SU907698A1

SU907698A1 - Device for continuous power supply

Info

Publication number: SU907698A1
Application number: SU802937536A
Authority: SU
Inventors: Виталий Михайлович Лейко
Original assignee: Предприятие П/Я В-2203
Priority date: 1980-06-09
Filing date: 1980-06-09
Publication date: 1982-02-23

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено дл электропитани различной радиоэлектронной аппаратуры, дл которой важна непрерывность работы.The invention relates to electrical engineering and can be applied to power various electronic equipment, for which continuity of work is important.

Известны устройства резервированного электропитани потребителей, содержащие основной источник питани посто нного напр жени , например,выпр митель , резервный источник,например , аккумул торную батарею,а также блок зар да аккумул тора, которые обеспечивают бесперебойную подачу напр жени к нагрузке при пропадании или снижении величины напр жени основного источника ниже допустимого уровн и автоматический зар д батареи при по влении напр жени основного источника.Consumer backup power supply devices are known that contain a main DC power source, for example, a rectifier, a backup source, for example, a battery, and a battery charge unit, which provide uninterrupted supply of voltage to the load when the voltage drops or decreases. the voltage of the main source is below the permissible level and the automatic charge of the battery when the voltage of the main source appears.

Известно устройство, состо щее из источника посто нного напр жени , в качестве которого используетс понижающий тиристорный преобразователь напр жени посто нного-тока с широтно-импульсной модул цией, резервного источника, в качестве которого используетс аккумул торна батаре зар дного блока, включенного в цепь зар да аккумул торной батареи, кототора также представл ет собой широтно-импульсный преобразователь напр жени , на входе и выходе которого сто т сглаживающие дроссели, трех блок-контактов, включенных соответственно между источником посто нного напр жени и нагрузкой, источником посто нного напр жени и зар дным блоком, между аккумул торной батареей и.нагрузкой, а также ключа, It is known a device consisting of a DC voltage source, which uses a thyristor-type DC converter with pulse-width modulation, a backup source, which uses a battery of a charging unit connected to a charging circuit. Yes, a battery, which is also a pulse-width voltage converter, at the input and output of which are smoothing chokes, three block contacts, respectively ezhdu source of constant voltage and a load, the source of DC voltage and the charging unit between the battery pack i.nagruzkoy, as well as key

10 обеспечивающего подключение к первичной сети источника посто нного напр жени . Зар дный блок может работать как в режиме стабилизации напр жени , так и тока {.10 provides a connection to the primary network of a constant voltage source. The charging unit can operate in both voltage stabilization and current mode.

1515

Однако в устройстве не обеспечиваетс безобрывное переключение нагрузки на работу от аккумул торной батареи при размыкании ключа, не обеспечиваетс бесперебойность питани However, the device does not provide uninterrupted load transfer to battery operation when the key is opened, uninterrupted power supply is not ensured.

20 при снижении сетевого напр жени , так как блок-контакты на это вление не реагируют, при эксплуатации акку ,мул торной батареи в случае перезар да и переразр да будет происходить 20 when the mains voltage decreases, since the block contacts do not react to this phenomenon, when using a battery, a multiplier battery in the case of recharging and re-discharge will occur

25 газовьщелениё, что снижает надежность ее работы, требует размещени ее в специальном помещении.25 gas gels, which reduces the reliability of its work, requires placing it in a special room.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, состо щее из Closest to the present invention is a device consisting of

30 источника посто нного напр жени ,в качестве которого используетс выпр митель с фильтром, резервного источника , которым вл етс аккумул торна батаре , блока зар да аккумул торной батареи, представл ющего собой вольтодобавочный регул тор напр жени , стабилизатора напр жени , регулирующий транзистор которого включен между аккумул торной батаре ей и нагрузкой, подключенной к выхо ду источника посто нного напр жени сигнализатора разр да, входна цепь которого подключена к стабилизатору напр жени , и блока контрол за понижением напр жени аккумул торной батареи, входом подключенного к ней через исполнительный контакт сигнализатора разр да, авыходом включен ного параллельно регулирующему, тран зистору стабилизатора напр жени {2 Однако зар д аккумул торной батареи при посто нном напр жении приводит к тому, что в начальный период возникают весьма значительные зар дные токи, на которые должны быть рассчитанны источник посто нного напр жени и блок зар да аккумул торной батареи. Кроме того, при этом возникает бурное газовыделение в аккумул торной батарее, что требует установки ее в специальном, хорошо вентилируемом помещении, и приводит к снижению надежности ее работы.Аналогичное вление происходит и при переразр де аккумул торной батареи, который в рассматриваемом устройстве неизбежен, так как в нем не предусмотрено ее отключение от нагрузки . Цель изобретени - повышение надежности устройства бесперебойного электропитани за счет исключени газовыделени аккумул торной батареи в процессе ее эксплуатации. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство бесперебойного электропитани , содержащее источник посто нного напр жени в виде выпр мител , резервный источник, в качестве которого используетс аккумул торна батаре , блок зар да аккумул торной батареи, стабилизатор напр жени , регулирующий транзистор которого включен между аккумул торно батареей и нагрузкой, подключенной к выходу источника посто нного напр жени , и блок контрол разр да аккумул торной батареи, дополнитель но введены блок контрол наличи напр жени источника посто нного нанапр жени , вход которого соединен с выходом последнего, блок контрол зар да аккумул торной батареи, вход которого соединен с аккумул торной батареей, блок коммутации, например пол ризованное реле,входы которого подсоединены соответственно к выходам блока контрол наличи напр жени источника посто нного напр жени и блока контрол зар да, а также последовательно соединенные токозадающие резисторы подзар да н зар да и разв зывающий диод, другой вывод которого подсоединен к аккумул торной батарее, причем блок зар да аккумул торной батареи выполнен в виде зар дно-подзар дного стабилизатора тока, выход которого соединен с выводом токозадающеГо резистора подзар да, вход обратной св зис точкой соединени токозадающего резистора зар да и разв зывающего диода, выходы блока коммутации - параллельно токозадающему резистору подзар да , а блок контрол разр да аккумул торной батареи входом подключен к аккумул торной батарее, а выходом - к управл ющему входу стабилизатора напр жени . На чертеже приведена схема прюдлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 посто нного напр жени в виде выпр мител , резервный источник, в качестве которого используетс аккумул торна батаре 2, блок 3 зар да аккумул торной батареи 2, стабилизатор 4 напр жени , регулирующий транзистор 5 которого включен между аккумул торной батареей 2 и нагрузкой 6, подключенной к выходу источника посто нного напр жени 1, блок 7 контрол разр да аккумул торной батареи 2, блок 8 контрол наличи напр жени источника посто нного- напр жени I,вход которого соединен с выходом последнего, блок 9 контрол зар да аккумул торной батареи 2, вход которого соединен с аккумул торной батареей 2, блок 10 коммутации, входы которого подсоединены соответственно к выходам блока 8 контрол наличи напр жени источника посто нного напр жени 1 и блока 9 контрол зар да , последовательно соединенные токозадающие резисторы подзар да 11, зар да 12 и разв зывающий диод 13, другой вывод которого подсоединен к аккумул торной батарее 2, причем блок 3 зар да выполнен в виде зар дно - подзар дного стабилизатора тока , выход которого соединен с выводом токозадающего резистооа подзар да II,вход обратной св зи с точкой соединени токозадающего резистора зар да 12 и разв зывающего диода 13, выходы блока коммутации 10 - параллельно токозадающему резистору подзар да 11, а блок 7 контрол разр да входом подключен к аккумул торной батарее 2, а выходом - к управл ющему входу стабилизатора 4 напр жени . Устройство бесперебойного электро .питани работает следующим образом. При подаче напр жени первичной сети на выходе источника 1 посто нного напр жени по вл етс напр жение , минимально допустимое значение которого несколько выше выходного напр жени стабилизатора 4. В св зи с эти транзистор 5 стабилизатора 4 заперт, и питание нагрузки б осуществл етс от источника 1 посто нного напр жени . По вление напр жени на выходе последнего фиксируетс блоком 8 крнтрол наличи напр жени , который выдает команду на блок 10 коммутации . Последний шунтирует токозадакмций резистор 11 подзар да, в результате чего блок 3 зар да переходит в режим работы, при котором в аккумул торную батарею 2 через разделительный диод 13 поступает ток зар да, величина которого определ етс номиналом резистора 12 и вл етс посто нной в течение всего времени зар да, что гарантирует отсутствие газовыделени из аккумул торной батареи и повыиает надежность ее работы. По мере зар да напр жени на аккумул торнЪй батарее 2 возрастает и, когда оно достигает максимально допустимой дл нее величины, блок 9 контрол зар да выдает на блок 10 коммутации команду, по которой он. расшунтирует токозадающий резистор 11 подзар да. Зар дный блок 3 пере .ходит в режим работы подзар да аккумул торной батареи 2, величина же подзар дного тока определ етс суммой резисторов 11 и 12 и выбираетс ,30 a constant voltage source, in which a rectifier with a filter is used, a backup source, which is a battery, a battery charging unit, which is a booster voltage regulator, a voltage stabilizer, and the regulating transistor is on between the battery and the load connected to the output of the DC voltage source, the input circuit of which is connected to the voltage regulator, and the lowering control unit Voltage of the battery, the input connected to it through the executive contact of the discharge alarm device, the output of the voltage regulator connected in parallel with the regulating transistor {2 However, the charge of the battery with a constant voltage causes the initial period very significant charging currents occur, for which the DC voltage source and the battery charging unit must be calculated. In addition, this causes a rapid gassing in the battery, which requires installing it in a special, well-ventilated room, and leads to a decrease in the reliability of its operation. A similar phenomenon occurs when the battery is re-charged, which is inevitable in the device in question. as it does not provide for its disconnection from the load. The purpose of the invention is to increase the reliability of the uninterruptible power supply device by eliminating the gas evolution of the battery during its operation. The goal is achieved in that an uninterruptible power supply device containing a constant voltage source in the form of a rectifier, a backup source that uses a battery, a battery charge unit, and a voltage regulator whose control transistor is connected between the batteries. a battery and a load connected to the output of a constant voltage source, and a battery discharge monitoring unit; an additional unit for monitoring the presence of voltage Ic constant voltage, the input of which is connected to the output of the latter, the battery charge control unit, the input of which is connected to the battery, the switching unit, such as a polarized relay, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the control unit of the presence of a constant voltage source of this voltage and the charge control unit, as well as series-connected current-supplying resistors, charge-up and charge, and a decoupling diode, the other output of which is connected to a battery, and The arrays of the battery are made in the form of a charge recharge current regulator, the output of which is connected to the current supply resistor of the charging resistor, the feedback input is connected to the connection point of the current resistor of the charging resistor and the isolating diode; , and the battery discharge control unit is connected to the battery by an input, and an output to the control input of a voltage stabilizer. The drawing shows the scheme of the proposed device. The device contains a constant-voltage source 1 in the form of a rectifier, a backup source for which the battery 2 is used, the battery charging unit 3 for the battery 2, a voltage regulator 4 controlling the transistor 5 of which is connected between the battery 2 and a load 6 connected to the output of a constant voltage source 1, a battery discharge control unit 7 2, a control unit 8 for the presence of a voltage of a constant voltage source I, whose input is connected to the output of the latter, a block 9 con Battery charging trolley 2, the input of which is connected to battery 2, switching unit 10, inputs of which are connected respectively to the outputs of control unit 8 for the presence of a voltage of a constant voltage source 1 and charge control unit 9, series-connected current-setting resistors charge 11, charge 12 and decoupling diode 13, the other lead of which is connected to the battery 2, the charge block 3 being made in the form of charge - charge charging current regulator, the output of which is connected to the toc output charging resistor II, the feedback input to the connection point of the current-supplying resistor 12 and decoupling diode 13, the outputs of the switching unit 10 are parallel to the current-setting resistor of the recharge 11, and the discharge monitoring unit 7 is connected to the battery 2, and the output to the control input of the voltage regulator 4. The device of uninterrupted power supply operates as follows. When voltage is applied to the primary network, a voltage appears at the output of the constant voltage source 1. The minimum acceptable value of which is slightly higher than the output voltage of the stabilizer 4. In connection with these, the transistor 5 of the stabilizer 4 is locked and the load b is supplied from source 1 constant voltage. The occurrence of voltage at the output of the latter is detected by the voltage control unit 8, which gives a command to the switching unit 10. The latter shunts the current charging resistor 11 of the charge, as a result of which the charging unit 3 switches to the operating mode, in which the charge current flows to the battery 2 through the separating diode 13, the value of which is determined by the value of the resistor 12 and is constant for the entire charge time, which guarantees the absence of gas evolution from the battery and increases the reliability of its operation. As the voltage on the battery charge battery 2 increases, and when it reaches its maximum permissible value, the charge control unit 9 issues to the switching unit 10 a command for which it is. shunts the current-setting resistor 11 The charging unit 3 switches to the charging mode of the battery 2, the amount of the charging current is determined by the sum of the resistors 11 and 12 and is selected,

.исход из величины тока саморазр да аккумул торной батареи в заданных услови х эксплуатации..from the current value of self-discharge of a battery under given operating conditions.

Режим подзар да обеспечивает поддержание ак1 умул торной батареи 2 в полностью зар женном состо нии,The charge mode maintains the rechargeable battery 2 in a fully charged state,

При пропадании напр жени на выходе источника 1 посто нного напр жени или снижени его величины ниже допустимого уровн отпираетс транзистор 5 стабилизатора 4 напр жени , ,и питание нагрузки б осуществл етс от аккумул торной батареи 2. При достижении напр жени на аккумул торной батарее 2 минимально допустимой дл нее величины, блок 7 контрол разр да выдает команду науправл к)щий вход стабилизатора 4 напр жени . В результате транзистор 5 запираетс и отключает нагрузку от аккумул тор ,ной батареи 2, что исключает ее пе|реразр д , а соответственно газовыде1ление и снижение надежности или да ,же выход из стро , например, дл герметичных никель кащмиевых батарей. Разв зывающий диод 13 предотвращает разр д аккумул торной батареи на выходные цепи блока 3 зар да при пропадании напр жени его питари . При этом, дл работы устройства безразлично , питаетс ли зар дный блок ,от той же сети, что и источник 1 посто нного напр жени , или от другой.When the voltage at the output of a constant voltage source 1 or its value drops below the permissible level, the transistor 5 of the voltage regulator 4, and the load b are supplied from the battery 2. When the voltage on the battery 2 is reached, the minimum voltage of a value acceptable to it, the discharge control unit 7 issues a command to the control input of the voltage regulator 4. As a result, transistor 5 is locked and disconnects the load from the battery, battery 2, which eliminates its overdischarge and, accordingly, gas release and reduced reliability, or even fails, for example, for sealed nickel kashmie batteries. The decoupling diode 13 prevents the battery from discharging into the output circuits of the charging unit 3 when the voltage of the battery fails. In this case, for operation of the device, it does not matter whether the charging unit is powered from the same network as the source of constant voltage 1, or from another.

Режим зар да аккумул торной батареи предлагаемого устройства посто нным током позвол ет повысить надежность ее работы за счет исключени газовыделени в процессе зар да что особенно важно дл герметичных батарей, дл которых режим зар да посто нным током вл етс единственно возможным; отсутствие газовыделени позвол ет отказатьс от использовани специальных помещений; кон0 троль напр жени по минимуму и отключение батареи от нагрузки при ее переразр де также позвол ет повысить надежность ее работы за счет исключени газовьвделени при переразр де; The charge mode of the battery of the proposed device with direct current makes it possible to increase the reliability of its operation by eliminating gassing during the charging process, which is especially important for sealed batteries for which the mode of direct current charging is the only possible one; the absence of gas allows refusing to use special rooms; controlling the voltage to a minimum and disconnecting the battery from the load when it is re-charged also improves its reliability by eliminating gassing when re-discharging;

5 режим зар да при посто нном токе позвол ет избежать больших зар дных токов на начальных стади х зар да,и, тем самым, снизить мощность зар дного устройства.5, the charging mode at a direct current avoids large charging currents at the initial stages of charging, and thereby reduces the power of the charging device.

00

Обеспечение режима подзар да аккумул торной батареи малыми токамиProvision of low current charging mode and battery

Claims

1. Author's certificate of the USSR 372600, cl. H 02 J 7/10, 1971.

2. Authors certificate of the USSR 445036, cl. H 02 T 9/00, 1972.