16, 1970. 3.Авторское сви,т тольство СССР по заявке I 2892187/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 1980.

J Jx