УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА БАТАРЕИ НАКОПИТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА БАТАРЕИ НАКОПИТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ


RU (11) 2262184 (13) C1

(51) 7 H03K3/53, H02J7/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004115449/09 
(22) Дата подачи заявки: 2004.05.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.05.21 
(45) Опубликовано: 2005.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1018199, 15.05.1983. SU 790143, 23.12.1980. RU 2218654 C1, 10.12.2003. RU 2159987 C1, 10.01.2000. US 6538906 A, 25.03.2003. 
(72) Автор(ы): Николаев А.Г. (RU); Быстров В.К. (RU); Нагорных А.Н. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского Министерства Обороны РФ (RU) 
Адрес для переписки: 197082, Санкт-Петербург, ул. Красного курсанта, 16, ВКА им. А.Ф.Можайского 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА БАТАРЕИ НАКОПИТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ

Изобретение может относится к импульсной технике для "медленного" заряда емкостных накопителей электрической энергии при питании оптических квантовых генераторов, в радиолокационной технике, а также для заряда аккумуляторных батарей импульсным током. Технический результат - улучшение технико-экономических показателей устройства, таких как КПД, коэффициента мощности, скорости передачи энергии в накопитель. Это достигается за счет использования трехфазного источника переменного тока, введения второго токоограничивающего линейного дросселя и изменения схемы соединения отдельных элементов. Это позволяет исключить возврат энергии, запасенной дросселями в источник. Эта энергия направляется непосредственно в накопитель, минуя источник. При использовании в качестве накопителя электрической энергии аккумулятора устройство позволяет заряжать одну батарею со средней точкой и без, а также две батареи одновременно, заряд осуществляется пульсирующим током, который обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик аккумулятора. 7 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к импульсной технике и касается систем так называемого "медленного" заряда емкостных накопителей электрической энергии (ЕНЭЭ) - накопительных конденсаторов, различных аккумуляторов и т.п. за много периодов изменения напряжения зарядного источника. Эти накопители энергии широко используются для питания импульсных потребителей энергии: ламп накачки оптических квантовых генераторов, в технической физике, в радиолокационной технике и прочих мощных потребителях энергии.

Электрическая схема предлагаемого устройства изображена на фиг.1.

Широко известны устройства для заряда ЕНЭЭ как от источников постоянного тока, так и от источников переменного тока с последующим его выпрямлением и ограничением для регулирования скорости заряда.

Известно устройство для "медленного" заряда ЕНЭЭ от источника постоянного тока неизменного напряжения через токоограничивающий - балластный резистор, включенный в цепь заряда между источником и накопителем по схеме фиг.2 [1, с.60].

Недостатками такого устройства являются крайне низкий КПД (не превышающий 0.5) и низкие удельные энергетические показатели. Это вызвано тем, что избыточная энергия источника гасится на балластном сопротивлении токоограничивающего резистора.

Известно также устройство для "медленного" заряда ЕНЭЭ от источника переменного тока через выпрямитель, последовательно с которым включается токоограничивающий элемент, в качестве которого используются резисторы, катушки индуктивности или конденсаторы [1, с.58 и др.]. Схема такого устройства приведена на фиг.3. При ограничении тока резистором КПД устройства повышается до 0.57 [1, с.219], а при использовании реактивных токоограничивающих элементов КПД становится еще выше.

Недостатком такого устройства является то, что напряжение на ЕНЭЭ не превышает амплитуды напряжения источника переменного тока. Поэтому в технике часто ЕНЭЭ выполняют в виде батарей конденсаторов.

Известно устройство для заряда (УЗ) батареи накопительных конденсаторов (фиг.4), содержащее источник электрической энергии переменного тока 1, токоограничивающий конденсатор 6 и полумостовой выпрямитель-умножитель напряжения 3, два смежных плеча которого образует диодная цепочка 4, 5, а два других - батарея накопительных конденсаторов 11, 12 [1, с.61].

Недостатками этого УЗ ЕНЭЭ являются относительно низкое значение напряжения на батарее накопительных конденсаторов, которое не превосходит удвоенного амплитудного значения напряжения источника, а также низкое значение коэффициента мощности источника. Это приводит к низким удельным энергетическим показателям устройства. 

Кроме того, известно УЗ ЕНЭЭ (фиг.5), содержащее трехфазный источник переменного тока 1 с тремя выходными линейными клеммами 8, 9 и 10, два токоограничивающих конденсатора 6 и 7, две диодные цепочки, каждая из которых состоит из двух соединенных последовательно - согласно диодов 4, 5 и 13, 15 и линейного дросселя 2, а также батарею накопительных конденсаторов 11 и 12 [2].

В этом УЗ батарея заряжается по трем каналам: оба конденсатора одновременно и каждый из них поочередно (со сдвигом по времени на 120 эл. град - через дроссель 2). Так как переменный ток в этом дросселе имеет различную угловую длительность, конденсаторы 11 и 12 запасают различную энергию и заряжаются до несколько отличных напряжений. 

Это устройство также характеризуется недостаточно высоким значением скорости передачи энергии от источника в емкостной накопитель и невысоким коэффициентом мощности источника питания, вследствие чего оно имеет неудовлетворительные удельные энергетические показатели.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для заряда батареи накопительных конденсаторов (схема по фиг.6), содержащее трехфазный источник переменного тока (ТИПТ) 1, токоограничивающий линейный дроссель 2 и вентильно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения 3, образованный двумя вентильно-конденсаторными трехлучевыми цепочками, каждая из которых состоит из двух диодов и двух конденсаторов, при этом последовательно - согласно соединенные диоды 4 и 5 одной вентильно-конденсаторной цепочки образуют первую трехлучевую звезду, анодный и катодный выводы лучей которой через дозирующие конденсаторы 6 и 7 подключены к первой 8 и второй 9 выходным клеммам трехфазного источника переменного тока, а третий луч, образованный точкой соединения диодов 4 и 5, подключен непосредственно к третьей клемме 10 трехфазного источника переменного тока, конденсаторы 11 и 12 другой вентильно-конденсаторной цепочки соединены последовательно и образуют батарею накопительных конденсаторов, создающих вторую трехлучевую звезду, один луч которой подключен к катоду третьего диода (13) и положительному выходному выводу 14, другой - к аноду четвертого диода 15 и отрицательному выходному выводу 16 устройства, а общая точка батареи накопительных конденсаторов образует третий луч [3]. Это устройство требует использования автономного ТИПТ. 

Это УЗ ЕНЭЭ также является трехканальным и за счет симметрии импульсов тока ТИПТ в дросселе с использованием отвода от средней точки его обмотки обеспечивает заряд конденсаторов 11 и 12 до одинаковых напряжений. Кроме того, достоинством такого устройства является то, что наличие дросселя в цепи заряда дозирующих конденсаторов позволяет осуществлять их резонансный заряд на начальной стадии заряда до напряжения, превосходящего амплитудное значение линейного напряжения источника. Это позволяет ускорить заряд накопительных конденсаторов, однако это устройство требует использования ТИПТ с шестью выводами.

Недостатком устройства является то, что энергия источника, запасаемая в дросселе при заряде накопительного конденсатора в одной части периода изменения тока источника, возвращаемая в другой части периода в токоограничивающий конденсатор, передается через две фазовые обмотки ТИПТ. Это увеличивает потери мощности, снижает коэффициент мощности источника, а также ухудшает удельные энергетические показатели устройства.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения реализации его работы от трехфазного трехпроводного источника переменного тока, улучшение его удельных энергетических показателей путем более эффективного использования энергии, передаваемой от трехфазного источника переменного тока в накопитель, за счет "отсасывания" энергии источника в дроссель при ограничении им тока заряда накопителя и последующей ее передачей в накопитель, минуя источник, а также улучшения его технико-экономических показателей за счет обеспечения возможности регулирования напряжения на накопительном конденсаторе при изменении напряжения источника питания в процессе его эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда батареи накопительных конденсаторов, содержащее трехфазный источник переменного тока, токоограничивающий линейный дроссель, вентильно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный двумя вентильно-конденсаторными трехлучевыми цепочками, каждая из которых состоит из двух диодов и двух конденсаторов, при этом последовательно соединенные диоды одной вентильно-конденсаторной цепочки образуют первую трехлучевую звезду, анодный и катодный выводы лучей которой через дозирующие конденсаторы подключены к первой и второй выходным клеммам трехфазного источника переменного тока, а третий луч, образованный точкой соединения диодов, подключен непосредственно к третьей клемме трехфазного источника переменного тока, конденсаторы другой вентильно-конденсаторной цепочки соединены последовательно и образуют батарею накопительных конденсаторов, создающих вторую трехлучевую звезду, один луч которой подключен к катоду третьего диода и положительному выходному выводу, другой - к аноду четвертого диода и отрицательному выходному выводу устройства, а общая точка батареи накопительных конденсаторов образует третий луч, оно дополнительно снабжено ключом двухсторонней проводимости, блоком контроля напряжения и управления ключом и вторым токограничивающим линейным дросселем, при этом анод третьего и катод четвертого диодов подключены соответственно через обмотки токоограничивающих линейных дросселей к катодному и анодному выводам первой трехлучевой звезды, ключ двухсторонней проводимости - между третьими лучами вышеупомянутых звезд, а блок контроля напряжения и управления ключом - к выходным клеммам трехфазного источника переменного тока, положительному и отрицательному выходным выводам устройства и ключу двухсторонней проводимости. 

Использование в устройстве трехфазного трехпроводного источника переменного тока, введение ключа двухсторонней проводимости с блоком контроля напряжения и управления ключом, а также второго токоограничивающего линейного дросселя и изменение схемы соединения отдельных элементов позволяют направлять энергию, запасенную в токоограничивающих линейных дросселях, при передаче ее от источника и дозирующих конденсаторов в батарею накопительных конденсаторов непосредственно, т.е. минуя источник. Это, разгружая ТИПТ от отстающего индуктивного тока, повышает коэффициент мощности ТИПТ, уменьшает потери энергии и повышает КПД устройства.

Отсутствие в технической и патентной литературе сведений (рекомендаций) по выполнению заявленной схемы в целях достижения описанного в заявке эффекта (результата) показывает новизну взаимосвязи между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и его положительным эффектом. Это обеспечивает существенное отличие данного изобретения от всех известных систем аналогичного назначения. 

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для заряда батареи накопительных конденсаторов.

Устройство содержит трехфазный трехпроводный источник переменного тока 1, токоограничивающий линейный дроссель 2, вентильно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения 3, образованный двумя вентильно-конденсаторными трехлучевыми цепочками, каждая из которых состоит из двух диодов и двух конденсаторов, при этом последовательно - согласно соединенные диоды 4, 5 одной вентильно-конденсаторной цепочки образуют первую трехлучевую звезду, анодный и катодный выводы лучей которой через дозирующие конденсаторы 6, 7 подключены к первой 8 и второй 9 выходным клеммам трехфазного источника переменного тока, а третий луч, образованный точкой соединения диодов 4 и 5, подключен непосредственно к третьей клемме 10 трехфазного источника переменного тока, конденсаторы 11 и 12 другой вентильно-конденсаторной цепочки соединены последовательно и образуют батарею накопительных конденсаторов, создающих вторую трехлучевую звезду, один луч которой подключен к катоду третьего диода 13 и положительному выходному выводу 14, другой - к аноду четвертого диода 15 и отрицательному 16 выходному выводам устройства, а общая точка батареи накопительных конденсаторов образует третий луч, оно дополнительно снабжено ключом 17 двухсторонней проводимости, блоком 18 контроля напряжения и управления этим ключом и вторым токоограничивающим дросселем 19, при этом анод третьего 15 и катод четвертого 13 диодов подключены соответственно через обмотки токоограничивающих линейных дросселей 19 и 2 к катодному 4 и анодному 5 выводам первой трехлучевой звезды, ключ 17 двухсторонней проводимости - между третьими лучами вышеупомянутых звезд, а блок 18 контроля напряжения и управления ключом - к выходным клеммам трехфазного источника переменного тока, положительному и отрицательному выходным выводам устройства и ключу двухсторонней проводимости. Ключ двухсторонней проводимости может быть выполнен электромеханическим - в виде замыкающихся и размыкающихся контактов или полупроводниковым (например, на симисторах).

Принцип действия и схемы блока контроля напряжения и управления 18 ключом широко известны и детально описаны в технической литературе. Он позволяет регулировать ток заряда и изменять напряжение на выходе устройства.

При рассмотрении работы устройства будем считать, что все конденсаторы в исходном состоянии (до подачи напряжения) разряжены, а ключ 17 двухсторонней проводимости все время замкнут. Будем также считать, что обмотки ТИПТ соединены звездой. На фиг.7 приведены временные диаграммы изменения фазных напряжений такого источника U8, U9 и U 10.

Так как схема симметрична относительно линии 10-17, ее можно считать состоящей из двух подобных каналов заряда конденсаторов 11 и 12. Наличие в каждом канале вентилей-диодов, характеризуемых нелинейными вольт-амперными характеристиками, и непрерывное изменение напряжения на накопительных конденсаторах во время их заряда приводит к существенно нелинейным уравнениям, описывающим процессы в них из-за параметрической реконфигурации цепей в каждом периоде перезаряда дозирующих конденсаторов.

Пусть в исходный момент времени (момент включения устройства) линейное напряжение между клеммами 9 и 10 равно нулю и в последующие моменты времени начинает возрастать по абсолютному значению, причем к клемме 10 приложен положительный потенциал. Этому соответствует момент времени t1 на фиг.7. Через 90 эл.град. от начала отсчета, т.е. в момент времени t2, линейное напряжение U10, 9 достигнет амплитудного значения. На временном интервале t1-t2 происходит заряд конденсатора 7 по цепи: 10-4-7-9-10 и к моменту времени t2 он будет заряжен до амплитуды линейного напряжения источника.

Начиная с момента времени t2, линейное напряжение U10, 9 будет убывать, а разность напряжений конденсатора 7 и линейного напряжения U10, 9, равная в момент времени t2 нулю, будет возрастать. При этом диод 4 будет закрыт более высоким напряжением конденсатора 7. Таким образом, начиная с момента времени t2, будет происходить заряд конденсатора 11 под действием разности напряжений U7-U10, 9 по цепи: 9-7-2-13-11-17-10-9. Конденсатор 7 разряжается до нуля, отдавая энергию, запасенную на интервале t1 -t2, в батарею накопительных конденсаторов. Дроссель 2 в это время, ограничивая ток заряда, выполняет функцию накопителя энергии. Полярность напряжения на обмотках дросселя указана сверху на схеме без скобок. Конденсатор 7, разрядившись до нуля в течение последующих 90 эл.град, ограничивая ток источника, перезаряжается обратной полярностью до амплитудного значения линейного напряжения источника.

В момент времени t2, т.е. через 180 эл.град. от начала рассмотрения процесса (t1), линейное напряжение U10, 9 станет равным нулю, так как потенциалы клемм 10 и 9 будут равны. Начиная с этого момента времени, потенциал клеммы 9 будет выше потенциала клеммы 10 и заряд конденсатора 11 будет продолжаться под действием линейного напряжения U 10, 9. Этот процесс будет продолжаться до следующих 90 эл.град.

При заряде конденсатора 11 ток протекает через обмотку дросселя 2 и в нем запасается энергия, а возникающая на его выводах ЭДС самоиндукции противодействует изменению тока в цепи заряда конденсатора 11. Полярность напряжения дросселя 2 для рассматриваемого интервала времени на схеме фиг.1 указана без скобок. Когда ток заряда конденсатора 11 начнет убывать, ЭДС самоиндукции дросселя 2 поменяет знак и будет стремится поддержать прежнее значение тока в цепи заряда конденсатора 11 (полярность указана в скобках).

На этом временном интервале дроссель 2 выступает в роли источника электрической энергии и отдает запасенную им ранее энергию в накопитель (конденсатор 11), минуя источник 1. Энергия дросселя в накопитель передается по цепи: 2-13-11-17-4-2. Такой режим работы дросселя дополнительно увеличивает длительность импульса зарядного тока накопительного конденсатора 11 и его продолжительность может достигать 360 эл.град. Действительно дроссель 2, включенный последовательно с конденсатором 7, выражаясь образно, "отсасывает" энергию источника, так как реактивное сопротивление последовательной индуктивно-емкостной цепи определяется алгебраической суммой сопротивлений индуктивности и емкости. Затем эта энергия, запасаемая дросселем от источника, канализируется в НК 11 через диоды 13 и 4. В связи с тем, что индуктивность, включенная в цепь последовательно, является интегрирующим элементом, длительность импульсов тока в пределе может составлять 360 эл.град. (против предельного значения 270 эл.град. в цепях однополупериодного выпрямления с последовательно же включенным дросселем - см., например, Атабеков Г.И. и др. Технические основы электротехники, ч.2. Нелинейные цепи. М.: Энергия, 1970, 232 с. - рис.3.13 на с.89). По мере заряда конденсатора 11 напряжение на его обкладках увеличивается и ток в цепи его заряда, определяемый разностью напряжений источника и конденсатора 7 и заряжаемого конденсатора 11, уменьшается. Это приводит к уменьшению энергии, запасаемой в дросселе, и сокращению длительности зарядных импульсов по этой цепи. Таким образом, на временном интервале t1-t 2 (фиг.7) происходит заряд дозирующего конденсатора 7, а на интервале t2-t3 происходит разряд дозирующего конденсатора 7 и начинается процесс заряда конденсатора 11 через дроссель 2, при этом он запасает энергию в своем магнитном поле. На интервале t3-t4 под действием линейного напряжения U10, 9 продолжается процесс заряда конденсатора 11, а также происходит перезаряд дозирующего конденсатора 7. На интервале t4-t5 продолжается заряд конденсатора 11 за счет энергии, накопленной в дросселе 2 на предыдущих этапах заряда. Эту энергию дроссель 2 отдает в конденсатор 11, минуя источник, через открытый диод 4. Кроме того, на этом этапе происходит процесс заряда дозирующего конденсатора 7. Далее все процессы повторяются циклически.

Из рассмотрения вышеописанных процессов следует, что максимальная длительность зарядного импульса может достигать 360 эл. град. и по мере заряда конденсатора длина зарядных импульсов тока сокращается.

Кроме того, на интервале t3-t4, когда потенциал клеммы 9 будет положителен, а на клемме 8 отрицателен и когда сумма напряжений в цепи 9-7-2-13-11-12-15-19-6-8-9 превысит напряжение на батарее конденсаторов, в этой цепи под действием суммарного напряжения будет осуществляться заряд всей батареи конденсаторов. Передача энергии по этой цепи возможна до достижения напряжения на батарее, равного 3 Uлm .

Таким образом, часть энергии, запасаемой в реактивных элементах (дросселе) устройства на одних временных интервалах при ограничении тока ТИПТ, в других интервалах передается в накопительный конденсатор 11, минуя источник. Это повышает скорость заряда и коэффициент мощности источника и КПД устройства в целом.

Аналогичные процессы, но со сдвигом по фазе на 120 электрических градусов, протекают под действием линейного напряжения U 10,8 при заряде другого накопительного конденсатора батареи. Работа обоих каналов вместе создает третий путь передачи энергии ТИПТ в батарею.

Длительность импульса зарядного тока в конденсаторе 12 также может достигает значения до 360 эл.град., что в два раза превышает длительность тока в известных устройствах аналогичного назначения.

По мере заряда конденсаторов 11 и 12 батареи момент начала зарядного импульса тока в накопитель будет наступать позже, так как он будет начинаться только тогда, когда сумма напряжений источника и дозирующего конденсатора будет больше напряжения на соответствующем накопительном конденсаторе батареи. Максимальная величина напряжения на накопительных конденсаторах 11 и 12 равна удвоенному, а всей батареи - учетверенному амплитудному значению линейного напряжения трехфазного источника переменного тока.

При заряде батареи накопительных конденсаторов, кроме рассмотренных двух цепей, как отмечено выше, их заряд может осуществляться по третьей цепи, по которой блок накопительных конденсаторов может заряжаться до напряжения, равного утроенному значению линейного напряжения источника. Если по сигналу блока 18 ключ 17 разомкнуть, то энергия ТИПТ будет передаваться в батарею только по третьей цепи.

Напряжение дозирующих конденсаторов 6 и 7, заряжаемых по рассмотренным выше цепям до амплитуды линейного напряжения источника, суммируясь с линейным напряжением U9,8 ТИПТ, обеспечивает заряд БНК через токоограничивающие линейные дроссели 2, 19. При убывании тока заряда напряжение на токоограничивающих линейных дросселях меняет знак и они отдают запасенную в них энергию по цепи: 5-4-2-13-11-12-15-19-5 в блок накопительных конденсаторов, минуя источник.

Работа всех трех каналов УЗ в порядке, отмеченном выше, приводит к формированию его внешней статической (вольт-амперной) характеристики, имеющей практически гиперболический характер. При такой характеристике заряд ЕНЭЭ осуществляется практически постоянной мощностью, т.е. мощность источника уменьшается почти в два раза по сравнению с УЗ, характеризуемыми линейно падающими внешними характеристиками.

Введение в УЗ ключа двухсторонней проводимости 17 и блока 18 контроля напряжения и управления этим ключом позволяет изменять структуру системы передачи энергии ТИПТ в батарею ЕНЭЭ и регулировать напряжение на батарее накопительных конденсаторов во время их заряда. Например, при разрыве ключа 17, когда напряжение ТИПТ высоко, т.е. выше номинального, заряд конденсаторов 11 и 12 производится одновременно по цепи, рассмотренной выше. В этом случае батарея накопительных конденсаторов может быть заряжена до напряжения, равного утроенному значению линейного напряжения источника.

Если напряжение источника ниже номинального или требуется зарядить батарею накопительных конденсаторов быстрее, тогда замыкание ключа 17 позволяет зарядить батарею накопительных конденсаторов до напряжения, равного 4U mл (где Umл - амплитудное значение линейного напряжения).

Кроме того, в связи с тем, что напряжения источника часто изменяется в пределе от +/-5% до +/-20%, а многие импульсные потребители весьма критичны к величине энергии, передаваемой в них от ЕНЭЭ, зарядные устройства обычно проектируют для работы при наименьшем напряжении источника питания. Поэтому уже при номинальном напряжении ЕНЭЭ может оказаться перезаряженным. В связи с этим большое применение получили так называемые системы заряда "по готовности". В этих системах в момент достижения напряжения на ЕНЭЭ заданного значения передача в него энергии источника прекращается. Это достигается за счет введения в систему заряда ключа 17 двухсторонней проводимости и блока контроля напряжения и управления ключом.

Отсутствие в технической и патентной литературе сведений (рекомендаций) по выполнению заявленной схемы в целях достижения описанного эффекта (результата) показывает новизну взаимосвязи между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и положительным эффектом. Это обеспечивает существенное отличие данного изобретения от всех известных устройств аналогичного назначения, а новизна предложения не следует явным образом из известного уровня техники, что обеспечивает изобретательский уровень данного изобретения. Предложенное устройство может быть использовано, как было отмечено выше, для энергосберегающего заряда не только емкостного накопителя, но и аккумуляторов, устройство позволяет заряжать импульсным током двухсекционные (со средней точкой) аккумуляторные батареи, две батареи, соединенные последовательно, а при разомкнутом ключе 17 - батареи, не имеющие вывода средней точки. Заряд аккумуляторов будет происходить импульсным током. Такой способ заряда в настоящее время является прогрессивным, т.к. обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики у аккумуляторов различных электрохимических систем.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства перед базовым объектом-прототипом вытекают из следующего. Устройство, содержащее трехфазный источник переменного тока, токоограничивающий линейный дроссель, вентильно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный двумя вентильно-конденсаторными трехлучевыми цепочками, дополнительно снабжено ключом двухсторонней проводимости, блоком контроля напряжения и управления ключом, вторым токоограничивающим линейным дросселем, а ТИПТ выполнен трехпроводным. Указанные элементы соединены по предложенной схеме, что делает его более универсальным. Исключается возврат энергии, запасаемой в индуктивности, в источник при протекании через нее зарядного тока. Энергия, запасаемая в индуктивности в начале зарядного импульса, передается в батарею накопительных конденсаторов в конце зарядного импульса, минуя источник. Это уменьшает потери мощности, увеличивает КПД устройства, увеличивает скорость передачи энергии в батарею накопительных конденсаторов и коэффициент мощности устройства, что улучшает удельные энергетические показатели.

Экспериментальные исследования макета устройства заряда батареи накопительных конденсаторов, выполненного по схеме фиг.1, проведенные в лаборатории электроснабжения, подтвердили его хорошую работоспособность и реальность достижения цели, сформулированной в изобретении. 

Источники информации

1. И.В.Пентегов. Основы теории зарядных цепей емкостных накопителей энергии, Киев, Наукова думка, 1982 г., 420 с.

2. Авторское свидетельство СССР №790143, М.кл.3 Н 03 К 3/53, 1980 год.

3. Авторское свидетельство СССР №1018199, М. кл.3 Н 03 К 3/53, 1981 год.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Устройство для заряда батареи накопительных конденсаторов, содержащее трехфазный источник переменного тока, токоограничивающий линейный дроссель, вентильно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный двумя вентильно-конденсаторными трехлучевыми цепочками, каждая из которых состоит из двух диодов и двух конденсаторов, при этом последовательно-согласно соединенные диоды одной вентильно-конденсаторной цепочки образуют первую трехлучевую звезду, анодный и катодный выводы лучей которой через дозирующие конденсаторы подключены к первой и второй выходным клеммам трехфазного источника переменного тока, а третий луч, образованный точкой соединения диодов, подключен непосредственно к третьей клемме трехфазного источника переменного тока, конденсаторы другой вентильно-конденсаторной цепочки соединены последовательно и образуют батарею накопительных конденсаторов, образующих вторую трехлучевую звезду, один луч которой подключен к катоду третьего диода и положительному выходному выводу, другой - к аноду четвертого диода и отрицательному выходному выводу устройства, а общая точка батареи накопительных конденсаторов образует третий луч, отличающееся тем, что при заряде от трехфазного трехпроводного источника переменного тока оно дополнительно снабжено ключом двухсторонней проводимости, блоком контроля напряжения и управления ключом и вторым токоограничивающим линейным дросселем, при этом анод третьего и катод четвертого диодов подключены соответственно через обмотки токоограничивающих линейных дросселей к катодному и анодному выводам первой трехлучевой звезды, ключ двусторонней проводимости - между третьими лучами вышеупомянутых звезд, а блок контроля напряжения и управления ключом - к выходным клеммам трехфазного источника переменного тока, положительному и отрицательному выходным выводам устройства и ключу двусторонней проводимости.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru