Источник бесперебойного электропитания



Источник бесперебойного электропитания
Источник бесперебойного электропитания
Источник бесперебойного электропитания

Владельцы патента RU 2533197:

Закрытое акционерное общество "Электро СИ" (RU)

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение бесперебойности питания в случае отказа любых собственных узлов источника электропитания. Источник содержит два входных AC/DC преобразователя и выходной DC/DC преобразователь напряжения, систему управления преобразователями и аккумуляторную батарею (АБ). Выход первого входного AC/DC преобразователя напряжения подключается через диод к нагрузке, а выход второго выходного преобразователя через другой диод - к АБ. Выходной DC/DC преобразователь напряжения включен между катодами указанных диодов после входных преобразователей. Параллельно выходному DC/DC преобразователю напряжения включен электронный ключ и выходной контактор. 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к установкам гарантированного электропитания постоянного тока, включающим в себя AC/DC и DC/DC преобразователи, предназначенным для бесперебойного электропитания потребителей и специальных объектов.

Известна установка гарантированного электропитания, содержащая шины электроснабжения переменным током, присоединенные к ним выпрямители, один из которых соединен с аккумуляторной батареей (АБ) (патент RU 2050664, H02J 7/34, H02J 9/06, публикация 20.12.1995).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является источник бесперебойного электропитания, содержащий входные DC/DC преобразователи напряжения, выход одного из которых подключается к нагрузке, выходной DC/DC преобразователь напряжения, систему управления преобразователями, и заряжаемую от DC/DC преобразователя напряжения АБ (патент US 6225708, H03J 7/00, публикация 01.05.2001). Данное устройство предназначено для питания слаботочных цепей, предназначено для обеспечения бесперебойного питания при прекращении внешнего питания, но имеет недостаточную защиту от отказов собственных элементов.

Технический результат, на получение которого направлено данное изобретение, заключается в обеспечении бесперебойности питания в случае отказа любых собственных узлов.

Технический результат достигается тем, что источник бесперебойного электропитания содержит два входных AC/DC преобразователя напряжения, выход одного из которых подключается через диод к нагрузке, а выход второго через другой диод - к аккумуляторной батарее; выходной DC/DC преобразователь напряжения, включенный между катодами диодов после входных преобразователей; систему управления преобразователями; кроме того, параллельно выходному DC/DC преобразователю напряжения включен электронный ключ и выходной контактор, причем входной преобразователь содержит повышающий регулятор, содержащий последовательно соединенные индуктивный элемент и полупроводниковый диод, к точке соединения которых подсоединен первый силовой выход первого ключевого элемента, управляющий вход которого подключен к первому выходу системы управления, а ко второму выводу диода и второму силовому выводу первого ключевого элемента подсоединен резонансный преобразователь, содержащий цепь из двух последовательно включенных конденсаторов и цепь из двух последовательно соединенных второго и третьего ключевых элементов, управляющие входы которых подключены ко второму и третьему выходам системы управления, а между точкой соединения конденсаторов и точкой соединения ключевых элементов включена цепь из последовательно соединенных третьего конденсатора и первичной обмотки трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключен выпрямитель, выходом которого образован выход входного преобразователя, а система управления включает в себя ПИД-регуляторы и широтно-импульсные модуляторы (ШИМ), выходом первого из которых образован первый выход системы управления, второй и третий выходы которой образованы выходами второго и третьего широтно-импульсных модуляторов, входы которых связаны с выходом ПИД-регулятора, на входы которого подаются сигналы тока аккумуляторной батареи и опорного тока, изменяющегося от 0 до Imax, а вход первого широтно-импульсного модулятора подключен к выходу схемы «меньше меньшего», один из входов которой подключен к выходу ПИД-регулятора, на входы которого подаются сигналы напряжения на аккумуляторной батарее и опорного напряжения, а другой вход - к выходу ПИД-регулятора, на входы которого подаются сигналы тока АБ и опорного тока, изменяющегося от 0 до Imax.

На Фиг.1 представлена структурная схема преобразователя, на Фиг.2 показана структурная схема AC/DC преобразователя (одного из преобразователей ВП1 или ВП2), на Фиг.3 показана система управления преобразователями ВП1 или ВП2 и зарядом АБ.

Источник бесперебойного электропитания (Фиг.1) содержит входные AC/DC преобразователи напряжения ВП1 (1) и ВП2 (2), подключенные своими входами к двум сетям переменного тока (А, В, С и A1, B1, C1), подключенные своими выходами через диоды (27) и (28) соответственно к выходному DC/DC преобразователю напряжения ВыхП (3), систему управления преобразователями СУ (4) и АБ (5). Выход ВП1 (1) подключается к нагрузке (6) через диод (27). АБ (5) подключена через диод (28) к выходу входного преобразователя ВП2 (2). Между катодами диодов (27) и (28) включен выходной преобразователь ВыхП (3), электронный ключ (ЕК) (7), состоящий из последовательно включенных транзистора и диода, и выходной контактор КМ (8). Каждый из входных преобразователей (Фиг.2) содержит повышающий регулятор (9), содержащий последовательно соединенные индуктивный элемент L (10) и полупроводниковый диод VD1 (11), к точке соединения которых подсоединен первый силовой выход первого ключевого элемента VT1(12), управляющий вход VT1 (12) подключен к первому выходу системы управления СУ (4). К катоду диода VD1 (11) подсоединен резонансный преобразователь (30), состоящий из двух последовательно включенных конденсаторов С1(13), С2 (14), цепи из двух последовательно соединенных второго и третьего ключевых элементов VT2 (15), VT3 (16). Управляющие входы последних подключены ко второму и третьему выходам системы управления СУ (4). Между точкой соединения конденсаторов С1(13), С2 (14) и точкой соединения ключевых элементов VT2 (15), VT3 (16) включена цепь из последовательно соединенных третьего конденсатора С3 (17) и первичной обмотки трансформатора Т (18). Ко вторичной обмотке (29) трансформатора Т(18) подключен выпрямитель (19), выход которого образует выход входного преобразователя (1) или (2). Система управления СУ (4) (Фиг.3) включает в себя ПИД-регуляторы и широтно-импульсные модуляторы, выходом первого широтно-импульсного модулятора (20) образован первый выход системы управления СУ (4), второй и третий выходы которой образованы выходами второго и третьего широтно-импульсных модуляторов (21), (22). Входы последних связаны с выходом ПИД-регулятора (23), на входы которого подаются сигналы тока аккумуляторной батареи и опорного тока, изменяющегося от 0 до Imax. Вход первого широтно-импульсного модулятора (20) подключен к выходу схемы «меньше меньшего» (24), один из входов которой подключен к выходу ПИД-регулятора (25), на входы которого подаются сигналы напряжения на аккумуляторной батарее и опорного напряжения, а другой вход - к выходу ПИД-регулятора (26), на входы которого подаются сигналы тока АБ и опорного тока, изменяющегося от 0 до Imax.

Заявленное устройство работает в следующих режимах.

1. Нормальный режим

Входные преобразователи ВП1, ВП2 - исправны и работают, выходной преобразователь ВыхП - ненагружен вследствие установки от системы управления напряжения на выходе ВыхП меньшего по сравнению с выходом ВП1. Например:

ВП1 - UOutRefВП1=110 B;

ВыхП - UOutRefВыхП=105 B.

В этом режиме нагрузка получает напряжение от ВП1, а ВП2 заряжает АБ.

2. ВП1 неисправен; ВП2 и ВыхП - работают.

На нагрузку подается напряжение через ВыхП от ВП2, одновременно ВП2 заряжает АБ.

3. ВП2 неисправен; ВП1 и ВыхП - работают.

Преобразователь ВП1 через преобразователь ВыхП заряжает АБ; напряжение на АБ формируется в зависимости от температуры UАБВых=U(Т°C). Одновременно ВП1 обеспечивает напряжение на нагрузке.

4. Отказ ВП1 и ВП2. ВыхП питает нагрузку от АБ.

5. Отказ ВП2 и ВыхП. ВП1 питает нагрузку повышенным напряжением и через КМ происходит подзаряд АБ (Буферный режим АБ).

6. Отказ ВП1 и ВыхП. ВП2 формирует на выходе постоянное напряжение для подзаряда АБ и через КМ питает нагрузку.

7. Отказ ВП1, ВП2 и ВыхП. Нагрузка питается через КМ от АБ.

Заряд аккумуляторной батареи (5) с помощью резонансного преобразователя (30)

Процесс старта

1. Изначально опорные сигналы ПИД-регуляторов по напряжению и по току равны нулю.

2. Плавно увеличивается опорный сигнал по току ПИД регулятора резонансного преобразователя ВП2 от 0 до Imax, при этом обеспечивается ток заряда АБ при работе ВП2, а резонансный преобразователь работает в нерезонансном режиме.

3. Как только ПИД регулятор резонансного преобразователя ВП2 увеличил до максимума коэффициент заполнения и ток заряда установился ниже опорного, происходит работа с участием повышающего регулятора. При этом опорный сигнал по току изменяется до значения IRef=Imax+Delta, чтобы резонансный преобразователь ВП2 не вмешивался в режим заряда АБ. Delta - небольшое значение тока заряда АБ.

4. Как только работа преобразователя ВП2 происходит в резонансном режиме, скачком устанавливается опорный сигнал по напряжению на необходимый уровень, например 120 В. Теперь ШИМ повышающего регулятора обеспечивает его коэффициент заполнения, равный нулю, так как блок «меньше меньшего» выбирает ПИД по току, опорный сигнал которого установлен в ноль. Затем опорный сигнал по току плавно поднимается до значения Imax.

5. Процесс старта закончен. Запускается функция, изменяющая выходное напряжение резонансного преобразователя в зависимости от температуры АБ.

Источник бесперебойного электропитания, содержащий два входных AC/DC преобразователя напряжения, выход одного из которых подключается через диод к нагрузке, а выход второго через второй диод - к аккумуляторной батарее, выходной DC/DC преобразователь напряжения, систему управления преобразователями и аккумуляторную батарею, отличающийся тем, что выходной DC/DC преобразователь напряжения включен между катодами названных диодов, параллельно выходному DC/DC преобразователю напряжения включен электронный ключ и выходной контактор, причем каждый входной преобразователь содержит повышающий регулятор с последовательно соединенным индуктивным элементом и полупроводниковый диод, к точке соединения которых подсоединен первый силовой выход первого ключевого элемента, управляющий вход которого подключен к первому выходу системы управления, а к другому выводу диода и второму силовому выводу первого ключевого элемента подсоединен резонансный преобразователь, содержащий цепь из двух последовательно включенных конденсаторов и цепь из двух последовательно соединенных второго и третьего ключевых элементов, управляющие входы которых подключены ко второму и третьему выходам системы управления, а между точкой соединения конденсаторов и точкой соединения ключевых элементов включена цепь из последовательно соединенных третьего конденсатора и первичной обмотки трансформатора, к вторичной обмотке которого подключен выпрямитель, выходом которого образован выход входного преобразователя, а система управления включает в себя ПИД-регуляторы и широтно-импульсные модуляторы, выходом первого из которых образован первый выход системы управления, второй и третий выходы которой образованы выходами второго и третьего широтно-импульсных модуляторов, входы которых связаны с выходом ПИД-регулятора, на входы которого подаются сигналы тока АБ и опорного тока, изменяющегося от 0 до Imax, а вход первого широтно-импульсного модулятора подключен к выходу схемы «меньше меньшего», один из входов которой подключен к выходу ПИД-регулятора, на входы которого подаются сигналы напряжения на АБ и опорного напряжения, а другой вход - к выходу ПИД-регулятора, на входы которого подаются сигналы тока АБ и опорного тока, изменяющегося от 0 до Imax.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электротехники. Технический результат: повышение качества и эффективности бесперебойного электроснабжения потребителей, а также увеличение ресурса работы аккумуляторов.

Система автономного электроснабжения относится к области электроэнергетики. Технический результат - повышение перегрузочной способности системы в автономном режиме работы при возникновении пиковых и дополнительных нагрузок путем обеспечения параллельной работы инвертора и электрогенератора.

Изобретение относится к электротехнике, к системам электроснабжения автономных объектов с использованием в качестве первичных источников энергии солнечных батарей, а в качестве накопителей энергии - аккумуляторных батарей.

Заявляемое изобретение относится к области космической энергетики, конкретнее к бортовым системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА). Технический результат заключается в повышении эффективности использования солнечной батареи и надежности системы электропитания КА, позволяющий осуществлять возможность поддержания стабилизации номиналов напряжения постоянного и переменного тока, необходимого для питания разнообразных нагрузок КА.

Изобретение относится к системе бесперебойного электропитания и, в частности, к системе бесперебойного электропитания, имеющей упрощенную схему индикации наличия напряжения.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при проектировании автономных систем электропитания искусственных спутников Земли (ИСЗ).

Изобретение относится к области энергетики, и позволяет осуществлять прецизионное регулируемое питание потребителей постоянного тока, и может быть реализовано в сложных технологических комплексах большой мощности.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности энергоснабжения.

Изобретение относится к электротехнической промышленности. Способ заключается в стабилизации напряжения на нагрузках и согласовании работы первичного и вторичного источников электроэнергии, причем вначале стабилизируют напряжение на нагрузке, имеющей максимальное выходное напряжение питания посредством параллельного стабилизированного преобразователя, а стабилизацию напряжения остальных нагрузок проводят от шин питания первой нагрузки сериесными стабилизированными преобразователями, при этом согласование работы первичного и вторичного источников электроэнергии проводят только на первом уровне стабилизации напряжения. Первичный источник ограниченной мощности делят на «m» секций, силовой транзисторный ключ параллельного короткозамкнутого стабилизированного преобразователя делят на «m» единичных силовых транзисторных ключей и каждую секцию первичного источника ограниченной мощности стабилизируют соответствующим силовым транзисторным ключом параллельного стабилизированного преобразователя, при этом управление силовыми транзисторными ключами проводят от общей схемы управления с широтно-импульсным модулятором. Технический результат - повышение функциональной надёжности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), использующих в качестве первичных источников энергии батареи фотоэлектрические (БФ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторные батареи (АБ). Техническим результатом изобретения является сдерживание процесса возникновения аварийной ситуации из-за нарушения энергобаланса. Это достигается тем, что одну из двух панелей солнечной батареи поворачивают с нейтрального положения по тангажу по ходу часовой стрелки, другую панель таким же образом поворачивают против хода часовой стрелки или наоборот соответственно на углы φ1, φ2, образованные продольными осями космического аппарата и передней и задней панелей солнечных батарей, при этом освещаемые плоскости панелей солнечной батареи после перекладок панелей образуют тупой угол, равный (180°+φ1+φ2); о наличии режима максимального отбора мощности фотоэлектрической батареи судят по закону изменения входного напряжения от времени на световом участке орбиты космического аппарата, при этом данную схему перекладок панелей используют для относительно малых углов β между плоскостью орбиты и направлением на Солнце, например, в диапазоне его изменения от «минус» 30° до «плюс» 30°, а допустимые углы перекладок панелей φ1доп и φ2доп определяют из условия: φ1доп≤φ1опт=arccos(R3/(R3+H1)), φ2доп≤φ2опт=arccos(R3/(R3+H2)), где φ1опт - оптимальный угол перекладки, при котором обеспечивается режим максимального отбора мощности передней панели; φ2опт - оптимальный угол перекладки, при котором обеспечивается режим максимального отбора мощности задней панели; R3 - радиус Земли; Н1 - высота орбиты КА в точке выхода его из теневого участка; Н2 - высота орбиты КА в точке входа его в теневой участок. 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при эксплуатации аккумуляторных батарей в автономных системах электропитания, в частности в системах электропитания искусственных спутников Земли (ИСЗ), малых космических аппаратов. Технический результат - увеличение обеспечиваемого количества заряд-разрядных циклов батареи, имеющей в своем составе последовательно соединенные основные и резервные аккумуляторы, повышение эффективности использования энергии резервных аккумуляторов. В процессе эксплуатации батареи осуществляют подзаряд от индивидуальных источников напряжения только наиболее разряженных аккумуляторов в составе батареи. Питание индивидуальных источников, которые выполнены в виде выходных каскадов преобразователя постоянного напряжения, осуществляют от резервных аккумуляторов батареи. При этом на выходах индивидуальных источников формируют напряжения, равные текущему среднему значению напряжений на аккумуляторах батареи, а для питания нагрузки используют электрическую энергию только основных аккумуляторов батареи. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при создании автономных систем электропитания (СЭП) искусственных спутников Земли (ИСЗ). Техническим результатом изобретения является повышение функциональной надежности автономной системы электропитания ИСЗ. Для достижения технического результата предлагается способ питания нагрузки постоянным током в автономной системе электропитания искусственного спутника Земли от первичного источника ограниченной мощности, например солнечной батареи, и вторичного источника электроэнергии, например аккумуляторной батареи, заключающийся в стабилизации «n» номиналов напряжения нагрузки и согласовании работы первичного и вторичного источников электроэнергии, причем вначале стабилизируют напряжение на нагрузке, имеющей максимальное входное напряжение питания посредством параллельного короткозамкнутого стабилизированного преобразователя, содержащего силовой транзисторный ключ и схему управления с широтно-импульсным модулятором, а стабилизацию напряжения остальных нагрузок проводят от шин питания первой нагрузки сериесными стабилизированными преобразователями, при этом согласование работы первичного и вторичного источников электроэнергии проводят только на первом уровне стабилизации напряжения, кроме того, первичный источник ограниченной мощности делят на «m» секций, стабилизируемых индивидуально посредством «m» секций параллельного короткозамкнутого стабилизированного преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при создании автономных систем электропитания (СЭП) искусственных спутников Земли (ИСЗ). Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение функциональной надежности автономной системы электропитания ИСЗ.Указанный технический результат достигается тем, что предусматривают дополнительные, к «m», одну или несколько секций параллельного короткозамкнутого стабилизированного преобразователя, которые подключают через развязывающие диоды к секциям первичного источника ограниченной мощности. При этом мощность дополнительных секций параллельного короткозамкнутого стабилизированного преобразователя рассчитывают исходя из мощности допустимого количества отказавших секций параллельного короткозамкнутого стабилизированного преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к бортовым системам электропитания космических аппаратов, и может быть использовано в системе питания автоматических космических аппаратов на основе солнечных и аккумуляторных батарей. Система электропитания содержит солнечную батарею(СБ), аккумуляторную батарею (АБ), регулятор напряжения и разрядное устройство, которые выполнены в виде мостовых инверторов. Зарядное устройство, два отдельных согласующих трансформатора, систему управления с экстремальным регулированием мощности, нагрузку с различными номиналами питающего напряжения. СБ подключена к регулятору напряжения, выход которого соединен с первичной обмоткой первого трансформатора. АБ подключена к разрядному устройству, выход которого соединен с первичной обмоткой второго трансформатора и к зарядному устройству, вход которого соединен с вторичной обмоткой первого трансформатора. Вторичные обмотки первого и второго трансформаторов соединены последовательно и через выпрямитель питают нагрузку. Технический результат - повышение энергетической эффективности за счет реализации экстремального регулирования мощности как в режиме заряда АБ, так и в режиме совместного питания бортовой нагрузки от СБ и АБ. 3 ил.

Изобретение относится к энергоустановкам на топливных элементах и может использоваться при проектировании автономных, резервных и транспортных энергоустановок. В энергоустановке, содержащей генератор на топливных элементах, блок аккумуляторных батарей, три контактора, два разделительных диода, инвертор, зарядное устройство, систему автоматического управления и контроля, потребители собственных нужд, датчик напряжения генератора, коммутационные элементы и внешнюю нагрузку, контактор, подключающий внешнюю нагрузку, снабжен дополнительным силовым контактом, включенным параллельно диоду между генератором и инвертором. В результате достигается технический результат - существенно снижаются потери мощности на указанном диоде и повышается КПД энергоустановки. Кроме того, отпадает необходимость в установке мощного теплоотвода для диода, что упрощает конструкцию и повышает надежность эксплуатации энергоустановки в целом. 1ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), использующим в качестве первичных источников энергии батареи солнечные (БС), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторные батареи (АБ). Технический результат - повышение надежности эксплуатации КА при возникновении аварийных ситуаций, связанных с нерасчетным понижением или повышением выходного напряжения системы электроснабжения. Способ питания нагрузки постоянным током в автономной системе электропитания космического аппарата состоит в том, что управляют стабилизатором напряжения, зарядными и разрядными устройствами в зависимости от входного и выходного напряжения системы электропитания. При этом с помощью измерительных шунтов контролируют ток нагрузки и токи заряда-разряда аккумуляторных батарей. Кроме того, контролируют выходное напряжение системы электропитания с помощью пороговых датчиков и отключают сеансную нагрузку при достижении пороговых значений выходного напряжения. Дополнительно контролируют динамику переходных процессов изменения выходного напряжения и тока нагрузки во времени с помощью быстродействующих запоминающих устройств, которые запускают по достижении пороговых значений выходного напряжения. Повторное включение сеансной нагрузки проводят после анализа результатов запомненной динамики переходных процессов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предполагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), использующим в качестве первичных источников энергии батареи фотоэлектрические (БФ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторные батареи (АБ). Задачей предлагаемого изобретения является создание способа управления автономной системой электропитания КА, позволяющего сдерживать процесс возникновения аварийной ситуации из-за нарушения энергобаланса путем создания и поддержания режима максимального отбора мощности БФ и парировать аварийную ситуацию, в случае ее возникновения. Задача достигается тем, что в заявленном способе при функционировании СЭП в режиме питания бортовой аппаратуры и заряда аккумуляторных батарей панели солнечной батареи ориентируют на Солнце под углом 90°; величину номинального входного напряжения, соответствующего напряжению в рабочей точке вольт-амперной характеристики БФ, выбирают, исходя из величины ее номинальной мощности, необходимой для обеспечения в штатном режиме функционирования СЭП электроэнергией для питания бортовой аппаратуры и заряда всех АБ; экстремальный регулятор мощности БФ выполняют в виде устройства, предназначенного устанавливать и поддерживать при необходимости напряжение в рабочей точке ВАХ БФ, отличное от номинального значения; изменение напряжения в рабочей точке ВАХ БФ осуществляют дискретно по заранее заданным уставкам входного напряжения, соответствующим различным уровням отбираемой от БФ мощности, при этом перевод от одной уставки входного напряжения на другую обеспечивают с наземного комплекса управления по разовым командам, а отбор требуемой для питания бортовой аппаратуры и заряда всех АБ мощности БФ при переходе на последующую уставку производят за счет выбора оптимального соотношения между пороговым значением тока заряда АБ и количеством (n) АБ, используемых в СЭП КА, причем ток заряда (n-1) АБ при отключенной от заряда одной АБ выбирают равным пороговому значению; электрические характеристики БФ и экстремального регулятора мощности проектируют с учетом выполнения необходимого и достаточного условия Uвых.<Uвх.ном.<Uопт., где Uвых. - выходное напряжение СЭП; Uвх.ном. - номинальное входное напряжение в рабочей точке ВАХ при отключенном экстремальном регуляторе мощности БФ; Uопт. - входное напряжение, соответствующее максимальной (оптимальной) мощности БФ. 3 ил.

Изобретение относится к области космической энергетики, конкретнее к бортовым системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА). Предлагается способ электропитания космического аппарата от солнечной батареи, подключенной своими плюсовой и минусовой шинами к стабилизатору напряжения, аккумуляторной батареи, подключенной своими плюсовой и минусовой шинами к входу разрядного и выходу зарядного устройств, причем стабилизатор напряжения солнечной батареи и разрядное устройство аккумуляторной батареи выполнены в виде мостовых инверторов с общим трансформатором с n выходными обмотками, где n≥2, а вход зарядного устройства соединен с одной из выходных обмоток трансформатора, к другим же (n-1) выходным обмоткам трансформатора подключены переходные устройства связи с нагрузками со своими номиналами выходного напряжения. Задачей заявляемого изобретения является повышение удельных энергетических характеристик и надежности эксплуатации СЭП КА. Поставленная задача решается тем, что солнечную батарею выбирают с выходным напряжением в рабочей точке в конце ресурса исходя из соотношения: U с б ≥ U э л ⋅ m ⋅ 100 / Δ с у щ , где Uэл - напряжение одного фотопреобразователя в рабочей точке в конце ресурса солнечной батареи, В;m - число (допустимое) отказавших фотопреобразователей в одной последовательной цепи; Δсущ - величина несущественного снижения напряжения из-за отказа отдельных фотопреобразователей, какой-либо последовательной цепи фотопреобразователей относительно полностью исправных цепей, %, а аккумуляторную батарею выбирают литий-ионной системы. Кроме того, аккумуляторную батарею выбирают с числом аккумуляторов в последовательной цепи исходя из соотношения: W > Р т е н и / ( С а к к ⋅ U а к к с р ) + w , где Ртени - максимальное энергопотребление нагрузки за период прохождения «теневого» участка орбиты, Вт·час; Сакк - емкость выбранного аккумулятора, А·час; Uакк ср - среднее разрядное напряжение аккумулятора, В; w - число (допустимое) отказавших аккумуляторов в последовательной цепи аккумуляторов аккумуляторной батареи. Суть заявляемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1, представлена функциональная схема электропитания КА с одной аккумуляторной батареей для реализации заявляемого способа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-11-20 2014-11-19T23:55:28
Наверх