RU2658624C1 - Зарядно-разрядное устройство - Google Patents
Зарядно-разрядное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658624C1 RU2658624C1 RU2017104566A RU2017104566A RU2658624C1 RU 2658624 C1 RU2658624 C1 RU 2658624C1 RU 2017104566 A RU2017104566 A RU 2017104566A RU 2017104566 A RU2017104566 A RU 2017104566A RU 2658624 C1 RU2658624 C1 RU 2658624C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- transistor
- cathode
- anode
- source
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электропитания (СЭП) автономных объектов, использующих в качестве накопителей энергии аккумуляторные батареи. Зарядно-разрядное устройство, содержащее первый и второй конденсаторы фильтров, первый и второй МДП-транзисторы и первый и второй диоды, для повышения кпд в режиме разряда за счет исключения шунтирования первого высочастотного диода низкочастотным внутренним диодом МДП-транзистора, дополнительно содержит третий диод, включенный последовательно с первым МДП-транзистором, анодом подключенный к истоку первого транзистора, а катодом - к катоду второго диода. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электропитания (СЭП) автономных объектов, использующих в качестве накопителей энергии аккумуляторные батареи.
Известно зарядно-разрядное устройство для аккумуляторных батарей, выполненное на однотактных схемах непосредственного преобразования энергии с промежуточным накоплением энергии в дросселе (П. Четти, Проектирование ключевых источников электропитания, М.; Энергоатомиздат, 1990, стр. 202-211).
Известно также зарядно-разрядное устройство, принятое за прототип, содержащее первый и второй конденсаторы фильтра, первый и второй транзисторы, первый и второй диоды, при этом сток первого транзистора и катод первого диода подсоединены к первому выводу первого конденсатора фильтра, исток первого транзистора и анод первого диода соединены с первым выводом дросселя, стоком второго транзистора и катодом второго диода, исток второго транзистора и анод первого диода подсоединены ко вторым выводам первого и второго конденсаторов фильтра и общему проводу схемы.
Устройство выполнено на МДП-транзисторах и содержит дополнительные транзистор и диод, исток и катод которых подключены ко второму выводу дросселя, сток дополнительного транзистора соединен с первым выводом второго конденсатора фильтра, а анод дополнительного диода подключен к общему проводу схемы, причем выводы первого конденсатора фильтра предназначены для подключения аккумуляторной батареи, а выводы второго конденсатора фильтра - для подключения источника питания и нагрузки (Патент РФ №2165669, H02J 7/10, приоритет 01.12.1999, опубл. 20.04.2001).
Описанное зарядно-разрядное устройство имеет довольно низкий кпд в режиме разряда по причине шунтирования первого высочастотного диода внутренним низкочастотным диодом первого МДП-транзистора.
Задачей, на решение которой направлено настоящее предложение, является повышение кпд в режиме разряда за счет исключения шунтирования первого высочастотного диода низкочастотным внутренним диодом МДП-транзистора путем введения последовательно с первым МДП-транзистором дополнительного диода.
Поставленная задача решается тем, что зарядно-разрядное устройство, содержащее первый и второй конденсаторы фильтров, первый и второй МДП-транзисторы и первый и второй диоды, сток первого транзистора и катод первого диода подсоединены к первому выводу первого конденсатора, точка соединения анода первого диода, стока второго транзистора и катода второго диода соединена с первым выводом дросселя, второй вывод которого связан с первым выводом второго конденсатора, исток второго транзистора и анод второго диода соединены со вторыми выводами обоих конденсаторов фильтра и общим проводом для подключения нагрузки, источника энергии и аккумуляторной батареи, причем первый вывод первого конденсатора фильтра предназначен для подключения нагрузки и источника энергии, а первый вывод второго конденсатора фильтра для подключения аккумуляторной батареи дополнительно содержит третий диод, анодом подключенный к истоку первого транзистора, а катодом к катоду второго диода.
На чертеже представлена схема зарядно-разрядного устройства.
Устройство содержит:
1 - первый конденсатор фильтра,
2 - второй конденсатор фильтра,
3 - первый МДП-транзистор,
4 - второй МДП-транзистор,
5 - первый диод,
6 - второй диод,
7 - дроссель,
8 - третий диод,
9 - источник энергии,
10 - нагрузка,
11 - аккумуляторная батарея.
Устройство выполнено в виде двух однотактных преобразователей:
- разрядное устройство повышающего типа на первом диоде 5, втором МДП-транзисторе 4 и дросселе 7,
- зарядное устройство понижающего типа на первом МДП-транзисторе 3 и втором 6 и третьем 8 диодах и дросселе 7.
Устройство работает следующим образом.
В режиме разряда управляющий ШИМ-сигнал поступает на второй МДП-транзистор 4. Первый МДП-транзистор 3 закрыт, и его внутренний низкочастотный диод отделен от схемы регулирования дополнительным третьим диодом 8, включенным последовательно с первым МДП-транзистором 3, встречно с его внутренним диодом. В этом случае работают второй МДП-транзистор 4, первый диод 5 и дроссель 7, что обеспечивает высокий кпд преобразования.
В режиме заряда управляющий ШИМ-сигнал поступает на первый МДП-транзистор 3, второй МДП-транзистор 4 закрыт. В этом случае работают первый МДП-транзистор 3 второй диод 6, третий диод 8 и дроссель 7.
Экспериментальная проверка предлагаемого технического решения показывает, что для уровня напряжения 120 В введение дополнительного диода 8 последовательно с первым МДП-транзистором 3 зарядного канала позволяет повысить к.п.д. преобразования на 3-5% при снижении к.п.д. в режиме заряда на величину менее 1%
Предлагаемое техническое решение зарядно-разрядного устройства предполагается к использованию в системах электроснабжения космических аппаратов с повышенным напряжением (40-120 В).
Claims (1)
- Зарядно-разрядное устройство, содержащее первый и второй конденсаторы фильтров, первый и второй МДП-транзисторы и первый и второй диоды, сток первого транзистора и катод первого диода подсоединены к первому выводу первого конденсатора, точка соединения анода первого диода, стока второго транзистора и катода второго диода соединена с первым выводом дросселя, второй вывод которого связан с первым выводом второго конденсатора, исток второго транзистора и анод второго диода соединены со вторыми выводами обоих конденсаторов фильтра и общим проводом для подключения нагрузки, источника энергии и аккумуляторной батареи, причем первый вывод первого конденсатора фильтра предназначен для подключения нагрузки и источника энергии, а первый вывод второго конденсатора фильтра - для подключения аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит третий диод, анодом подключенный к истоку первого транзистора, а катодом к катоду второго диода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104566A RU2658624C1 (ru) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Зарядно-разрядное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104566A RU2658624C1 (ru) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Зарядно-разрядное устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2658624C1 true RU2658624C1 (ru) | 2018-06-22 |
Family
ID=62713473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017104566A RU2658624C1 (ru) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Зарядно-разрядное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2658624C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194732U1 (ru) * | 2019-07-22 | 2019-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" - ФГБОУ ВО "ТУСУР" | Зарядно-разрядное устройство |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2165669C1 (ru) * | 1999-12-21 | 2001-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Космос Энво" | Зарядно-разрядное устройство |
RU2217853C2 (ru) * | 2001-10-09 | 2003-11-27 | Федеральный научно-производственный центр закрытое акционерное общество "Научно-производственный концерн (объединение) "ЭНЕРГИЯ" | Зарядно-разрядное устройство |
CN102055246A (zh) * | 2010-07-22 | 2011-05-11 | 中信国安盟固利动力科技有限公司 | 带缓冲装置的蓄电池组储能系统 |
US20150171652A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-06-18 | Continental Automotive Gmbh | Method for operating a circuit arrangement for charging and discharging a capacitive actuator |
-
2017
- 2017-02-13 RU RU2017104566A patent/RU2658624C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2165669C1 (ru) * | 1999-12-21 | 2001-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Космос Энво" | Зарядно-разрядное устройство |
RU2217853C2 (ru) * | 2001-10-09 | 2003-11-27 | Федеральный научно-производственный центр закрытое акционерное общество "Научно-производственный концерн (объединение) "ЭНЕРГИЯ" | Зарядно-разрядное устройство |
CN102055246A (zh) * | 2010-07-22 | 2011-05-11 | 中信国安盟固利动力科技有限公司 | 带缓冲装置的蓄电池组储能系统 |
US20150171652A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-06-18 | Continental Automotive Gmbh | Method for operating a circuit arrangement for charging and discharging a capacitive actuator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194732U1 (ru) * | 2019-07-22 | 2019-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" - ФГБОУ ВО "ТУСУР" | Зарядно-разрядное устройство |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10903742B2 (en) | Switched-capacitor converter circuit, charging control system, and control method | |
CN110289757B (zh) | 具有经调节的输出的单个电感dc-dc变换器以及能量收集系统 | |
US20180316280A1 (en) | Method, circuit and apparatus for energy management in triboelectric nanogenerator | |
RU2014131728A (ru) | Двунаправленный преобразователь аккумуляторной батареи и уравнительное устройство для аккумулирования электроэнергии в системе электропитания | |
FR2982090B1 (fr) | Dispositif d'equilibrage de charge des elements d'une batterie de puissance | |
EA200600880A1 (ru) | Способ и устройство питания нагрузки с восстановлением электрической энергии | |
US20180278158A1 (en) | Bidirectional dc-dc converter | |
JP2018148637A5 (ru) | ||
CN105939108A (zh) | 一种开关电感型准开关升压dc-dc变换器 | |
RU2015152495A (ru) | Зарядное устройство и способ зарядки | |
US9960619B2 (en) | Battery device and battery control device | |
RU2658624C1 (ru) | Зарядно-разрядное устройство | |
CN114552975A (zh) | 电源转换系统、包括其的电子设备及集成电路 | |
CN103427633A (zh) | 高压应用的开关模式功率转换器 | |
CN104319798A (zh) | 一种双向dcdc变换器及光储系统 | |
RU2734903C1 (ru) | Устройство для резонансного заряда конденсатора | |
RU177140U1 (ru) | Устройство для зарядки суперконденсаторных батарей | |
RU2012147305A (ru) | Способ и устройство для зарядки аккумуляторной батареи | |
RU2660823C1 (ru) | Зарядно-разрядное устройство | |
RU2394344C1 (ru) | Двунаправленный понижающий преобразователь постоянного напряжения | |
Rico-Secades et al. | Cosine Phase Droop Control (CPDC) for the Dual-Active Bridge in lighting smart grids applications | |
RU2165669C1 (ru) | Зарядно-разрядное устройство | |
RU194732U1 (ru) | Зарядно-разрядное устройство | |
Chang et al. | An thermoelectric and RF multi-source energy harvesting system | |
RU2581600C1 (ru) | Двухтактный обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное |