SU1624600A1

SU1624600A1 - Power supply system

Info

Publication number: SU1624600A1
Application number: SU894666780A
Authority: SU
Inventors: Алексей Германович Веронский; Галина Шоломовна Дворкина; Юрий Дмитриевич Козляев; Марк Семенович Ярошенко
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт связи им.Н.Д.Псурцева
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к автоматическим буферным устройствам и может быть использовано в источниках питани посто нного напр жени электронной аппаратуры Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей и увеличение надежности Устройство содержит выпр мительное устройство, буферную аккумул торную батарею, две нагрузки, кажда из которых в определенное врем может быть приоритетной, датчики напр жени нагрузок, преобразователи посто нного напр жени , блок автоматики и аварийной сигнализации, программатор выключени нагрузок и счетчик ампер-часов (САЧ). Программатор содержит два тумблера , с помощью которых задаетс приоритет нагрузок, трехвходовые и двухвходовые логические элементы ИЛИ. При исчезновении напр жени сети нагрузки через преобразователи напр жени получают питание от аккумул торной батареи. Как только емкость аккумул торной батареи разр дитс до некоторого заданного значени , одна из нагрузок с меньшим приоритетом отключаетс , а друга остаетс включенной до тех пор, пока емкость аккумул торной батареи не снизитс до минимально допустимой величины . Приоритет нагрузки определ етс комбинацией замкнутых и разомкнутых состо ний тумблеров. 1 ил. ЁThe invention relates to automatic buffer devices and can be used in DC power supplies of electronic equipment. The aim of the invention is to enhance functionality and increase reliability. The device contains a rectifying device, a backup battery, two loads, each of which can to be prioritized, load voltage sensors, constant voltage converters, automation and alarm unit, programmer in Switching off the loads and the ampere-hour meter. The programmer contains two toggle switches, with the help of which the priority of loads, three-input and two-input logic elements OR are set. In the event of the disappearance of the mains voltage, the voltage is powered by a battery through voltage converters. As soon as the battery capacity is discharged to a predetermined value, one of the lower priority loads is turned off, and the other is turned on until the battery capacity is reduced to the minimum acceptable value. The priority of the load is determined by the combination of closed and open states of the toggle switches. 1 il. Yo

Description

О ОOh oh

Ј. ОЈ. ABOUT

Изобретение относитс к автоматическим буферным аккумул торным устройствам и может быть использовано в источниках питани посто нного напр жени электронной аппаратуры, например, в св зиThe invention relates to automatic buffer battery devices and can be used in constant voltage power supplies of electronic equipment, for example, in connection with

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей и повышение надежностиThe aim of the invention is to enhance the functionality and increase the reliability

На чертеже представлена схема системы электропитани The drawing shows a diagram of the power supply system

Система содержит выпр мительное устройство 1 буферную аккумул торную батарею 2, нагрузки 3, 4, кажда из которыхThe system contains rectifier device 1, a battery backup battery 2, loads 3, 4, each of which

через датчики 5, 6 напр жени и преобразователи 7, 8 посто нного напр жени подключена к выходу выпр мительного устройстеа 1, блок 9 автоматики и сигнализации , вновь введенный программатор 10 выключени нагрузок и счетчик 11 ампер-часов (САЧ). САЧ 11 имеет два выхода, например Q 10% и 050% С выхода Q 10% считываетс информаци о минимально допустимой емкости разр да аккумул торной батареи, с выхода Q 50% - информаци о текущей емкости аккумул торной батареи, при которой программируетс отключение одной из нагрузок 3 или 4through sensors 5, 6, voltage and converters 7, 8, constant voltage is connected to the output of rectifying device 1, block 9 of automation and alarm, the newly introduced programmer 10 of switching off the loads and the counter 11 ampere-hours (HSA). HSA-11 has two outputs, for example, Q 10% and 050%. From the output Q 10%, the information about the minimum permissible battery discharge capacity is read, from the output Q 50% - information about the current battery capacity, at which one of the loads 3 or 4

Программатор выключени нагрузок состоит из двух тумблеров 12,13, одни концы которых подсоединены к общему проводу источника питани системы управлени Unm, а вторые входы через резисторы 14, 15 подключены к положительному полюсу этого источника. Точки соединени тумблеров 12, 13 и резисторов 14, 15 подключены к первым входам трехвходовых логических элементов ИЛИ 16, 17, вторые входы которых объединены и подключены к выходу Q 50% САЧ, а третьи входы также объединены и подключены к выходу ВУ раб выпр мительного устройства 1. Выходы логических элементов 16, 17 подключены к соответствующим первым входам отключающих логических элементов ИЛИ 18, 19 и сигнальных логических элементов ИЛИ 20, 21 Вторые входы логических элементов 18, 19 объединены и подключены к выходу промежуточного логического элемента 22, первый вход которого подсоединен к выходу ВУ раб выпр мительного устройства 1, а второй вход - к выходу Q 10% САЧ 11. Выходы логических элементов 18, 19 подсоединены к выключающим входам преобразователей 7, 8 посто нного напр жени . Вторые входы логических элементов 20, 21 подсоединены к выходам датчиков 5, 6 напр жени , а выходы элементов 20, 21 - к рходам блока аварии и сигнализацииThe load shutdown programmer consists of two toggle switches 12,13, one ends of which are connected to the common wire of the power supply of the Unm control system, and the second inputs through resistors 14, 15 are connected to the positive pole of this source. The connection points of the toggle switches 12, 13 and resistors 14, 15 are connected to the first inputs of three-input logic elements OR 16, 17, the second inputs of which are combined and connected to the output Q 50% HSA, and the third inputs are also combined and connected to the output VU slave rectifier device 1. The outputs of the logic elements 16, 17 are connected to the corresponding first inputs of the switching logic elements OR 18, 19 and the signal logic elements OR 20, 21 The second inputs of the logic elements 18, 19 are combined and connected to the output of the intermediate logic element 22, a first input of which is connected to the output rectifying unit VU slave device 1, and the second input - to the output Q of 10% HSA 11. The outputs of gates 18, 19 are connected to the inputs of inverters Turns 7 and 8 constant voltage. The second inputs of logic elements 20, 21 are connected to the outputs of the voltage sensors 5, 6, and the outputs of the elements 20, 21 - to the rods of the alarm and alarm unit

Система питани работает следующим образом.The power supply system works as follows.

При наличии напр жени сети выпр митель 1 через преобразователи 7, 8 посто нного напр жени питает обе нагрузки 3, 4 и одновременно зар жает или подзар жает аккумул торную батарею 2, а САЧ 11 фиксирует емкость последней. С помощью тумблеров 12 и 13 задаетс приоритетность нагрузки. Замкнутое состо ние тумблера 12 и разомкнутое состо ние тумблера 13 соответствуют приоритету нагрузки 4, замкнутое состо ние тумблера 13 и разомкнутое состо ние тумблера 12 - приоритету нагрузки 3.In the presence of mains voltage, rectifier 1, via converters 7, 8, of direct voltage, supplies both loads 3, 4 and at the same time charges or charges battery 2, and HSA 11 detects the capacity of the latter. With the help of toggle switches 12 and 13, the priority of the load is set. The closed state of the toggle switch 12 and the open state of the toggle switch 13 correspond to the priority of the load 4, the closed state of the toggle toggle 13 and the open state of the toggle switch 12 to the priority of the load 3.

Рассмотрим принцип действи устройства при замкнутом тумблере 12 и разомкнутом состо нии тумблера 13. При этом приоритетной оказываетс нагрузка 4.Consider the principle of operation of the device when the toggle switch 12 is closed and the toggle switch 13 is open. In this case, the load 4 is a priority.

При работе выпр мительного устройства с его выхода ВУ раб на входы логических элементов 16, 17 и 22 поступает информаци , соответствующа уровню логической 1.During operation of the rectifying device, from its output of the VU slave, the inputs to the logic elements 16, 17 and 22 receive information corresponding to the level of logic 1.

При наличии на одном из входов логических элементов 16, 17 и 22 сигнала, соответствующего уровню 1, на выходах этих элементов присутствует сигнал О, а на выходе элементов 18, 19 - сигнал 1, что соответствует включенному состо нию преобразователей 7, 8 посто нного напр жени . Следовательно, обе нагрузки 3, 4 получают питание от выпр мительного устройства 1.When one of the inputs of logic elements 16, 17 and 22 of the signal corresponding to level 1, the outputs of these elements present signal O, and the output of elements 18, 19 - signal 1, which corresponds to the on state of the converters 7, 8 constant voltage wives Therefore, both loads 3, 4 are powered by rectifying device 1.

При этом с выходов датчиков 5, б считываетс информаци в виде I. с логических элементов 20, 21 - в виде О, что соответствует нормальной работе преобразователей. Эта информаци фиксируетс блоком 9 автома0 тики и сигнализацииAt the same time, information in the form of I is read from the outputs of the sensors 5, b. From logic elements 20, 21 - in the form of O, which corresponds to the normal operation of the converters. This information is recorded by block 9 automatics and alarms.

При аварии любого из преобразователей 7, 8 с датчиков 5, 6 напр жени на входы элементов 20 или 21 соответственно поступает информаци в виде логического О,In the event of an accident of any of the converters 7, 8, the sensors 5, 6 supply voltage to the inputs of the elements 20 or 21, respectively, the information is received in the form of a logical O,

5 соответствующа отключенному состо нию нагрузки 3 или 4, При этом на вход блока аварии и сигнализации поступает сигнал в виде 1, соответствующий аварии одного из преобразователей5 corresponds to the disconnected state of the load 3 or 4; In this case, the input of the alarm and alarm unit receives a signal in the form 1, corresponding to the alarm of one of the converters

0Аналогично работает система питани и0 Similarly, the power system works and

в послеаварийном режиме при восс ановле- нии напр жени сети, когда идет зар д аккумул торной батареи.in the postemergency mode when restoring mains voltage, when the battery is charged.

При аоарии напр жени сети или само5 го выпр мительного устройства 1 нагрузки 3 или 4 начинают получать питание от аккумул торной батареи 2. В этом случае на входы элементов 16, 17 и 24 с пыхода ВУ раб поступает информаци к виде логического О.When the aerial voltage of the network or self-rectifying device 1 load 3 or 4 starts to receive power from the battery 2. In this case, the inputs of the elements 16, 17 and 24 from the switch of the slave unit receive information to the form of a logical O.

0Дп те/ пор, пока емкое ь акк м л тор.э0Dpte / pore while capacious acc cm l toe.

будет оставатьс , допустим более 50%. с выхода U 50% САЧ 11 на элементы 16 и 17 поступает сигнал с уровнем логической 1. При этом независимо от положени ключей will remain, say more than 50%. from the output U 50% SACH 11, the elements 16 and 17 receive a signal with a logic level of 1. However, regardless of the position of the keys

5 12 и 13 принцип действи системы питани остаетс аналогичным описанному выше, т.о обе нагрузки получают питание.5 12 and 13 The principle of operation of the power supply system remains the same as described above, i.e. both loads are powered.

Как только емкость аккумул торной батареи станет равной 50% номинальногоAs soon as the battery capacity becomes equal to 50% of the nominal

0 значени , с выхода Q 50% САЧ 11 поступит сигнал логического О При замкнутом тумблере 12 и разомкнутом тумблере 13 (приоритет нагрузки 4) на вылоде элемента 16 по вл етс сигнал с урорнем логической0 value, the output of Q 50% SAC 11 will receive a logical O signal. When the toggle switch 12 is closed and the open toggle switch 13 (load priority 4) is closed, a signal with a logical order appears at the output of element 16

5 1 , а на выходе элемента 17 по-прежнему присутствует сигнал логического О, что приводит к запиранию преобразовател 7 и отключению нагрузки 3.5 1, and the output of the element 17 is still present a signal of logical O, which leads to the locking of the Converter 7 and disconnecting the load 3.

Несмотр на то, что с выхода датчика 5Despite the fact that the output of the sensor 5

0 напр жени поступает сигнал с уровнем логического О, свидетельствующий об отключении преобразовател , эта информаци блокируетс сигналом логической 1, поступающим с выхода элемента 16. При этом 55 программируемое отключение нагрузки 3 от аккумул торной батареи 2 не воспринимаетс блоком 9 аварии и сигнализации как авари преобразовател 7.0 voltage signal with a logic level O, indicating the converter is turned off, this information is blocked by a logical signal 1, coming from the output of the element 16. At the same time, 55 programmable disconnection of the load 3 from the battery 2 is not perceived by the alarm 9 unit and the alarm as a converter failure. 7

В таком состо нии система питани будет оставатьс до тех пор пока емкость аккумул торной батареи не упадет до заданного нижнего предела, допустим, не станет равной 10% номинальной величины.In this state, the power supply system will remain until the battery capacity drops to a predetermined lower limit, say, equal to 10% of the nominal value.

Как только емкость аккумул торной батареи 2 станет равной 10%, с выхода Q 10% САЧ 11 на вход логического элемента 22 поступит сигнал с уровнем логического О. Поскольку на другом входе этого элемента также присутствует сигнал О от выпр мительного устройства, то на его выходе по вл етс сигнал логической 1, который, пройд через логические элементы 18, 19, приведет к запиранию обоих преобразователей 7, 8, что соответствует отключению обеих нагрузок. В таком положении система питани будет оставатьс до тех пор, пока не восстановитс напр жение сети. Затем цикл работы будет повтор тьс .As soon as the capacity of the battery 2 becomes 10%, the output Q 10% of the HSA 11 will send a signal with the logic level O to the input of the logic element 22. Since the other input of this element also contains the signal O from the rectifying device, then its output a signal of logical 1 appears, which, having passed through the logic elements 18, 19, will lead to the locking of both converters 7, 8, which corresponds to the disconnection of both loads. In this position, the power system will remain until the mains voltage is restored. Then the cycle of operation will be repeated.

Как видно из приведенного выше описани , система питани позвол ет программировать приоритет не только нагрузки 4, но и нагрузки 3. Этому случаю будет соответствовать включенное состо ние тумблера 13 и выключенное состо ние тумблера 12As can be seen from the above description, the power supply system allows programming the priority of not only load 4, but also load 3. This case will correspond to the on state of the toggle switch 13 and the off state of the toggle switch 12

Таким образом, предлагаема система питани позвол ет при аварии сети отключить часть нагрузки от аккумул торной батареи и тем самым продлить врем работы оставшейс приоритетной нагрузки до тех пор, пока емкость аккумул торной батареи не упадет до минимально допустимой величины . При этом врем отключени менее приоритетной нагрузки программируетс в зависимости от текущей емкости аккумул торной батареи, что позвол ет программировать врем резервировани питани приоритетной нагрузки.Thus, the proposed power supply system allows in the event of a network failure to disconnect part of the load from the battery and thereby extend the operating time of the remaining priority load until the battery capacity drops to the minimum permissible value. At the same time, the off time of the less priority load is programmed depending on the current capacity of the battery, which allows programming of the backup time of the priority load.

Claims

Claims A power supply system comprising a rectifier device connected to an AC network, a buffer battery, two loads, each of which is connected to the rectifier device and the battery battery through respective DC-DC converters, characterized in that 5, in order to expand functionality and increase reliability, load voltage sensors, an automation and alarm unit, an ampere-hour meter having two outputs, 0 from the first of which reads the information about the minimum permissible battery capacity at discharge, and from the second - the previously established value of the current battery capacity, and the programmer disconnecting the loads, containing two toggle switches, one ends of which are connected to the common power supply source of the control system, and the second ends - through resistors - with a positive pole of it

0 source and with the first inputs of three-input logic elements OR, the second inputs of which are combined and connected to the output of the counter of ampere-hours, the third inputs are also combined and connected to the output

5 of the rectifying device, and the outputs - to the first inputs of the switching logic elements OR, the outputs of which are connected to the switching off inputs of the DC / DC converters, and their other

0 inputs are combined and connected to the output of the intermediate logic element OR, the inputs of which are connected to the output of an ampere-hour counter, counting the minimum permissible battery capacity, and

5 by the output of the rectifying device, and two signal logic elements OR, the first inputs of which are associated with the outputs of the respective mentioned three input logic elements OR, the second inputs with the outputs of the corresponding load voltage sensors, and the outputs with the inputs of the automation unit and alarm