УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУФЕРИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ БЛОКА ПИТАНИЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУФЕРИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ БЛОКА ПИТАНИЯ


RU (11) 2163049 (13) C2

(51) 7 H02J9/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

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

(21) Заявка: 98109941/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.10.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1996.10.23 
(31) Номер конвенционной заявки: 19539928.5 
(32) Дата подачи конвенционной заявки: 1995.10.26 
(33) Страна приоритета: DE 
(43) Дата публикации заявки: 2000.06.10 
(45) Опубликовано: 2001.02.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: DE 3044658 A1, 16.06.1982. SU 1059640 A, 07.12.1983. SU 445036 A, 10.10.1974. SU 997179 A, 15.02.1983. PCT WO 88/00896 A1, 11.02.1988. 
(71) Заявитель(и): СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE) 
(72) Автор(ы): Ханс-Йоахим ГЕРЕ (DE); Франк ВИНТЕРШТАЙН (DE) 
(73) Патентообладатель(и): СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE) 
(85) Дата соответствия ст.22/39 PCT: 1998.05.26 
(86) Номер и дата международной или региональной заявки: DE 96/02011 (23.10.1996) 
(87) Номер и дата международной или региональной публикации: WO 97/15976 (01.05.1997) 
Адрес для переписки: 129010, Москва, ул. Большая Спасская 25, стр.3, ООО "Городисский и Партнеры", Емельянову Е.И. 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУФЕРИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ БЛОКА ПИТАНИЯ 

Изобретение относится к средствам электропитания. Технический результат заключается в повышении надежности буферирования постоянного напряжения. Устройство для буферирования содержит по меньшей мере одну буферную батарею, в частности заряжаемый через блок питания аккумулятор, и блок управления. Последний подключает буферную батарею, если действительное значение постоянного напряжения меньше заданного минимального значения, генерирует заданный промежуток времени буферирования tm и циклически отключает буферную батарею после его истечения. Восстановление выходного постоянного напряжения блока питания может эффективно распознаваться без больших затрат. Потребители и дальше снабжаются энергией как при отказе питающего входного напряжения, так и при выходе из строя блока питания, так как контролируется существенное для потребителей выходное постоянное напряжение блока питания. Устройство может дополнительно подключаться после блока питания без необходимости вмешательства в его конструкцию. При обусловленных коротким замыканием провалах выходного постоянного напряжения блока питания автоматически подключается батарея в качестве поддержки, коль скоро напряжение потребителя падает ниже минимального значения. Изобретение позволяет осуществить, таким образом, во многих случаях неисправностей как бы плавную передачу или поддержку выходного постоянного напряжения блока питания. 5 з.п. ф-лы, 6 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



При питании потребителей через блоки питания, питаемые от сети, принимаются обычные меры предосторожности для случая, когда сеть, питающая блок питания, выходит из строя. В случае подобной сети, как правило, речь идет о сети переменного напряжения. Однако речь может идти также о сети постоянного напряжения.

Отказ питающей сети или снижение ее напряжения ниже определенного значения на входе блока питания распознается и сигнализируется специальными регистрирующими устройствами. Они тогда подключают к потребителям посредством реле или полупроводникового переключателя, например, батарею. Как только питающая сеть снова достигнет определенного значения напряжения, переключатель снова открывается. Кроме того, блоки питания часто должны рассчитываться таким образом, что они дают надежно развязанное от питающей сети на входе выходное постоянное напряжение. Это имеет, в частности, место, когда речь идет о сети 400 В или, соответственно 230 В переменного напряжения. При этом может быть необходимым, чтобы блок питания выдавал так называемое SELV-постоянное напряжение согласно европейской норме EN 60950 (EN: Europa Norm=европейская норма) со значением 24 В (SELV:Safety Extra Low Voltage=особо низкое безопасное напряжение).

В подобном случае устройством определения для контролируемого на входной стороне сети напряжения также должны выполняться требования надежной развязки. Это является недостатком, так как требующиеся для этого между прочим большие пути скользящего разряда и воздушные зазоры требуют повышенных расходов и потребности в площади и соответственно сложных компонентов.

Другой недостаток прямого определения питающего напряжения сети на входной стороне блока питания усматривается в том, что при собственно отказе блока питания батарея не подключается, поскольку вследствие имеющегося неизменного напряжения сети устройство определения не распознает никакого случая неисправности. Вследствие высокой нагрузки током, напряжением и температурой устройства питания причисляются к приборам, подвергаемым особенно сильной нагрузке и поэтому, как правило, отказывают раньше, чем большинство снабжаемых ими потребителей. Такими устройствами таким образом не распознается, если выходит из строя, например управление первичных транзисторов, если блок питания временно не запускается или если какая-либо деталь или соединение в первичном или вторичном контуре разомкнулись. Только в особенно тяжелом случае, когда блок питания отказал в результате первичного короткого замыкания и, как следствие этого, предвключенный автоматический предохранитель отделяет питающую сеть, подключается батарея.

Другая проблема заключается в том, что многие потребители на стороне постоянного тока требуют, например при подключении, высоких пусковых токов, например лампы накала, преобразователи постоянного тока в постоянный ток, конденсаторы, двигатели постоянного тока, силовые контакторы с энергоэкономичной обмоткой постоянного тока и т.п. Некоторые блоки питания при перегрузке сразу отключаются. Это является недостатком, так как наступает резкое, полное прерывание снабжения потребителя. Другие блоки питания имеют автоматическое ограничение тока, в результате чего согласно закону Ома U = RLast x Istrombegrenzung резко садится выходное напряжение. В этом случае потребители в течение времени посадки напряжения, обусловленной высокими пусковыми токами, невыгодным образом снабжаются недопустимо низким напряжением.

Восстановление выходного постоянного напряжения блока питания независимо от входного напряжения сети может распознаваться в известных схемах с помощью диода, который включен в находящуюся на положительном потенциале выходную линию между энергоснабжением и потребителем. На катоде этого диода приложено напряжение потребителя, например 24 В выходного постоянного напряжения за вычетом прямого напряжения диода VI при отключенной батарее или, соответственно, напряжение батареи при подключенной батарее. На аноде диода может определяться действительное выходное постоянное напряжение блока питания. Если блок питания не поставляет никакого выходного напряжения, то напряжение на аноде диода составляет примерно 0 В. Отсюда может быть выведен управляющий сигнал, который сохраняет подключение батареи. Если напряжение на аноде возрастает выше задаваемого значения, батарея снова отключается от потребителей, чтобы она без необходимости не разряжалась. Диод позволяет таким образом в стационарном случае надежное различение, поставляется ли постоянное напряжение на потребителе блоком питания или батареей. Применение подобного диода имеет, однако, недостаток, что появляется снижающее выходное постоянное напряжение, падение напряжения порядка 1 В, большая мощность потерь и повышенная потребность в площади для большого теплоотвода.

По сравнению с этим в основе изобретения лежит задача указания более универсального устройства для буферирования постоянного напряжения на выходе блока питания, который может, во-первых, выполняться без больших затрат и, во-вторых, при собственно выходе из строя энергопитания или, соответственно, при перегрузках блока питания на стороне выхода обеспечивает буферирование выходного постоянного напряжения.

Эта задача решается согласно изобретению за счет устройства, указанного в пункте 1 формулы изобретения. Дальнейшие предпочтительные формы выполнения этого устройства указаны в зависимых пунктах.

Изобретение поясняется ниже более подробно с помощью представленных на фигурах примеров выполнения. При этом показано:

Фиг. 1 блок-схема соответствующего изобретению устройства,

Фиг. 2a и 2b: характеристики существенных напряжений соответствующего изобретению устройства во время процесса буферирования на примере блока питания, который имеет внутреннее вспомогательное питание напряжением для регулятора выходного постоянного напряжения, и

Фиг. 3a и 3b и 3c: характеристики существенных напряжений соответствующего изобретению устройства во время процесса буферирования на примере блока питания, который имеет накопительный конденсатор для вспомогательного питания напряжением для запуска регулятора выходного постоянного напряжения.

Соответствующее изобретению устройство, которое обозначено на блок-схеме фиг. 1 ссылочной позицией DC-USV, служит для буферирования выходного напряжения Ua на выходе блока питания SV. Оно питается в примере фиг. 1 со стороны сети переменным напряжением Un, так что блок питания SV представляет собой так называемый модуль преобразователя AD-DC (переменного тока в постоянный ток). В другой непредставленной форме выполнения блок питания может питаться также от сети постоянного напряжения.

Устройство, соответствующее изобретению, содержит по меньшей мере одну буферную батарею ВАТТ. При этом может идти речь об аккумуляторе, который сам заряжается через блок питания SV. В этом случае имеются дополнительные средства для упорядоченного заряда аккумулятора, которые вызывают, например ограничение зарядного тока. По причинам наглядности они на фиг. 1 не представлены, и могут быть также встроены в имеющийся блок управления CU.

Согласно изобретения блок управления CU подключает буферную батарею ВАТТ, если действительное значение постоянного напряжения Ua является меньше, чем заданное минимальное значение Uamin. Это сравнение производится блоком управления CU. Если это сравнение заканчивается положительно, то есть должна предприниматься поддержка выходного постоянного напряжения a, то подключается батарея ВАТТ предпочтительно за счет управления электронного переключательного элемента V через выдаваемый блоком управления CU переключающий сигнал SI. Выходное постоянное напряжение Ua тогда поддерживается батареей и принимает значение актуально имеющегося в распоряжении напряжения батареи Ub.

Одновременно с подключением батареи ВАТТ в блоке управления генерируется заданный промежуток времени буферирования tm. Предпочтительным образом длительность промежутка времени буферирования выбирается короткой, предпочтительно порядка величины нескольких секунд, например со значением tm = 1 сек. По истечении промежутка времени буферирования буферная батарея ВАТТ вначале принудительно снова отключается. Если после этого выходное постоянное напряжение снова уменьшается ниже заданного минимального значения Uamin, то устанавливается последовательность подобных циклов подключения и отключения до тех пор, пока вследствие восстановления выходного постоянного напряжения Ua больше не происходят отклонения ниже заданного минимального значения Uamin выходного постоянного напряжения и, следовательно, больше не генерируются никакие дальнейшие циклы подключения батареи. Восстановление выходного постоянного напряжения Ua может вызываться, например за счет восстановления питающей сети или исчезновения запирающего условия внутри блока питания.

В практическом примере значение непосредственно контролируемого выходного постоянного напряжения Ua блока питания SV составляет 24 В постоянного тока. В этом случае предпочтительно минимальное значение Uamin может задаваться до 23 В постоянного тока. Если таким образом значение выходного постоянного напряжения Ua по какой-либо причине падает на 1 В ниже 23 В, то устройство буферирования DC-UVS практически сразу электронно подключает предварительно заряженную батарею ВАТТ на выход. Появляющееся на потребителе на выходе минимальное напряжение таким образом практически не падает ниже заданного минимального значения напряжения 23 В постоянного тока, которое лежит еще значительно выше лежащей примерно при 18,5 В теоретической границы для пониженного напряжения. Является предпочтительным, если буферная батарея ВАТТ имеет напряжение холостого хода Ub, которое больше номинального значения Uanenn постоянного напряжения Ua. При номинальном значении +24 В для выходного постоянного напряжения Ua блока питания SV это условие выполняется, например, буферной батареей с напряжением холостого хода порядка 27,3 В.

Возможное восстановление выходного напряжения блока питания может быть распознано таким образом, что согласно изобретению батарею ВАТТ циклически отключают устройством буферирования DC-UVS по истечении каждого промежутка времени буферирования tm, которые предпочтительно имеют длительность порядка 1 секунды. В подобной паузе между двумя промежутками времени буферирования tm измеряют действительное значение приложенного к потребителю постоянного напряжения Ua. Если блок питания еще не поставляет никакого напряжения, то значение имеющего напряжение батареи выходного постоянного напряжения Ua во время фазы отключения в течение краткого времени будет падать до задаваемого минимального значения напряжения, например 23 В постоянного тока. Устройство буферирования DC-UVS тогда снова автоматически подключает батарею к потребителю и течет следующий промежуток времени буферирования tm. Если же наоборот выходное напряжение блока питания во время истечения промежутка времени буферирования tm восстанавливается, то после отключения батареи с истечением промежутка времени буферирования минимальное значение напряжения Uamin больше не переходит за нижний предельный уровень. Выходное напряжение Ua, как правило, тогда стабильно удерживается блоком питания на высоте номинального значения Uanenn, батарея больше не подключается и при необходимости снова заряжается от блока питания SV.

Устройство согласно изобретению является полностью работоспособным также тогда, когда отказ выходного постоянного напряжения блока питания был обусловлен отказом питающего входного переменного напряжения. В этом случае регулятор внутри блока питания, который в нормальном режиме имеет задачей поддерживать выходное напряжение постоянным, после восстановления входного переменного напряжения во время паузы после истечения промежутка времени буферирования tm определяет действительное значение выходного постоянного напряжения Ua, которое лежит ниже заданного значения. Подобный регулируемый блок питания тогда при восстановлении питающего входного переменного напряжения автоматически снова запускается.

Во многих случаях питаемый от сети блок питания SV содержит конденсатор на выходе постоянного напряжения DC, который во время промежутка времени буферирования tm заряжается от буферной батареи ВАТТ. Во время паузы после истечения промежутка времени буферирования tm он разряжается согласно уравнению Q = I x t = С х U, с du/dt = lLaststrom/C. При наличии отказа выходного постоянного напряжения Ua буферированное напряжение Ua после истечения циклически следующих промежутков времени буферирования таким образом не сразу резко падает, а затухает с постоянной времени до заданного минимального значения Uamin. Это имеет преимущество: времена пауз между промежутками времени буферирования не становятся слишком короткими и потребитель при известных обстоятельствах не нагружается недопустимыми коммутационными пиками.

Без устройства согласно изобретению нельзя просто определить, подается ли лежащее, в частности в области вблизи номинального значения, выходное постоянное напряжение от ставшего снова активным блока питания или от подключенной батареи. Устройство при этом имеет преимущество, что восстановление выходного постоянного напряжения блока питания может эффективно распознаваться без больших затрат. Батарея таким образом после затухания неисправности может быстро снова отключаться от потребителей и не разряжается без необходимости. За счет изобретения не требуется предусматривать, например, диод в выходной цепи для регистрации постоянного напряжения. Связанные с этим недостатки появления падения напряжения в прямом направлении, высокой мощности потерь и необходимости больших площадей для теплоотводов могут исключаться.

Устройство согласно изобретению имеет другое преимущество, что не требуются никакие связанные с затратами и требующие много места мероприятия для прямого определения питающего напряжения на входе блока питания. В случае изобретения потребители как при отказе питающего входного напряжения, так и при отказе блока питания и дальше снабжаются энергией, так как контролируется существенное для потребителей выходное постоянное напряжение блока питания или, соответственно, входное напряжение потребителей. Устройство согласно изобретению таким образом может дополнительно подключаться к блоку питания без необходимости вмешательства в его конструкцию.

Устройство согласно изобретению имеет другое преимущество, что также при временных провалах выходного постоянного напряжения блока питания, которое например вызвано высокими токами включения потребителей, батарея подключается автоматически в качестве поддержки как только напряжение потребителя падает ниже устанавливаемого минимального значения, например 23 В. Изобретение позволяет таким образом квазиплавную передачу или поддержку выходного постоянного напряжения в большом числе случаев неисправностей. Далее батарея, вследствие соответствующего изобретению принудительного отключения, после истечения промежутка времени буферирования в любом случае может очень быстро отключаться после восстановления нормальных условий при выходном постоянном напряжении. За счет этого избегается при некоторых обстоятельствах очень долго продолжающаяся параллельная работа блока питания и батареи, которая в противном случае могла бы прекращаться только за счет постепенного разряда батареи спустя более длительное время.

Далее также в случае коротких замыканий потребителей поставляется дополнительно ток, так как за счет контроля выходного постоянного напряжения подключение батареи происходит в каждом случае, когда это напряжение падает ниже заданного минимального значения. За счет этого включенные с целью селективности перед потребителями автоматические предохранители могут срабатывать быстрее и надежнее. Предпочтительно ток батареи в этом случае ограничивают посредством встроенного в устройство буферирования ограничителя тока короткого замыкания до определенного значения обычно 120 А для t = 20 мс.

Изобретение поясняется далее с помощью двух, представленных на фиг. 2a, 2b и 3a - 3c группах характеристик напряжения. При этом относительно эксплуатационных характеристик могут принципиально различаться два типа блока питания SV.

В случае первого типа регулятор для поддержания постоянства выходного постоянного напряжения снабжен самостоятельным, внутренним и питаемым от входного напряжения сети вспомогательным питающим напряжением. Оно постоянно поддерживает регулятор в состоянии готовности, также если актуальное выходное напряжение Ua за счет подключения батареи ВАТТ лежит выше заданного значения Uanenn. При отсутствии входного напряжения сети регулятор является окончательно отключенным.

Во втором типе для запуска регулятора предусмотрено вспомогательное питание в виде накопительного конденсатора, которым для определенного времени подается вспомогательная энергия. После осуществленного запуска накопительный конденсатор заряжается через высокоомный резистор, например от напряжения сети, и регулятор снабжается через вспомогательную обмотку главного трансформатора блока питания. Этот второй тип блока питания имеет недостаток, что при отсутствии входного напряжения для регулятора не имеется также никакого стабильного энергопитания. За счет этого в случае, когда выходное постоянное напряжение Ua вследствие подключения батареи лежит выше заданного значения, вызывается серия постоянных безуспешных попыток запуска блока питания SV.

Устройство согласно изобретению тем не менее может подключаться к входу обоих типов. В случае обоих типов является возможным быстро и простым, не вызывающим больших потерь мощности образом отделять с помощью соответствующего изобретению устройства буферирования батарею от нагрузки после истечения собственно процесса буферирования, то есть, например после окончания отказа сети или после исчезновения динамических пиков нагрузки.

Для дальнейшего пояснения на фиг. 2a, 2b показаны характеристики существенных напряжений соответствующего изобретению устройства во время процесса буферирования на примере блока питания, который в соответствии с выше названным первым типом содержит внутреннее вспомогательное питание напряжением для регулятора выходного постоянного напряжения.

При этом согласно фиг. 2a следует предположить, что питающая энергоснабжение сеть в момент времени t1 отказывает и в момент времени t8 снова восстанавливается. Вследствие отказа в момент t1 выходное постоянное напряжение Ua согласно фиг. 2b падает в течение первого промежутка времени поддержки ts1 с Ua = Uanenn до Ua = Uamin, причем характеристика напряжения зависит от емкости выходных конденсаторов блока питания и от величины тока нагрузки Ia. В этот момент времени t2 соответствующее изобретению устройство буферирования подключает батарею ВАТТ. Вследствие этого напряжение Ua возрастает с Uamin до значения Ub - dU в момент времени t3, причем Ub означает напряжение холостого хода батареи и dU падение напряжения на активирующем батарею переключателе. Вследствие нагрузки напряжение батареи падает с момента времени t3 ниже значения холостого хода Ub. Параллельно этому в момент времени t2 генерируется промежуток времени буферирования tm.

После истечения tm в момент времени t4 батарея принудительно отключается и следует следующий промежуток времени буферирования ts2, в течение которого выходное постоянное напряжение Ua снова снижается до значения Uamin. В этот момент времени t5 батарея снова подключается, затем генерируется следующий, длящийся до t7 промежуток времени буферирования tm и Ua снова возрастает до значения Ub-dU в момент времени t6. Эта последовательность повторяется пока не восстановится напряжение сети Un.

В момент времени t8 происходит восстановление напряжения сети Un. С окончанием истекающего в этот момент времени t8 актуального промежутка времени буферирования tm в момент времени t9 происходит автоматически длительное отключение батареи. Выходное постоянное напряжение Ua снова падает до Uanenn в момент времени t10. С этого момента времени блок питания берет на себя дальнейшее питание нагрузки, а регулятор блока питания поддерживает Ua по возможности постоянно на значении Uanenn. Батарея остается отключенной, так как выходное постоянное напряжение больше не падает до заданного минимального значения Uamin.

В случае долго длящегося отказа блока питания может наступить особый случай, что батарея настолько разряжается и совпадающее с напряжением батареи Ub действительное значение постоянного напряжения Ua во время одного из многих следующих промежутков времени буферирования tm больше не превышает минимального значения Uamin. В этом случае является предпочтительным, если блоком управления CU больше не генерируются промежутки времени буферирования tm и буферная батарея, следовательно, больше не отключается, если после ее подключения действительное значение постоянного напряжения Ua остается меньше, чем заданное минимальное значение Uamin. Предпочтительно буферная батарея ВАТТ отключается снова отдельной логикой в блоке управления CU тогда, когда промежутки времени буферирования tm больше не генерированы и действительное значение постоянного напряжения Ua снова стало больше, чем заданное минимальное значение Uamin.

Нагрузка батареи в течение промежутков времени буферирования tm обуславливает ее постепенную разрядку. Ее напряжение холостого хода Ub и значение устанавливающегося в течение промежутков времени буферирования выходного постоянного напряжения Ua = Ub-dU медленно падает. Этот процесс по причинам наглядности на фиг. 2a, 2b, 3a - 3c не может быть представлен.

Сравнимым с фиг. 2a и 2b образом, наконец, на фиг. 3а - 3c показаны характеристики существенных напряжений соответствующего изобретению устройства во время процесса буферования на примере блока питания, который соответственно выше названному второму типу содержит накопительный конденсатор для запуска регулятора выходного постоянного напряжения.

При этом течение процесса на фиг. 3а и 3b до момента времени t8 включительно соответствует таковому на фиг. 2a и 2b. Дополнительно содержится фиг. 3c, которая показывает характеристику вспомогательного напряжения Uh, которое служит для питания регулятора в блоке питания.

С момента времени t8, который характеризует, например восстановление питающего энергоснабжение напряжения сети или, соответственно, окончание блокирующего блок питания условия, вспомогательное напряжение Uh возрастает от 0 до порогового значения Ustart. Это вызывается за счет заряда накопительного конденсатора через резистор. При его достижении в момент времени t9 начинает работать регулятор блока питания. По представленной пунктирной линией в t9 проходящей вверх от фигуры 3c до фиг. 3a стрелке можно видеть, что время буферирования tm как раз является активным. Так как в момент времени t9 выходное постоянное напряжение Ua вследствие неизменного подключения батареи является еще больше, чем Uanenn, регулятор хотя и разряжает накопительный конденсатор, однако блок питания запускаться не может. При Uh = Ustop в момент времени t11 регулятор останавливается и заряд накопительного конденсатора начинается снова. Это имеет свою причину в том, что в этот момент времени t11 выходное постоянное напряжение Ua все еще является больше, чем Uanenn, хотя в лежащий до этого момент времени t9 промежуток времени буферирования tm истек, батарея была отключена и, как следствие этого, Ua падает.

Последовательности "Старт/Истечение промежутков времени буферирования tm и связанное с этим под-/отключение батареи и "Регулятор Старт/Стоп" после восстановления напряжения сети Un вначале протекают асинхронно относительно друг друга. Это намечено на фиг. 3b и 3c моментами времени t12, t13 и следующими за ними двойными волнистыми линиями. Асинхронность заканчивается только тогда, когда одновременно выполняются условия "Регулятор работает" и Uamin<U<U. Это имеет место в примере фиг. 3b и 3c в момент времени t15. Так как теперь Ua<U, регулятор имеет как бы условие "регулятор нужен" и работает дальше. Вследствие этого выходное постоянное напряжение Ua больше не падает до Uamin, а повышается под действием восстановленного напряжения сети Un до Uanenn в момент времени t16. Таким образом батарея больше не подключается, так как напряжение больше не может опускаться ниже Uamin. Одновременно вспомогательное напряжение Uh регулятора, начиная с момента времени t15, превышает верхнюю границу Ustart пока накопительный конденсатор будет полностью заряжен.

На практике оказалось, что в среднем после истечения примерно пяти промежутков времени буферирования tm после восстановления напряжения сети или, соответственно после устранения прерывающего работу блока питания условия, в примере фиг. 3c в момент времени 18 блок питания запускается и батарея остается отключенной.

Предпочтительно батарея ВАТТ относительно напряжения холостого хода Uh и емкости выбрана таким образом, что напряжение батареи Ub = Ua в течение одного промежутка времени буферирования tm при наличии тока нагрузки Ia, лежащего приблизительно в области номинального значения, разряжается до значения напряжения, предпочтительно лежащего значительно выше номинального значения Uanenn постоянного напряжения Ua. На практике это условие может выполняться, если при Uanenn = 24 В напряжение холостого хода Uh батареи ВАТТ имеет значение по меньшей мере 27 В. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для буферирования постоянного напряжения (Ua) на выходе питаемого от сети блока питания, содержащее, по меньшей мере, одну буферную батарею, в частности, заряжаемый через блок питания аккумулятор, и блок управления, который подключает буферную батарею, если действительное значение постоянного напряжения (Ua) меньше заданного минимального значения (Ua min), и генерирует заданный промежуток времени буферирования (tm) и циклически снова отключает батарею после его истечения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генерирование блоком управления промежутков времени буферирования (tm) при подключенной буферной батарее прекращается, если действительное значение постоянного напряжения (Ua) меньше заданного минимального значения (Ua min).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что буферную батарею отключают и прекращают генерирование промежутков времени буферирования (tm), если действительное значение постоянного напряжения (Ua) больше заданного минимального значения (Ua min).

4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что напряжение холостого хода (Ub) буферной батареи больше номинального значения (Ua nen) постоянного напряжения (Ua).

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что буферная батарея относительно напряжения холостого хода (Ub) и емкости выбрана так, что она во время промежутка времени буферирования (tm) при наличии тока нагрузки, лежащего примерно в области номинального значения, разряжается только до значения напряжения, лежащего выше номинального значения (Ua nen) постоянного напряжения (Ua).

6. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что питаемый от сети блок питания содержит конденсатор на выходе постоянного напряжения, а конденсатор во время промежутка времени буферирования (tm) заряжается от буферной батареи.




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