RU2551661C1 - Power unit of automobile electrical system - Google Patents
Power unit of automobile electrical system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551661C1 RU2551661C1 RU2013154816/07A RU2013154816A RU2551661C1 RU 2551661 C1 RU2551661 C1 RU 2551661C1 RU 2013154816/07 A RU2013154816/07 A RU 2013154816/07A RU 2013154816 A RU2013154816 A RU 2013154816A RU 2551661 C1 RU2551661 C1 RU 2551661C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- terminal
- relay
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке высокочастотных источников питания с гальванической развязкой выходного напряжения для транспортных средств с комбинированными энергоустановками.The invention relates to electrical engineering and can be used in the development of high-frequency power supplies with galvanic isolation of the output voltage for vehicles with combined power plants.
Известно устройство (Вершигора В.А., Игнатов А.П. и др. Автомобиль ВА3-2108. - М.: ДОСААФ, 1986. - 286 с.), в котором для питания бортсети автомобиля используется синхронная электромашина (автомобильный генератор) с приводом от двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС).A device is known (Vershigora V.A., Ignatov A.P. et al. Automobile VA3-2108. - M .: DOSAAF, 1986. - 286 pp.), In which a synchronous electric machine (car generator) is used to power the vehicle’s electrical network driven by an internal combustion engine (hereinafter ICE).
Недостатком этого устройства при использовании его для питания бортсети автомобилей с комбинированными энергоустановками является нарушение энергобаланса бортсети из-за наличия режимов движения автомобиля исключительно на «электротяге», т.е. когда ДВС выключен, а также относительно низкий к.п.д.The disadvantage of this device when used to power the onboard network of cars with combined power plants is a violation of the power balance of the onboard network due to the presence of vehicle driving modes exclusively on "electric traction", i.e. when the internal combustion engine is turned off, as well as a relatively low efficiency
Известно также устройство стабилизированного источника питания, патент РФ №2426168, МПК G05F 1/56, публ. 10.08.2011 г., обеспечивающее качественное электропитание питание нагрузки путем введения стабилизации частоты переключений.It is also known device stabilized power source, RF patent No. 2426168, IPC G05F 1/56, publ. 08/10/2011, providing high-quality power supply to the load by introducing stabilization of the switching frequency.
Недостатком этого устройства является отсутствие гальванической развязки выходного напряжения.The disadvantage of this device is the lack of galvanic isolation of the output voltage.
Известно также устройство мостового инвертора, патент РФ №2223590, МПК Н02М 3/337, Н02М 7/219, G05F 1/56, публ. 10.02.2004 г., обеспечивающее питание нагрузки гальванически развязанным напряжением, причем несмотря на наличие в силовой цепи однофазного мостового преобразователя решен вопрос исключения постоянной составляющей в первичной обмотке выходного трансформатора.Also known is a bridge inverter device, RF patent No. 2223590, IPC Н02М 3/337, Н02М 7/219, G05F 1/56, publ. 02/10/2004, providing power to the load with galvanically isolated voltage, and despite the presence of a single-phase bridge converter in the power circuit, the issue of eliminating the DC component in the primary winding of the output transformer has been resolved.
Недостатком этого устройства является отсутствие защиты от внезапных включений-отключений напряжения питания, а также низкие энергетические показатели, обусловленные использованием ШИМ-регулирования напряжения в первичной обмотке выходного трансформатора.The disadvantage of this device is the lack of protection against sudden on-off power supply, as well as low energy performance due to the use of PWM voltage regulation in the primary winding of the output transformer.
Наиболее близким техническим решением является бортовое зарядное устройство, патент РФ №2101830, МПК H02J 7/10, Н02М 7/12, публ. 10.01.1998 г., принятое за прототип, в котором для питания нагрузки используется высокочастотный полумостовой транзисторный преобразователь с гальванической развязкой выходного напряжения.The closest technical solution is the on-board charger, RF patent No. 2101830, IPC H02J 7/10, H02M 7/12, publ. 01/10/1998, adopted as a prototype in which a high-frequency half-bridge transistor converter with galvanic isolation of the output voltage is used to power the load.
Недостатком этого устройства являются низкие энергетические показатели, обусловленные использованием ШИМ-регулирования напряжения в первичной обмотке выходного трансформатора.The disadvantage of this device is the low energy performance due to the use of PWM voltage regulation in the primary winding of the output transformer.
Целью изобретения является повышение энергетических показателей и расширение функциональных свойств устройства.The aim of the invention is to increase energy performance and expand the functional properties of the device.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее источник питания собственных нужд, подключенный к бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батарее, полумостовой транзисторный преобразователь, вход которого через токоограничивающий резистор подключен к источнику питания, а выход через датчик тока подключен к первичной обмотке трансформаторно-выпрямительного каскада, подключенного через выходной фильтр к бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батарее, первый и второй усилители мощности для управления транзисторами полумостового транзисторного преобразователя, регулятор напряжения, вход которого подключен к бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батарее, компаратор, RS-триггер и триггер со счетным входом, первое и второе реле, первые выводы катушек которых объединены и подключены к плюсовому выводу внутреннего источника питания второго усилителя мощности, при этом второй вывод катушки первого реле подключен к среднему выводу внутреннего источника питания второго усилителя мощности через нормально замкнутый контакт второго реле, нормально разомкнутый контакт которого шунтирует токоограничивающий резистор, а второй вывод катушки второго реле подключен к выходу датчика наличия напряжения на положительной входной клемме полумостового транзисторного преобразователя, первый и второй логические элементы 4ИЛИ-НЕ, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго усилителей мощности, при этом первые входы логических элементов 4ИЛИ-НЕ подключены через нормально замкнутый контакт первого реле к среднему выводу внутреннего источника питания второго усилителя мощности, а через нормально разомкнутый контакт этого же реле - к положительному выводу этого же источника питания, вторые входы логических элементов 4ИЛИ-НЕ подключены к прямому выходу RS-триггера, третьи входы - к R-входу RS-триггера и к счетному входу второго триггера, прямой выход которого подключен к четвертому входу первого логического элемента 4ИЛИ-НЕ, а инверсный выход этого триггера подключен к четвертому входу второго логического элемента 4ИЛИ-НЕ, при этом выход датчика тока полумостового транзисторного преобразователя через компаратор подключен к S-входу RS-триггера, введен генератор прямоугольных импульсов, выход которого подключен к третьим входам логических элементов 4ИЛИ-НЕ, а источник питания содержит понижающий ШИМ-регулятор, образованный последовательно соединенными дросселем и полевым транзистором, сток которого подключен к общей точке соединения первой клеммы дросселя и катода диода, а исток этого полевого транзистора подключен к плюсовой выходной клемме входного фильтра, минусовая выходная клемма которого подключена к аноду диода, при этом вторая клемма дросселя является плюсовой выходной клеммой источника питания и подключена к инвертирующему входу сумматора, неинвертирующий вход этого сумматора подключен к выходу регулятора напряжения, а выход сумматора через релейный элемент и третий усилитель мощности подключен к затвору полевого транзистора, при этом второй выход регулятора напряжения через индикатор подключен к плюсовой клемме бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батареи.This goal is achieved by the fact that in a known device containing an auxiliary power supply connected to an on-board twelve-volt battery, a half-bridge transistor converter, the input of which is connected to a power source through a current-limiting resistor, and the output through a current sensor is connected to the primary winding of the transformer-rectifier cascade connected through an output filter to an on-board twelve-volt battery, the first and second power amplifiers for controlling transistors of a half-bridge transistor converter, a voltage regulator whose input is connected to an on-board twelve-volt battery, a comparator, an RS-flip-flop and a flip-flop with a counting input, the first and second relays, the first coils of which are combined and connected to the positive terminal of the internal power source of the second power amplifier while the second terminal output of the coil of the first relay is connected to the middle terminal of the internal power source of the second power amplifier through a normally closed WTO contact relay, the normally open contact of which shunts the current-limiting resistor, and the second coil output of the second relay is connected to the output of the voltage presence sensor at the positive input terminal of the half-bridge transistor converter, the first and second logical elements are 4OR-NOT, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second amplifiers, respectively power, while the first inputs of 4 OR logic gates are not connected through the normally closed contact of the first relay to the middle terminal of the internal power supply second power amplifier, and through the normally open contact of the same relay to the positive terminal of the same power source, the second inputs of the 4 OR logic gates are connected to the direct output of the RS trigger, the third inputs to the R input of the RS trigger and to the counting the input of the second trigger, the direct output of which is connected to the fourth input of the first logic element 4 OR NOT, and the inverse output of this trigger is connected to the fourth input of the second logic element 4 OR NOT, while the output of the current sensor is half-bridge transistor The driver through a comparator is connected to the S-input of the RS-flip-flop, a square-wave pulse generator is introduced, the output of which is connected to the third inputs of 4 OR NOT logic elements, and the power supply contains a step-down PWM controller formed by a series-connected inductor and field-effect transistor, the drain of which is connected to the common connection point of the first terminal of the inductor and the cathode of the diode, and the source of this field-effect transistor is connected to the positive output terminal of the input filter, the negative output terminal of which is connected to the anode of the diode, the second inductor terminal is the positive output terminal of the power source and is connected to the inverting input of the adder, the non-inverting input of this adder is connected to the output of the voltage regulator, and the output of the adder is connected to the gate of the field-effect transistor through a relay element and a third power amplifier, while the second output of the voltage regulator through the indicator connected to the positive terminal of the on-board twelve-volt battery.
На чертеже показана схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.
Блок питания бортсети автомобиля содержит источник питания собственных нужд 1, подключенный к бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батарее 2, полумостовой транзисторный преобразователь 3, вход которого через токоограничивающий резистор 4 подключен к источнику питания 5, а выход через датчик 6 тока подключен к первичной обмотке трансформаторно-выпрямительного каскада 7, подключенного через выходной фильтр 8 к бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батарее 2, первый 9 и второй 10 усилители мощности для управления транзисторами полумостового транзисторного преобразователя 3, регулятор напряжения 11, вход которого подключен к бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батарее 2, компаратор 12, RS-триггер 13 и триггер 14 со счетным входом, первое 15 и второе 16 реле, первые выводы катушек которых объединены и подключены к плюсовому выводу внутреннего источника питания второго усилителя мощности 10, при этом второй вывод катушки К 15.1 первого реле 15 подключен к среднему выводу внутреннего источника питания второго усилителя мощности 10 через нормально замкнутый контакт 16.2 второго реле 16, нормально разомкнутый контакт которого шунтирует токоограничивающий резистор 4, а второй вывод катушки К 16.1 второго реле 16 подключен к выходу датчика 17 наличия напряжения на положительной входной клемме полумостового транзисторного преобразователя 3, первый 18 и второй 19 логические элементы 4ИЛИ-НЕ, выходы которых подключены к входам соответственно первого 9 и второго 10 усилителей мощности, при этом первые входы логических элементов 18, 19 4ИЛИ-НЕ подключены через нормально замкнутый контакт 15.2 первого реле 15 к среднему выводу внутреннего источника питания второго усилителя мощности 10, а через нормально разомкнутый контакт этого же реле 15 - к положительному выводу этого же источника питания, вторые входы логических элементов 18, 19 4ИЛИ-НЕ подключены к прямому выходу RS-триггера 13, третьи входы - к R-входу RS-триггера 13 и к счетному входу второго триггера 14, прямой выход которого подключен к четвертому входу первого 18 логического элемента 4ИЛИ-НЕ, а инверсный выход этого триггера 14 подключен к четвертому входу второго 19 логического элемента 4ИЛИ-НЕ, при этом выход датчика 6 тока полумостового транзисторного преобразователя 3 через компаратор 12 подключен к S-входу RS-триггера 13. Кроме того, блок питания бортсети автомобиля содержит генератор 20 прямоугольных импульсов, выход которого подключен к третьим входам логических элементов 18, 19 4ИЛИ-НЕ, а источник питания 5 содержит понижающий ШИМ-регулятор, образованный последовательно соединенными дросселем 21 и полевым транзистором 22, сток которого подключен к общей точке соединения первой клеммы дросселя 21 и катода диода 23, а исток этого полевого транзистора 22 подключен к плюсовой выходной клемме входного фильтра 24, минусовая выходная клемма которого подключена к аноду диода 23, при этом вторая клемма дросселя 21 является плюсовой выходной клеммой источника питания 5 и подключена к инвертирующему входу сумматора 25, неинвертирующий вход этого сумматора 25 подключен к выходу регулятора 11 напряжения, а выход сумматора 25 через релейный элемент 26 и третий усилитель 27 мощности подключен к затвору полевого транзистора 22, при этом второй выход регулятора напряжения 11 через индикатор 28 подключен к плюсовой клемме бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батареи 2.The vehicle’s power supply unit contains an auxiliary power supply 1 connected to an on-board twelve-volt battery 2, a half-bridge transistor converter 3, the input of which is connected to a power source 5 through a current-limiting resistor 4, and the output through a current sensor 6 is connected to the primary winding of the transformer-rectifier cascade 7, connected through an output filter 8 to an on-board twelve-volt battery 2, the first 9 and second 10 power amplifiers for controlling transistors a half-bridge transistor converter 3, a voltage regulator 11, the input of which is connected to an on-board twelve-volt battery 2, a comparator 12, an RS-flip-flop 13 and a flip-flop 14 with a counting input, the first 15 and second 16 relays, the first coils of which are connected and connected to the positive terminal the internal power source of the second power amplifier 10, while the second output of the coil K 15.1 of the first relay 15 is connected to the middle terminal of the internal power source of the second power amplifier 10 through a normally closed contact 16. 2 of the second relay 16, the normally open contact of which shunts the current-limiting resistor 4, and the second output of the coil K 16.1 of the second relay 16 is connected to the output of the voltage presence sensor 17 at the positive input terminal of the half-bridge transistor converter 3, the first 18 and second 19 logic elements 4 OR NOT, the outputs of which are connected to the inputs of the first 9 and second 10 power amplifiers, respectively, with the first inputs of the logic elements 18, 19 4 OR NOT connected via a normally closed contact 15.2 of the first relay 15 to the middle output the internal power source of the second power amplifier 10, and through the normally open contact of the same relay 15 to the positive terminal of the same power source, the second inputs of the logic elements 18, 19 4 are NOT connected to the direct output of the RS-trigger 13, the third inputs to The R-input of the RS-flip-flop 13 and to the counting input of the second flip-flop 14, the direct output of which is connected to the fourth input of the first 18 logic element 4 OR NOT, and the inverse output of this trigger 14 is connected to the fourth input of the second 19 logic element 4 OR NOT, output gauge The current field 6 of the half-bridge transistor converter 3 is connected through the comparator 12 to the S-input of the RS-flip-flop 13. In addition, the vehicle’s power supply unit contains a rectangular pulse generator 20, the output of which is connected to the third inputs of the logic elements 18, 19 4 OR-NOT, and the source The power supply 5 contains a PWM down-regulator formed by a series-connected inductor 21 and a field effect transistor 22, the drain of which is connected to a common connection point of the first terminal of the inductor 21 and the cathode of the diode 23, and the source of this field effect transistor 22 p connected to the positive output terminal of the input filter 24, the negative output terminal of which is connected to the anode of the diode 23, while the second terminal of the inductor 21 is the positive output terminal of the power supply 5 and is connected to the inverting input of the adder 25, the non-inverting input of this adder 25 is connected to the output of the controller 11 voltage, and the output of the adder 25 through the relay element 26 and the third power amplifier 27 is connected to the gate of the field effect transistor 22, while the second output of the voltage regulator 11 through the indicator 28 is connected to the positive 12-volt battery terminal 2.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В установившемся режиме высокое напряжение с буферного накопителя энергии (далее БНЭ) через входной фильтр 24 поступает на вход понижающего ШИМ-регулятора источника питания 5. ШИМ-регулятор формирует на входе полумостового транзисторного преобразователя 3 пониженное в несколько раз напряжение, пропорциональное заданному Uz, поступающему на неинвертирующий вход сумматора 25 с выхода регулятора напряжения 11. С выхода сумматора 25 разностный сигнал между заданным напряжением Uz и его текущим значением обеспечивает включение-отключение полевого транзистора 22 за счет соответствующих переключений релейного элемента 26. Так как генератор 20 вырабатывает последовательность симметричных импульсов со скважностью 0,5 (меандр), то напряжение на клеммах бортовой двенадцативольтовой батареи 2 строго пропорционально напряжению на входе полумостового транзисторного преобразователя 3, поэтому величина напряжения на клеммах бортовой двенадцативольтовой батареи 2 определяется величиной заданного напряжения UZ с выхода регулятора напряжения 11. Регулятор напряжения 11 формирует заданное напряжение UZ в функции поддержания на клеммах бортовой двенадцативольтовой батареи 2 напряжения, требуемого по условиям эксплуатации в зависимости от текущих значений нагрузки и температуры окружающей среды. Таким образом, в установившемся режиме ввиду наличия напряжения на входе полумостового транзисторного преобразователя 3 датчик 17 наличия напряжения источника питания 5 поддерживает второе реле 16 во включенному состоянии, то есть токоограничивающий резистор 4 зашунтирован нормально открытым контактом этого реле, а катушка первого реле 15 обесточена. Поэтому на первые входы логических элементов 4ИЛИ-НЕ 18, 19 поступает нулевое напряжение, не запрещая тем самым прохождение импульсов от генератора 20.In the steady state, a high voltage from a buffer energy storage device (hereinafter BNE) is supplied through an input filter 24 to the input of a step-down PWM controller of a power source 5. The PWM controller generates a voltage several times lower at the input of a half-bridge transistor converter, proportional to a given voltage supplied to Uz non-inverting input of the adder 25 from the output of the voltage regulator 11. From the output of the adder 25, the differential signal between the specified voltage Uz and its current value provides on-off fields transistor 22 due to the corresponding switching of the relay element 26. Since the generator 20 generates a sequence of symmetrical pulses with a duty cycle of 0.5 (square wave), the voltage at the terminals of the on-board twelve-volt battery 2 is strictly proportional to the voltage at the input of the half-bridge transistor converter 3, therefore, the voltage dvenadtsativoltovoy terminals onboard battery 2 is determined by the preset voltage U Z output from the voltage regulator 11. voltage regulator 11 generates a predetermined n U Z a voltage was maintain at terminals dvenadtsativoltovoy onboard battery 2 voltage function required by the operating conditions depending on current load and ambient temperature. Thus, in the steady state, due to the presence of voltage at the input of the half-bridge transistor converter 3, the voltage supply sensor 5 of the power supply 5 maintains the second relay 16 in the on state, i.e., the current-limiting resistor 4 is shunted by the normally open contact of this relay, and the coil of the first relay 15 is de-energized. Therefore, the first inputs of the logic elements 4 OR NOT 18, 19 receive a zero voltage, thereby preventing the passage of pulses from the generator 20.
При первоначальном подключении источника питания 5 к БНЭ заряд конденсаторов полумостового транзисторного преобразователя 3 происходит через токоограничивающий резистор 4, так как датчик 17 наличия напряжения еще не включил второе реле 16. Поэтому первое реле 15 оказывается включенным и блокируют своим нормально открытым контактом прохождение импульсов управления полумостовым транзисторным преобразователем 3. После того как конденсаторы полумостового транзисторного преобразователя 3 зарядятся до полного напряжения, датчик 17 наличия напряжения включает второе реле 16, шунтируя его нормально открытым контактом токоограничивающий резистор 4 и отключая тем самым первое реле 15. Теперь на первые входы первого 18 и второго 19 логических элементов 4ИЛИ-НЕ поступает нулевое напряжение, снимая тем самым блокировку прохождения импульсов управления полумостовым транзисторным преобразователем 3. В начальный момент времени напряжение на выходе RS-триггера 13 тоже равно нулю, так как ток еще не нарос до своего предельного значения. Генератор 20 вырабатывает последовательность симметричных импульсов со скважностью 0,5 (меандр), при высоком потенциале которых происходит переброс второго триггера 14 в противоположное состояние и осуществляется так называемая ″гарантированная пауза″, то есть запрет одновременного включения транзисторов полумостового транзисторного преобразователя 3. При низком потенциале на выходе генератора 20 включается, например, через первый усилитель мощности 9, верхний транзистор полумостового транзисторного преобразователя 3. В первичной обмотке трансформаторно-выпрямительного каскада 7 начинает нарастать ток. Если напряжение заряжаемой бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батареи 2 таково, что величина этого тока достигнет предельного значения, то сработает компаратор 12 и на выходе RS-триггер 13 установится высокий потенциал, в результате чего первый усилитель мощности 9, а следовательно, и силовой транзистор будут отключены. Ток начнет уменьшаться, но RS-триггер 13 останется в прежнем положении до тех пор, пока не будет переключен передним фронтом очередного импульса генератора 20. При этом сменится также и состояние второго триггера 14, что приведет к включению второго усилителя мощности 10 и нижнего транзистора полумостового транзисторного преобразователя 3. Ток в первичной обмотке трансформаторно-выпрямительного каскада 7 снизится до нуля и начнет возрастать в противоположном направлении. Когда он достигнет предельного значения, вновь сработает компаратор 12 и отключит тем самым усилитель мощности 10. Далее процесс повторяется, обеспечивая заряд бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батареи 2 стабильным током.When the power supply 5 is initially connected to the BEC, the capacitors of the half-bridge transistor converter 3 are charged through a current-limiting resistor 4, since the voltage sensor 17 has not yet turned on the second relay 16. Therefore, the first relay 15 is turned on and block the passage of half-bridge transistor control pulses with its normally open contact converter 3. After the capacitors of the half-bridge transistor converter 3 are charged to full voltage, the presence sensor 17 on voltage turns on the second relay 16, by shunting it with a normally open contact, the current-limiting resistor 4 and thereby disconnecting the first relay 15. Now the first inputs of the first 18 and second 19 logic elements 4 OR NOT receive zero voltage, thereby removing the blocking of the passage of control pulses by a half-bridge transistor converter 3. At the initial moment of time, the voltage at the output of the RS-flip-flop 13 is also equal to zero, since the current has not yet increased to its limit value. The generator 20 generates a sequence of symmetrical pulses with a duty cycle of 0.5 (meander), at a high potential of which the second trigger 14 is transferred to the opposite state and the so-called “guaranteed pause” is performed, that is, the transistors of the half-bridge transistor converter 3 are simultaneously turned on. At low potential at the output of the generator 20 is switched on, for example, through the first power amplifier 9, the upper transistor of the half-bridge transistor converter 3. In the primary heel transformer-rectifier stage 7 begins to increase current. If the voltage of the chargeable on-board twelve-volt battery 2 is such that the value of this current reaches the limit value, then the comparator 12 will work and the output of the RS-trigger 13 will set a high potential, as a result of which the first power amplifier 9, and therefore the power transistor will be turned off. The current will begin to decrease, but the RS flip-flop 13 will remain in the same position until it is switched by the leading edge of the next pulse of the generator 20. In this case, the state of the second flip-flop 14 will also change, which will lead to the inclusion of the second power amplifier 10 and the lower half-bridge transistor transistor converter 3. The current in the primary winding of the transformer-rectifier stage 7 will decrease to zero and begin to increase in the opposite direction. When it reaches the limit value, the comparator 12 will work again and thereby turn off the power amplifier 10. Next, the process is repeated, providing a steady current to the charge of the on-board 12-volt battery 2.
Если напряжение бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батареи 2 уже достигло такого значения, что ток в первичной обмотке трансформаторно-выпрямительного каскада 7 не нарастает до предельного значения, то срабатывания компаратора 12 не происходит и длительность включенного состояния транзисторов полумостового транзисторного преобразователя 3 определяется только генератором 20.If the voltage of the on-board twelve-volt battery 2 has already reached such a value that the current in the primary winding of the transformer-rectifier stage 7 does not increase to the limit value, then the comparator 12 does not operate and the on-state duration of the transistors of the half-bridge transistor converter 3 is determined only by the generator 20.
Внезапное отключение и включение напряжения БНЭ никак не отражается на алгоритме работы блока питания бортсети автомобиля, так как источник питания 1 собственных нужд подключен к бортовой двенадцативольтовой аккумуляторной батарее 2.The sudden disconnection and switching on of the voltage of the BNE in no way affects the operation algorithm of the power supply unit of the vehicle’s electrical network, since the auxiliary power supply 1 is connected to the on-board 12-volt battery 2.
Таким образом, в предлагаемом устройстве отсутствует ШИМ-регулирование напряжения в первичной обмотке трансформаторно-выпрямительного каскада 7, что обеспечивает максимально возможные энергетические показатели, а регулирование выходного напряжения блока питания бортсети автомобиля осуществляется за счет изменения напряжения на входе полумостового транзисторного преобразователя 3. Эти изменения обеспечиваются понижающим ШИМ-регулятором источника питания 5, задание для которого формируется регулятором напряжения 11 в функции поддержания на клеммах бортовой двенадцативольтовой батареи 2 напряжения, требуемого по условиям эксплуатации в зависимости от текущих значений нагрузки и температуры окружающей среды. Второй выход регулятора напряжения 11 через индикатор 28 подключен к плюсовой клемме бортовой двенадцативольтовой батареи 2 и сигнализирует включением индикатора 28 о критическом повышении или понижении напряжения на клеммах бортовой двенадцативольтовой батареи 2. В качестве такого регулятора можно использовать один из серийно выпускаемых интегральных регуляторов для автомобильных генераторов, например TC80223×WS фирмы Motorola, импульсный выход (ЕХС) которого подключается к неинвертирующему входу сумматора 25 через апериодический фильтр, а второй выход (LAMP) подключается к индикатору 28.Thus, in the proposed device there is no PWM voltage regulation in the primary winding of the transformer-rectifier cascade 7, which provides the maximum possible energy indicators, and the output voltage of the power supply unit of the vehicle electrical system is controlled by changing the voltage at the input of the half-bridge transistor converter 3. These changes are provided PWM-regulator of the power source 5, the task for which is formed by the voltage regulator 11 as a function Zhaniya at terminals dvenadtsativoltovoy onboard battery 2 voltage required by the operating conditions depending on current load and ambient temperature. The second output of the voltage regulator 11 through the indicator 28 is connected to the positive terminal of the on-board 12-volt battery 2 and signals by turning on the indicator 28 about a critical increase or decrease in voltage at the terminals of the on-board 12-volt battery 2. As such a regulator, one of the commercially available integral regulators for automobile generators can be used, for example, Motorola's TC80223 × WS, the pulse output (EXC) of which is connected to the non-inverting input of the adder 25 through an aperiodic filter, and w swarm output (LAMP) connected to the indicator 28.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013154816/07A RU2551661C1 (en) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | Power unit of automobile electrical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013154816/07A RU2551661C1 (en) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | Power unit of automobile electrical system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2551661C1 true RU2551661C1 (en) | 2015-05-27 |
Family
ID=53294563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013154816/07A RU2551661C1 (en) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | Power unit of automobile electrical system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2551661C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU720663A1 (en) * | 1977-09-30 | 1980-03-05 | Московский Ордена Ленина Энергетический Институт | Single-phase bridge inverter control device |
| US4688165A (en) * | 1986-04-11 | 1987-08-18 | Rca Corporation | Current fed inverter bridge with conduction overlap and load tuning |
| GB2298939A (en) * | 1995-03-17 | 1996-09-18 | Toko Inc | Series voltage regulator |
| RU2101830C1 (en) * | 1996-05-21 | 1998-01-10 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | On-board charger |
| RU2426168C1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-08-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Stabilised source of power supply |
-
2013
- 2013-12-10 RU RU2013154816/07A patent/RU2551661C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU720663A1 (en) * | 1977-09-30 | 1980-03-05 | Московский Ордена Ленина Энергетический Институт | Single-phase bridge inverter control device |
| US4688165A (en) * | 1986-04-11 | 1987-08-18 | Rca Corporation | Current fed inverter bridge with conduction overlap and load tuning |
| GB2298939A (en) * | 1995-03-17 | 1996-09-18 | Toko Inc | Series voltage regulator |
| RU2101830C1 (en) * | 1996-05-21 | 1998-01-10 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | On-board charger |
| RU2426168C1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-08-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Stabilised source of power supply |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10236776B2 (en) | Inter-supply bidirectional DC-DC converter of a non-insulation type | |
| US9793791B2 (en) | Power conversion apparatus and method for starting up the same | |
| US9515554B2 (en) | Power supply that charges an electric storage by regenerative power generated by a generator and supplies power to a load | |
| US20170207634A1 (en) | Fuel cell system and method of controlling of a fuel cell system | |
| RU2018112525A (en) | SOLAR PANEL POWER POINT TRACKING DEVICE COMBINED WITH ELECTRIC VEHICLE SYSTEM | |
| KR20080105144A (en) | Solid state pre-charge module | |
| US9843184B2 (en) | Voltage conversion apparatus | |
| RU2688930C2 (en) | Device and method of controlling charging and discharging of supercondensers | |
| CN109910643B (en) | Power supply system for vehicle and control method of power supply system | |
| RU2013150632A (en) | DEVICE FOR CHARGING BATTERIES OF VEHICLE VEHICLES FROM SINGLE-PHASE POWER SUPPLY NETWORK AND METHOD OF CONTROL OF THE DEVICE | |
| CN110521101B (en) | Method for controlling a charging device on board an electric or hybrid vehicle | |
| JP6428524B2 (en) | Vehicle power supply system | |
| KR20190118084A (en) | Power converting system for vehicle | |
| US11050353B2 (en) | Power conversion device that generates switching signals | |
| JP2006081263A (en) | Bidirectional dc-dc converter | |
| RU2518914C1 (en) | Onboard charging device | |
| US10160332B2 (en) | Electric power distribution system and topology | |
| CN109921608B (en) | Power supply system for vehicle and control method of power supply system | |
| JP2003052130A (en) | Charging control apparatus | |
| JP2016158396A (en) | Start determination device of photovoltaic power generation | |
| RU2551661C1 (en) | Power unit of automobile electrical system | |
| US20220271684A1 (en) | Power converter | |
| US9627978B2 (en) | Circuit arrangement and method for ascertaining switching times for a DC-DC voltage converter | |
| JP2016144308A (en) | Electric automobile | |
| WO2018235438A1 (en) | Dc-dc converter, power supply system using dc-dc converter, and automobile using power supply system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201211 |