Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к устройствам для заряда аккумуляторных батарей от сети через преобразователи и может быть использовано для заряда накопителей энергии в различных устройствах автоматики и вычислительной техники. Технический результат - расширение функциональных возможностей, заключающееся в том, что устройство работает в буферном режиме, при этом позволяет определить наличие или отсутствие аккумулятора в цепи заряда, а также исключить возможность...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Изобретение относится к электротехнике, а именно - к системам электропитания (СЭП) автономных объектов, использующих в качестве накопителей энергии аккумуляторные батареи.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для построения СЭП со стабилизированной шиной электропитания автономных объектов с использованием аккумуляторной батареи, конечное разрядное напряжение которой выше, чем напряжение шины, с целью обеспечения высоких значений КПД и снижения габаритов и массы, зарядно-разрядное устройство целесообразно выполнять с использованием однотактных схем непосредственного преобразования энергии с промежуточным накоплением энергии в дросселе.
При эксплуатации аккумуляторной батареи для увеличения срока ее службы необходимо периодически проводить восстановительные циклы заряда-разряда, в том числе разряд до нулевого значения напряжения батареи. В этом случае батарея отключается от шин и ее разряд осуществляется поэлементно на индивидуальную активную нагрузку для каждого элемента батареи. Для отключения батареи от шин на время разряда до нуля и проведения последующего заряда батареи до рабочего уровня напряжения необходимо введение в схему дополнительного устройства.
Наиболее близким к заявляемому зарядно-разрядному устройству является устройство (1), 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.
Однако такое зарядно-разрядное устройство предназначено для работы в системе, где напряжение аккумуляторной батареи должно быть всегда ниже напряжения шины.
Задачей, на решение которой направлено создание заявленного изобретения, является расширение функциональных возможностей зарядно-разрядного устройства для обеспечения работы аккумуляторной батареи, конечное разрядное напряжение которой выше, чем напряжение шины, проведения восстановительных циклов, включающих глубокий поэлементный разряд отключенной от шин батареи на индивидуальную активную нагрузку и повышение КПД.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Задача решается тем, что зарядно-разрядное устройство, 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, выполнено на МДП-транзисторах, при этом в устройство введены 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.
схема зарядно-разрядного устройства
На фиг. 1 представлена схема зарядно-разрядного устройства, на фиг. 2 - эпюры напряжений на затворах транзисторов в различных режимах работы зарядно-разрядного устройства.
эпюры напряжений на затворах транзисторов в различных режимах работы зарядно-разрядного устройства.
Устройство содержит три однотактных непосредственных преобразователя, работающих попеременно и использующих общий дроссель - два зарядных, один из которых, повышающий, предназначен для заряда батареи при UАБ > Uнагр, другой, понижающий, используется для отключения батареи от шин при проведении глубокого разряда батареи и для последующего ее заряда "с нуля" при напряжении UАБ < Uнагр и разрядный, и состоит из первого конденсатора фильтра 1, транзистора разрядного преобразователя 2, транзистора 3 и диода 4 зарядного повышающего преобразователя, диода 5 разрядного преобразователя, дросселя 6, диода 7 и транзистора 8 зарядного понижающего преобразователя, второго конденсатора фильтра 9. Устройство содержит соединенные с выводами первого конденсатора фильтра клеммы 10, 11 для подключения аккумуляторной батареи 14 и клеммы 12, 13, соединенные с выводами второго конденсатора фильтра, для подключения нагрузки 15 и источника постоянного напряжения 16.
Зарядно-разрядное устройство работает следующим образом
Силовые транзисторы 2, 3 преобразователей работают в режиме ШИМ с коэффициентом заполнения импульсов не более 0,5 соответственно в режимах разряда и заряда при UАБ > Uнагр или находятся в закрытом состоянии в зависимости от режимов работы системы.
Транзистор 2, диод 5, дроссель 6 образуют понижающий ШИМ-преобразователь, обеспечивающий разряд батареи на нагрузку с одновременной стабилизацией выходного напряжения. При этом транзистор 3 постоянно закрыт, во время открытого состояния транзистора 2 происходит накопление энергии в дросселе 6 - ток разряда батареи протекает через открытый транзистор 2, дроссель 6 в нагрузку 15, и последующая ее отдача во время закрытого состояния транзистора 2 в нагрузку 15 по цепи: диод 5, дроссель 6.
Транзистор 3, диод 6, дроссель 6 образуют повышающий ШИМ-преобразователь, позволяющий заряжать батарею при UАБ > Uнагр. При этом транзистор 2 постоянно закрыт, во время открытого состояния транзистора 3 происходит накопление энергии в дросселе 6 и последующая ее отдача в аккумуляторную батарею во время закрытого состояния транзистора 3 по цепи: дроссель 6, диод 4.
В этих режимах работы транзистор 8 полностью открыт, обеспечивая протекание тока батареи в обоих направлениях.
При проведении восстановительного цикла батарея разряжается посредством разрядного преобразователя до конечного разрядного напряжения, затем транзисторы 2, 3, 8 закрываются, тем самым обеспечивая отключение батареи от шин и к элементам батареи подключаются индивидуальные разрядные резисторы (на схеме не показаны) для разряда батареи до нулевого напряжения. После этого одновременно включаются в работу транзисторы 2, 8, при этом транзистор 8 работает в режиме ШИМ, обеспечивая заряд батареи, а транзистор 2 открывается на все время работы понижающего зарядного преобразователя, образованного элементами: транзистор 8, диод 7, дроссель 6, шунтируя своим переходом сток-исток диод 4 и обеспечивая тем самым меньшие потери при протекании тока заряда батареи.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Во время открытого состояния транзистора 8 ток заряда батареи протекает через дроссель 6, открытый транзистор 2 и происходит накопление энергии в дросселе, затем, во время закрытого состояния транзистора 8, ток заряда протекает в батарею через диод 7, дроссель 6 и открытый транзистор 2. После достижения значения напряжения UАБ = Uнагр происходит переключение режимов зарядных преобразователей: в режиме ШИМ начинает работать транзистор 3, транзистор 2 закрывается, а транзистор 8 переходит в проводящее состояние.
Применение непосредственных преобразователей с накоплением энергии в дросселе и МДП-транзисторов позволяет увеличить КПД и снизить габариты и массу устройства по сравнению с трансформаторными схемами как полного, так и частичного преобразования энергии за счет меньшего числа ключевых элементов и отсутствия выпрямителей, более высоких динамических характеристик МДП-транзисторов по сравнению с биполярными транзисторами и диодами, а также низких значений сопротивления канала сток-исток открытого МДП-транзистора, что обуславливает низкие статические потери в широком диапазоне выходных токов преобразователя.
В настоящее время на предприятии ООО "Космос-ЭНВО" изготовлены опытные образцы предлагаемого устройства. Испытания подтвердили их работоспособность, надежность КПД.
Список литературы
1. Четти П. Проектирование ключевых источников электропитания: Пеp. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с. 202-210.
Формула изобретения
Зарядно-разрядное устройство, 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, отличающееся тем, что оно выполнено на МДП-транзисторах, при этом устройство 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.
Имя изобретателя: Савенков В.В., Тищенко А.К., Лившин Г.Д. Имя патентообладателя: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "КОСМОС ЭНВО" Почтовый адрес для переписки: 394006, г.Воронеж, ул. 20-летия Октября 90, ООО "КОСМОС ЭНВО" Дата начала отсчета действия патента: 21.12.1999
Разместил статью: admin
Дата публикации: 23-03-2003, 05:42
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации свинцовых стационарных аккумуляторов на различных объектах. Техническим результатом изобретения является создание ускоренного способа заряда без ухудшения характеристик. Согласно изобретению способ ускоренного заряда свинцовых стационарных аккумуляторов с намазными электродами заключается в сообщении зарядной емкости в две ступени, первая ступень осуществляется током, равным 0,2-0,3 С10 (С10 - емкость...
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве свинцовых стационарных аккумуляторов. Технический результат - повышение электрических характеристик аккумуляторов. Согласно изобретению стационарный аккумулятор содержит отрицательные электроды на основе медных токоотводов просечно-вытяжного типа и положительные электроды в монопанцирном исполнении....
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к устройствам для заряда аккумуляторных батарей от сети через преобразователи и может быть использовано для заряда накопителей энергии в различных устройствах автоматики и вычислительной техники. Технический результат - расширение функциональных возможностей, заключающееся в том, что устройство работает в буферном режиме, при этом позволяет определить наличие или отсутствие аккумулятора в цепи заряда, а также исключить возможность...
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации свинцовых стационарных аккумуляторов на различных объектах. Техническим результатом изобретения является создание ускоренного способа заряда без ухудшения характеристик. Согласно изобретению способ ускоренного заряда свинцовых стационарных аккумуляторов с намазными электродами заключается в сообщении зарядной емкости в две ступени, первая ступень осуществляется током, равным 0,2-0,3 С10 (С10 - емкость...
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве свинцовых стационарных аккумуляторов. Технический результат - повышение электрических характеристик аккумуляторов. Согласно изобретению стационарный аккумулятор содержит отрицательные электроды на основе медных токоотводов просечно-вытяжного типа и положительные электроды в монопанцирном исполнении....
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
