RU125783U1

RU125783U1 - POWER SUPPLY SYSTEM

Info

Publication number: RU125783U1
Application number: RU2012141755/07U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Швед
Original assignee: Андрей Александрович Швед
Priority date: 2012-10-01
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2013-03-10

Abstract

1. Система электроснабжения, содержащая по меньшей мере один сегмент электрической сети, конденсаторную батарею и по меньшей мере один преобразователь напряжения, включенный между конденсаторной батареей и сегментом электрической сети, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен регулятор с входом и по меньшей мере одним выходом, преобразователь напряжения выполнен обратимым и имеет управляющий вход, связанный с выходом регулятора, на вход которого подано напряжение конденсаторной батареи, причем преобразователь напряжения выполнен таким образом, что по сигналу на управляющем входе может изменять параметры своей вольт-амперной характеристики на выводах со стороны сегмента электрической сети, а регулятор выполнен таким образом, чтобы поддерживать напряжение конденсаторной батареи вблизи уставки в статическом режиме электрической сети, а при динамических возмущениях в электрической сети существенно не изменять сигнал на своем выходе.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что преобразователь напряжения имеет вольт-амперную характеристику на выводах со стороны сегмента электрической сети, описываемую уравнением U=U-RI, где U- выходное напряжение, I- выходной ток, U,R- параметры вольт-амперной характеристики, причем абсолютная величина выходного тока ограничена по максимуму в области положительных и отрицательных значений, а параметр Uможет изменяться в ограниченных пределах по сигналу на управляющем входе преобразователя напряжения.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что регулятор содержит последовательно связанные измеритель рассогласования, фильтр нижних частот и по меньшей мере одно пропорциональ�1. A power supply system comprising at least one segment of the electrical network, a capacitor bank and at least one voltage converter connected between the capacitor battery and the segment of the electrical network, characterized in that a regulator with an input and at least one output is additionally introduced therein , the voltage converter is made reversible and has a control input connected to the output of the regulator, the input of which is the voltage of the capacitor bank, and the voltage converter is nen so that the signal at the control input can change the parameters of its current-voltage characteristics at the terminals from the side of the network segment, and the controller is designed to maintain the voltage of the capacitor bank near the setpoint in the static mode of the network, and with dynamic disturbances in power network does not significantly change the signal at its output. 2. The system according to claim 1, characterized in that the voltage converter has a current-voltage characteristic at the terminals from the segment of the electric network, described by the equation U = U-RI, where U is the output voltage, I is the output current, U, R are the volt parameters -ampere characteristics, and the absolute value of the output current is limited to the maximum in the range of positive and negative values, and the parameter U can vary to a limited extent according to the signal at the control input of the voltage converter. 3. The system according to claim 1, characterized in that the controller contains a series-connected mismatch meter, a low-pass filter and at least one proportional

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к автономным системам электроснабжения, и может быть использована преимущественно на транспортных машинах.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely, to autonomous power supply systems, and can be used mainly on transport vehicles.

Известна система электроснабжения транспортной машины, содержащая источники электрической энергии в виде генератора постоянного тока, аккумуляторных батарей, преобразователей тока и напряжения, а также электрическую сеть с распределительными щитками для подключения различных групп потребителей электрической энергии. Электрическая сеть может быть разделена на отделыые сегменты с различными уровнями напряжения и требованиями к качеству электроэнергии, например, для питания основных потребителей электроэнергии используется сегмент бортовой сети с номинальным напряжением 28 В, а для питания электростартера может использоваться сегмент бортовой сети с номинальным напряжением 48 В.A known system of power supply of a transport machine, containing sources of electrical energy in the form of a DC generator, batteries, current and voltage converters, as well as an electrical network with distribution boards for connecting various groups of consumers of electrical energy. The electric network can be divided into separate segments with different voltage levels and requirements for the quality of electricity, for example, an on-board network segment with a nominal voltage of 28 V is used to power the main consumers of electricity, and an on-board network segment with a nominal voltage of 48 V can be used to power an electric starter.

(См. Электрооборудование и автоматика бронетанковой техники. Часть 1. Под ред. А.С.Белоновского - М., Воениздат, 1972, стр.8, рис.2, стр.286,рис.9.10.(1)).(See Electrical equipment and automation of armored vehicles. Part 1. Edited by A. S. Belonovsky - M., Military Publishing House, 1972, p. 8, fig. 2, p. 286, fig. 9.10. (1)).

Недостатком указанной системы является невысокое качество электрической энергии, что проявляется в существенных (до двукратных по отношению к номиналу) выбросах и просадках напряжения бортовой сети, возникающих при ступенчатых изменениях нагрузки. Кроме того, данная система не обеспечивает достаточной мощности для питания электростартера при понижении температуры окружающей среды в связи с увеличением внутреннего сопротивления аккумуляторных батарей.The disadvantage of this system is the low quality of electric energy, which is manifested in significant (up to double in relation to the nominal) emissions and voltage drops of the on-board network that occur during step changes in load. In addition, this system does not provide sufficient power to power the electric starter while lowering the ambient temperature due to an increase in the internal resistance of the batteries.

Известна также система электроснабжения, в состав которой входит обратимый импульсный преобразователь постоянных напряжений, содержащий источник питания постоянного тока в виде аккумуляторной батареи с последовательно соединенными элементными секциями, конденсаторы, подключенные параллельно секциям аккумуляторной батареи, обратимые полумостовые конверторы, состоящие каждый из дросселя и двух электронных ключей с диодной обратной проводимостью, схему управления с возможностью импульсной модуляции сигналов, подключенных к управляющим выводам электронных ключей, а также датчики напряжений.A power supply system is also known, which includes a reversible pulsed DC-DC converter, containing a DC power source in the form of a battery with series-connected cell sections, capacitors connected in parallel with battery sections, reversible half-bridge converters, each consisting of a choke and two electronic keys with diode reverse conductivity, a control circuit with the possibility of pulse modulation of signals connected to the control out the conclusion of electronic keys, as well as voltage sensors.

(См. Патент на полезную модель РФ №109353 по кл. МПК-7: Н02М 3/07, заявл. 13.04.2011 г., опубл. 10.10.2011 г. «Обратимый импульсный преобразователь постоянных напряжений» (2)).(See. Patent for a utility model of the Russian Federation No. 109353 according to class MPK-7: Н02М 3/07, filed April 13, 2011, published October 10, 2011, “Reversible pulse DC-voltage converter” (2)).

Данное решение обеспечивает выравнивание напряжений всех секций аккумуляторной батареи благодаря управляемому обмену электрической энергией между секциями и может быть использовано при создании систем электропитания транспортных средств с двумя и более уровнями питающих напряжений. Однако, в нем отсутствуют элементы эффективного кратковременного поглощения избыточной энергии и восполнения недостающей энергии, что приводит к скачкообразному изменению питающего напряжения при воздействии импульсных нагрузок и снижает качество электрической энергии.This solution provides voltage equalization of all sections of the battery due to the controlled exchange of electric energy between the sections and can be used to create vehicle power systems with two or more levels of supply voltage. However, it lacks elements of effective short-term absorption of excess energy and replenishment of the missing energy, which leads to an abrupt change in the supply voltage when exposed to pulsed loads and reduces the quality of electric energy.

Известна также система электроснабжения, которая содержит электрический аккумулятор, связанный через клеммы и проводящую сеть с нагрузкой и параллельно подсоединенный к конденсатору большой емкости, который служит для кратковременного поглощения избыточной энергии и восполнения недостающей энергии при воздействии импульсных нагрузок.A power supply system is also known, which contains an electric battery connected via terminals and a conductive network to a load and connected in parallel to a large capacitor, which serves to briefly absorb excess energy and make up for the missing energy when exposed to pulsed loads.

(См. Свидетельство на полезную модель РФ №17579 по кл. МПК-7: F02P 3/06, H02J 7/34, заявл. 26.01.2001 г., опубл. 10.04.2001 г. «Источник питания (3)).(See Certificate for Utility Model of the Russian Federation No. 17579 according to class IPC-7: F02P 3/06, H02J 7/34, declared January 26, 2001, published April 10, 2001, “Power Supply (3)).

Эффективность использования энергии конденсаторов большой емкости является существенным фактором, влияющим на характеристики системы электроснабжения в целом, так как стоимость и массо-габаритные характеристики конденсаторов прямо пропорциональны количеству запасаемой в них энергии.The energy efficiency of large-capacity capacitors is a significant factor affecting the characteristics of the power supply system as a whole, since the cost and mass-dimensional characteristics of capacitors are directly proportional to the amount of energy stored in them.

Одним из недостатков рассматриваемого решения является неэффективное использование энергетических возможностей конденсатора, например, подавление импульсных возмущений напряжения электрической сети в пределах +-5% от номинальной величины позволяет использовать энергетические возможности конденсатора не более, чем на 20% (запасаемая конденсатором энергия пропорциональна квадрату напряжения).One of the drawbacks of the solution under consideration is the inefficient use of the energy potential of the capacitor, for example, suppressing impulse disturbances in the voltage of the electric network within + -5% of the nominal value allows using the energy potential of the capacitor by no more than 20% (the energy stored by the capacitor is proportional to the square of the voltage).

Кроме того, данное решение ухудшает качество электроэнергии при кратковременном подключении нагрузки большой мощности в режиме, близком к короткому замыканию (например, при подключении электростартера). В таком режиме происходит быстрый разряд конденсатора большим током нагрузки и последующий медленный заряд, что ведет к длительной просадке напряжения электрической сети.In addition, this solution degrades the quality of electricity during short-term connection of a load of high power in a mode close to a short circuit (for example, when connecting an electric starter). In this mode, the capacitor quickly discharges with a large load current and subsequent slow charge, which leads to a prolonged voltage drop in the electric network.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков и выбранной в качестве прототипа к заявляемому техническому решению является система электроснабжения, входящая в состав системы электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания и содержащая сегмент электрической сети, конденсаторную батарею и преобразователь напряжения, включенный между конденсаторной батареей и сегментом электрической сети. В описании данной системы сегмент электрической сети представлен в виде аккумуляторной батареи и коммутирующих устройств управления электростартерным пуском.The closest set of essential features and selected as a prototype to the claimed technical solution is the power supply system, which is part of the electric start system of the internal combustion engine and contains a segment of the electrical network, a capacitor battery and a voltage converter connected between the capacitor battery and the segment of the electrical network. In the description of this system, the segment of the electric network is presented in the form of a battery and switching devices for controlling electric start.

(См. авторское свидетельство РФ №1193288 по кл. МПК-4: F02N 11/08, заявл. 31.05.84 г., опубл. 23.11.85 г. «Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания» (4)).(See the author’s certificate of the Russian Federation No. 1193288 according to class MPK-4: F02N 11/08, application form 05.31.84, publ. 11.23.85, “System for electric start-up of an internal combustion engine” (4)).

Недостатком данной системы является невысокое качество электроэнергии, особенно при понижении температуры окружающей среды, и соответствующем увеличении внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи. Конденсаторная батарея используется недостаточно эффективно, так как в большинстве случаев не оказывает положительного влияния на качество электрической энергии - энергетические возможности конденсаторной батареи используется только для питания электрического стартера, не обеспечивается совместная работа конденсаторной и аккумуляторной батарей на общую нагрузку, не используются возможности конденсаторной батареи, как элемента кратковременного поглощения избыточной электрической энергии, возникающей при сбросах нагрузки.The disadvantage of this system is the low quality of electricity, especially when lowering the ambient temperature, and a corresponding increase in the internal resistance of the battery. The capacitor bank is not used efficiently enough, since in most cases it does not have a positive effect on the quality of electric energy - the energy capabilities of the capacitor bank are used only to power the electric starter, the joint operation of the capacitor bank and the battery for the total load is not used, the capacitor bank’s capabilities are not used, as element of short-term absorption of excess electrical energy arising from load shedding.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества электрической энергии, особенно в условиях низких температур.The objective of the claimed utility model is to improve the quality of electrical energy, especially at low temperatures.

Техническим результатом, позволяющим решить поставленную задачу, является повышение эффективности использования конденсаторной батареи для усиления импульсной мощности электрической сети. Указанный результат может быть выражен количественно через коэффициент эффективности К_Э=Р_имп· t_имп/W_КБ, где Р_имп - импульсная мощность электрической сети при определенных требованиях к длительности t_имп импульсной нагрузки и качеству электрической энергии, W_КБ - максимально-допустимая запасаемая энергия конденсаторной батареи.The technical result that allows us to solve the problem is to increase the efficiency of using a capacitor bank to enhance the pulsed power of the electrical network. The indicated result can be expressed quantitatively in terms of the efficiency coefficient K _E = P _imp · t _imp / W _KB , where P _imp is the pulse power of the electric network under certain requirements for the duration t _{imp of the} pulse load and the quality of electric energy, W _KB is the maximum allowable capacitor bank energy.

Поставленная задача достигается тем, что в системе электроснабжения, содержащей по меньшей мере один сегмент электрической сети, конденсаторную батарею и по меньшей мере один преобразователь напряжения, включенный между конденсаторной батареей и сегментом электрической сети, согласно полезной модели дополнительно введен регулятор с входом и по меньшей мере одним выходом, преобразователь напряжения выполнен обратимым и имеет управляющий вход, связанный с выходом регулятора, на вход которого подано напряжение конденсаторной батареи, причем преобразователь напряжения выполнен таким образом, что по сигналу на управляющем входе может изменять параметры своей Вольт-Амперной характеристики на выводах со стороны сегмента электрической сети, а регулятор выполнен таким образом, чтобы поддерживать напряжение конденсаторной батареи вблизи уставки в статическом режиме электрической сети, а при динамических возмущениях в электрической сети существенно не изменять сигнал на своем выходе.The problem is achieved in that in the power supply system containing at least one segment of the electric network, a capacitor bank and at least one voltage converter connected between the capacitor battery and the segment of the electric network, according to a utility model, an additional controller with an input and at least one output, the voltage converter is made reversible and has a control input connected to the output of the regulator, the input of which is the voltage of the capacitor bank, Moreover, the voltage converter is designed in such a way that, upon a signal at the control input, it can change the parameters of its current-voltage characteristic at the terminals from the side of the network segment, and the controller is designed to maintain the voltage of the capacitor bank near the setpoint in the static mode of the electric network, and when dynamic disturbances in the electric network does not significantly change the signal at its output.

Преобразователь напряжения может иметь Вольт-Амперную характеристику на выводах со стороны сегмента электрической сети, описываемую уравнением U_n=U₀-R_nI_n, где U_n - выходное напряжение, I_n - выходной ток, U₀,R_n - параметры Вольт-Амперной характеристики, при этом абсолютная величина выходного тока ограничена по максимуму в области положительных и отрицательных значений, а параметр U₀ может изменяться в ограниченных пределах по сигналу на управляющем входе преобразователя напряжения.The voltage converter can have a Volt-Ampere characteristic on the terminals on the side of the network segment, described by the equation U _n = U ₀ -R _n I _n , where U _n is the output voltage, I _n is the output current, U ₀ , R _n are the parameters of the Volt - Ampere characteristics, while the absolute value of the output current is limited to the maximum in the range of positive and negative values, and the parameter U ₀ can vary to a limited extent according to the signal at the control input of the voltage converter.

Регулятор может содержать последовательно связанные измеритель рассогласования, фильтр нижних частот и по меньшей мере одно пропорциональное звено, выход которого является выходом регулятора, при этом вход измерителя рассогласования является входом регулятора, а уставка составляет 0,8-0,95 максимально допустимого напряжения конденсаторной батареи. Регулятор может быть выполнен в виде микропроцессорного устройства, при этом его элементы являются программными модулями, параметры которых могут изменяться в зависимости от режимов работы системы.The regulator may contain a series-connected mismatch meter, a low-pass filter and at least one proportional link, the output of which is the output of the regulator, while the input of the mismatch meter is the input of the regulator, and the setpoint is 0.8-0.95 of the maximum allowable voltage of the capacitor bank. The controller can be made in the form of a microprocessor device, while its elements are software modules, the parameters of which can vary depending on the operating modes of the system.

В одном из вариантов сегмент электрической сети может содержать минусовой провод и плюсовой провод, между которыми включены генератор постоянного тока, аккумуляторная батарея, потребители электроэнергии и электростартер. В другом варианте система электроснабжения может содержать по меньшей мере два сегмента электрической сети и по меньшей мере два преобразователя напряжения, включенных между конденсаторной батареей и сегментами электрической сети, которые имеют общий минусовой провод и раздельные плюсовые провода, при этом регулятор имеет два выхода связанных с управляющими входами преобразователей напряжения, один сегмент электрической сети включает в себя генератор постоянного тока и потребителей электроэнергии, а другой - аккумуляторную батарею и электростартер, номинальное напряжение питания которого выше, чем у потребителей электроэнергии.In one embodiment, the segment of the electrical network may contain a negative wire and a positive wire, between which a DC generator, a battery, power consumers and an electric starter are included. In another embodiment, the power supply system may include at least two segments of the electrical network and at least two voltage converters connected between the capacitor bank and segments of the electrical network, which have a common negative wire and separate positive wires, while the controller has two outputs associated with control inputs of voltage converters, one segment of the electric network includes a DC generator and consumers of electricity, and the other a battery and an electric starter, the rated supply voltage of which is higher than that of consumers of electricity.

В систему электроснабжения могут входить дополнительный сегмент электрической сети и дополнительный преобразователь напряжения, включенный между конденсаторной батареей и дополнительным сегментом электрической сети, который содержит разъем внешнего питания, при этом регулятор имеет дополнительный выход связанный с управляющим входом дополнительного преобразователя напряжения.The power supply system may include an additional segment of the electric network and an additional voltage converter connected between the capacitor bank and the additional segment of the electric network, which contains an external power connector, and the controller has an additional output connected to the control input of the additional voltage converter.

Каждый преобразователь напряжения может содержать полумостовой конвертор, состоящий из дросселя и двух электронных ключей с диодной обратной проводимостью, соединенных между собой последовательно-согласно и подключенных своим общим силовым выводом через дроссель к плюсовому проводу соответствующего сегмента электрической сети, а разнополярными силовыми выводами - к выводам конденсаторной батареи, один из которых соединен с минусовым проводом сегментов электрической сети, датчик тока дросселя и схему управления с возможностью импульсной модуляции сигналов управления электронными ключами, имеющую три входа, первый из которых является управляющим входом преобразователя напряжения, на второй подан сигнал датчика тока дросселя, а на третий - напряжение соответствующего сегмента электрической сети или конденсаторной батареи, которая выбрана так, что ее максимально допустимое напряжение превышает номинальное напряжение сегментов электрической сети по меньшей мере в два раза.Each voltage converter may contain a half-bridge converter, consisting of a inductor and two electronic keys with diode reverse conductivity, interconnected in series according to and connected by their common power output through the inductor to the plus wire of the corresponding segment of the electrical network, and bipolar power leads to the capacitor leads batteries, one of which is connected to the negative wire of the segments of the electric network, a throttle current sensor and a control circuit with the possibility of impu full modulation of the electronic key control signals, which has three inputs, the first of which is the control input of the voltage converter, the second is supplied with the signal of the inductor current sensor, and the third is the voltage of the corresponding segment of the electric network or capacitor bank, which is selected so that its maximum allowable voltage exceeds the rated voltage of the segments of the electrical network by at least two times.

Заявляемая система электроснабжения может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, так как для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемые промышленностью. Таким образом, она соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive power supply system can be manufactured at any enterprise specializing in this industry, as this requires well-known materials and standard equipment, widely produced by industry. Thus, it meets the criterion of "industrial applicability".

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что заявляемая система электроснабжения неизвестна из изученного уровня техники. Таким образом, заявляемая система соответствует критерию «новизна».Studies on patent and scientific and technical sources of information indicate that the claimed power supply system is unknown from the studied prior art. Thus, the claimed system meets the criterion of "novelty."

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемой системе электроснабжения новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу, а именно, повышение качества электрической энергии, особенно в условиях низких температур.The proposed set of essential features informs the claimed power supply system of new properties that can solve the problem, namely, improving the quality of electrical energy, especially at low temperatures.

Выполнение преобразователя напряжения обратимым позволяет обеспечить рекуперативный обмен электрической энергией между конденсаторной батареей (КБ) и сегментом электрической сети, а при использовании в системе более чем одного сегмента объединить энергетические ресурсы всех сегментов электрической сети за счет использования КБ в качестве единого энергообменного пункта. Возможность преобразователя напряжения изменять параметры своей Вольт-Амперной характеристики на выводах со стороны сегмента электрической сети по сигналу регулятора, на вход которого подано напряжение КБ, позволяет управлять процессом обмена электрической энергии в системе. Выполнение регулятора таким образом, что в статическом режиме электрической сети напряжение КБ поддерживается вблизи уставки, а при динамических возмущениях в электрической сети сигнал на выходе регулятора изменяется несущественно, позволяет, при определенных условиях, обеспечить инвариантность электрической сети к динамическим возмущениям. Таким образом, совокупность указанных признаков позволяет достичь технический результат, заключающийся в повышении эффективности использования КБ для усиления импульсной мощности электрической сети.The implementation of a reversible voltage converter allows for the regenerative exchange of electric energy between a capacitor bank (KB) and a segment of an electric network, and when using more than one segment in a system, to combine the energy resources of all segments of an electric network through the use of a KB as a single energy exchange point. The ability of the voltage converter to change the parameters of its Volt-Ampere characteristic on the terminals from the side of the electric network segment by the signal of the regulator, at the input of which a voltage of KB is applied, allows you to control the process of exchange of electric energy in the system. The execution of the controller in such a way that the voltage of the KB is maintained near the setpoint in the static mode of the electrical network, and with dynamic disturbances in the electrical network, the signal at the output of the regulator changes insignificantly, makes it possible, under certain conditions, to ensure the invariance of the electrical network to dynamic disturbances. Thus, the combination of these features allows to achieve a technical result, which consists in increasing the efficiency of using KB to enhance the pulsed power of the electric network.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:The essence of the utility model is illustrated by drawings, on which are presented:

Фиг.1 - вариант структурной схемы заявляемой системы с одним сегментом электрической сети;Figure 1 is a variant of the structural diagram of the inventive system with one segment of the electrical network;

Фиг.2 - вариант структурной схемы заявляемой системы с тремя сегментами электрической сети;Figure 2 is a variant of the structural diagram of the inventive system with three segments of the electric network;

Фиг.3 - Вольт-Амперные характеристики преобразователя напряжения и аккумуляторной батареи (АБ).Figure 3 - Volt-ampere characteristics of the voltage Converter and the battery (AB).

Заявляемая система (Фиг.1) содержит по меньшей мере один сегмент 1 электрической сети, КБ 2, по меньшей мере один преобразователь 3 напряжения, регулятор 4 с входом 5 и по меньшей мере одним выходом 6. Преобразователь 3 напряжения имеет управляющий вход 7. Преобразователь 3 напряжения включен между КБ 2 и сегментом 1 электрической сети. Управляющий вход 7 преобразователя 3 напряжения связан с выходом 6 регулятора 4, на вход 5 которого подано напряжение КБ 2.The inventive system (Figure 1) contains at least one segment 1 of the electric network, KB 2, at least one voltage converter 3, a regulator 4 with an input 5 and at least one output 6. The voltage converter 3 has a control input 7. The converter 3 voltage is connected between KB 2 and segment 1 of the electrical network. The control input 7 of the voltage Converter 3 is connected to the output 6 of the controller 4, the input 5 of which is supplied voltage KB 2.

Регулятор 4 содержит измеритель 8 рассогласования, фильтр 9 нижних частот и по меньшей мере одно пропорциональное звено 10, соединенные последовательно. Выход пропорционального звена 10 является выходом 6 регулятора 4. Вход измерителя 8 рассогласования является входом 5 регулятора 4. Регулятор 4 может быть выполнен в виде микропроцессорного устройства.The controller 4 contains a mismatch meter 8, a low-pass filter 9 and at least one proportional link 10 connected in series. The output of the proportional link 10 is the output 6 of the controller 4. The input of the mismatch meter 8 is the input 5 of the controller 4. The controller 4 can be made in the form of a microprocessor device.

Сегмент 1 электрической сети содержит минусовой провод 11 и плюсовой провод 12, а также генератор 13 постоянного тока, АБ 14, потребителей 15 электроэнергии и электростартер 16, включенные между минусовым проводом 11 и плюсовым проводом 12.Segment 1 of the electric network contains a negative wire 11 and a positive wire 12, as well as a DC generator 13, AB 14, electric power consumers 15 and an electric starter 16 connected between the negative wire 11 and the positive wire 12.

При выполнении заявляемой системы в варианте с тремя сегментами электрической сети (Фиг.2), она содержит сегменты 17, 18 и дополнительный сегмент 19 электрической сети, преобразователи 20, 21 и дополнительный преобразователь 22 напряжения. Сегменты 17, 18, 19 электрической сети имеют общий минусовой провод 11 и раздельные плюсовые провода 23, 24, 25. Сегмент 17 электрической сети включает в себя генератор 13 постоянного тока и потребителей 15 электроэнергии. Сегмент 18 электрической сети включает в себя АБ 14 и электростартер 16. Дополнительный сегмент 19 электрической сети содержит разъем 26 внешнего питания. Каждый преобразователь 20, 21, 22 напряжения включен между КБ 2 и соответствующим сегментом 17, 18, 19 электрической сети. Выходы 6 регулятора 4 связаны с управляющими входами 7 преобразователей 20, 21, 22 напряжения.When performing the inventive system in the embodiment with three segments of the electric network (Figure 2), it contains segments 17, 18 and an additional segment 19 of the electric network, converters 20, 21 and an additional voltage converter 22. Segments 17, 18, 19 of the electric network have a common negative wire 11 and separate positive wires 23, 24, 25. The segment 17 of the electric network includes a DC generator 13 and consumers 15 of electricity. Segment 18 of the electric network includes AB 14 and electric starter 16. The additional segment 19 of the electric network contains an external power connector 26. Each voltage converter 20, 21, 22 is connected between the KB 2 and the corresponding segment 17, 18, 19 of the electrical network. The outputs 6 of the controller 4 are connected to the control inputs 7 of the voltage converters 20, 21, 22.

Каждый преобразователь 3, 20, 21, 22 напряжения содержит полумостовой конвертор (Фиг.1), состоящий из дросселя 27 и двух электронных ключей 28, 29 с диодной обратной проводимостью, датчик 30 тока дросселя и схему 31 управления с возможностью импульсной модуляции сигналов 32, 33 управления электронными ключами 28, 29. Электронные ключи 28, 29 соединены между собой последовательно-согласно и подключены своим общим силовым выводом через дроссель 27 к соответствующему плюсовому проводу 12, 23, 24, 25 сегмента электрической сети, а разнополярными силовыми выводами - к выводам КБ 2. Один вывод КБ 2 соединен с минусовым проводом 11 сегментов электрической сети. Один из входов схемы 31 управления является управляющим входом 7 соответствующего преобразователя 3, 20, 21, 22 напряжения, на второй подан сигнал датчика 30 тока дросселя, на третий - напряжение соответствующего сегмента 1, 17, 18, 19 электрической сети (как вариант, на третий вход схемы 31 управления может быть подано напряжение КБ 2). Каждый преобразователь 3, 20, 21, 22 напряжения может содержать помехоподавляющие конденсаторы 34, 35.Each voltage converter 3, 20, 21, 22 contains a half-bridge converter (FIG. 1), consisting of a inductor 27 and two electronic keys 28, 29 with diode reverse conductivity, an inductor current sensor 30 and a control circuit 31 with the possibility of pulse modulation of signals 32, 33 control electronic keys 28, 29. Electronic keys 28, 29 are interconnected sequentially and connected by their common power output via inductor 27 to the corresponding positive wire of the network segment 12, 23, 24, 25, and bipolar power leads - conclusions KB KB 2. One terminal 2 is connected to the negative lead 11 segments the mains. One of the inputs of the control circuit 31 is the control input 7 of the corresponding voltage converter 3, 20, 21, 22, the second signal of the throttle current sensor 30 is supplied, the third is the voltage of the corresponding segment 1, 17, 18, 19 of the electric network (as an option, the third input of the control circuit 31 can be supplied with voltage KB 2). Each voltage converter 3, 20, 21, 22 may comprise noise suppressing capacitors 34, 35.

Для пояснения работы системы на Фиг.3 представлены Вольт-Амперные характеристики преобразователя 3 напряжения: U_n=U₀-R_nI_n и АБ 14: U_a=U_н-R_aI_a.To explain the operation of the system, Fig. 3 shows the current-voltage characteristics of the voltage converter 3: U _n = U ₀ -R _n I _n and AB 14: U _a = U _n -R _a I _a .

Параметры Вольт-Амперных характеристик:Parameters of current-voltage characteristics:

U_n - выходное напряжение преобразователя напряжения;U _n is the output voltage of the voltage Converter;

I_n - выходной ток преобразователя напряжения;I _n is the output current of the voltage converter;

U₀ - напряжение холостого хода преобразователя напряжения;U ₀ - open circuit voltage of the voltage Converter;

R_n - наклон Вольт-Амперной характеристики преобразователя напряжения;R _n - the slope of the current-voltage characteristics of the voltage Converter;

I⁺ _max - ограничение выходного тока I_n преобразователя напряжения в области положительных значений;I ⁺ _max — limitation of the output current I _{n of} the voltage converter in the region of positive values;

I^- _max - ограничение выходного тока I_n преобразователя напряжения в области отрицательных значений;I ^- _max — limitation of the output current I _{n of} the voltage converter in the region of negative values;

U_а - выходное напряжение АБ;U _a - output voltage AB;

I_а - выходной ток АБ;I _a - output current AB;

U_н - номинальное напряжение АБ;U _n - rated voltage AB;

R_a - внутреннее сопротивление АБ.R _a - internal resistance AB.

Параметр U₀ может изменяться в ограниченных пределах по сигналу на управляющем входе преобразователя напряжения.The parameter U ₀ can be changed to a limited extent according to the signal at the control input of the voltage converter.

Одной из наиболее вероятных областей использования заявляемой системы электроснабжения является автомобильный транспорт. В этом случае элементы 2, 3, 4, 14 системы могут располагаться в блоке, именуемом далее «бустер» (усилитель импульсной мощности), и взаимозаменяемом со штатной АБ, по сравнению с которой габариты и емкость АБ 14 уменьшаются примерно вдвое, а на освободившемся месте размещаются КБ 2, преобразователь 3 напряжения и регулятор 4. В процессе сборки бустера КБ 2 предварительно заряжают до напряжения АБ 14, затем соединяют вышеперечисленные узлы в соответствии со схемой (Фиг.1). После сборки бустер будет иметь минусовой вывод 11 и плюсовой вывод 12, аналогичные клеммам штатной АБ.One of the most likely areas of use of the inventive power supply system is automobile transport. In this case, the elements 2, 3, 4, 14 of the system can be located in the unit, hereinafter referred to as the “booster” (pulse power amplifier), and interchangeable with the standard battery, compared with which the dimensions and capacity of the battery 14 are reduced by about half, and on the free the KB 2, voltage converter 3 and regulator 4 are located in the place. During the assembly of the booster, the KB 2 is pre-charged to the voltage of AB 14, then the above nodes are connected in accordance with the diagram (Figure 1). After assembly, the booster will have a negative terminal 11 and a positive terminal 12, similar to the terminals of a standard battery.

Автомобильный вариант системы электроснабжения с одним сегментом электрической сети номинальным напряжением 14 В (Фиг.1) работает следующим образом.Automotive version of the power supply system with one segment of the electrical network with a nominal voltage of 14 V (Figure 1) works as follows.

В исходном состоянии генератор 13 постоянного тока, потребители 15 электроэнергии и электростартер 16 не работают. Если напряжение КБ 2 меньше уставки (при неработающем генераторе 13 уставка выбирается регулятором 4 равной 28 В, что составляет около 0,95 максимально допустимого напряжения КБ 2), на выходе измерителя 8 рассогласования появляется сигнал, который поступает на вход фильтра 9 нижних частот. Постоянная времени фильтра 9 нижних частот выбрана так, чтобы ее величина была сопоставима с максимально возможной длительностью импульсного воздействия наиболее мощной нагрузки (в данном примере - электростартера 16) и может составлять около 10 секунд. С выхода фильтра 9 нижних частот постепенно нарастающий сигнал через пропорциональное звено 10 поступает на управляющий вход 7 преобразователя 3 напряжения. По этому сигналу Вольт-Амперная характеристика (Фиг.3) преобразователя 3 напряжения «перемещается вниз», то есть напряжение U_n падает. При этом напряжение U₀ холостого хода преобразователя 3 напряжения становится ниже номинального напряжения U_н АБ 14. Так как преобразователь 3 напряжения со стороны сегмента 1 электрической сети соединен с АБ 14 параллельно, между ними начинает протекать электрический ток и заряжать КБ 2 через преобразователь 3 напряжения. Напряжение КБ 2 растет - работает отрицательная обратная связь, в результате действия которой напряжение КБ 2 стабилизируется на уровне уставки - зарядный ток КБ 2 и, соответственно, выходной ток I_n преобразователя 3 напряжения становятся равны нулю, напряжение U₀ равно напряжению U_н и составляет около 12 В. Система находится в состоянии готовности к подключению нагрузки, в частности - электростартера.In the initial state, the DC generator 13, consumers 15 of electric power and electric starter 16 are not working. If the voltage of KB 2 is less than the set point (with the generator 13 idle, the set point is selected by regulator 4 equal to 28 V, which is about 0.95 of the maximum allowable voltage of KB 2), a signal appears at the output of the mismatch meter 8, which is fed to the input of the low-pass filter 9. The time constant of the low-pass filter 9 is chosen so that its value is comparable with the maximum possible duration of the pulsed action of the most powerful load (in this example, the electric starter 16) and can be about 10 seconds. From the output of the low-pass filter 9, a gradually increasing signal through the proportional link 10 is supplied to the control input 7 of the voltage converter 3. According to this signal, the Volt-Ampere characteristic (FIG. 3) of the voltage converter 3 "moves down", that is, the voltage U _n drops. In this case, the open circuit voltage U ₀ of the voltage converter 3 becomes lower than the nominal voltage U _n AB 14. Since the voltage converter 3 from the segment 1 of the electric network is connected to the battery 14 in parallel, an electric current flows between them and charges KB 2 through the voltage converter 3 . The voltage of KB 2 rises - negative feedback works, as a result of which the voltage of KB 2 stabilizes at the set point - the charging current of KB 2 and, accordingly, the output current I _n of the voltage converter 3 become zero, voltage U ₀ is equal to voltage U _n and is about 12 V. The system is in a state of readiness to connect the load, in particular - the electric starter.

В момент подключения нагрузки через нее начинает протекать ток I_n+I_a бустера, Вольт-Амперная характеристика которого имеет наклон R_Σ=(R_n·R_a)/(R_n+R_a). To есть, выходное сопротивление бустера существенно меньше, чем отдельно взятой АБ 14, и слабо зависит от температуры, так как преимущественно определяется параметром R_n. Таким образом, просадка напряжения в момент подключения нагрузки существенно уменьшается, что повышает качество электроэнергии и, в частности, обеспечивает эффективную работу электростартера 16. Это происходит за счет энергии, накопленной КБ 2. Емкость КБ 2 выбирается при проектировании системы так, чтобы переходные процессы в электрической сети, вызванные воздействием нагрузки, закончились раньше, чем напряжение КБ 2 выйдет за пределы рабочей области (станет выше максимально допустимого, либо уменьшится более чем вдвое).At the moment the load is connected, a current I _n + I _{a of the} booster begins to flow through it, the current-voltage characteristic of which has a slope R _Σ = (R _n · R _a ) / (R _n + R _a ). That is, the output impedance of the booster is significantly less than a single AB 14, and weakly depends on temperature, since it is mainly determined by the parameter R _n . Thus, the voltage drop at the time of connecting the load is significantly reduced, which improves the quality of electricity and, in particular, ensures the efficient operation of the electric starter 16. This is due to the energy accumulated by KB 2. The capacity of KB 2 is selected when designing the system so that transients in the electric network caused by the influence of the load ended earlier than the voltage of KB 2 goes beyond the working area (will become higher than the maximum allowable, or will decrease by more than half).

После воздействия нагрузки с задержкой, определяемой постоянной времени фильтра 9 нижних частот, регулятор 4 начинает корректировать параметра U₀, и напряжение КБ 2 постепенно достигает уставки, как это было описано выше. Если при этом генератор 13 работает, регулятор 4 (в варианте выполнения в виде микропроцессорного устройства) выбирает уставку на уровне около 0,8 максимально допустимого напряжения КБ 2 для того, чтобы напряжение КБ 2 находилось ближе к середине рабочей области.After exposure to the load with a delay determined by the time constant of the low-pass filter 9, the regulator 4 begins to adjust the parameter U ₀ , and the voltage of the KB 2 gradually reaches the setpoint, as described above. If the generator 13 is working at the same time, the regulator 4 (in the embodiment in the form of a microprocessor device) selects a setting at the level of about 0.8 of the maximum allowable voltage of KB 2 so that the voltage of KB 2 is closer to the middle of the working area.

В процессе работы генератора 13 возможны ступенчатые изменения нагрузки в электрической сети и соответствующие изменения тока якоря генератора 13, которые вызывают отклонения напряжения генератора 13 от установившегося значения, связанные с влиянием внутреннего электрического сопротивления и реакцией тока якоря генератора 13. Эти отклонения являются кратковременными, так как отрабатываются входящим в состав генератора 13 регулятором напряжения (на рисунках не показан). Бустер существенно подавляет амплитуду кратковременных отклонений напряжения генератора 13, что повышает качество электроэнергии. Степень подавления определяется выходным сопротивлением R_Σ=(R_n·R_a)/(R_n+R_a) бустера. При R_n=0 указанные отклонения могут быть полностью устранены, но это потребует доработки генератора 13 для обеспечения корректной работы входящего в его состав регулятора напряжения. В описанном варианте системы R_n>0, что обеспечивает наличие сигнала обратной связи по напряжению генератора 13 без необходимости доработки генератора 13.In the process of operation of the generator 13, step-wise changes in the load in the electric network and corresponding changes in the current of the armature of the generator 13 are possible, which cause deviations of the voltage of the generator 13 from the steady state associated with the influence of internal electrical resistance and the reaction of the current of the armature of the generator 13. These deviations are short-term, since are worked out by the voltage regulator included in the generator 13 (not shown in the figures). The booster significantly suppresses the amplitude of short-term voltage deviations of the generator 13, which improves the quality of electricity. The degree of suppression is determined by the output resistance R _Σ = (R _n · R _a ) / (R _n + R _a ) of the booster. When R _n = 0, these deviations can be completely eliminated, but this will require refinement of the generator 13 to ensure the correct operation of the voltage regulator included in it. In the described embodiment of the system, R _n > 0, which ensures the presence of a feedback signal on the voltage of the generator 13 without the need to modify the generator 13.

Во всех рассмотренных режимах работы системы обеспечивается формирование Вольт-Амперной характеристики U_n=U₀-R_nI_n преобразователя 3 напряжения следующим образом.In all considered operating modes of the system, the formation of the Volt-Ampere characteristic U _n = U ₀ -R _n I _n of the voltage converter 3 is ensured as follows.

Через дроссель 27 (Фиг.1) протекает выходной ток I_n преобразователя 3 напряжения. Если периодический импульсный сигнал 32 подается от схемы 31 управления на электронный ключ 28, то КБ 2 разряжается, а выходной ток I_n положителен. Если периодический импульсный сигнал 33 подается от схемы 31 управления на электронный ключ 29, то КБ 2 заряжается, а выходной ток I_n отрицателен. Величина тока I_n определяется скважностью периодических импульсных сигналов 31, 32 и регулируется схемой 31 управления на основе сигнала отрицательной обратной связи, поступающего с датчика 30 тока дросселя на один из входов схемы 31 управления. Регулирование тока I_n производится в зависимости от сигналов U_n, U₀ поступающих на два других входа схемы 31 управления (как вариант, вместо сигнала U_n может использоваться сигнал прямой связи по напряжению КБ 2). Кроме того, схема 31 управления ограничивает абсолютную величину тока I_n в целях защиты электронных ключей 28, 29 от перегрузки. Конденсаторы 34, 35 служат для подавления высокочастотных кондуктивных помех, обусловленных работой преобразователя 3 напряжения.Through the inductor 27 (FIG. 1), the output current I _n of the voltage converter 3 flows. If a periodic pulse signal 32 is supplied from the control circuit 31 to the electronic switch 28, then the KB 2 is discharged, and the output current I _{n is} positive. If a periodic pulse signal 33 is supplied from the control circuit 31 to the electronic key 29, then KB 2 is charged, and the output current I _{n is} negative. The current value I _n is determined by the duty cycle of the periodic pulse signals 31, 32 and is controlled by the control circuit 31 based on the negative feedback signal from the throttle current sensor 30 to one of the inputs of the control circuit 31. The current I _{n is} regulated depending on the signals U _n , U ₀ received at the other two inputs of the control circuit 31 (alternatively, instead of the signal U _n , a direct voltage signal using voltage KB 2 can be used). In addition, the control circuit 31 limits the absolute value of the current I _n in order to protect the electronic keys 28, 29 from overload. Capacitors 34, 35 are used to suppress high-frequency conductive interference caused by the operation of the voltage Converter 3.

Другой вероятной областью использования заявляемой системы электроснабжения являются тяжелые транспортные машины, а именно - бронетанковая техника, трактора, большегрузные самосвалы. Системы электроснабжения таких машин характеризуются разнообразием и большой мощностью потребителей электроэнергии, в частности электростартера. В них, как правило, используется электрическая сеть номинальным напряжением 28 В, а для питания электростартера АБ могут переключаться на последовательное соединение с напряжением 48 В (см. например систему электроснабжения (1)). Вариант построения заявляемой системы для тяжелых транспортных машин (Фиг.2) содержит три сегмента электрической сети:Another likely area of use of the inventive power supply system is heavy transport vehicles, namely armored vehicles, tractors, and heavy dump trucks. The power supply systems of such machines are characterized by the diversity and high power of consumers of electricity, in particular electric starters. As a rule, they use an electric network with a rated voltage of 28 V, and to power the electric starter, the batteries can switch to a serial connection with a voltage of 48 V (see, for example, the power supply system (1)). An embodiment of the inventive system for heavy transport vehicles (Figure 2) contains three segments of the electrical network:

- сегмент 17 с уровнем номинального напряжения 28 В;- segment 17 with a nominal voltage level of 28 V;

- сегмент 18 с уровнем номинального напряжения 48 В;- segment 18 with a nominal voltage level of 48 V;

- сегмент 19 с уровнем номинального напряжения от 6 до 12 В.- segment 19 with a nominal voltage level of 6 to 12 V.

Особенность данного варианта заключается в том, что АБ 14 и электростартер 16 находятся в отдельном сегменте 18 электрической сети. Это позволяет производить включение электростартера 16, избежав просадок напряжения в сегменте 17, так как при воздействии динамических возмущений преобразователи 20 и 21 напряжения работают независимо. Причем, для питания электростартера выбирается АБ с номинальным напряжением 48 В и не требуется производить ее переключение на параллельное или последовательное соединение в процессе изменения режимов работы системы.The peculiarity of this option is that AB 14 and electric starter 16 are in a separate segment 18 of the electrical network. This allows you to turn on the electric starter 16, avoiding voltage dips in the segment 17, because when exposed to dynamic disturbances, the voltage converters 20 and 21 operate independently. Moreover, an AB with a nominal voltage of 48 V is selected for powering the electric starter and it is not necessary to switch it to parallel or serial connection in the process of changing the operating modes of the system.

При неработающем генераторе 13 потребители 15 электроэнергии питаются от АБ 14 через преобразователи 20, 21.When the generator 13 is idle, consumers 15 of electric power are supplied from battery 14 through converters 20, 21.

В процессе работы генератора 13 от него питаются потребители 15 электроэнергии и производится позарядка АБ 14 через преобразователи 20, 21.In the process of operation of the generator 13, consumers 15 of electric power are supplied from it and the battery 14 is charged through converters 20, 21.

При недостаточной степени заряженности АБ 14 (особенно в условиях низких температур) и неработающем генераторе 13, питание потребителей 15 электроэнергии и электростартера 16 осуществляется через преобразователи 20, 21, 22 от резервного переносного малогабаритного аккумулятора (например, литий-ионного), подключаемого к разъему 26 внешнего питания.If the battery 14 is insufficiently charged (especially at low temperatures) and the generator 13 is idle, consumers of electricity 15 and electric starter 16 are supplied via converters 20, 21, 22 from a backup portable small-sized battery (for example, lithium-ion) connected to connector 26 external power.

Управление процессом обмена энергии в электрической сети осуществляется регулятором 4, который в статическом режиме электрической сети поддерживает напряжение КБ 2 на уровне уставки, а при динамических возмущениях напряжение в сегментах 17, 18, 19 электрической сети стабилизируется за счет совместной работы КБ 2 и соответствующих преобразователей 20, 21, 22 напряжения (см. выше описание аналогичной работы бустера для варианта системы, представленного на Фиг.1).The process of energy exchange in the electric network is controlled by regulator 4, which in the static mode of the electric network maintains voltage of KB 2 at the setpoint level, and with dynamic disturbances, the voltage in segments 17, 18, 19 of the electric network is stabilized due to the joint work of KB 2 and the corresponding converters 20 , 21, 22 voltage (see above for a description of the similar operation of the booster for a variant of the system shown in Fig.1).

Дополнительным преимуществом заявляемой системы в варианте с тремя сегментами электрической сети является возможность в процессе работы генератора 13 произвольно изменять уровень напряжения в сегментах 18, 19 за счет того, что регулятор 4 (в варианте выполнения в виде микропроцессорного устройства) может программно добавлять сигнал смещения на выходах 6 пропорциональных звеньев 10. Это позволяет заряжать АБ током оптимальной величины, а также проводить их циклирование.An additional advantage of the inventive system in the variant with three segments of the electric network is the possibility during the operation of the generator 13 to arbitrarily change the voltage level in the segments 18, 19 due to the fact that the regulator 4 (in the embodiment as a microprocessor device) can programmatically add an offset signal at the outputs 6 proportional links 10. This allows you to charge the battery with current of optimal value, as well as carry out their cycling.

Заявляемая система обеспечивает высокую эффективность использования энергетических возможностей конденсаторной батареи для усиления импульсной мощности электрической сети. Во всех режимах работы заявляемой системы изменение напряжения конденсаторной батареи может происходить в рабочем окне от U_max/2 до U_max, что позволяет использовать ее энергетические возможности с коэффициентом эффективности К_э≈0,65 в режиме электростартерного пуска, К_э≈0,35 в остальных режимах работы системы. По сравнению с прототипом, повышение эффективности достигается за счет использования конденсаторной батареи не только для электростартерного пуска, но и в остальных режимах работы системы, что позволяет решить задачу повышения качества электрической энергии.The inventive system provides high efficiency use of the energy capabilities of a capacitor bank to enhance the pulsed power of the electrical network. In all operating modes of the inventive system, a change in the voltage of the capacitor bank can occur in the working window from U _max / 2 to U _max , which makes it possible to use its energy capabilities with an efficiency coefficient K _e ≈ 0.65 in the electric start mode, K _e ≈ 0.35 in other modes of the system. Compared with the prototype, an increase in efficiency is achieved through the use of a capacitor bank not only for electric start-up, but also in other modes of the system, which allows us to solve the problem of improving the quality of electric energy.

Claims

1. A power supply system comprising at least one segment of the electrical network, a capacitor bank and at least one voltage converter connected between the capacitor battery and the segment of the electrical network, characterized in that a regulator with an input and at least one output is additionally introduced therein , the voltage converter is made reversible and has a control input connected to the output of the regulator, the input of which is the voltage of the capacitor bank, and the voltage converter is nen so that the signal at the control input can change the parameters of its current-voltage characteristics at the terminals from the side of the network segment, and the regulator is designed to maintain the voltage of the capacitor bank near the setting in the static mode of the electric network, and with dynamic disturbances in power network does not significantly change the signal at its output.

2. The system according to claim 1, characterized in that the voltage converter has a current-voltage characteristic at the terminals from the segment of the electric network, described by the equation U _n = U ₀ -R _n I _n , where U _n is the output voltage, I _n - output current, U ₀ , R _n are the parameters of the current-voltage characteristic, and the absolute value of the output current is limited to a maximum in the range of positive and negative values, and the parameter U ₀ can vary to a limited extent according to the signal at the control input of the voltage converter.

3. The system according to claim 1, characterized in that the controller contains a series-connected mismatch meter, a low-pass filter and at least one proportional link, the output of which is the output of the regulator, the input of the mismatch meter being the input of the regulator, and the setpoint is 0.8 -0.95 maximum allowable voltage of the capacitor bank.

4. The system according to claim 3, characterized in that the controller is made in the form of a microprocessor device, and its elements are software modules, the parameters of which can vary depending on the operating modes of the system.

5. The system according to claim 1, characterized in that the segment of the electric network contains a negative wire and a positive wire, between which a DC generator, a rechargeable battery, electricity consumers and an electric starter are included.

6. The system according to claim 1, characterized in that it contains at least two segments of the electrical network and at least two voltage converters connected between the capacitor bank and segments of the electrical network, which have a common negative wire and separate positive wires, wherein the controller has two outputs connected to the control inputs of voltage converters, one segment of the electric network includes a DC generator and electricity consumers, and the other - a battery and electric arter, whose rated supply voltage is higher than that of consumers of electricity.

7. The system according to claim 5 or 6, characterized in that it includes an additional segment of the electric network and an additional voltage converter connected between the capacitor bank and the additional segment of the electric network, which contains an external power connector, and the controller has an additional output associated with control input of an additional voltage converter.

8. The system according to claim 5 or 6, characterized in that each voltage converter contains a half-bridge converter, consisting of a inductor and two electronic keys with diode reverse conductivity, interconnected in series according to each other and connected by their common power output through the inductor to the positive wire the corresponding segment of the electric network, and by bipolar power leads to the terminals of the capacitor bank, one of which is connected to the negative wire of the segments of the electric network, the current sensor of the inductor and it is controlled with the possibility of pulse modulation of electronic key control signals, which has three inputs, the first of which is the control input of the voltage converter, the second is supplied with the signal of the inductor current sensor, and the third is the voltage of the corresponding segment of the electric network or capacitor bank, which is chosen so that its maximum allowable voltage exceeds the rated voltage of the segments of the electric network at least twice.