RU2733651C1 - Источник бесперебойного питания - Google Patents
Источник бесперебойного питания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2733651C1 RU2733651C1 RU2020108272A RU2020108272A RU2733651C1 RU 2733651 C1 RU2733651 C1 RU 2733651C1 RU 2020108272 A RU2020108272 A RU 2020108272A RU 2020108272 A RU2020108272 A RU 2020108272A RU 2733651 C1 RU2733651 C1 RU 2733651C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- comparator
- stabilizer
- ups
- battery
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, а именно - к источникам бесперебойного питания (ИБП) с резервированием преобразователя электрической энергии буферной кислотно-свинцовой герметизированной аккумуляторной батареей (АКБ), и может быть использовано для электропитания электронной аппаратуры различного назначения. Техническим результатам изобретения является обеспечение возможности включения ИБП при отсутствии сетевого напряжения. Технический результат достигается тем, что в состав известного ИБП, имеющего АКБ, компаратор с резисторами на входах и гистерезисный резистор, стабилизатор питания цепи компаратора тока, усилитель мощности, реле, первый диод и ограничительный резистор, дополнительно введены второй и третий диоды, нормально-разомкнутая кнопка, выключатель «АКБ» и выключатель «Сеть», причем второй диод и кнопка соединены в последовательную цепочку, которая включена между плюсовой клеммой АКБ и плюсовым входом стабилизатора, а третий диод включен между плюсом преобразователя и плюсовым входом стабилизатора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно - к источникам бесперебойного питания (ИБП) с резервированием преобразователя электрической энергии буферной кислотно-свинцовой герметизированной аккумуляторной батареей, и может быть использовано для электропитания электронной аппаратуры различного назначения.
Известны источники бесперебойного электропитания (ИБП) [1, 2], предназначенные для обеспечения работоспособности аппаратуры при пропадании напряжения питающей сети, состоящие из стабилизированного преобразователя переменного напряжения в постоянное (класс ac/dc) и кислотно-свинцовой герметизированной аккумуляторной батареи (АКБ), работающей в буфере с преобразователем. В таких ИБП возможен разряд АКБ ниже допустимого значения, что приводит к сокращению срока ее службы.
Известен ИБП (3), содержащий стабилизированный преобразователь класса ac/dc, буферную кислотно-свинцовую герметизированную аккумуляторную батарею, компаратор с резисторами на входах и гистерезисным резистором, стабилизатор питания цепей компаратора, усилитель, и реле защиты АБ от глубокого разряда, контакты которого, включенные между плюсом АБ и плюсом нагрузки, отключают АБ от нагрузки при снижении напряжения на АБ ниже допустимого уровня. Значительным недостатком этого ИБП является то, что при восстановлении напряжения сети разряженная кислотно-свинцовая герметизированная аккумуляторная батарея заряжается током, величина которого существенно превышает допустимое значение. Чрезмерный зарядный ток разогревает электролит, количество которого при этом уменьшается в результате его испарения, что сокращает срок службы кислотно-свинцовой герметизированной аккумуляторной батареи.
Известен ИБП [4], принятый в качестве прототипа изобретения, имеющий стабилизированный преобразователь переменного напряжения класса ac/dc, буферную кислотно-свинцовую герметизированную аккумуляторную батарею, компаратор с резисторами на входах и гистерезисным резистором, стабилизатор питания цепей компаратора, усилитель мощности, реле, диод и резистор, ограничивающий ток заряда, благодаря которому зарядный ток ограничен на допустимом уровне.
Основным недостатком данного ИБП является то, что его невозможно включить при отсутствии сетевого напряжения, хотя аккумуляторная батарея может находиться в заряженном состоянии.
Целью изобретения является обеспечение возможности включения ИБП при отсутствии сетевого напряжения.
Поставленная цель достигается тем, в состав известного ИБП, имеющего АКБ, компаратор с резисторами на входах и гистерезисный резистор, стабилизатор питания цепи компаратора тока, усилитель мощности, реле, первый диод и ограничительный резистор, дополнительно введены второй и третий диоды, нормально-разомкнутая кнопка, выключатель «АКБ» и выключатель «Сеть», причем второй диод и кнопка соединены в последовательную цепочку, которая включена между плюсовой клеммой АКБ и плюсовым входом стабилизатора, а третий диод включен между плюсом преобразователя и плюсовым входом стабилизатора.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием дополнительных элементов при соответствующем схемном решении.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критериям изобретения «новизна».
Сравнение заявляемого устройства с другими аналогичными решениями показывает, что наличие в подобных устройствах компаратора с резисторами на входах и гистерезисным резистором, стабилизатора питания цепей компаратора, усилителя, реле, диода и ограничивающего ток заряда резистора, известно.
Однако, благодаря дополнительному введению в состав устройства второго и третьего диодов и кнопки, причем второй диод и кнопка соединены в последовательную цепочку, которая включена между плюсовой клеммой АКБ и плюсовым входом стабилизатора, а третий диод включен между плюсом преобразователя класса ac/dc и плюсовым входом стабилизатора, появляется новое свойство заявляемого устройства, проявляющееся в возможности включения ИБП при отсутствии сетевого напряжения.
Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «существенные отличия».
На фигуре изображена структурная схема ИБП, согласно которой ИБП содержит:
1 - стабилизированный преобразователь класса ac/dc,
2 - аккумуляторная батарея (АКБ);
3 - стабилизатор,
4 - компаратор;
5 - первый резистор на входе компаратора;
6 - второй резистор на входе компаратора;
7 - гистерезисный резистор;
8 - усилитель мощности;
9 - обмотка реле;
10 - нормально разомкнутые контакты реле с обмоткой 9;
11 - первый диод;
12 - ограничивающий резистор;
13 - нормально разомкнутая кнопка;
14 - второй диод;
15 - третий диод;
16 - выключатель «АКБ»;
17 - выключатель «Сеть».
Элементы, входящие в состав ИБП, соединены между собой следующим образом.
Плюс преобразователя 1 соединен с анодами первого диода 11 и третьего диода 15 и разомкнутым контактом 10 реле с обмоткой 9, он же является и плюсовым выходом ИБП.
Минус преобразователя 1 соединен с минусовым входом стабилизатора 3 и через выключатель «АКБ» 16 с минусом АКБ 2, он же является и минусовым выходом ИБП.
Катод первого диода 11 соединен с ограничивающим резистором 12, который вторым выводом подключен к плюсу АКБ 2 и подвижным контактам 10 реле с обмоткой 9 и нормально разомкнутой кнопки 13. Параллельно цепочке первый диод 11 и ограничивающий резистор 12 подключены разомкнутые контакты 10 реле с обмоткой 9.
Катоды второго диода 14 и третьего диода 15 соединены вместе и подключены к плюсовому входу стабилизатора 3 и к первому резистору 5, второй вывод которого подключен к неинверсному входу компаратора 4 и через гистерезисный резистор 8 к выходу компаратора 4, который соединен со входом усилителя мощности 8.
Выход усилителя мощности 8 соединен с обмоткой 9 реле.
Плюсовой выход стабилизатора 3 подключен к плюсу питания компаратора 4, а также через второй резистор 6 соединен с инверсным входом компаратора 4.
Минусовый выход стабилизатора 3 подключен к минусу питания компаратора 4.
Преобразователь 1 подключается к источнику переменного напряжения через выключатель 17 «Сеть».
Работает ИБП следующим образом.
При наличии сети и заряженной АКБ 2 состояние выхода компаратора 4 - «1», усилитель мощности 8 открыт и обеспечивает питанием обмотку 9 реле, контактами 10 которого плюсовой выход АКБ 2 подключен к плюсовому выходу ИБП, т.е. к плюсовому входу нагрузки. Стабилизированный преобразователь класса ac/dc 1 обеспечивает питание нагрузки и ток содержания АКБ 2.
При пропадании сети питание нагрузки обеспечивает АКБ 2. В момент, когда в результате разряда напряжение на АКБ 2 уменьшится до минимально-допустимого значения, срабатывает компаратор 3 и его выход обнуляется, усилитель мощности 8 закрывается, обесточивается обмотка 9 реле, контакты которого 10 размыкаются, АКБ 2 отключается от нагрузки, а цепочка первый диод 11 и ограничивающий резистор 12 готова к ограничению тока заряда при включении сети. Гистерезисный резистор 7 препятствует срабатыванию компаратора 3 из-за повышения напряжения на клеммах разгруженной АКБ 2.
При выключении ИБП оператор вначале отключает выключатель «АКБ» 16, а затем выключатель «Сеть» 17.
При включении ИБП оператор вначале включает выключатель АКБ 16, а затем выключатель «Сеть» 17. При отсутствии сети оператор нажимает кнопку 13 и питание от АКБ 2 через второй диод 14 подается на стабилизатор 3. Если величина напряжения на АКБ 2 достаточна, то контакты 10 реле 9 срабатывают и АКБ подключается к нагрузке, при этом цепочка первый диод 11 ограничивающий резистор 12 шунтируется. Затем ИБП работает как при пропадании сети питания.
Два обязательных элемента, присущие любому ИБП, выключатель «Сеть» 17 и выключатель «АКБ» 16, используются, когда ИБП находится на хранении, при ремонте и техническом обслуживании (ТО), - выключатель «АКБ» 16 позволяет исключить разряд АКБ 2 при хранении.
Техническим результатом заявляемого технического устройства является возможность включения ИБП при отсутствии сетевого напряжения.
Следовательно, можно сделать вывод, что цель, поставленная перед данным изобретением - обеспечение возможности включения ИБП при отсутствии сетевого напряжения - достигнута.
К достоинствам предложенного источника бесперебойного питания относятся простота его реализации, основанная на использовании широко известных и применяемых электронных элементов и составных частей.
Предложенный источник бесперебойного питания может найти применение при создании высоконадежных устройств электропитания постоянным током различного назначения.
Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного ИБП, заключается в существенном повышении надежности функционирования и увеличении срока эксплуатации построенных на его основе устройств электропитания постоянным током.
Количественная величина ожидаемого технико-экономического эффекта от использования предложенного источника бесперебойного питания зависит в первую очередь от области его применения и конкретных вариантов исполнения, - ее определение возможно только после его практической реализации.
Источники информации
1. ПО «Бастион». Сборник статей, ст.9, Ростов-Дон, 2002 г.
2. Российские системы электропитания. Штиль. Стр. 12, М. 2003 г.
3. Обзор/аппаратные средства. СТА 1/2000, стр. 20-22.
4. Патент №2332770 на изобретение «Источник бесперебойного питания». 2008 г., Бюл. №4.
Claims (1)
- Источник бесперебойного питания (ИПБ), содержащий стабилизированный преобразователь переменного напряжения класса ac/dc, буферную кислотно-свинцовую герметизированную аккумуляторную батарею (АКБ), компаратор с резисторами на входах и гистерезисным резистором, стабилизатор питания цепей компаратора, усилитель, реле, первый диод и ограничительный резистор, отличающийся тем, что в его состав дополнительно введены нормально разомкнутая кнопка, второй и третий диоды, выключатель «АКБ» и выключатель «Сеть», при этом плюс преобразователя соединен с анодами первого диода и третьего диода и разомкнутым контактом реле с обмоткой, он же является и плюсовым выходом ИБП, минус преобразователя соединен с минусовым входом стабилизатора и через выключатель «АКБ» с минусом АКБ, он же является и минусовым выходом ИБП, катод первого диода соединен с ограничивающим резистором, который вторым выводом подключен к плюсу АКБ и подвижным контактам реле с обмоткой и нормально разомкнутой кнопки, параллельно цепочке первый диод и ограничивающий резистор подключены разомкнутые контакты реле с обмоткой, катоды второго диода и третьего диода соединены вместе и подключены к плюсовому входу стабилизатора и к первому резистору, второй вывод которого подключен к неинверсному входу компаратора и через гистерезисный резистор к выходу компаратора, который соединен с входом усилителя мощности, выход усилителя мощности соединен с обмоткой реле, плюсовой выход стабилизатора подключен к плюсу питания компаратора, а также через второй резистор соединен с инверсным входом компаратора, минусовый выход стабилизатора подключен к минусу питания компаратора, преобразователь подключается к источнику переменного напряжения через выключатель «Сеть».
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108272A RU2733651C1 (ru) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Источник бесперебойного питания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108272A RU2733651C1 (ru) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Источник бесперебойного питания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2733651C1 true RU2733651C1 (ru) | 2020-10-06 |
Family
ID=72927089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020108272A RU2733651C1 (ru) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Источник бесперебойного питания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2733651C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768263C1 (ru) * | 2021-05-20 | 2022-03-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство электроснабжения |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU543090A1 (ru) * | 1975-03-20 | 1977-01-15 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Устройство дл питани нагрузки |
SU907698A1 (ru) * | 1980-06-09 | 1982-02-23 | Предприятие П/Я В-2203 | Устройство бесперебойного электропитани |
EP0319941A1 (de) * | 1987-12-10 | 1989-06-14 | Hans Rudolf Weber | Verfahren für die Stromversorgung von mit Solarzellen betriebenen elektronischen Schaltungen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
RU2332770C1 (ru) * | 2007-04-02 | 2008-08-27 | ООО "Александер Электрик источники электропитания" | Источник бесперебойного питания |
-
2020
- 2020-02-25 RU RU2020108272A patent/RU2733651C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU543090A1 (ru) * | 1975-03-20 | 1977-01-15 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Устройство дл питани нагрузки |
SU907698A1 (ru) * | 1980-06-09 | 1982-02-23 | Предприятие П/Я В-2203 | Устройство бесперебойного электропитани |
EP0319941A1 (de) * | 1987-12-10 | 1989-06-14 | Hans Rudolf Weber | Verfahren für die Stromversorgung von mit Solarzellen betriebenen elektronischen Schaltungen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
RU2332770C1 (ru) * | 2007-04-02 | 2008-08-27 | ООО "Александер Электрик источники электропитания" | Источник бесперебойного питания |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768263C1 (ru) * | 2021-05-20 | 2022-03-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство электроснабжения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2004031929A1 (en) | Electronic apparatus having fuel cell with secondary battery, portable computer incorpating said electronic apparatus, and method of utilizing the same | |
JP2010016996A (ja) | 無停電電源装置 | |
US8957545B2 (en) | Prioritization circuit and electric power supply system | |
CN106471705B (zh) | 不间断电源装置 | |
JPH07212980A (ja) | バッテリの充・放電装置 | |
RU2733651C1 (ru) | Источник бесперебойного питания | |
JP2002058170A (ja) | 無停電電源装置 | |
US8829714B2 (en) | Uninterruptible power supply and power supplying method thereof | |
CN109586395B (zh) | 不间断供电智能切换及监控方法 | |
KR101639885B1 (ko) | 정전압원 기능을 갖는 배터리 보조 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩 | |
RU2332770C1 (ru) | Источник бесперебойного питания | |
RU124443U1 (ru) | Устройство дифференцированного управления автономным электропитанием портативной радиоэлектронной аппаратуры | |
JP5582898B2 (ja) | リチウムイオン組電池システム | |
TWM604513U (zh) | 具備三組電源系統的直流電源供應器 | |
CN114400751A (zh) | 电池群并联系统、控制方法及存储介质 | |
JP2002176736A (ja) | 無停電電源システム | |
US20110140675A1 (en) | Charging device for different batteries | |
JP2001177998A (ja) | モジュール電池の保護装置及び蓄電装置 | |
RU2625456C1 (ru) | Система эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в режиме поддерживающего заряда | |
TWI748578B (zh) | 具備三組電源系統的直流電源供應器 | |
CN221126915U (zh) | 电池管理系统的直流供电电路、高压箱和储能系统 | |
SU907698A1 (ru) | Устройство бесперебойного электропитани | |
CN216252262U (zh) | 一种基于sts静态开关的单机ups电源及电器设备 | |
RU190311U1 (ru) | Блок управления вакуумным выключателем с электромагнитным приводом | |
CN219204178U (zh) | 一种具有持续供电功能的电源系统 |