RU2677629C1 - Energy-conversion equipment for power supply systems for aerospace devices - Google Patents

Energy-conversion equipment for power supply systems for aerospace devices Download PDF

Info

Publication number
RU2677629C1
RU2677629C1 RU2017144319A RU2017144319A RU2677629C1 RU 2677629 C1 RU2677629 C1 RU 2677629C1 RU 2017144319 A RU2017144319 A RU 2017144319A RU 2017144319 A RU2017144319 A RU 2017144319A RU 2677629 C1 RU2677629 C1 RU 2677629C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistor
diode
energy
load
electrical energy
Prior art date
Application number
RU2017144319A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владиславович Коробков
Сергей Александрович Харитонов
Вадим Николаевич Школьный
Александр Александрович Лопатин
Дмитрий Александрович Штейн
Андрей Викторович Гейст
Денис Владимирович Макаров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный технический университет" (НГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный технический университет" (НГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный технический университет" (НГТУ)
Priority to RU2017144319A priority Critical patent/RU2677629C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2677629C1 publication Critical patent/RU2677629C1/en

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
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering and power electronics, can be used in uninterruptible power supply systems of autonomous objects with direct current with two sources of electrical energy, one of which can accumulate electrical energy. In the proposed equipment, the principle of a “three-input” converter is applied, with sources of electrical energy being connected to its two inputs, and a load to the third. One source of electrical energy is independent, and the second implies the possibility of accumulation of electrical energy. Function of the converter is realized with the help of transistor circuits of raising and lowering type.EFFECT: task of reducing the weight and size and increasing the reliability is solved by introducing a choke, as well as a transistor and a diode, which provide a mode of limiting the current in the battery in emergency mode.1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники и может быть использовано при построении систем электропитания постоянного тока для аэрокосмических аппаратов, в которых для обеспечения непрерывного электропитания нагрузки используется два источника электрической энергии постоянного тока, один из которых может накапливать электрическую энергию. Для достижения качественных показателей выходной энергии постоянного тока применяется статические преобразователи электрической энергии с двумя входами. Первичными источниками постоянного тока с нестабильными параметрами входной энергии в таких системах служат, например, солнечная батарея, роль второго источника с возможностью накопления электроэнергии выполняет аккумуляторная батарея. Функции обеспечения непрерывности электропитания и поддержания заданного качества электрической энергии постоянного тока на нагрузке возлагается на энергопреобразующую аппаратуру (ЭПА), выполненную на базе статического полупроводникового преобразователя с силовым фильтром.The invention relates to the field of electrical engineering and power electronics and can be used in the construction of DC power systems for aerospace vehicles, in which two sources of DC electric energy are used to provide continuous power to the load, one of which can store electrical energy. To achieve quality indicators of DC output energy, static converters of electrical energy with two inputs are used. The primary direct current sources with unstable input energy parameters in such systems are, for example, a solar battery, the role of the second source with the possibility of energy storage is played by the battery. The functions of ensuring the continuity of power supply and maintaining the specified quality of direct current electric energy at the load are assigned to energy converting equipment (EPA), made on the basis of a static semiconductor converter with a power filter.

Для указанного применения энергопреобразующей аппаратуры важными показателями при заданном качестве выходной электрической энергии являются масса и габариты всех элементов системы, при проектировании которых необходимо стремиться к их уменьшению, а также надежность обеспечения электроснабжения в нормальных и аварийных режимах работы.For the indicated application of energy-converting equipment, the important indicators for a given quality of output electric energy are the mass and dimensions of all elements of the system, during the design of which it is necessary to strive to reduce them, as well as the reliability of power supply in normal and emergency operation modes.

Известна энергопреобразующая аппаратура для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов [Buck boost regulator (B2R) for spacecraft solar array power conversion. Olivier Mourra, Arturo Fernandez, Ferdinando Tonicello. IEEE Conference Publications, 2010 Twenty-Fifth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC)/ 2010 yaer. P. 1313-1319], состоящая из каскадного включения понижающего преобразователя и повышающего преобразователя с двумя индуктивностями, такая схема обеспечивает стабилизацию напряжения на нагрузке и малые пульсации в широком диапазоне изменения напряжения солнечной батареи.Known energy converting equipment for DC power systems for aerospace vehicles [Buck boost regulator (B 2 R) for spacecraft solar array power conversion. Olivier Mourra, Arturo Fernandez, Ferdinando Tonicello. IEEE Conference Publications, 2010 Twenty-Fifth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC) / 2010 yaer. P. 1313-1319], consisting of a cascade connection of a step-down converter and a step-up converter with two inductors, this circuit provides stabilization of the voltage at the load and small ripples in a wide range of changes in the voltage of the solar battery.

Данная аппаратура обладает недостатком, а именно, имеет на входе только один источник электрической энергии, что снижает непрерывность и надежность электроснабжения аэрокосмических аппаратов.This equipment has a drawback, namely, it has only one source of electrical energy at the input, which reduces the continuity and reliability of the power supply of aerospace vehicles.

Кроме того, известна энергопреобразующая аппаратура для системы электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов [П. Четти Проектирование ключевых источников электропитания. Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 240 с.: ил.], которая является прототипом предлагаемого изобретения, содержащая две параллельно включенные ветви, одна из которых состоит из последовательно включенных диода и транзистора, к точке их соединения подключена положительным полюсом солнечная батарея, между точками соединения ветвей подключен конденсатор, верхняя точка соединения ветвей подключена к нагрузке, другой вывод которой подключен к общей точке схемы, другая ветвь состоит из двух последовательно включенных транзисторов с обратными диодами, к точке их соединения последовательно включены дроссель и положительным полюсом аккумуляторная батарея, нижняя точка соединения ветвей, отрицательные полюса солнечной и аккумуляторной батарей подключены к общей точке схемы.In addition, energy-converting apparatus for a DC power system for aerospace vehicles is known [P. Chetti Designing key power supplies. Per. from English - M .: Energoatomizdat, 1990. - 240 pp .: ill.], Which is the prototype of the invention, containing two parallel connected branches, one of which consists of a diode and a transistor connected in series, a solar battery is connected to the point of their connection, a capacitor is connected between the connection points of the branches, the upper connection point of the branches is connected to the load, the other terminal of which is connected to the common point of the circuit, the other branch consists of two series-connected transistors with reverse diodes, to at the point of their connection, the inductor and the battery positive pole are connected in series, the lower connection point of the branches, the negative poles of the solar and battery are connected to the common point of the circuit.

Однако недостатком данной энергопреобразующей аппаратуры для системы электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов является относительно высокие массогабаритные показатели за счет большого по величине конденсатора фильтра для обеспечения заданного уровня пульсаций напряжения на нагрузке, а также сниженная надежность за счет отсутствия возможности обеспечить режим ограничения тока аккумуляторной батареи в аварийных режимах.However, the disadvantage of this energy-converting equipment for the DC power supply system of aerospace vehicles is the relatively high weight and size characteristics due to the large filter capacitor to provide a given level of voltage ripple on the load, as well as reduced reliability due to the inability to provide a battery current limiting mode in emergency conditions .

Задачей предлагаемого изобретения является снижение массы и габаритов энергопреобразующей аппаратуры и повышение надежности обеспечения непрерывного электроснабжения.The objective of the invention is to reduce the mass and dimensions of energy converting equipment and increase the reliability of providing continuous power supply.

Поставленная задача достигается тем, что в известной энергопреобразующей аппаратуре для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов, содержащая две параллельно включенные ветви, одна из которых состоит из последовательно включенных диода и транзистора, к точке их соединения подключена положительным полюсом солнечная батарея, между точками соединения ветвей подключен конденсатор, верхняя точка соединения ветвей подключена к нагрузке, другой вывод которой подключен к общей точке схемы, другая ветвь состоит из двух последовательно включенных транзисторов с обратными диодами, к точке их соединения последовательно включают дроссель, транзистор с обратным диодом и положительным полюсом аккумуляторную батарею, к точке соединения дросселя и транзистора с обратным диодом подключают катодом дополнительный диод, к нижней точке соединения двух ветвей подключают одним выводом второй дроссель, другой вывод которого соединяют с анодом дополнительного диода, отрицательными полюсами солнечной и аккумуляторной батарей и подключаются к общей точке схемы.This object is achieved by the fact that in the known energy-converting apparatus for DC power systems of aerospace vehicles, containing two parallel connected branches, one of which consists of a diode and a transistor connected in series, a solar battery is connected to the connection point by a positive pole, between the connection points of the branches connected capacitor, the top point of the branch connection is connected to the load, the other terminal of which is connected to the common point of the circuit, the other branch consists of two x series-connected transistors with reverse diodes, a throttle, a transistor with a reverse diode and a positive pole are connected in series to the point of their connection, an additional diode is connected to the connection point of the inductor and the transistor with a reverse diode, the second diode is connected to the lower connection point of the two branches a choke, the other terminal of which is connected to the anode of the additional diode, the negative poles of the solar and rechargeable batteries and connected to a common point in the circuit.

Схема предлагаемой энергопреобразующей аппаратуры для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов, построенной, для примера, с использованием полевых транзисторов с обратными диодами, приведена на фиг. 1.The scheme of the proposed energy-converting equipment for DC power systems of aerospace vehicles, constructed, for example, using field-effect transistors with reverse diodes, is shown in FIG. one.

На фиг. 1 для пояснения принципа работы энергопреобразующей аппаратура для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов введены источники электрической энергии постоянного тока 1 - солнечная батарея с учетом «паразитного» индуктивного реактанса L, 11 - аккумуляторная батарея, а также нагрузка - 12. В состав аппаратуры входят: диоды 2, 9; транзисторы с обратными диодами 3, 6, 7, 10; дроссели 5 и 8, конденсатор фильтра 4.In FIG. 1 to explain the principle of operation of energy-converting equipment for DC power systems of aerospace vehicles, DC electric power sources were introduced 1 - a solar battery taking into account "spurious" inductive reactance L, 11 - a storage battery, and also a load - 12. The equipment includes: diodes 2, 9; transistors with reverse diodes 3, 6, 7, 10; chokes 5 and 8, filter capacitor 4.

Энергопреобразующая аппаратура содержит две параллельно включенные ветви, первая из которых состоит из последовательно включенных диода 2 и транзистора с обратным диодом 3, а вторая состоит из двух последовательно включенных транзисторов с обратными диодами 6 и 7, положительные выводы ветвей (катод диода 2 и сток транзистора 6) объединены и соединены с первым выводом нагрузки 12 и одним выводом конденсатора 4, второй вывод нагрузки 12 подключен к общей точке схемы, солнечная батарея 1, подключена положительным выводом к средней точке первой ветви (соединение анода диода 2 со стоком транзистора 3), а отрицательным выводом подключена к общей точке системы, средняя точка второй ветви (соединение истока транзистора 6 со стоком транзистора 7) подключена к одному выводу дросселя 10, другой вывод которого подключен к катоду диода 9 и истоку транзистора с обратным диодом 10, анод диода 9 подключен к общей точке схемы, а сток транзистора 10 соединен с положительным полюсом аккумуляторной батареи 11, отрицательный полюс которой соединен с общей точкой схемы, отрицательные выводы двух ветвей объединены (истоки транзисторов 3 и 7), соединены с другим выводом конденсатора 4 и подключены к одному выводу дополнительного дросселя 5, другой вывод которого подключен к общей точке схемы.The energy-converting apparatus contains two parallel-connected branches, the first of which consists of diode 2 in series and a transistor with a reverse diode 3, and the second consists of two series-connected transistors with reverse diodes 6 and 7, the positive terminals of the branches (cathode of diode 2 and the drain of transistor 6 ) are combined and connected to the first terminal of the load 12 and one terminal of the capacitor 4, the second terminal of the load 12 is connected to a common point of the circuit, the solar battery 1 is connected by a positive terminal to the midpoint of the first Twi (connection of the anode of diode 2 with the drain of transistor 3), and the negative terminal is connected to a common point of the system, the middle point of the second branch (connection of the source of transistor 6 with the drain of transistor 7) is connected to one terminal of inductor 10, the other terminal of which is connected to the cathode of diode 9 and the source of the transistor with a reverse diode 10, the anode of the diode 9 is connected to a common point of the circuit, and the drain of the transistor 10 is connected to the positive pole of the battery 11, the negative pole of which is connected to a common point of the circuit, the negative terminals of the two branches Dinen (sources of transistors 3 and 7), connected to another terminal of the capacitor 4 and connected to one terminal of the additional inductor 5, the other terminal of which is connected to a common point in the circuit.

В предложенной энергопреобразующей аппаратуре для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов применен принцип «трехвходового» преобразователя, при этом к двум входам подключаются источники электрической энергии, а к третьему нагрузка. Один источник электрической энергии является независимым, а второй предполагает возможность накопления электрической энергии.In the proposed energy-converting equipment for DC power systems of aerospace vehicles, the principle of a “three-input” converter is applied, while sources of electrical energy are connected to two inputs, and a load is connected to the third. One source of electrical energy is independent, and the second suggests the possibility of accumulation of electrical energy.

Предлагаемая энергопреобразующая аппаратура для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов функционирует следующим образом.The proposed energy converting equipment for DC power systems of aerospace vehicles operates as follows.

В том случае, если напряжение солнечной батареи UСБ больше номинального напряжения на нагрузке Uнном, транзистор 3 и диод 2 работают в режиме шунтового преобразователя напряжения (см. фиг. 2). В случае применения энергопреобразующей аппаратуры на космическом аппарате (КА) данный режим имеет место, когда КА находится на освещенном участке траектории полета. Реализация такого режима работы с СБ (1) возможна благодаря ее вольт-амперной характеристике, которая в широком диапазоне напряжений имеет ярко выраженный характер внешней характеристики источника тока фиг. 2. (Гуртов В.А. Твердотельная электроника: Учеб. Пособие - 3-е изд., Москва. Техносфера. 2008 г. 512 с.). В этом случае ток короткого замыкания IСБкз мало отличается от рабочего тока Ip, при этом напряжение на зажимах солнечной батареи 1 изменяется значительно от нулевого значения до Up, что позволяет при импульсном управлении регулировать среднее значение напряжения на нагрузке. Принцип работы такого регулятора очевиден, он основан на регулировании длительности подключенного состояния напряжения солнечной батареи 1 к нагрузке 12, при этом среднее значение напряжения на ней может стабилизироваться на заданном уровне и не зависеть от величины тока нагрузки и освещенности батареи. На фиг. 3 представлены диаграммы, поясняющие принцип работы шунтового преобразователя напряжения, здесь транзистору 3 сопоставлена переключающая функция F1, принимающая ненулевое значение, когда транзистор открыт и нулевое значение, соответственно, когда он закрыт; iтран 3, iдиод 2 - токи транзистора 3 и диода 2, соответственно.In the event that the voltage of the solar battery U SB is greater than the nominal voltage at the load U nnom , the transistor 3 and diode 2 operate in the mode of a voltage shunt converter (see Fig. 2). In the case of using energy-converting equipment on a spacecraft (SC), this mode takes place when the SC is on the illuminated portion of the flight path. The implementation of such a mode of operation with SB (1) is possible due to its current-voltage characteristic, which in a wide voltage range has a pronounced character of the external characteristic of the current source of FIG. 2. (Gurtov V.A. Solid-state electronics: Textbook. Manual - 3rd ed., Moscow. Technosphere. 2008. 512 p.). In this case, the short circuit current I СБкз differs little from the operating current I p , while the voltage at the terminals of the solar battery 1 varies significantly from zero to U p , which makes it possible to regulate the average value of the voltage across the load with pulse control. The principle of operation of such a regulator is obvious, it is based on the regulation of the duration of the connected state of the voltage of the solar battery 1 to the load 12, while the average voltage on it can stabilize at a given level and not depend on the magnitude of the load current and the illumination of the battery. In FIG. 3 is a diagram explaining the principle of operation of a shunt voltage converter, here the transistor 3 is associated with a switching function F 1 that takes a non-zero value when the transistor is open and a zero value, respectively, when it is closed; i trans 3 , i diode 2 - the currents of the transistor 3 and diode 2, respectively.

В этом режиме коэффициент заполнение импульсов

Figure 00000001
управления транзистора 3 (фиг. 3) изменяется с целью стабилизации напряжения на нагрузке.In this mode, pulse duty cycle
Figure 00000001
control transistor 3 (Fig. 3) is changed in order to stabilize the voltage at the load.

Значение индуктивности дросселя 5 выбирается так, что величина пульсаций на нем не велика, при этом она всегда находится в противофазе с напряжением пульсаций на конденсаторе 4, что позволяет уменьшить величину пульсаций напряжения на нагрузке 12 или уменьшит номинал конденсатора 4. Ввиду малого значения величины индуктивности дросселя 5 и высокой частоты работы энергопреобразующей аппаратуры, данный дроссель может быть выполнен планарным в интегральном исполнении.The inductance value of the inductor 5 is chosen so that the ripple value on it is not large, while it is always in antiphase with the ripple voltage on the capacitor 4, which reduces the ripple voltage at the load 12 or reduces the value of the capacitor 4. Due to the small value of the inductance of the inductor 5 and high frequency energy-converting equipment, this inductor can be made planar in integral design.

В том случае, если возникает необходимость заряда аккумуляторной батареи 11, в случае UСБ>Uнном, транзистор 3 и диод 2 по-прежнему работают в режиме шунтового регулятора. В том режиме транзисторы 7 и 10 закрыты, при этом транзистор 6 с обратным диодом транзистора 7 и дросселем 8 работают в режиме понижающего стабилизатора напряжения относительно зажимов аккумуляторной батареи 11, алгоритм управления кроме стабилизации напряжения предполагает обеспечение ограничения тока заряда аккумуляторной батареи 11.In the event that it becomes necessary to charge the battery 11, in the case of U SB > U nnom , the transistor 3 and diode 2 are still operating in the mode of a shunt controller. In that mode, the transistors 7 and 10 are closed, while the transistor 6 with the reverse diode of the transistor 7 and the inductor 8 operate in the mode of a step-down voltage stabilizer relative to the terminals of the battery 11, the control algorithm in addition to voltage stabilization involves limiting the charge current of the battery 11.

При условии UСБ<Uнном энергопреобразующая аппаратура переходит в режим разрядного устройства, т.е. нагрузка питается от аккумуляторной батареи. Данный режим в случае применения энергопреобразующей аппаратуры на космическом аппарате имеет место, когда КА находится на затемненном участке траектории полета. Реализация такого режима поясняется с помощью диаграмм на фиг. 4. Здесь: транзистору 7 сопоставлена переключающая функция F2, iтранс 7, iдиод 6, iдр 8 - токи транзистора 7, диода обратного транзистора 6, дросселя 8, соответственно.Under the condition U SB <U nn, the energy-converting equipment switches to the discharge device mode, i.e. the load is powered by the battery. This mode, when using energy-converting equipment on a spacecraft, takes place when the spacecraft is located on a darkened section of the flight path. The implementation of such a mode is illustrated using the diagrams in FIG. 4. Here: the transistor 7 is associated with the switching function F 2 , i trans 7 , i diode 6 , i dr 8 are the currents of the transistor 7, the diode of the inverse transistor 6, the inductor 8, respectively.

Откуда видно, что с помощью транзистора 7 и обратного диода транзистора 6 реализуется повышающий преобразователь, при этом транзистор 10 открыт. Стабилизация напряжения на нагрузке осуществляется за счет изменения коэффициента заполнения импульсов транзистора 7 (фиг. 4). Влияние дросселя 5 на величину пульсаций в этом режиме показано на фиг. 5, где приведены расчетные осциллограммы напряжений пульсаций на конденсаторе 4 (ΔUC1), дросселе 5 (ΔUL1) и нагрузке 12 (ΔUНагр). Расчет проводился в пакете программ PSIM для модуля энергопреобразующей аппаратуры мощностью 700 Вт с напряжением на нагрузке 100 В. Как следует из фиг. 5 напряжение пульсаций на нагрузке 12 как минимум в два раза меньше чем напряжение на конденсаторе 4. Такой эффект позволяет при заданной величине пульсаций на нагрузке уменьшить величину емкости, а также массу и габариты конденсатора фильтра 4.It can be seen that with the help of the transistor 7 and the reverse diode of the transistor 6, a boost converter is realized, while the transistor 10 is open. Stabilization of the voltage at the load is carried out by changing the duty cycle of the pulses of the transistor 7 (Fig. 4). The effect of the inductor 5 on the ripple value in this mode is shown in FIG. 5, which shows the calculated waveforms of the ripple voltages on the capacitor 4 (ΔU C1 ), inductor 5 (ΔU L1 ) and load 12 (ΔU Load ). The calculation was carried out in the PSIM software package for a 700 W power converting equipment module with a voltage at a load of 100 V. As follows from FIG. 5, the ripple voltage at the load 12 is at least two times less than the voltage at the capacitor 4. This effect allows for a given ripple value at the load to reduce the capacitance, as well as the mass and dimensions of the filter capacitor 4.

В случае нештатных режимов в системе, при увеличении тока разряда аккумуляторной батареи 11 выше допустимого значения, транзистор 10 с диодом 9 переходят в режим стабилизации разрядного тока аккумуляторной батареи 12. Стабилизация тока разряда осуществляется путем регулирования коэффициента заполнения импульсов транзистора 10. Такое техническое решения повышает надежность эксплуатации системы электропитания автономного объекта в целом.In case of abnormal conditions in the system, when the discharge current of the battery 11 increases above the permissible value, the transistor 10 with the diode 9 goes into the stabilization mode of the discharge current of the battery 12. The discharge current is stabilized by adjusting the pulse duty ratio of the transistor 10. This technical solution improves reliability operation of the power system of an autonomous facility as a whole.

Таким образом, энергопреобразующая аппаратура для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов, реализует все необходимые режимы непрерывного электропитания нагрузки, что продемонстрировано на примере системы электропитания для космических аппаратов. Задача по снижению массы и габаритов в энергопреобразующей аппаратуре решается за счет введения дросселя, что позволяет уменьшить массу и габариты конденсатора фильтра. Повышение надежности функционирования достигается за счет введения транзистора и диода, которые обеспечивают режим ограничения тока в аккумуляторной батарее в аварийных режимах.Thus, energy-converting equipment for DC power systems of aerospace vehicles, implements all the necessary modes of continuous power supply to the load, as demonstrated by the example of the power supply system for spacecraft. The task of reducing the mass and dimensions in the energy-converting equipment is solved by introducing a throttle, which allows to reduce the mass and dimensions of the filter capacitor. Improving the reliability of operation is achieved through the introduction of a transistor and a diode, which provide a mode of limiting the current in the battery in emergency conditions.

Claims (1)

Энергопреобразующая аппаратура для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов, содержащая две параллельно включенные ветви, одна из которых состоит из последовательно включенных диода и транзистора, к точке их соединения подключена положительным полюсом солнечная батарея, между точками соединения ветвей подключен конденсатор, верхняя точка соединения ветвей подключена к нагрузке, другой вывод которой подключен к общей точке схемы, другая ветвь состоит из двух последовательно включенных транзисторов с обратными диодами, отличающаяся тем, что к точке соединения двух последовательно включенных транзисторов с обратными диодами последовательно включают дроссель, транзистор с обратным диодом и положительным полюсом аккумуляторную батарею, к точке соединения дросселя и транзистора с обратным диодом подключают катодом дополнительный диод, к нижней точке соединения двух ветвей подключают одним выводом второй дроссель, другой вывод которого соединяют с анодом дополнительного диода, отрицательными полюсами солнечной и аккумуляторной батарей и подключают к общей точке схемы.Energy-converting equipment for DC power systems of aerospace vehicles, containing two parallel connected branches, one of which consists of a diode and a transistor connected in series, a solar battery is connected to the connection point by a positive pole, a capacitor is connected between the connection points of the branches, the upper connection point of the branches is connected to load, the other terminal of which is connected to a common point in the circuit, the other branch consists of two transistors connected in series with reverse mi diodes, characterized in that to the connection point of two series-connected transistors with reverse diodes, a choke, a transistor with a reverse diode and a positive pole are connected in series to the battery, an additional diode is connected to the connection point of the inductor and a transistor with a reverse diode, to the lower connection point of two the branches connect one second terminal to a second inductor, the other terminal of which is connected to the anode of the additional diode, the negative poles of the solar and rechargeable batteries, and Connect to a common point in the circuit.
RU2017144319A 2017-12-18 2017-12-18 Energy-conversion equipment for power supply systems for aerospace devices RU2677629C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144319A RU2677629C1 (en) 2017-12-18 2017-12-18 Energy-conversion equipment for power supply systems for aerospace devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144319A RU2677629C1 (en) 2017-12-18 2017-12-18 Energy-conversion equipment for power supply systems for aerospace devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2677629C1 true RU2677629C1 (en) 2019-01-18

Family

ID=65025260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017144319A RU2677629C1 (en) 2017-12-18 2017-12-18 Energy-conversion equipment for power supply systems for aerospace devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2677629C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741830C1 (en) * 2020-09-28 2021-01-29 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Dc power converter for power supply systems for aerospace vehicles

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002060030A1 (en) * 2001-01-26 2002-08-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Power supply device
RU2195754C2 (en) * 1999-09-01 2002-12-27 Игорь Константинович Чернилевский Device and method for solar-battery electrical energy take-off
RU2337452C1 (en) * 2007-06-26 2008-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" Method of load supply with direct current in composition of autonomous system of earth power supply and autonomous power supply system for its implementation
RU2395148C1 (en) * 2009-03-04 2010-07-20 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Independent electric power supply system of space vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2195754C2 (en) * 1999-09-01 2002-12-27 Игорь Константинович Чернилевский Device and method for solar-battery electrical energy take-off
WO2002060030A1 (en) * 2001-01-26 2002-08-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Power supply device
RU2337452C1 (en) * 2007-06-26 2008-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" Method of load supply with direct current in composition of autonomous system of earth power supply and autonomous power supply system for its implementation
RU2395148C1 (en) * 2009-03-04 2010-07-20 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Independent electric power supply system of space vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741830C1 (en) * 2020-09-28 2021-01-29 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Dc power converter for power supply systems for aerospace vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9831778B2 (en) Power-converting device and power conditioner using the same
US10263429B2 (en) Bidirectional DC-DC converter, power conditioner, and distributed power system
US9806618B2 (en) Power converting device and power conditioner using the same
EP3553928B1 (en) Snubber circuit and power conversion system using same
EP2782235A1 (en) Converter composed of at least a first and a second switches and a snubber circuit which protects the second switch
US20160211663A1 (en) Energy storage device comprising a dc voltage supply circuit and method for providing a dc voltage from an energy storage device
US11233452B2 (en) Microgrid power supply system DC-DC converter and controlling method
EP4054065B1 (en) Voltage conversion circuit and power supply system
CN110855170A (en) Photovoltaic inverter and capacitor discharge circuit
US9948172B2 (en) Power converter for eliminating ripples
RU2677629C1 (en) Energy-conversion equipment for power supply systems for aerospace devices
CN113794373A (en) Multi-level DC converter and power supply system
RU2676678C1 (en) Energy conversion equipment for dc power supply systems
JP2019180189A (en) Switching device, power conversion device, power conversion system, and connection box
RU2601419C1 (en) Secondary power supply
Sarath et al. Switched-capacitor/switched-inductor Ćuk-derived hybrid converter for nanogrid applications
US9774256B2 (en) Dual source DC to DC converter
KR101412352B1 (en) Dc-dc convert
Tibola et al. Floating high step-down stacked dc-dc converter based on buck-boost cells
CN111543001A (en) Inverter with AC forward bridge and improved DC/DC topology
KR101197078B1 (en) Zero voltage discharge circuit with active switching elements
Sahin et al. Small signal analyses and hardware implementation of a buck-boost converter for renewable energy applications
Arun et al. Review and performance analysis of high step-up DC/DC converters for photovoltaic application
US20220200480A1 (en) Power conversion system, method for controlling the power conversion system, and program
RU2741830C1 (en) Dc power converter for power supply systems for aerospace vehicles