RU2374741C1 - Device for charging storage battery and supplying power to onboard system of electric locomotive - Google Patents
Device for charging storage battery and supplying power to onboard system of electric locomotive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374741C1 RU2374741C1 RU2008109288/09A RU2008109288A RU2374741C1 RU 2374741 C1 RU2374741 C1 RU 2374741C1 RU 2008109288/09 A RU2008109288/09 A RU 2008109288/09A RU 2008109288 A RU2008109288 A RU 2008109288A RU 2374741 C1 RU2374741 C1 RU 2374741C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- voltage
- input
- terminal
- negative
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для обеспечения бесперебойного питания нагрузки стабилизированным постоянным напряжением.The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for providing uninterrupted power supply to the load with stabilized constant voltage.
Известно устройство для питания бортовой сети электровоза [Беляев А.В., Посохов Е.О., Терехин С.В. Определение параметров схемы шкафа питания для электровоза 2ЭС4К: Вестник ВЭлНИИ. - Новочеркасск, 2005. - №1(48). - С.140-146], содержащее трансформатор, на вход которого поступает переменное напряжение прямоугольной формы частотой 400 Гц, один вывод вторичной обмотки соединен с катодом первого диода и с анодом первого тиристора, другой вывод вторичной обмотки соединен с катодом второго диода и с анодом второго тиристора, третий тиристор, анод которого соединен с катодами первого и второго тиристоров, с катодом третьего диода и с первым выводом первого дросселя, четвертый диод, катодом соединенный с катодом третьего тиристора и первым выводом второго дросселя, а анодом с отрицательным выводом аккумуляторной батареи (АБ), первым выводом конденсатора и первым выводом нагрузки, причем аноды всех четырех диодов объединены, второй вывод первого дросселя соединен с вторым выводом конденсатора, катодом четвертого тиристора и вторым выводом нагрузки, второй вывод второго дросселя соединен с положительным выводом АБ и анодом четвертого тиристора. При наличии питания на входе трансформатора устройство питает нагрузку (бортовую сеть) стабилизированным напряжением и подзаряжает АБ импульсами тока при снижении напряжения АБ ниже определенного уровня, а при пропадании питания переключает с помощью тиристора бортовую сеть напрямую на АБ. Однако низкая частота коммутации приводит к большим размерам магнитных элементов устройства, переключение бортовой сети на батарейное питание сопровождается провалом напряжения нагрузки, а подзаряд АБ короткими импульсами тока большой амплитуды отрицательно сказывается на сроке службы АБ.A device for powering the on-board network of an electric locomotive [Belyaev A.V., Posokhov E.O., Terekhin S.V. Determining the parameters of the power cabinet diagram for the 2ES4K electric locomotive: Vestnik VELNII. - Novocherkassk, 2005. - No. 1 (48). - S.140-146], containing a transformer, the input of which receives an alternating voltage of rectangular shape with a frequency of 400 Hz, one terminal of the secondary winding is connected to the cathode of the first diode and the anode of the first thyristor, the other terminal of the secondary winding is connected to the cathode of the second diode and the anode the second thyristor, the third thyristor, the anode of which is connected to the cathodes of the first and second thyristors, with the cathode of the third diode and the first output of the first inductor, the fourth diode, the cathode connected to the cathode of the third thyristor and the first output of the second dros while the anode with the negative terminal of the battery (AB), the first terminal of the capacitor and the first terminal of the load, the anodes of all four diodes combined, the second terminal of the first choke connected to the second terminal of the capacitor, the cathode of the fourth thyristor and the second terminal of the load, the second terminal of the second reactor connected to the positive terminal of the AB and the anode of the fourth thyristor. If there is power at the input of the transformer, the device feeds the load (on-board network) with a stabilized voltage and recharges the batteries with current pulses when the voltage of the batteries drops below a certain level, and when the power fails, it switches the on-board network directly to the batteries using a thyristor. However, the low switching frequency leads to large sizes of the magnetic elements of the device, switching the on-board network to battery power is accompanied by a failure of the load voltage, and recharging the batteries with short current pulses of large amplitude negatively affects the life of the batteries.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для заряда АБ и разряда АБ стабилизированным током на нагрузку [Сметанкин Г.П., Бурдюгов А.С., Матекин С.С. Автоматизированная зарядно-разрядная станция для обслуживания аккумуляторных батарей в электровозных депо: Вестник ВЭлНИИ. - Новочеркасск, 2005. - №2(49). - С.141-147], содержащее низкочастотный трехфазный выпрямитель, на вход которого подается трехфазное входное напряжение, блок питания, вход которого соединен со входом низкочастотного трехфазного выпрямителя, инвертор, вход которого соединен с выходом низкочастотного трехфазного выпрямителя, трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом инвертора, высокочастотный выпрямитель, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, формирователь зарядного тока, вход которого соединен с выходом высокочастотного выпрямителя, первый фильтр, вход которого соединен с выходом формирователя зарядного тока, формирователь разрядного импульса, один вывод которого соединен с выходом формирователя зарядного тока и входом первого фильтра, формирователь разрядного тока, вход которого соединен с выходом первого фильтра, аккумуляторную батарею, отрицательный вывод которой соединен с другим выводом формирователя разрядного импульса, датчик тока, один вывод которого соединен с положительным выводом АБ, другой с выходом первого фильтра, второй фильтр, вход которого соединен с выходом формирователя разрядного тока, нагрузка, соединенная одним выводом с выходом второго фильтра, другим выходом с отрицательным выводом АБ, блок управления, соединенный с блоком питания, инвертором, формирователем зарядного тока, формирователем разрядного тока, формирователем разрядного импульса и датчиком тока, датчик напряжения, один вывод которого соединен с выходом первого фильтра, другой с блоком управления, пульт управления и индикации, соединенный с блоком управления. Устройство предназначено для заряда АБ и разряда АБ стабилизированным током на нагрузку.Closest to the proposed technical solution is a device for charging the battery and discharge the battery with a stabilized current to the load [Smetankin GP, Burdyugov AS, Matekin SS Automated charging and discharge station for servicing batteries in electric locomotive depots: Vestnik VELNII. - Novocherkassk, 2005. - No. 2 (49). - S.141-147], containing a low-frequency three-phase rectifier, the input of which is supplied with a three-phase input voltage, a power supply, the input of which is connected to the input of the low-frequency three-phase rectifier, an inverter, the input of which is connected to the output of the low-frequency three-phase rectifier, a transformer, the primary winding of which is connected with the inverter output, a high-frequency rectifier, the input of which is connected to the secondary winding of the transformer, a charging current driver, the input of which is connected to the output of the high-frequency rectifier mixer, the first filter, the input of which is connected to the output of the charge current driver, a discharge pulse shaper, one output of which is connected to the output of the charge current driver and the input of the first filter, the discharge current driver, whose input is connected to the output of the first filter, a battery whose negative output connected to another terminal of the discharge pulse shaper, a current sensor, one terminal of which is connected to the positive terminal of the battery, the other with the output of the first filter, a second filter, the input of which о is connected to the output of the discharge current driver, the load connected to one output with the output of the second filter, the other output to the negative terminal AB, a control unit connected to the power supply, an inverter, a charge current driver, a discharge current driver, a discharge pulse former and a current sensor, a voltage sensor, one output of which is connected to the output of the first filter, the other with a control unit, a control and display panel connected to the control unit. The device is designed to charge the battery and discharge the battery with stabilized current to the load.
Недостатком данного устройства является невозможность поддержания постоянного напряжения на нагрузке из-за отсутствия средств контроля напряжения на нагрузке и невозможность работы в отсутствие входного напряжения из-за того, что при этом не работает блок питания.The disadvantage of this device is the inability to maintain a constant voltage on the load due to the lack of means of monitoring the voltage on the load and the inability to work in the absence of input voltage due to the fact that the power supply does not work.
Задачей изобретения является создание устройства подзаряда АБ и питания бортовой сети, предназначенного для подзаряда АБ стабилизированным напряжением величиной, зависящей от температуры и заряженности АБ, и обеспечения бортовой сети электровоза стабилизированным напряжением как при наличии, так и при отсутствии входного напряжения.The objective of the invention is to provide a device for recharging the battery and power supply of the on-board network, designed to recharge the battery with a stabilized voltage of a value that depends on the temperature and charge of the battery, and providing the on-board network of an electric locomotive with a stabilized voltage both in the presence and absence of an input voltage.
Поставленная задача решается тем, что в известное устройство для заряда АБ и разряда АБ стабилизированным током на нагрузку, содержащее низкочастотный трехфазный выпрямитель, инвертор, датчик напряжения, аккумуляторную батарею, датчик тока, первый вывод которого соединен с первым выводом датчика напряжения, второй вывод соединен с положительным выводом АБ, блок питания, блок управления (БУ), соединенный с выходом блока питания, инвертором, третьим выводом датчика тока и третьим выводом датчика напряжения, пульт управления и индикации (ПУиИ), соединенный с БУ, и нагрузку, введены корректор коэффициента мощности (ККМ), положительный вход которого соединен с положительным выходом низкочастотного трехфазного выпрямителя, отрицательный вход с отрицательным выходом низкочастотного трехфазного выпрямителя, дополнительный вход соединен с блоком управления, положительный выход ККМ соединен с положительным входом инвертора, отрицательный выход соединен с отрицательным входом инвертора, первый дополнительно введенный датчик напряжения, первый вывод которого подключен к положительному выходу ККМ, второй вывод к отрицательному выходу ККМ, а третий вывод к БУ, трансформаторно-выпрямительный блок, входы которого соединены с выходами инвертора, положительный выход соединен с первым выводом датчика тока, отрицательный выход соединен с отрицательным выводом АБ, стабилизатор напряжения, положительный вход которого соединен с положительным выходом трансформаторно-выпрямительного блока, отрицательный вход соединен с отрицательным выходом трансформаторно-выпрямительного блока и вторым выводом датчика напряжения, отрицательный выход соединен с отрицательным выводом нагрузки, дополнительный выход соединен с БУ, дополнительно введенный датчик тока, первый вывод которого соединен с положительным выходом стабилизатора напряжения, второй вывод соединен с положительным выводом нагрузки, а третий вывод с БУ, второй дополнительно введенный датчик напряжения, первым выводом соединенный с положительным выводом нагрузки, вторым выводом соединенный с отрицательным выводом нагрузки, а третим выводом с БУ, датчик температуры, соединенный с БУ, блок последовательного интерфейса, соединенный с БУ, при этом входные выводы блока питания соединены с выводами АБ.The problem is solved in that in the known device for charging the battery and discharging the battery with a stabilized current to the load, containing a low-frequency three-phase rectifier, inverter, voltage sensor, battery, current sensor, the first output of which is connected to the first output of the voltage sensor, the second output is connected to a positive terminal AB, a power supply unit, a control unit (CU) connected to the output of the power supply unit, an inverter, a third terminal of a current sensor and a third terminal of a voltage sensor, a control and indication panel (PU II), connected to the control unit, and the load, a power factor corrector (KKM) is introduced, the positive input of which is connected to the positive output of the low-frequency three-phase rectifier, the negative input with the negative output of the low-frequency three-phase rectifier, the additional input is connected to the control unit, the positive output of the KKM is connected to the positive input of the inverter, the negative output is connected to the negative input of the inverter, the first additionally entered voltage sensor, the first output of which is connected to the the final output of the KKM, the second output to the negative output of the KKM, and the third output to the control unit, the transformer-rectifier unit, the inputs of which are connected to the outputs of the inverter, the positive output is connected to the first output of the current sensor, the negative output is connected to the negative terminal of the AB, voltage regulator, positive the input of which is connected to the positive output of the transformer-rectifier unit, the negative input is connected to the negative output of the transformer-rectifier unit and the second output of the voltage sensor , the negative output is connected to the negative output terminal of the load, the additional output is connected to the control unit, an additionally introduced current sensor, the first terminal of which is connected to the positive output of the voltage regulator, the second terminal is connected to the positive terminal of the load, and the third terminal to the control unit, the second additionally introduced voltage sensor, the first terminal connected to the positive terminal of the load, the second terminal connected to the negative terminal of the load, and the third terminal to the control unit, the temperature sensor connected to the control unit, the last The interface is connected to the control unit, while the input terminals of the power supply are connected to the terminals of the battery.
Введение в схему ККМ трансформаторно-выпрямительного блока, первого введенного датчика напряжения и датчика температуры позволяет осуществлять подзаряд АБ стабилизированным напряжением различной величины, зависящей от температуры и заряженности АБ. Подключение блока питания к АБ позволяет сохранять работоспособность БУ при отсутствии входного напряжения. Введенные стабилизатор напряжения и второй введенный датчик напряжения позволяют осуществлять стабилизацию напряжения на нагрузке (бортовой сети) как при наличии, так и в отсутствии напряжения входной сети. Введенный датчик тока предназначен для защиты от перегрузки и короткого замыкания в нагрузке. Введенный блок последовательного интерфейса предназначен для связи с системой управления движением электровоза.The introduction of a transformer-rectifier unit, the first voltage sensor and a temperature sensor introduced into the KKM circuit allows the battery to be charged with a stabilized voltage of various sizes, depending on the temperature and battery charge. Connecting the power supply to the battery allows you to maintain the operability of the control unit in the absence of input voltage. The introduced voltage stabilizer and the second voltage sensor introduced allow voltage stabilization at the load (on-board network) both in the presence and in the absence of input voltage. The introduced current sensor is designed to protect against overload and short circuit in the load. The introduced serial interface unit is designed for communication with the locomotive motion control system.
На чертеже представлена схема устройства подзаряда АБ и питания бортовой сети электровоза.The drawing shows a diagram of a device for recharging the battery and power on-board network of an electric locomotive.
Устройство включает низкочастотный трехфазный выпрямитель 1, положительный выход которого соединен с положительным входом ККМ 2, а отрицательный выход - с отрицательным входом ККМ 2, при этом дополнительный вход ККМ 2 подключен к БУ 3, первый дополнительно введенный датчик напряжения 4, первым выводом соединенным с положительным выходом ККМ 2, вторым выводом соединенный с отрицательным выходом ККМ 2, а третьим выводом - с БУ 3, инвертор 5, положительный вход которого соединен с положительным выходом ККМ 2, отрицательный вход соединен с отрицательным выходом ККМ 2, а дополнительный вход соединен с БУ 3, трансформаторно-выпрямительный блок 6, входы которого соединены с выходами инвертора 5, датчик тока 7, первый вывод которого соединен с первым выводом датчика напряжения 8 и положительным выходом трансформаторно-выпрямительного блока, второй вывод соединен с положительным выводом АБ 9, а третий вывод соединен с БУ 3, второй вывод датчика напряжения 8 соединен с отрицательным выводом АБ 9, третий вывод датчика напряжения 8 соединен с БУ 3, блок питания 10, выход которого соединен с БУ 3, а входные выводы соединены с выводами АБ 9, ПУиИ 11, соединенный с БУ 3, стабилизатор напряжения 12, положительный вход которого соединен с положительным выходом трансформаторно-выпрямительного блока 6, отрицательный вход соединен с отрицательным выходом трансформаторно-выпрямительного блока 6 и отрицательным выводом АБ 9, отрицательный выход соединен с отрицательным выводом нагрузки 13, дополнительный вход соединен с БУ 3, дополнительно введенный датчик тока 14, первый вывод которого соединен с положительным выходом стабилизатора напряжения 12, второй вывод соединен с положительным выводом нагрузки 13, а третий вывод с БУ 3, второй дополнительно введенный датчик напряжения 15, первым выводом соединенный с положительным выводом нагрузки 13, вторым выводом соединенный с отрицательным выводом нагрузки 13, а третим выводом с БУ 3, датчик температуры 16, соединенный с БУ 3, блок последовательного интерфейса 17, соединенный с БУ 3.The device includes a low-frequency three-phase rectifier 1, the positive output of which is connected to the positive input of the KKM 2, and the negative output is connected to the negative input of the KKM 2, while the additional input of the KKM 2 is connected to the BU 3, the first additional input voltage sensor 4, the first output connected to the positive the output of KKM 2, the second output connected to the negative output of KKM 2, and the third output to BU 3, the inverter 5, the positive input of which is connected to the positive output of KKM 2, the negative input is connected to the negative the output KKM 2, and the additional input is connected to the BU 3, the transformer-rectifier unit 6, the inputs of which are connected to the outputs of the inverter 5, the current sensor 7, the first output of which is connected to the first output of the voltage sensor 8 and the positive output of the transformer-rectifier unit, the second the output is connected to the positive output of AB 9, and the third output is connected to the BU 3, the second output of the voltage sensor 8 is connected to the negative output of the AB 9, the third output of the voltage sensor 8 is connected to the BU 3, the power supply 10, the output of which is connected to the BU 3, and in the findings are connected to the terminals AB 9, PUiI 11 connected to the control unit 3, a voltage regulator 12, the positive input of which is connected to the positive output of the transformer-rectifier unit 6, the negative input is connected to the negative output of the transformer-rectifier unit 6 and the negative terminal AB 9, the negative output is connected to the negative output of the load 13, an additional input is connected to the control unit 3, an additionally introduced current sensor 14, the first output of which is connected to the positive output of the voltage regulator 12, The second terminal is connected to the positive terminal of the load 13, and the third terminal is with the BU 3, the second additionally input voltage sensor 15, the first terminal is connected to the positive terminal of the load 13, the second terminal is connected to the negative terminal of the load 13, and the third terminal is with the BU 3, the temperature sensor 16, connected to the control unit 3, the serial interface unit 17, connected to the control unit 3.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Блок питания 10, запитываясь от АБ 9, вырабатывает необходимые напряжения питания для БУ 3. Стабилизированное напряжение на нагрузке 13 обеспечивается стабилизатором напряжения 12, выполненным по схеме повышающе-понижающего широтно-импульсного модулятора (ШИМ). Сигнал датчика напряжения 15 поступает в БУ 3 и служит для определения величины рассогласования напряжения нагрузки 13 и уставки, заданной в БУ 3. В зависимости от величины и знака рассогласования БУ 3 формирует сигнал увеличения/уменьшения скважности ШИМа, поступающего в стабилизатор напряжения 12. Если напряжение АБ 9 меньше напряжения бортовой сети, стабилизатор напряжения 12 работает как повышающий ШИМ-преобразователь, если больше - как понижающий ШИМ-преобразователь. Сигнал датчика тока 14 поступает в БУ 3 и служит для определения перегрузки бортовой сети и защиты от короткого замыкания в нагрузке.The power supply 10, powered by AB 9, generates the necessary supply voltages for the control unit 3. The stabilized voltage at the load 13 is provided by the voltage stabilizer 12, made according to the scheme of increasing-decreasing pulse-width modulator (PWM). The signal of the voltage sensor 15 is supplied to the control unit 3 and serves to determine the magnitude of the mismatch of the load voltage 13 and the settings specified in the control unit 3. Depending on the size and sign of the mismatch, the control unit 3 generates a signal for increasing / decreasing the duty cycle of the PWM supplied to the voltage regulator 12. If the voltage AB 9 is less than the voltage of the on-board network, the voltage regulator 12 works as a boost PWM converter, if more - as a step-down PWM converter. The signal of the current sensor 14 is supplied to the control unit 3 and is used to determine the overload of the on-board network and to protect against short circuit in the load.
При появлении на входе устройства трехфазного, однофазного или постоянного питающего напряжения начинает работать часть схемы, предназначенная для подзаряда АБ, включающая в себя низкочастотный трехфазный выпрямитель 1, инвертор 5, датчик напряжения 8, датчик тока 7, ККМ 2, трансформаторно-выпрямительный блок 6, датчик температуры 16. Напряжение с выхода низкочастотного трехфазного выпрямителя 1 поступает на вход ККМ 2, который может быть выполнен по схеме активной или пассивной коррекции коэффициента мощности, в функции которого входят плавный заряд емкости входных конденсаторов, расположенных в ККМ 2, и коррекция коэффициента мощности. Сигнал датчика напряжения 4, поступающий в БУ 3, служит для определения уровня напряжения на выходе ККМ 2 и момента отключения цепей плавного заряда емкости входных конденсаторов, расположенных в ККМ 2, а также используется для управления работой ККМ 2, выполненного по схеме активной коррекции.When a three-phase, single-phase or constant supply voltage appears at the input of the device, the part of the circuit intended for recharging the battery starts, including a low-frequency three-phase rectifier 1, inverter 5, voltage sensor 8, current sensor 7, KKM 2, transformer-rectifier block 6, temperature sensor 16. The voltage from the output of the low-frequency three-phase rectifier 1 is supplied to the input of KKM 2, which can be performed according to the scheme of active or passive correction of the power factor, the functions of which include chargeq input capacitance capacitors disposed in the LSP 2, and power factor correction. The voltage sensor 4 signal supplied to the control unit 3 serves to determine the voltage level at the output of the KKM 2 and the moment of disconnection of the smooth charge circuit of the capacitance of the input capacitors located in the KKM 2, and is also used to control the operation of the KKM 2, performed according to the active correction scheme.
Постоянное напряжение с выхода ККМ 2 поступает на вход инвертора 5, выполненного по мостовой или полумостовой схеме, который преобразует постоянное напряжение в переменное высокочастотное, поступающее затем в трансформаторно-выпрямительный блок 6, включающий в себя высокочастотный трансформатор, содержащий одну или более первичную обмотку и одну или более вторичную обмотку, одно- или двухполупериодные диодные выпрямители, подключенные к каждой из вторичных обмоток, и LC-фильтр, состоящий из индуктора, подключенного к выходу каждого диодного выпрямителя, и накопительного конденсатора. Трансформатор предназначен для гальванической развязки АБ 9 от входной сети и изменения амплитуды напряжения на вторичных обмотках по сравнению с напряжением на входе трансформатора, диодные выпрямители преобразуют переменное напряжение в импульсное однополярное напряжение, которое затем LC-фильтром преобразуется в усредненное постоянное. Напряжение, формируемое трансформаторно-выпрямительным блоком 6, поступает на стабилизатор 12 и АБ 9, подзаряжая таким образом АБ 9.The constant voltage from the output of the KKM 2 is supplied to the input of the inverter 5, made according to a bridge or half-bridge circuit, which converts the constant voltage into alternating high-frequency, which then enters the transformer-rectifier unit 6, which includes a high-frequency transformer containing one or more primary windings and one or more secondary winding, one- or two-half-period diode rectifiers connected to each of the secondary windings, and an LC filter consisting of an inductor connected to the output of each diode th rectifier and storage capacitor. The transformer is designed to galvanically isolate the AB 9 from the input network and to change the voltage amplitude on the secondary windings compared to the voltage at the transformer input, diode rectifiers convert the alternating voltage into a pulsed unipolar voltage, which is then converted by the LC filter to an average constant voltage. The voltage generated by the transformer-rectifier unit 6, is supplied to the stabilizer 12 and AB 9, thus recharging the AB 9.
Сигнал датчика напряжения 8 поступает в БУ 3 и служит для определения величины рассогласования зарядного напряжения АБ 9 и уставки, заданной в БУ 3. В зависимости от величины и знака рассогласования БУ 3 формирует сигнал увеличения/уменьшения времени открытого состояния силовых ключей инвертора 5, что в свою очередь приводит к увеличению/уменьшению зарядного напряжения. Величина уставки, задающей зарядное напряжение, зависит от сигнала с датчика температуры 16, поступающего в БУ 3. Датчик температуры 16 установлен на АБ 9 и служит для задания зависимости зарядного напряжения АБ 9 от температуры батареи, согласно техническим условиям (ТУ) на батарею.The signal of the voltage sensor 8 is supplied to the control unit 3 and serves to determine the value of the mismatch of the charging voltage AB 9 and the setting specified in the control unit 3. Depending on the size and sign of the mismatch, the control unit 3 generates a signal for increasing / decreasing the open time of the power switches of the inverter 5, which in turn, leads to an increase / decrease in the charging voltage. The value of the setting that sets the charging voltage depends on the signal from the temperature sensor 16 entering the control unit 3. The temperature sensor 16 is installed on the battery 9 and serves to set the dependence of the charging voltage of the battery 9 on the battery temperature, according to the technical specifications (TU) on the battery.
Сигнал датчика тока 7 поступает в БУ 3 и служит для ограничения максимально допустимого зарядного тока АБ 9, указанного в ТУ на батарею. При достижении предельного зарядного тока БУ 3 уменьшает зарядное напряжение ниже уровня, определяемого уставкой для данной температуры АБ 9, и по мере спада зарядного тока (роста заряженности АБ 9) увеличивает зарядное напряжение до уровня уставки.The signal of the current sensor 7 enters the control unit 3 and serves to limit the maximum allowable charging current AB 9 indicated in the technical specifications for the battery. Upon reaching the maximum charging current, the BU 3 reduces the charging voltage below the level determined by the setpoint for the given temperature of AB 9, and as the charging current drops (the charge of the AB 9 increases), it increases the charging voltage to the setpoint level.
ПУиИ 11 предназначен для отображения информации о величинах токов и напряжений, вырабатываемых устройством, и считывания из памяти БУ 3 диагностической информации о возможных неисправностях устройства.ПУИИ 11 is designed to display information about the magnitudes of currents and voltages generated by the device, and read from the memory BU 3 diagnostic information about possible device malfunctions.
Блок последовательного интерфейса 17 предназначен для передачи в систему управления верхнего уровня получаемую от БУ 3 информацию о величинах входного, зарядного и выходного напряжений, зарядного и выходного токов, температуре АБ 9, состоянии устройства и получает от нее необходимые команды для БУ 3.The serial interface unit 17 is designed to transmit information on the values of input, charging and output voltages, charging and output currents, temperature AB 9, device status received from the BU 3 to the upper level control system and receives the necessary commands from it for the BU 3.
Понижающий и повышающий ШИМ-преобразователи работают поочередно в зависимости от соотношения напряжений АБ и нагрузки, обеспечивая поддержание напряжения на нагрузке 13 в заданных пределах без резких скачков при появлении/пропадании питающего напряжения.The step-down and step-up PWM converters operate alternately depending on the ratio of the voltage of the battery and the load, ensuring that the voltage at load 13 is maintained within the specified limits without sudden surges when the voltage appears / disappears.
Примененная в данном устройстве последовательность преобразований «входное напряжение-зарядное напряжение-бортовая сеть» позволяет исключить резких перепадов напряжения при появлении/пропадании входной сети на входе стабилизатора 12, т.к. напряжение на АБ 9 не может измениться скачком, что позволяет обеспечить бортовую сеть стабилизированным напряжением без скачков напряжения во всех режимах работы, при этом напряжение батареи может быть как больше, так и меньше напряжения бортовой сети электровоза. Зарядное напряжение, вырабатываемое устройством, зависит от температуры и заряженности АБ 9, что позволяет эффективно подзаряжать батарею в широком диапазоне температур окружающей среды.The sequence of transformations used in this device, “input voltage-charging voltage-on-board network”, allows us to exclude sudden voltage drops when the input network appears / disappears at the input of the stabilizer 12, because the voltage on the AB 9 cannot change abruptly, which makes it possible to provide the on-board network with a stabilized voltage without voltage surges in all operating modes, while the battery voltage can be either more or less than the voltage of the on-board network of an electric locomotive. The charging voltage generated by the device depends on the temperature and charge of the AB 9, which allows you to effectively recharge the battery in a wide range of ambient temperatures.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008109288/09A RU2374741C1 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Device for charging storage battery and supplying power to onboard system of electric locomotive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008109288/09A RU2374741C1 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Device for charging storage battery and supplying power to onboard system of electric locomotive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2374741C1 true RU2374741C1 (en) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008109288/09A RU2374741C1 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Device for charging storage battery and supplying power to onboard system of electric locomotive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2374741C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521108C2 (en) * | 2012-07-18 | 2014-06-27 | Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Device for electric energy transmission in rocket and space complexes (versions) |
| RU2784016C1 (en) * | 2022-07-31 | 2022-11-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Вольт2Гоу" | Electric storage device of modular type |
-
2008
- 2008-03-11 RU RU2008109288/09A patent/RU2374741C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Вестник ВЭлНИИ. Новочеркасск, 2005, №2(49), с.141-147. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521108C2 (en) * | 2012-07-18 | 2014-06-27 | Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Device for electric energy transmission in rocket and space complexes (versions) |
| RU2784016C1 (en) * | 2022-07-31 | 2022-11-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Вольт2Гоу" | Electric storage device of modular type |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101273995B1 (en) | Power source device | |
| CN108933469B (en) | Electrical System | |
| US10461553B2 (en) | Power source device | |
| US9499060B2 (en) | Power conversion device | |
| US8981712B2 (en) | Converter and submodule of a converter for charging or discharging an energy store | |
| US10759285B2 (en) | Power supply system | |
| KR20170126053A (en) | Bidirectional powering on board charger, vehicle power providing system comprising the same, and control method therefor | |
| JP6928863B2 (en) | Charging device and in-vehicle power supply | |
| JP2011239493A (en) | Output controller for hybrid engine generator | |
| US10778106B2 (en) | Power conversion system | |
| US11273315B2 (en) | Method and device for defibrillation | |
| US20130285476A1 (en) | Power supply device, inverter device, power tool | |
| JP2014171313A (en) | Dc/dc converter | |
| EP3648276A1 (en) | Control of dc voltage distribution system | |
| WO2020238735A1 (en) | Offline uninterruptible power source and control method therefor | |
| KR20070001031A (en) | Uninterrupted power supply apparatus with a solar generating apparatus | |
| JP2012135173A (en) | Battery charger | |
| RU2374741C1 (en) | Device for charging storage battery and supplying power to onboard system of electric locomotive | |
| RU2374740C2 (en) | Device for charging storage battery and supplying power to onboard system of electric locomotive | |
| JP2010110056A (en) | Power distribution system | |
| JPH0833233A (en) | Ac/dc uninterruptible power supply | |
| JP2008035573A (en) | Electricity accumulation device employing electric double layer capacitor | |
| US11539223B2 (en) | Charging/discharging apparatus | |
| CN210225255U (en) | Vehicle fuel cell DC-DC converter and vehicle power system | |
| KR20220094661A (en) | DC-DC Converter Based on Current Sensing of Inductor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100312 |