CS253085B1

CS253085B1 - Direct-current voltage uninterrupted feeding connection with sectional battery

Info

Publication number: CS253085B1
Application number: CS852057A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Trnka
Original assignee: Rudolf Trnka
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS205785A1

Abstract

Řešení se týká zapojení s dělenou baterií pro nepřerušované napájení stejnosměrným napětím, v němž je k výstupům baterie připojen dobíječ a které obsahuje alespoň dva usměrňovače, jejichž výkonové výstupy jsou, každý přes svůj první výkonový spínač, připojeny jednak k první elektrodě výkonového ventilu, jehož druhá elektroda je připojena k odbočce baterie, jednak k prvnímu přívodu spotřebiče, jehož druhý přívod je uzemněn a jednak přes výkonový spínač baterie k zápornému výstupu baterie, jejíž kladný výstup je uzemněn, přičemž výkonové výstupy usměrňovačů, jejichž třetí výstupy jsou uzemněny, jsou zároveň, každý přes svůj druhý výkonový spínač, připojeny k zápornému výstupu baterie. Toto zapojení lze využít u všech systémů s dělenou baterií, které mají nejméně dva usměrňovače a napájejí spotřebič s ohmických charakterem, zejména v telekomunikacích. Jeho podstata spočívá v tom, že zvyšovací vstupy všech usměrňovačů jsou vzájemně spojeny a jsou připojeny k odbočce baterie.The solution relates to a split battery connection for uninterrupted DC power supply in which it is connected to the battery outputs a charger that contains at least two rectifiers whose power outputs are, each via its first power switch, connected first, to the first electrode of the power valve, whose second electrode is connected to a branch on the one hand, the battery on the other whose second inlet is grounded and over battery power switch to negative output a battery whose positive output is grounded wherein the power outputs of the rectifiers, of which the third outputs are grounded, they are simultaneously each via its second power switch, connected to negative battery output. This wiring can be used with all split systems batteries that have at least two rectifiers and supply the appliance with ohmic character, especially in telecommunications. Its essence lies in that the incremental inputs all rectifiers are connected to each other and are connected to the battery tap.

Description

Vynález řeší zapojení s dělenou baterií pro nepřerušované napájení stejnosměrným napětím, ve kterém je k výstupům baterie připojen dobíječ a které obsahuje alespoň dva usměrňovače, jejichž výkonové výstupy jsou, každý přes svůj první výkonový spínač, připojeny jednak k první elektrodě výkonového ventilu, jehož druhá elektroda je připojena k odbočce baterie, jednak k prvnímu přívodu spotřebiče, jehož druhý přívod je uzemněn a jednak přes výkonový spínač baterie k zápornému výstupu baterie, jejíž kladný výstup je uzemněn, přičemž výkonové výstupy usměrňovačů, jejichž třetí výstupy jsou uzemněny, jsou zároveň, každý přes svůj druhý výkonový spínač, připojeny k zápornému výstupu baterie.The invention solves a split battery connection for uninterrupted DC power supply in which a battery charger is connected to the battery outputs and which comprises at least two rectifiers whose power outputs are each connected via a first power switch to a first electrode of a power valve whose second electrode it is connected to the battery tap, both to the first input of the appliance, the second input of which is grounded, and through the battery power switch to the negative output of the battery, the positive output of which is grounded; their second power switch, connected to the negative battery output.

V současné době je známo zapojení pro stejnosměrné napájení s dělenou baterií, ve kterém spotřebič stejnosměrného proudu je při normálním provozu napájen ze soustavy nejméně dvou usměrňovačů a je připojen přes polovodičový ventil k odbočce baterie. Celá baterie je dobíjena dobíječem.It is currently known to have a split battery DC power supply in which the DC consumer is normally powered from a system of at least two rectifiers and is connected to a battery tap via a semiconductor valve. The whole battery is recharged by a charger.

V případě přerušení napájení střídavým proudem je spotřebič napájen nejdříve z odbočky baterie přes polovodičový ventil a teprve po poklesu napětí na baterii se výkonovým spínačem připojuje ke spotřebiči celá baterie. Po návratu sítě odpojuje se celá baterie od zátěže, která opět zůstane připojena pouze k odbočce baterie přes polovodičový ventil.In the event of interruption of the AC power supply, the appliance is powered first from the battery tap through the semiconductor valve and only after the battery voltage has dropped does the power switch connect the entire battery to the appliance. When the mains return, the entire battery is disconnected from the load, which remains connected only to the battery tap through the semiconductor valve.

Nabíjení baterie je prováděno tak, že se jeden, popřípadě více usměrňovačů, odpojí ze soustavy napájecí zátěž a připojí se k celé baterii. Při nabíjení se usměrňovače přepínají do provozního režimu nabíjení, při kterém zvyšují velikost výstupního napětí na hodnotu odpovídající nabíjecímu napětí celé baterie. V důsledku nabíjení zvyšuje se i napětí na odbočce baterie.Charging the battery is accomplished by disconnecting one or more rectifiers from the system and connecting to the entire battery. During charging, the rectifiers switch to the charging mode, increasing the output voltage to a value corresponding to the charging voltage of the whole battery. Charging also increases the voltage at the battery tap.

Výstupní napětí soustavy usměrňovačů napájejících zátěž musí být větší, než napětí na odbočce baterie, aby neprotékal proud z nabíjecího usměrňovače přes polovodičový ventil do spotřebiče, v důsledku čehož by se baterie nabíjela nerovnoměrně. Usměrňovače známých zapojen napájecího systému s dělenou baterií udržují tuto zvýšenou úroveň výstupního napětí i při provozním režimu normální provoz. To má v praxi za následek zbytečně velkou spotřebu elektric ké energie ve spotřebičích, nejčastěji telefonních ústřednách.The output voltage of the load rectifier system must be greater than the voltage at the battery tap to prevent current flow from the charging rectifier through the semiconductor valve to the appliance, causing the battery to charge unevenly. Rectifiers of the known split battery power system maintain this increased output voltage level even in normal operation mode. In practice, this results in unnecessarily high electricity consumption in appliances, most commonly telephone exchanges.

Uvedená nevýhoda je odstraněna zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zvyšovací vstupy všech usměrňovačů jsou vzájemně spojeny a jsou připojeny k odbočce baterie .This disadvantage is overcome by the circuit according to the invention, which is characterized in that the boost inputs of all rectifiers are connected to each other and connected to the battery tap.

Výhodné vytvoření zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že usměrňovač je opatřen obvodem výběru maxima, jehož výstup je připojen k prvnímu vstupu regulátoru napětí, přičemž druhý vstup regulátoru napětí je spojen s výkonovým výstupem usměrňovače, první vstup obvodu výběru maxima je spojen se zvyšovacím vstupem usměrňovače a k druhému vstupu obvodu výběru maxima je připojen řídicí obvod druhu provozního režimu.An advantageous embodiment of the circuit according to the invention is that the rectifier is provided with a maximum selection circuit, the output of which is connected to the first input of the voltage regulator, wherein the second input of the voltage regulator is connected to the rectifier power output. and the operating mode type control circuit is connected to the second input of the maximum selection circuit.

Hlavní výhodou zapojení podle vynálezu je to, že při normálním režimu provozu je tímto zapojením napětí na spotřebiči udržováno na menší velikosti ve srovnání s dosud známými řešeními, čímž se zapojením podle vynálezu dosahuje úspory energie odebírané spotřebiči. To je umožněno tím, že při normálním režimu provozu zdroje je napětí na spotřebiči na nižší velikosti než je velikost napětí na odbočce baterie při režimu provozu nabíjení, a pouze tehdy, je-li baterie nabíjena a napětí na odbočce baterie narůstá, zvyšuje se na základě údaje o tomto napětí, přiváděného na zvyšovací vstupy usměrňovačů, i napětí na spotřebiči tak, aby se nevyvinul proud výkonovým ventilem.The main advantage of the circuitry according to the invention is that in the normal mode of operation, by this circuitry the voltage on the appliance is kept smaller than in the prior art solutions, thus achieving the energy consumption of the appliances by the circuitry according to the invention. This is made possible by the fact that in normal operation mode the voltage on the appliance is lower than the voltage on the battery tap in the charging mode, and only when the battery is charged and the voltage on the tap increases data on this voltage applied to the rectifier boost inputs and the voltage on the appliance so that no current is generated through the power valve.

Vynález je podrobněji vysvětlen na připojeném výkresu, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn příklad zapojení podle vynálezu a na obr. 2 je schematicky znázorněn příklad zapojení usměrňovače, který je jednou ze součástí zapojení podle vynálezu.The invention is explained in more detail in the accompanying drawing, in which Fig. 1 schematically illustrates an example of the connection according to the invention and Fig. 2 schematically illustrates an example of the connection of a rectifier which is one part of the connection according to the invention.

Jak je z připojeného obr. 1 patrno, zapojení podle vynálezu obsahuje dva usměrňovače 1.As can be seen from the attached Fig. 1, the circuit according to the invention comprises two rectifiers 1.

Zvyšovací vstupy 2 usměrňovačů _1 jsou vzájemně spojeny a jsou připojeny jednak k odbočce 9 baterie a jednak ke katodě diody, kterou je tvořen výkonový ventil j5. Druhá elektroda, tj. anoda výkonového ventilu j>, je spojena jednak s prvním přívodem spotřebiče 12, jehož druhý přívod je spojen se zemním potenciálem, a jednak přes výkonový spínač 10 baterie 1_ se záporným výstupem 2 baterie Ί_ a s prvním vývodem dobíječe 11, jehož druhý vývod je spojen se zemním potenciálem. K anodě výkonového ventilu 2 jsou také připojeny, každý přes svůj první výkonový spínač 4^, výkonové výstupy 3 usměrňovačů 2· Výkonové výstupy 2 usměrňovačů 2 jsou dále připojeny, každý přes svůj druhý výkonový spínač 5_, k výstupu 2 baterie T_.The boost inputs 2 of the rectifiers 1 are connected to each other and are connected both to the battery tap 9 and to the cathode of the diode which constitutes the power valve 5. The second electrode, i.e. the anode of the power valve 11, is connected to the first lead of the appliance 12, the second lead of which is connected to earth potential, and to the negative terminal 2 of the battery 7 and the first lead of the charger 11. the other terminal is connected to ground potential. The power outputs 3 of the rectifiers 2 are also connected, each via their first power switch 4, to the anode of the power valve 2. The power outputs 2 of the rectifiers 2 are further connected, each via their second power switch 5, to the battery output 2.

Každý z usměrňovačů 2 j^e opatřen obvodem 17 výběru maxina, jehož výstup je připojen .k prvnímu vstupu 14 regulátoru 13 napětí. Druhý vstup 15 regulátoru 13 napětí je spojen s výkonovým výstupem 2 usměrňovače 2 ^a první vstup 18 obvodu 17 výběru maxima je spojen se zvyšovacím vstupem 2 usměrňovače 2· ^K druhému vstupu 19 obvodu 17 výběru maxima je připojen řídicí obvod 16 druhu provozního režimu. Druhé výstupy obou usměrňovačů 2 jsou spojeny se zemním potenciálem.Each of the rectifier 2 ^e j selection circuit 17 is provided Maxine, whose output is connected .k first input 14 of the voltage regulator 13. The second input 15 voltage regulator 13 is connected to the power output of the rectifier 2 2 ^and the first input 18 of the selection circuit 17 is connected to the maximum step-up rectifier input 2 · 2 ^to the second input 19 of circuit 17 is connected to selection of the maximum control circuit 16 of the second operating mode. The other outputs of the two rectifiers 2 are connected to earth potential.

Popsané zapojení pracuje tak, že při normálním provozu jsou oba usměrňovače 2 připojeny ke spotřebiči 12 svými prvními výkonovými spínači přičemž druhé výkonové spínače 5 jsou rozpojeny. Baterie 2 j^e nabíjena například prvním usměrňovačem 2· Ten přechází do režimu nabíjecího provozu na základe ručního zásahu nebo působením obvodů automatického řízení. První výkonový spínač £ prvního usměrňovače 2 rozepne, druhý výkonový spínač 2 prvního usměrňovače 2 sepne, první usměrňovač 2 ^se připojí k zápornému výstupu 2 baterie 7_ ^a začíná zvyšovat v průběhu nabíjení baterie 7 své výstupní napětí. Rychlost nárůstu tohoto zvyšování je závislá na velikosti a stupni vybití baterie 7 i na maximálním proudu prvního usměrňovače 2« Po určité době se napětí na odbočce 2 baterie 2 blíží velikosti napětí na výkonovém výstupu 2 druhého usměrňovače 2 ^a při dalším nárůstu napětí na odbočce 2 baterie 2 by došlo k otevření výkonového ventilu 6, takže by tekl proud z baterie 2 <3o spotřebiče 12. Druhý usměrňovač 2 ale ^za~ číná zvyšovat na základě údaje o napětí na odbočce 2 baterie přiváděného na jeho zvyšovací vstup 2 usměrňovače 2/ napětí na svém výkonovém výstupu 2 usměrňovače 2 tak, aby nedošlo k otevření výkonového ventilu 2*The described circuit works in such a way that in normal operation both rectifiers 2 are connected to the consumer 12 by their first power switches and the second power switches 5 are open. Battery 2 ^e j charged, for example, the first rectifier 2 · He goes into charging mode of operation based on manual intervention or by automatic control. The first power switch £ 2 opens the first rectifier, a second power switch 2 switches the first two rectifiers, the first rectifier 2 ^connects output 2 to the negative battery ^{7, and} begins to increase during charging the battery 7 of its output voltage. The rate of increase of this increase depends on the size and the degree of discharge of the battery 7 and to a maximum current of the first converter 2 «After some time, the voltage at the junction of two battery 2 approaches the voltage on the power output of two second rectifier 2 ^and a further increase of the voltage at the junction of two batteries 2, the power valve 6 would open so that the current from the battery 2 <3o of the consumer 12 would flow. The second rectifier 2, however ^, starts to increase based on the voltage indication at the battery tap 2 supplied to its rectifier input 2 the power output 2 of the rectifier 2 so as not to open the power valve 2 *

Regulační obvody, kterými jsou opatřeny usměrňovače 2 pracují tak, že za normálního provozního režimu reguluje napětí na výkonovém výstupu 2 druhého usměrňovače 2 regulátor 21 napětí, podle žádané hodnoty, přiváděné na první vstup 14 regulátoru 13 napětí z řídicího obvodu 16 druhu provozního režimu přes obvod 17 výběru maxima. Jakmile velikost napětí na odbočce 2 baterie Ί_, přiváděného přes zvyšovací vstup 2 druhého usměrňovače 2 ^na první vstup 22 obvodu 17 výběru maxima, přesáhne velikost žádané hodnoty zadávané řídicím obvodem 16 druhu provozního režimu, regulátor 13 napětí reguluje napětí na výkonovém výstupu 2 druhého usměrňovače 2 podle velikosti napětí na odbočce 2 baterie ]_, takže se v průběhu nabíjecí baterie 2 zvyšuje i napětí na spotřebiči 12. Regulátor 13 napětí prvního usměrňovače 2 reguluje při provozním režimu nabíjení napětí na výkonovém výstupu 2 prvního usměrňovače 2, ^a tedy i na záporném výstupu 2 baterie ]_, podle zvýšené žádané hodnoty zadané řídicím obvodem 16 druhu provozního režimu při režimu nabíjení, takže velikost napětí na odbočce 2 baterie Ί_ nemůže v žádném případě překročit velikost napětí na záporném výstupu 2 baterie 2·The control circuits provided with the rectifiers 2 operate such that, under normal operating mode, the voltage at the power output 2 of the second rectifier 2 regulates the voltage regulator 21 according to the setpoint supplied to the first input 14 of the voltage regulator 13 from the operating mode control circuit 16 via the circuit. 17 maximum selection. As soon as the voltage at the battery tap 2 supplied via the inlet 2 of the second rectifier 2 ^{to the} first input 22 of the maximum selection circuit 17 exceeds the setpoint value entered by the operating mode control circuit 16, the voltage regulator 13 regulates the voltage at the output 2 of the second rectifier 2. The voltage regulator 13 of the first rectifier 2 regulates the voltage at the power output 2 of the first rectifier 2, ^and hence at the negative output, in the charging mode of operation. 2 batteries] _, according to the increased setpoint entered by the control mode 16 of the operating mode in charging mode, so that the voltage at the tap 2 of the battery nemůže_ cannot in any case exceed the voltage at the negative output 2 of the battery 2 ·

Skutečná hodnota napětí na výkonovém výstupu 2 usměrňovače 2 může být vedena na regulátor 13 napětí také přes řídicí obvod 16 druhu provozního režimu.The actual voltage value at the power output 2 of the rectifier 2 can also be applied to the voltage regulator 13 via the operating mode control circuit 16.

Zapojení podle vynálezu je vhodné k využití u všech systémů s dělenou baterií, které obsahují nejméně dva usměrňovače a napájejí spotřebič s ohmickým charakterem, zejména v telekomunikacích. Je vhodné i při řešení, kdy jeden z usměrňovačů plní funkci usměrňovače řídicího a ostatní jsou jím vlečeny.The connection according to the invention is suitable for use in all split battery systems which contain at least two rectifiers and supply an ohmic device, particularly in telecommunications. It is also suitable for solutions where one of the rectifiers acts as a control rectifier and the others are towed by it.

U systémů v telekomunikacích jsou spotřebiče napájeny ze záporného pólu zdroje a výkonový ventil je proto na připojeném obr. 1 znázorněn s katodou připojenou k^odbočce baterie.In systems in telecommunications, consumers are powered from the negative pole of the source and the power valve is therefore shown in the attached Fig. 1 with a cathode connected to the battery tap.

Claims

1. A continuous battery DC power supply in which a battery charger is connected to the battery outputs and which comprises at least two rectifiers, the power outputs of which are each connected via their first power switch to the first electrode of the power valve, the second electrode it is connected to the battery tap, to the first inlet of the appliance, the second inlet is grounded, and through the power switch of the battery to the negative output of the battery, the positive outlet of which is grounded; A second power switch is connected to the negative battery output, characterized in that the boost inputs (2) of all rectifiers (1) are connected to each other and connected to the tap (9) of the battery (7).

Connection according to Claim 1, characterized in that the rectifier (1) is provided with a maximum selection circuit (17), the output of which is connected to the first input 1 (4) of the voltage regulator (13), the second input (15) of the regulator (13). ) the voltage is connected to the power output (3) of the rectifier (1), the first input (18) of the maximum selection circuit (17) is connected to the inlet (2) of the rectifier (1) and to the second input (19) of the maximum selection circuit the operating mode control circuit (16) is connected.