Способ электропитания космического аппарата



Способ электропитания космического аппарата
Способ электропитания космического аппарата

Владельцы патента RU 2633616:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение удельных энергетических характеристик и надежности эксплуатации системы электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА). Согласно способу электропитания космического аппарата от солнечной батареи, солнечная батарея подключена через устройство поворотное с токосъемниками к входным плюсовой и минусовой шинам стабилизированного преобразователя напряжения, аккумуляторная батарея подключена своими плюсовой и минусовой шинами к входу разрядного и выходу зарядного устройств, причем стабилизатор напряжения солнечной батареи выполнен в виде мостового инвертора с 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. При этом солнечную батарею выбирают с максимальным начальным выходным током, исходя из конструктивных возможностей используемых токосъемников поворотного устройства космического аппарата, а выходное напряжение в рабочей точке в конце ресурса выбирают исходя из соотношения: UСБ≥Рн/(IСБ, kпр), где Рн - максимальная мощность нагрузки с учетом мощности для заряда аккумуляторной батареи, Вт; UСБ - выходное напряжение солнечной батареи в рабочей точке в конце ресурса, B; IСБ - выходной ток солнечной батареи в рабочей точке в конце ресурса, A; kпр – коэффициент, учитывающий потери на преобразование напряжения, а число фотопреобразователей в одной последовательной цепи солнечной батареи выбирают исходя из соотношения: , где Uэл - напряжение одного фотопреобразователя в рабочей точке в конце ресурса солнечной батареи, B. 1 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к области космической энергетики, конкретнее к бортовым системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА).

Для космической техники важнейшей тактико-технической характеристикой СЭП является удельная мощность, т.е. отношение мощности, вырабатываемой системой электропитания, к ее массе, которая зависит, прежде всего, от удельно-массовых характеристик используемых источников тока, но и в значительной мере от принятой структурной схемы СЭП, формируемой комплексом электронного оборудования СЭП, который определяет режимы эксплуатации источников и эффективность использования их потенциальных возможностей.

Известны способы электропитания КА, которые обеспечивают: стабилизацию постоянного напряжения на нагрузке (с точностью до 0,5-1,0% от номинального значения), стабилизацию напряжения на солнечной батарее, при котором обеспечивается съем мощности с нее вблизи оптимальной рабочей точки вольт-амперной характеристики (ВАХ), а также реализуются оптимальные алгоритмы управления режимами эксплуатации аккумуляторных батарей, позволяющие обеспечить максимально возможные емкостные параметры в процессе длительного циклирования батарей на орбите. В качестве примера таких систем электропитания приведем проект СЭП для геостационарного связного КА, описанный в статье A POWER, FOR A TELECOMMUNICATION SATELLITE. L. Croci, P. Galantini, C. Marana (Proceedings of the European Space Power Conference held in Graz, Austria, 23-27 August 1993 (ESA WPP-054, August 1993).

В структурной схеме СЭП предусмотрено разбиение солнечной батареи на 16 секций, каждая из которых регулируется собственным шунтовым стабилизатором напряжения, а выходы секций через развязывающие диоды подключены к общей стабилизированной шине, на которой поддерживается 42 B±1%. Шунтовые стабилизаторы поддерживают на секциях солнечной батареи напряжение 42 B, а проектирование солнечной батареи ведется таким образом, чтобы в конце 15 лет оптимальная рабочая точка ВАХ соответствовала этому напряжению.

При достигнутых высоких тактико-технических характеристиках СЭП современных КА они имеют общий недостаток - они не универсальны, что ограничивает область их использования.

Известно, что для питания различной аппаратуры конкретного КА требуются несколько номиналов питающего напряжения, от единиц до десятков и сотен вольт, в то время как в реализованных СЭП формируется единая шина питания постоянного напряжения с одним или двумя номиналами напряжения, например 27 B, или 27 B и 40 B, или 27 B и 100 B.

При переходе с одного номинала напряжения питания аппаратуры на другой требуется разработка новой системы электропитания с кардинальной переработкой источников тока - солнечной и аккумуляторной батарей - и с соответствующими временными и финансовыми издержками.

Другим недостатком систем является низкая помехозащищенность потребителей электроэнергии на борту космического аппарата. Это объясняется наличием гальванической связи между шинами питания аппаратуры и источниками тока.

Наиболее близким техническим решением является способ электропитания космического аппарата, реализованный системой электропитания КА (патент РФ 2396666), состоящей из 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, экстремального регулятора мощности солнечной батареи, соединенного своими входами с датчиком тока, установленным в одной из шин между солнечной батареей и стабилизатором напряжения, разрядным и зарядным устройствами аккумуляторной батареи, а выходом - со стабилизатором напряжения солнечной батареи, отличающийся тем, что стабилизатор напряжения солнечной батареи и разрядное устройство аккумуляторной батареи выполнены в виде мостовых инверторов с общим трансформатором, при этом вход зарядного устройства соединен с выходной обмоткой трансформатора, к другим же выходным обмоткам трансформатора подключены устройства питания нагрузок со своими номиналами выходного напряжения переменного или постоянного тока, причем одно из устройств питания нагрузки соединено со стабилизатором солнечной батареи и разрядным устройством аккумуляторной батареи. Известный способ электропитания КА выбран в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Недостатком известного способа электропитания КА является отсутствие оптимизации параметров первичного (солнечной батареи) источника электроэнергии, что в итоге снижает удельные энергетические характеристики и надежность эксплуатации СЭП КА.

Задачей заявляемого изобретения является повышение удельных энергетических характеристик и надежности эксплуатации СЭП КА.

Поставленная задача решается тем, что при проведении электропитания космического аппарата от солнечной батареи, подключенной через устройство поворотное с токосъемниками к входным плюсовой и минусовой шинам стабилизированного преобразователя напряжения, аккумуляторной батареи, подключенной своими плюсовой и минусовой шинами к входу разрядного и выходу зарядного устройств, причем стабилизатор напряжения солнечной батареи выполнен в виде мостового инвертора с 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, солнечную батарею выбирают с максимальным начальным выходным током, исходя из конструктивных возможностей используемых токосъемников поворотного устройства космического аппарата, а выходное напряжение в рабочей точке в конце ресурса выбирают исходя из соотношения:

UСБ≥Рн/(IСБ, kпр),

где Рн - максимальная мощность нагрузки с учетом мощности для заряда аккумуляторной батареи, Вт;

UСБ - выходное напряжение солнечной батареи в рабочей точке в конце ресурса, B;

IСБ - выходной ток солнечной батареи в рабочей точке в конце ресурса, A;

kпр – коэффициент, учитывающий потери на преобразование напряжения,

а число фотопреобразователей в одной последовательной цепи солнечной батареи выбирают исходя из соотношения:

,

где Uэл - напряжение одного фотопреобразователя в рабочей точке в конце ресурса солнечной батареи, В.

Действительно, заявляемый способ электропитания оптимизирует солнечную батарею по напряжению, исходя из того, что величина выходного напряжения СЭП в данной ее структуре не является определяющей для ее параметров.

Оптимизация выходного напряжения солнечной батареи проводится из условия выбора солнечной батареи с максимальным начальным выходным током, исходя из конструктивных возможностей используемых токосъемников поворотного устройства космического аппарата. При этом, для обеспечения необходимой выходной мощности, выходное напряжение снижается, что позволяет не резервировать дополнительными фотопреобразователями последовательные цепи солнечной батареи и, соответственно, повышает удельные энергетические характеристики и надежность эксплуатации СЭП КА.

Рассмотрим пример.

Солнечная батарея на основе трехкаскадных арсенид-галлиевых фотопреобразователей:

Uэл=2,5 B, примем Рн=4000 Вт, IСБ=100 A, kпр=0,95, тогда

Uсб≥Рн/(IСБ, kпр)=4000/(100⋅0,95)=42,1 B; n≥UСБ/Uэл=42,1/2,5=16,84=17 фотопреобразователей.

Суть заявляемого изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена функциональная схема электропитания КА.

Система электропитания космического аппарата состоит из солнечной батареи 1, подключенной через устройство поворотное с токосъемниками (не показано) к входным плюсовой и минусовой шинам стабилизированного преобразователя напряжения 2, аккумуляторной батареи 3, подключенной параллельно к солнечной батарее 1 в одноименной полярности через сериесный преобразователь 3-1 в направлении протекания разрядного тока, зарядного устройства 4 аккумуляторной батареи 3, трансформатора 5.

Стабилизированный преобразователь напряжения 2 выполнен в виде мостового инвертора. Описания мостовых инверторов приведены, например, в статьях: «Высокочастотные преобразователи напряжения с резонансным переключением». Автор А.В. Лукин (ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ, научно-технический сборник выпуск 1 / Под редакцией Ю.И.Конева. М.: Ассоциация «Электропитание», 1993), The Series Connected Buck Boost Regulator For High Efficiency DC Voltage Regulation, автор Arthur G. Birchenough (NASA Technical Memorandum 2003-212514, NASA Lewis Research Center, Cleveland, OH), а также в статье: Структурная схема и схемотехнические решения комплексов АВТОМАТИКИ И СТАБИЛИЗАЦИИ СЭП НЕГЕРМЕТИЧНОГО ГЕОСТАЦИОНАРНОГО КА С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ ОТ СОЛНЕЧНЫХ И АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ. Авторов Поляков С.А., Чернышев А.И., Эльман В.О., Кудряшов B.C., см. «Электронные и электромеханические системы и устройства: Сб. научных трудов НПЦ «Полюс». - Томск: МГП «РАСКО» при издательстве «Радио и связь», 2001.

Формирование переменного напряжения на выходе стабилизированного преобразователя напряжения 2 обеспечивается его схемой управления 2-1, которая по определенному закону открывает попарно транзисторы 2-2, 2-5 и 2-3, 2-4 соответственно.

Выход стабилизированного преобразователя напряжения соединен с первичной обмоткой 5-1 трансформатора 5. Солнечная батарея 1 соединена со стабилизированным преобразователем напряжения 2 плюсовой и минусовой шинами.

К вторичным обмоткам 5-2, 5-3 трансформатора 5 подключены переходные устройства связи с нагрузками 6-1, 6-2 со своими номиналами выходного напряжения постоянного тока, выходом подключенные к потребителям электроэнергии 7 (в данном случае - к 7-1 и 7-2 соответственно). Вторичная обмотка 5-4 трансформатора 5 подключена непосредственно к потребителям электроэнергии 7 переменного тока 7-3.

Одно из переходных устройств связи с нагрузками выбирают в качестве основного и по нему осуществляют стабилизацию напряжения. С этой целью устройство 6-1 соединено обратной связью со стабилизированным преобразователем напряжения 2.

Зарядное устройство 4 своим входом соединено с вторичной обмоткой 5-5 трансформатора 5, а выходом - с плюсовой и минусовой шинами аккумуляторной батареи 2.

Сериесный преобразователь 3-1 состоит из силового транзисторного ключа 3-2, управляемого схемой управления 3-3, представляющей собой широтно-импульсный модулятор.

Система электропитания работает в следующих основных режимах.

Питание нагрузки от солнечной батареи

При наличии мощности солнечной батареи, превышающей суммарную мощность, потребляемую нагрузками, стабилизированный преобразователь напряжения 2, связанный обратной связью с переходным устройством 6-1, поддерживает стабильное напряжение на нагрузке (потребителе электроэнергии) 7-1. При этом на потребителях электроэнергии 7-2 и 7-3 автоматически поддерживается стабильное постоянное и переменное напряжение с учетом коэффициентов трансформации обмоток. При необходимости заряда аккумуляторной батареи величина ее зарядного тока ограничивается в пределах разницы между текущей мощностью солнечной батареи и суммарной мощностью нагрузок.

Питание нагрузки от аккумуляторной батареи

Режим формируется при недостатке или отсутствии мощности солнечной батареи для питания всех подключенных потребителей, например, при включении пиковых нагрузок, при маневрах КА для коррекции орбиты, при входах и выходах КА из теневых участков орбиты или при нахождении КА на теневом участке орбиты.

В этом режиме напряжение на входе стабилизированного преобразователя напряжения 2 снижается до уровня рабочей точки солнечной батареи в конце ресурса, и недостающая для питания нагрузок мощность от солнечной батареи добавляется за счет разряда аккумуляторной батареи 3.

Система электропитания работает полностью в автоматическом режиме.

Таким образом, предлагаемый способ электропитания КА позволяет повысить удельные энергетические характеристики и надежность эксплуатации системы электропитания КА, что в свою очередь повышает энерговооруженность и функциональные возможности КА.

Способ электропитания космического аппарата от солнечной батареи, подключенной через устройство поворотное с токосъемниками к входным плюсовой и минусовой шинам стабилизированного преобразователя напряжения, аккумуляторной батареи, подключенной своими плюсовой и минусовой шинами к входу разрядного и выходу зарядного устройств, причем стабилизатор напряжения солнечной батареи выполнен в виде мостового инвертора с 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, отличающийся тем, что солнечную батарею выбирают с максимальным начальным выходным током, исходя из конструктивных возможностей используемых токосъемников поворотного устройства космического аппарата, а выходное напряжение в рабочей точке в конце ресурса выбирают исходя из соотношения:

UСБ≥Рн/(IСБ⋅kпр),

где Рн - максимальная мощность нагрузки с учетом мощности для заряда аккумуляторной батареи, Вт;

UСБ - выходное напряжение солнечной батареи в рабочей точке в конце ресурса, В;

IСБ - выходной ток солнечной батареи в рабочей точке в конце ресурса, А;

kпр – коэффициент, учитывающий потери на преобразование напряжения,

а число фотопреобразователей в одной последовательной цепи солнечной батареи выбирают исходя из соотношения:

n≥UСБ/Uэл,

где Uэл - напряжение одного фотопреобразователя в рабочей точке в конце ресурса солнечной батареи, В.



 

Похожие патенты:

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение эффективности зарядки.

Изобретение относится к схемам зарядки батарей, а именно к системам или способам эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей, и представляет собой систему эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в режиме поддерживающего заряда.

Использование – в области электротехники. Технический результат - обеспечение бесперебойным электропитанием потребителей группы А первой категории, с учетом фиксации момента аварийного включения резерва.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение надежности системы электропитания (СЭП), обеспечение живучести и длительной эксплуатации космического аппарата (КА).

Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к бортовым системам электропитания космических аппаратов, и может быть использовано при проектировании и создании систем электропитания автоматических космических аппаратов на основе солнечных и аккумуляторных батарей.

Устройство электропитания нагрузки с переменным потреблением электроэнергии, в частности печатной платы, способной переходить в состояние ожидания, содержит только два электронных прерывателя (Q1, Q3), управляемых нагрузкой (С) с учетом необходимого потребления электроэнергии.

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).

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности бесперебойного электроснабжения потребителей постоянным током и безопасности работы системы.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение надежной зарядки и разрядки элемента накопления энергии.

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

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при разработке и создании систем электропитания космических аппаратов с использованием солнечных (СБ) и аккумуляторных (АБ) батарей. Согласно изобретению система электропитания космического аппарата с регулированием мощности солнечной батареи инверторно-трансформаторным преобразователем содержит солнечную батарею, датчик тока, систему управления с экстремальным шаговым регулятором мощности СБ, регулятор напряжения, выполненный в виде мостового инвертора с входным L-фильтром, трансформатор с первичной и вторичной обмотками, выпрямитель, зарядное устройство, устройство контроля степени заряженности АБ, аккумуляторную батарею, разрядное устройство и нагрузку. Техническим результатом изобретения является исключение возможности возникновения электростатических разрядов между цепочками фотодиодов солнечной батареи и элементами токосъема при условии обеспечения простоты согласования уровней напряжения источников энергии (солнечной и аккумуляторной батарей) и нагрузки с учетом реализации режима экстремального регулирования мощности СБ, а также обеспечение уменьшения габаритной мощности силовых элементов. 4 ил.

Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к бортовым системам электропитания космических аппаратов, и может быть использовано при проектировании и создании систем электропитания автоматических космических аппаратов на основе солнечных и аккумуляторных батарей (СБ и АБ). Согласно изобретению система электропитания космического аппарата содержит солнечную батарею, аккумуляторную батарею, регулятор напряжения и разрядное устройство, выполненные в виде мостовых инверторов напряжения с входными емкостными С1- и С2-фильтрами, активный выпрямитель с выходным емкостным С3-фильтром, два трансформатора, резонансный параллельно-последовательный контур, систему управления, датчик тока и нагрузку. Отличительной особенностью системы является способ подключения вторичных обмоток трансформаторов с параллельно-последовательным парциальным резонансным контуром, образованным двумя парциальными контурами, последовательным и параллельным, каждый из которых состоит из дросселя и конденсатора. При этом параллельно-последовательный парциальный резонансный контур обеспечивает согласование солнечной батареи, являющейся источником тока, и аккумуляторной батареи, являющейся источником напряжения. В системе реализовано частотное и широтно-импульсное регулирование напряжения инверторов. Техническим результатом изобретения является повышение энергетической эффективности высоковольтной системы электропитания космического аппарата за счет реализации «мягкой» коммутации транзисторов в резонансном режиме работы преобразователей и исключение возможности возникновения электростатических разрядов между цепочками фотодиодов СБ за счет работы преобразователя на токовой ветви ВАХ СБ. 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам питания при параллельной работе в сетях с использованием как электрических аккумуляторов, так и других источников постоянного тока, и может быть использовано в агрегатах резервного или бесперебойного питания сети постоянного тока, преимущественно работающей от нестабильных источников электропитания, мощность которых меняется в широких пределах. Система автономного электроснабжения содержит две аккумуляторные батареи, каждая из которых через соответствующий ключ подключена к шине постоянного тока. Аккумуляторные батареи соединены между собой через третий ключ, который подключен к зарядному устройству. Первый линейный датчик тока установлен на линии, соединяющей первую ветряную электроустановку с первым выпрямителем, причем первый линейный датчик тока подключен к первому контроллеру, который соединен с первым выпрямителем. Выход дизельной генераторной установки соединен с входом второго выпрямителя. Вторая ветряная электроустановка соединена с третьим выпрямителем, причем на соединяющей их линии установлен второй линейный датчик тока, который подключен ко второму контроллеру, который соединен с третьим выпрямителем. Электроприемники подключены к автономному инвертору. Балластная нагрузка соединена с регулятором балластной нагрузки. Зарядное устройство, первый, второй и третий выпрямители, автономный инвертор, регулятор балластной нагрузки подключены к шине постоянного тока. Технический результат: упрощение конструкции, повышение срока службы аккумуляторных батарей. 1 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат – оптимизация управления гибридной системой аккумулирования энергии. Согласно изобретению устройство управления и соответствующий способ управления используют фильтрование для отдельного модуля в ряде контроллеров распределения мощности, чтобы получить командный сигнал распределения мощности для соответствующего модуля из множества различных модулей аккумулирования энергии в гибридной системе аккумулирования энергии. Гибридная система аккумулирования энергии включает в себя два или более типов модулей аккумулирования энергии, при этом командный сигнал распределения мощности для каждого из модулей аккумулирования энергии получают путем фильтрования входного сигнала, используя фильтр, имеющий характеристику фильтра, которая адаптирована к характеристикам аккумулирования энергии модуля аккумулирования энергии. Входной сигнал отражает изменения нагрузки на электрическую сеть и может генерироваться локально или обеспечиваться удаленным узлом. Несмотря на то что контуры регулирования распределения мощности, используемые для каждого модуля аккумулирования энергии, предпочтительно могут быть одинаковыми в смысле архитектуры и реализации, каждый такой контур использует адаптированное индивидуальное фильтрование и, возможно, индивидуализированные значения одного или более других параметров управления, так что каждый модуль аккумулирования энергии управляется таким образом, что дополняются его характеристики аккумулирования энергии. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат – оптимизация управления гибридной системой аккумулирования энергии. Согласно изобретению устройство управления и соответствующий способ управления используют фильтрование для отдельного модуля в ряде контроллеров распределения мощности, чтобы получить командный сигнал распределения мощности для соответствующего модуля из множества различных модулей аккумулирования энергии в гибридной системе аккумулирования энергии. Гибридная система аккумулирования энергии включает в себя два или более типов модулей аккумулирования энергии, при этом командный сигнал распределения мощности для каждого из модулей аккумулирования энергии получают путем фильтрования входного сигнала, используя фильтр, имеющий характеристику фильтра, которая адаптирована к характеристикам аккумулирования энергии модуля аккумулирования энергии. Входной сигнал отражает изменения нагрузки на электрическую сеть и может генерироваться локально или обеспечиваться удаленным узлом. Несмотря на то что контуры регулирования распределения мощности, используемые для каждого модуля аккумулирования энергии, предпочтительно могут быть одинаковыми в смысле архитектуры и реализации, каждый такой контур использует адаптированное индивидуальное фильтрование и, возможно, индивидуализированные значения одного или более других параметров управления, так что каждый модуль аккумулирования энергии управляется таким образом, что дополняются его характеристики аккумулирования энергии. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Предложен способ и устройство для зарядки конденсатора большой емкости, способного сохранять энергию, применяемого, например, для приведения в действие электромагнитов в скважинных инструментах. Электрический генератор, который могут приводить в действие течением бурового раствора, вырабатывает выпрямленное напряжение, пропорциональное частоте его вращения. Выпрямленное напряжение подают на несимметричный преобразователь постоянного напряжения на катушках индуктивности, который, в свою очередь, заряжает конденсатор большой емкости, когда напряжение на конденсаторе большой емкости падает до значения, которое находится между предварительно заданными верхним и нижним значениями. При разряде конденсатора большой емкости, например вследствие приведения в действие электромагнитных клапанов для создания импульсов давления бурового раствора, логическая схема управления также инициирует прекращение зарядки преобразователем конденсатора большой емкости в целях повышения эффективности и производительности схемы. Аккумуляторная батарея также может обеспечивать зарядку конденсатора большой емкости через ограничитель тока, а схема отключения предотвращает зарядку аккумуляторной батареей конденсатора большой емкости, когда генератор заряжает конденсатор большой емкости через преобразователь. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

Предложен способ и устройство для зарядки конденсатора большой емкости, способного сохранять энергию, применяемого, например, для приведения в действие электромагнитов в скважинных инструментах. Электрический генератор, который могут приводить в действие течением бурового раствора, вырабатывает выпрямленное напряжение, пропорциональное частоте его вращения. Выпрямленное напряжение подают на несимметричный преобразователь постоянного напряжения на катушках индуктивности, который, в свою очередь, заряжает конденсатор большой емкости, когда напряжение на конденсаторе большой емкости падает до значения, которое находится между предварительно заданными верхним и нижним значениями. При разряде конденсатора большой емкости, например вследствие приведения в действие электромагнитных клапанов для создания импульсов давления бурового раствора, логическая схема управления также инициирует прекращение зарядки преобразователем конденсатора большой емкости в целях повышения эффективности и производительности схемы. Аккумуляторная батарея также может обеспечивать зарядку конденсатора большой емкости через ограничитель тока, а схема отключения предотвращает зарядку аккумуляторной батареей конденсатора большой емкости, когда генератор заряжает конденсатор большой емкости через преобразователь. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: в области электротехники в автономных системах электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА). Технический результат - повышение надежности эксплуатации КА путем ограничения величины кратковременного понижения выходного напряжения системы электропитания при отказе элементов, находящихся в «горячем» резерве. Согласно способу питания нагрузки постоянным током в автономной системе электропитания космического аппарата, содержащей солнечную батарею, подключенную к нагрузке, из «n» единичных нагрузок, включенных параллельно, через стабилизированный преобразователь напряжения и выходной фильтр, аккумуляторные батареи, подключенные через разрядные преобразователи к входу выходного фильтра, зарядные преобразователи, силовые цепи между выходом выходного фильтра и единичными нагрузками проектируют с сопротивлениями исходя из соотношения:ρ⋅l⋅j/Iн≥R≥Uн / Iкз.макс, где Uн - напряжение на выходе автономной системы электропитания, В; Iн - номинальный ток единичной нагрузки, А; ρ - удельное сопротивление, Ом⋅мм2/м; l - длина силовой цепи между выходом выходного фильтра и единичной нагрузкой, м; j - выбранная плотность тока, А/мм2; Iкз.макс - допустимый максимальный кратковременный ток короткого замыкания в цепи единичной нагрузки, А. Кроме того, выходные фильтры автономной системы электропитания рассчитывают с учетом допустимого кратковременного тока короткого замыкания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-11-18 2017-10-21T18:00:27
Наверх