SU748665A1 - Устройство дл питани нагрузки посто нным током - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к cxeMaiM питани  нагрузки посто нным током при параллельной работе аккумул торов и источника посто нного тока (термоэлектрогенератора , топливной батареи, солнечной батареи), и примен етс  э автоматических срействах навигационного оборудовани .jO

Известны устройства и схемы питани , нагрузки, в которых аккумул торы работают параллельно с другш и источниками посто нного тока i,, 2 и 3.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  питани  нагрузки, содержащее источник посто нного тока и аккумул торную батарею, разделенную на несколько последовательно соединенных2р секций, кажда  из которых подключена к источнику посто нного тока через два автоматически управл емых выключа- тел . Оно позвол ет увеличить напр жение на нагрузке в необходимое коли-25 чество раз по сравнению с: напр жением источника зар дного тока }}5.

Поочередный зар д секций аккумул торов происходит при коммутации автоматических выключателей (транзисто- Q

ров, электромеханических контактов/, которые требуют управлени  в функции времени. При этом количество автоматических выключателей равно удвоенному количеству аккумул торных секций (на три секции требуетс  шесть автоматических выключателейj, что обусловливает необходимость соответствующего увеличени  количества выходов в управл ющем устройстве и усложнение программы этого устройства. Таким образом, наличие большого количества выключателей и необходимость применени  сложного, программного устройства дл  управлени  выключател ми не способствует повышению надежности питани  нагрузки посто нным током.

Цель изобретени  - повышение надежности действи  устройства, а также защита аккумул торов от перезар да .

Claims (4)

1. Поставленна  цель достигаетс .тем, что в устройстве дл  питани  нагрузки посто нным током, содержащем разделенную на несколько включенных последовательно секций аккумул торную батарею, соединенную с источником посто нного тока автоматическими выключател ми , во-первых, функции последних выполн ют соответствующие числу секций и имеющие по два разнопол рных ключа и одну управл ющую входную и выходную цепь ключевые  чейки, в каждой из которых два .гран зйетора эмиттерами соединены с положйТёльным полюсом источника посто нного тока, у первого транзистора кол лёктор соединен с положительным полюсом секции, а база св зана через резистор со средней точкой цепи, состо щей из последовательно и йбглас НО включенных диода, подключенного анодом и отрицательному полюсу секции , и тиристора, подключенного катодом к отрицательному полюсу источ нйка посто нного тока, у второго транзистора коллектор соединен с клеммой управл н цего выхода и с точкой соединени  анодов двух диодов, катод одного из которы54 подключен к базе первого транзистора, а катод второго - к положительному полюсу источника посто нного тока, и база соединена с катодом стабилитрона, анод которого св зан через конденсатор с положительным полюсом источника посто нного тока и через резистор - с анодоМ упом нутого тиристора , управл ющий электрод которого соединен с клеммой управл н дего выхода , причем управл ющие цепи ключевых  чеек соединены каскадно через конденсаторы, входна  клемма первой ключевой  чейки конденсатора св зана с выходом одновибрат.ора, база одного из транзисторов которого через диод и резистор соединена со средней точкой цепи, состо щей из согласно и последовательно включенных диода, соединенного анодом с положительным полюсом концевой секции, и тиристора , подключенного катодом к отрицательному полюсу источника посто нно го тока и управл ющим электродам - через конденсатор к выходной клемме последней ключевой  чейки,- во-вторых , база и эмиттер выходного транзистора бдновибратора соединены меж ду собой через ключ, который св зан с устройством контрол  состо ни  ак кумул торов,. Йа чертеже представлена электри ческа  схема устройства дл  питани  нагрузки посто нным током, Предлагаемое устройство содержит нагрузку 1, секции аккумул то Р( источник 3 посто нного тока, ключевые  чейки , кажда  из ко торых имеет входные 5-7 и выходные 8-10 клеммы, тиристор 11, транзисто ры 12 и 13, диоды 14-16, стабилитро 17, конденсатор 18 и резисторы 19-2 конденсаторы св зи , тиристор 23, резистор 24, диод 25, одновибратор 26, иключа л.ций в себ  тран зисторы 27 и 28, резисторы 29-32, конденсатор 33 и диод 34, конденсаор 35; диод 36, резистор 37, ключ 38 устройство 39 контрол  состо ни  ккумул торов. Нагрузка 1 находитс  под суммарным напр жением соединенных последовательно секций аккумул торов, оторые поочередно получают энергию зар да от низковольтного источника 3 осто нного тока через ключевые  чейки 4(|-4гх клеммами 5-10, имеющими индексацию соответствующих ключевых Ячеек. Входные клеммы 5 всех ключевых  чеек соединены с положительным полюсом источника 3 посто нного тока, входные клеммы 6 соединены с отрицательным его полюсом, а выходные клемы 8 и 9 соединены соответственно с отрицательным и положительным полюсами .соответствующих секций аккуму торов . Устройство работает следующим образом . На входную клемму 7 первой ключевой  чейки 4. от источника 3 посто нного тока через транзистор 27 одновибратора 26 и конденсатор 35 поступает положительный импульс, под действием которого срабатывает первый ключевой элемент 4. При этом тиристор 11 и транзистор 12 открываютс , обеспечива  зар д первой секции 2 аккумул торов (Ток зар да проходит по цепи: + источника 3 посто нного тока, клемма 5 , транзистор 12, клемма 9, секци  2 аккумул торов, клем ма 8, диод 14, тиристор 11-, клемма 6, - источника 3 посто нного то ка), Одновременно происходит зар д конденсатора 18 через резистор 20 и тиристор 11. Когда конденсатор 18 зар дитс  до напр жени  пробо  стабилитрона 17, откроетс  транзистор 13, а транзистор 12 закроетс , так как на его базе будет запирающий положительный потенциал, прикладываемый через открытый транзистор 13 и диод 15. При этом выдаетс  положительный имйульс через клемму 10 и конденсатор 22 на выходную клемму 7 второй ключевой  чейки 4. Зар д секции 2 прекращаетс , нотиристор 11 остаетс  открытым за счет коллекторного тока транзистора 13. Закрытие тиристора 11 в первой ключевой.  чейке 4 происходит под действием обратного напр жени  секции 2jj, прикладываемого к нему в момент открыти  тиристора 11 второй ключевой  чейки 4. Работа схемы второй ключевой  чейки 4, и последук ц х  чеек происходит аналогично работе первой ключевой  чейки 4j.Когда закончитс  рабочий цикл последней ключевой  чейки 4, (после прекращени  зар да секции 2 аккумул торов), положительным импульсом через конденсатор 22 откроетс  тиристор 23, обеспечива  выключение тиристора 11 в ключевой  чейке 4 обратны.м напр жением секции 2 п. При этом откроетс  транзистор 28 в одновибраторе 26 за счет базового тока, проход щего через диод 36, резистор 37 и тиристор 23, а тиристор 27 закроетс . Когда транзистор 27 в одновибра торе 26 закрыт , создаютс  услови  дл  разр да конденсатора 35 через резисторы 31 и 21 и подготовки одновибратора 26 , к очередному включению первой ключевой  чейки 4. Так как ток через тиристор 23 имеет незначительную величину , определ емую базовым током транзистора 28 через диод 36 И резис тор 37, то он закроетс  и одновибратор 26 переключитс  в исходное состо ние . При этом через транзистор 27 и конденсатор 35 на клемму 7ц поступает положительный импульс, включаетс  ключева   чейка 4 и цикл зар да аккумул торных секций 2;j-2r повтор етс . Зар дные циклы следуют один за другим до тех пор, пока акку мул торы не зар жены, т.е. пока ключ 38 закрыт. Если аккумул торы зар д т с  до предела, то устройство 39 конт рол  их состо ни  выдает сигнал на вход ключа 38, который откроетс  и закроет транзистор 27 в одновибраторе 26. При этом зар д аккумул торных секций 2д-2 PJ прекращаетс  на врем  и возобновл етс , когда сигнал с входа ключа 38 исчезает. Объединение двух разнопол рных выключателей в одну ключевую  чейку с одним управл ющим импульсным входом и выходом при касксщном соединении управл ющих цепей р да ключевых  чеек выгодно отличает схему предложенного устройства, так как существенно упрощаетс  процесс программировани  зар да секций аккумул торов с использованием одновибратора. В результате повышаетс  надежность дей стви  устройства, а также упрощаетс  защита аккумул торов от перезар да с применением известных контрольных устройств (например, датчиков напр жени ), от которых не требуетс  непосредственна  коммутаци  цепи зар дного тока. Формула изобретени  1. Устройство дл  питани  нагрузк посто нным током, содержащее разделенную на несколько включенных после довательно секций аккумул торную батарею , соединенную с источником посто нного тока автоматическими выключател ми , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежнос ти, оно снабжено одновибратором, при этом автоматические выключатели выполнены в виде соответствуклцих числу секций и имеющих по два разнопол рных ключа и управл к цие входную и выходную цепи ключевых  чеек, каск.ёщно соединенных между собой через конденсаторы , причём в каждой из  чеек два транзистора эмиттерами соединены с положительным полюсом источника посто нного тока, у первого транзистора коллектор соединен с положительным полюсом секции, а база св зана через первый резистор со средней точкой цепи, состо щей из последовательно и согласно включенных первого диода , пoдкJJЮчeниoгo анодом к отрицательному полюсу первой секции батареи , и тиристора, подключенного катодом и отрицательному полюсу источника посто нного тока, у второго транзистора коллектор соединен с клеммой управл ющей выходной цепи и с точкой соединени  анодов второго и третьего диодов, катод одного из которых подключен к базе первого транзистора, а катод другого - к положительному полюсу источника посто нного тока, а база соединена с катодом стабилитрона , анод которого св зан через конденсатор с положительным полюсом источника посто нного тока и через второй резистор - с анодом упом нутого тиристора, управл к ций электрод которого соединен с клеммой управл ющей входной цепи клк)чевой  чейки, причем клемма управл ющей входной цепи первой ключевой  чейки через конденсатор св зана с выходом одновибратора , база одного из транзисторов которого через диод и резисто- соединена со средней точкой цепи, состо щей из согласно включенных диода, соединенного анодом с положительным полюсом концевой секции батареи, и тиристора , подключенного катодом к отрицательному полюсу .источника посто нного тока и управл ющим электродом - через конденсатор к клемме выходной управл ющей цепи последней ключево.й  чейки. 2. Устройство по п. 1,отлич .ающеес  тем, что, с целью защиты аккумул торов от перезар да, база и эмиттер другого транзистора одновибратора соединены между собой через ключ, который св зан с блоком контрол  состо ни  аккумул торов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 543090, кл, Н 02 J 7/34, 1977,
2. 2.Патент ФРГ 2150961, кл. Н 02 Т 7/34, 1976.
3. 3.Патент Швейцарии 570061, кл, Н 02 J 7/34, 1974.
4. 4.Авторское свидетельство СССР № 269263, кл. Н 02 J 7/34, 1970.