RU2522728C2 - Standalone power supply system - Google Patents
Standalone power supply system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522728C2 RU2522728C2 RU2011154401/07A RU2011154401A RU2522728C2 RU 2522728 C2 RU2522728 C2 RU 2522728C2 RU 2011154401/07 A RU2011154401/07 A RU 2011154401/07A RU 2011154401 A RU2011154401 A RU 2011154401A RU 2522728 C2 RU2522728 C2 RU 2522728C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- terminal
- voltage
- inductor
- key element
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- MRMBZHPJVKCOMA-YJFSRANCSA-N biapenem Chemical compound C1N2C=NC=[N+]2CC1SC([C@@H]1C)=C(C([O-])=O)N2[C@H]1[C@@H]([C@H](O)C)C2=O MRMBZHPJVKCOMA-YJFSRANCSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения автономных объектов с использованием в качестве первичных источников энергии солнечных батарей, а в качестве накопителей энергии - аккумуляторных батарей.The claimed invention relates to electrical engineering, in particular to power supply systems of autonomous objects using solar batteries as primary energy sources, and storage batteries as energy storage devices.
Известна автономная система электроснабжения (СЭС), состоящая из солнечной и аккумуляторной батарей, стабилизатора напряжения, зарядного и разрядного устройств, первые входные силовые выводы стабилизатора напряжения и зарядного устройства соединены с потенциальной шиной солнечной батареи, первый выходной силовой вывод зарядного устройства и первый входной силовой вывод разрядного устройства соединены с потенциальной шиной аккумуляторной батареи, первые выходные силовые выводы стабилизатора напряжения и разрядного устройства соединены с выходной потенциальной шиной СЭС, вторые входные и выходные силовые выводы стабилизатора напряжения, зарядного и разрядного устройств, а также нулевая шина солнечной и аккумуляторной батарей соединены с нулевой выходной шиной СЭС [1].Known autonomous power supply system (SES), consisting of solar and storage batteries, voltage regulator, charger and discharge devices, the first input power terminals of the voltage stabilizer and charger connected to the potential bus of the solar battery, the first output power output of the charger and the first input power output the discharge device is connected to the potential battery bus, the first output power terminals of the voltage stabilizer and the discharge device are connected inenes with an output potential SES bus, the second input and output power terminals of a voltage stabilizer, charging and discharge devices, as well as the zero bus of the solar and storage batteries are connected to the zero output bus of the SES [1].
При наличии энергии в солнечной батарее стабилизатор напряжения передает ее энергию бортовым потребителям, а зарядное устройство питает аккумуляторную батарею. При отсутствии энергии в солнечной батарее питание бортовых потребителей осуществляется разрядным устройством от аккумуляторной батареи.If there is energy in the solar battery, the voltage regulator transfers its energy to on-board consumers, and the charger powers the battery. In the absence of energy in the solar battery, on-board consumers are powered by the discharge device from the battery.
Недостатком известной СЭС является большое количество оборудования, а также большая величина коммутируемого напряжения на дросселе стабилизатора напряжения, что ухудшает массогабаритные показатели системы.A disadvantage of the known SES is a large number of equipment, as well as a large amount of switching voltage at the inductor of the voltage regulator, which affects the overall dimensions of the system.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является СЭС, состоящая из солнечной и аккумуляторной батарей, зарядного и разрядного устройств и стабилизатора напряжения, первые входные силовые выводы стабилизатора напряжения и зарядного устройства соединены с потенциальной шиной солнечной батареи, первый выходной силовой вывод зарядного устройства, первый входной силовой вывод разрядного устройства и второй входной силовой вывод стабилизатора напряжения соединены с потенциальной шиной аккумуляторной батареи, первые выходные силовые выводы стабилизатора напряжения и разрядного устройства соединены с выходной потенциальной шиной СЭС, вторые входные и выходные силовые выводы зарядного поразрядного устройств, второй выходной силовой вывод стабилизатора напряжения, а также нулевые шины солнечной и аккумуляторной батарей соединены с нулевой выходной шиной СЭС [2].The closest analogue selected as a prototype is an SES consisting of a solar and a battery, a charger and a discharge device and a voltage regulator, the first input power terminals of a voltage stabilizer and a charger are connected to a potential bus of the solar battery, the first output power output of the charger, the first input power output of the discharge device and the second input power output of the voltage stabilizer are connected to the potential battery bus, the first Khodnev power terminal voltage and the discharge device stabilizer connected to the output of the potential bus SES, the second input and output power terminals charger bitwise device, the second output power voltage regulator output and zero tire solar and rechargeable batteries are connected to the zero output bus SES [2].
В известной СЭС соединение второго входного силового вывода стабилизатора напряжения с потенциальной шиной аккумуляторной батареи уменьшает величину коммутируемого напряжения на дросселе стабилизатора напряжения на значение напряжения аккумуляторной батареи.In the known SES, the connection of the second input power terminal of the voltage regulator with the potential bus of the battery reduces the switching voltage on the inductor of the voltage regulator by the voltage value of the battery.
Недостатком известной СЭС является большое количество оборудования.A disadvantage of the known SES is a large amount of equipment.
Цель предлагаемого изобретения состоит в уменьшении количества оборудования.The purpose of the invention is to reduce the amount of equipment.
Поставленная цель достигается тем, что в СЭС, состоящей из солнечной и аккумуляторной батарей и стабилизатора напряжения, который содержит ключевой элемент, диод, обмотку дросселя и конденсатор, первый силовой вывод ключевого элемента соединен с первым входным силовым выводом стабилизатора напряжения, первый вывод диода соединен со вторым входным силовым выводом стабилизатора напряжения, второй силовой вывод ключевого элемента и второй вывод диода соединены с первым выводом обмотки дросселя, второй вывод обмотки дросселя и первый вывод конденсатора соединены с первым выходным силовым выводом стабилизатора напряжения, второй вывод конденсатора соединен со вторым выходным силовым выводом стабилизатора напряжения, первый входной силовой вывод стабилизатора напряжения соединен с потенциальной шиной солнечной батареи, первый выходной силовой вывод стабилизатора напряжения соединен с выходной потенциальной шиной СЭС, нулевые шины солнечной и аккумуляторной батарей, второй выходной силовой вывод стабилизатора напряжения соединены с нулевой выходной шиной СЭС, солнечная батарея выполнена с дополнительной промежуточной шиной, которая соединена со вторым входным силовым выводом стабилизатора напряжения, а в стабилизатор напряжения дополнительно введены: вторая обмотка дросселя, второй конденсатор и второй ключевой элемент, второй вывод второго конденсатора соединен с первым выводом второй обмотки дросселя, первый вывод второго конденсатора соединен с первым выводом первой обмотки дросселя, второй вывод второй обмотки дросселя соединен с первым силовым выводом второго ключевого элемента, второй силовой вывод второго ключевого элемента соединен со вторым выходным силовым выводом стабилизатора напряжения, кроме того, в стабилизатор напряжения дополнительно введены: третий входной силовой вывод, третий и четвертый ключевые элементы, первые силовые выводы третьего и четвертого ключевых элементов соединены с третьим входным силовым выводом стабилизатора напряжения, второй силовой вывод третьего ключевого элемента соединен с первым выводом второй обмотки дросселя, второй силовой вывод четвертого ключевого элемента соединен с первым выводом первой обмотки дросселя, кроме того, в стабилизатор напряжения дополнительно введены: пятый ключевой элемент и второй диод, первый силовой вывод пятого ключевого элемента соединен с первым входным силовым выводом стабилизатора напряжения, второй силовой вывод пятого ключевого элемента соединен с первым выводом второй обмотки дросселя, первый вывод второго диода соединен со вторым выводом второй обмотки дросселя, второй вывод второго диода соединен с третьим входным силовым выводом стабилизатора напряжения.This goal is achieved by the fact that in an SES consisting of a solar and storage battery and a voltage regulator that contains a key element, a diode, a inductor winding and a capacitor, the first power output of the key element is connected to the first input power output of the voltage stabilizer, the first output of the diode is connected to the second input power output of the voltage stabilizer, the second power output of the key element and the second output of the diode are connected to the first output of the inductor winding, the second output of the inductor winding and the first output d capacitors are connected to the first output power output of the voltage stabilizer, the second output of the capacitor is connected to the second output power output of the voltage stabilizer, the first input power output of the voltage stabilizer is connected to the potential bus of the solar battery, the first output power output of the voltage stabilizer is connected to the output potential bus of the SES, zero solar and battery buses, the second output power output of the voltage stabilizer is connected to the zero output bus of the SES, the solar The primary battery is made with an additional intermediate bus, which is connected to the second input power terminal of the voltage regulator, and the voltage regulator is additionally introduced: the second inductor winding, the second capacitor and the second key element, the second output of the second capacitor is connected to the first output of the second inductor winding, the first output the second capacitor is connected to the first output of the first inductor winding, the second output of the second inductor winding is connected to the first power output of the second key element, the second the sludge terminal of the second key element is connected to the second output power terminal of the voltage regulator, in addition, the voltage regulator is additionally introduced: the third input power terminal, the third and fourth key elements, the first power terminals of the third and fourth key elements are connected to the third input power terminal of the voltage regulator , the second power terminal of the third key element is connected to the first terminal of the second inductor winding, the second power terminal of the fourth key element is connected to by the first output of the first inductor winding, in addition, the voltage regulator additionally includes: the fifth key element and the second diode, the first power output of the fifth key element is connected to the first input power output of the voltage regulator, the second power output of the fifth key element is connected to the first output of the second inductor winding , the first terminal of the second diode is connected to the second terminal of the second winding of the inductor, the second terminal of the second diode is connected to the third input power terminal of the voltage regulator.
Сущность технического решения заключается в том, что использование солнечной батареи с дополнительной промежуточной шиной, включенной в цепь второго входного силового вывода стабилизатора напряжения, уменьшает амплитуду пульсации напряжения на обмотках дросселя стабилизатора напряжения при коммутации его ключевого элемента на величину напряжения промежуточной шины солнечной батареи, а введение в стабилизатор напряжения двухобмоточного дросселя и второго конденсатора реализует сглаживающий магнитно-связанный фильтр [3], который совместно с дополнительным диодом и четырьмя ключевыми элементами интегрирует в стабилизатор напряжения дополнительные функции заряда и разряда аккумуляторной батареи.The essence of the technical solution lies in the fact that the use of a solar battery with an additional intermediate bus included in the circuit of the second input power output of the voltage regulator reduces the amplitude of the voltage ripple on the windings of the voltage regulator inductor when switching its key element by the voltage of the intermediate bus of the solar battery, and the introduction in the voltage stabilizer of a two-winding inductor and the second capacitor implements a smoothing magnetically coupled filter [3], which with jointly with an additional diode and the four key elements it integrates the voltage regulator functions and additional charge of the storage battery.
На чертеже приведена схема предлагаемой СЭС, она содержит солнечную батарею 1, аккумуляторную батарею 2, стабилизатор напряжения 3 и бортовые потребители 4. Солнечная батарея 1 имеет нулевую, потенциальную U1СБ и промежуточную U2СБ шины. Стабилизатор напряжения 3 состоит из пяти ключевых элементов 5, 10-13, двух диодов 6 и 14, двухобмоточного дросселя 7 с обмотками 7.1 и 7.2, двух конденсаторов 8 и 9, первые силовые выводы ключевых элементов 5 и 13 соединены с первым входным силовым выводом стабилизатора напряжения 3, первый вывод диода 6 соединен со вторым входным силовым выводом стабилизатора напряжения 3, первые силовые выводы ключевых элементов 11, 12 и второй вывод диода 14 соединены с третьим входным силовым выводом стабилизатора напряжения 3, второй силовой вывод ключевых элементов 5 и 12, второй вывод диода 6, первый вывод конденсатора 9 и первый вывод обмотки 7.1 дросселя 7 соединены между собой, вторые силовые выводы ключевых элементов 11 и 13, второй вывод конденсатора 9 и первый вывод обмотки 7.2 дросселя 7 соединены между собой, второй вывод обмотки 7.1 дросселя 7, первый вывод конденсатора 8 соединен с первым выходным силовым выводом стабилизатора напряжения 3, второй вывод обмотки 7.2 дросселя 7, первый вывод диода 14 и первый силовой вывод ключевого элемента 10 соединены между собой, второй вывод ключевого элемента 10 и второй вывод конденсатора 8 соединены со вторым выходным силовым выводом стабилизатора напряжения 3. Первый входной силовой вывод стабилизатора напряжения 3 соединен с потенциальной шиной U1СБ солнечной батареи 1, второй входной силовой вывод стабилизатора напряжения 3 соединен с промежуточной шиной U2СБ солнечной батареи 1, третий входной силовой вывод стабилизатора напряжения 3 соединен с потенциальной шиной UАБ аккумуляторной батареи 2, первый выходной силовой вывод стабилизатора напряжения 3 соединен с потенциальной шиной бортовых потребителей 4, являющейся выходной шиной Uн СЭС, нулевая шина солнечной батареи 1, нулевая шина аккумуляторной батареи 2 и второй выходной силовой вывод стабилизатора напряжения 3 соединены с нулевой шиной бортовых потребителей 4, являющейся нулевой выходной шиной U0 СЭС.The drawing shows a diagram of the proposed SES, it contains a solar battery 1, a battery 2, a voltage regulator 3 and on-board consumers 4. The solar battery 1 has zero, potential U 1СБ and intermediate U 2СБ tires. The voltage stabilizer 3 consists of five key elements 5, 10-13, two diodes 6 and 14, a two-winding inductor 7 with windings 7.1 and 7.2, two capacitors 8 and 9, the first power leads of the key elements 5 and 13 are connected to the first input power output of the stabilizer voltage 3, the first output of the diode 6 is connected to the second input power output of the voltage stabilizer 3, the first power outputs of the key elements 11, 12 and the second output of the diode 14 are connected to the third input power output of the voltage stabilizer 3, the second power output of the key elements 5 and 12, the second terminal of the diode 6, the first terminal of the capacitor 9 and the first terminal of the winding 7.1 of the inductor 7 are interconnected, the second power terminals of the key elements 11 and 13, the second terminal of the capacitor 9 and the first terminal of the winding 7.2 of the inductor 7 are interconnected, the second terminal of the winding 7.1 of the inductor 7, the first output of the capacitor 8 is connected to the first output power output of the voltage stabilizer 3, the second output of the winding 7.2 of the inductor 7, the first output of the diode 14 and the first power output of the key element 10 are interconnected, the second output of the key element 10 and the second water capacitor 8 connected to the second power output terminal of the voltage regulator 3. The first input power pin voltage regulator 3 is connected to a potential U bus 1SB solar battery 1, a second input power pin voltage regulator 3 is connected to intermediate bus U 2SB solar battery 1, the third input power output voltage regulator 3 is connected to the battery potential U AB bus 2, the first output power terminal voltage regulator 3 is connected with the candidate tire bead require s 4, which is an output bus U n SES zero tire solar battery 1, battery zero tire 2 and the second output power terminal voltage stabilizer 3 are connected to the bus board zero consumers 4 are zero output bus U 0 SES.
Автономная СЭС, состоящая из (см. чертеж) солнечной батареи 1, аккумуляторной батареи 2, стабилизатора напряжения 3 и бортовых потребителей 4 со стабилизатором напряжения 3, содержащим пять ключевых элементов 5, 10-13, дроссель 7 с обмотками 7.1 и 7.2, два диода 6, 14 и два конденсатора 8, 9, работает следующим образом:Autonomous SES, consisting of (see drawing) a solar battery 1, a battery 2, a voltage stabilizer 3 and on-board consumers 4 with a voltage stabilizer 3 containing five key elements 5, 10-13, a choke 7 with windings 7.1 and 7.2, two diodes 6, 14 and two capacitors 8, 9, works as follows:
При наличии энергии в солнечной батарее 1 и заряженной аккумуляторной батарее 2 стабилизацию напряжения на выходной потенциальной шине Uн осуществляют коммутацией ключевого элемента 5 при замкнутом ключевом элементе 10 и разомкнутых ключевых элементах 11-13. При этом на периоде коммутации при замкнутом состоянии ключевого элемента 5 энергия солнечной батареи 1 с потенциальной шины UСБ1 поступает на выходную шину Uн и накапливается в дросселе 7, увеличивая суммарный ток обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7 в соответствии с выражением
где L - индуктивность обмоток дросселя 7, tз - длительность замкнутого состояния ключевого элемента 5, (UСБ1-Uн) - значение напряжения, поступающего на обмотки дросселя 7.where L is the inductance of the windings of the inductor 7, t s is the duration of the closed state of the key element 5, (U SB1 -U n ) is the value of the voltage supplied to the windings of the inductor 7.
При разомкнутом состоянии ключевого элемента 5 на выходную шину Uн поступают энергия солнечной батареи, 1 с промежуточной шины UСБ2 и накопленная в дросселе 7, уменьшая суммарный ток обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7 в соответствии с выражениемWhen the key element 5 is open, the energy of the solar battery is supplied to the output bus U n , 1 from the intermediate bus U СБ2 and accumulated in the inductor 7, reducing the total current of the windings 7.1 and 7.2 of the inductor 7 in accordance with the expression
где tр - длительность разомкнутого.состояния ключевого элемента 5, (UСБ2-Uн) - значение напряжения, поступающего на обмотки дросселя 7.where t p is the duration of the open state of the key element 5, (U SB2 -U n ) is the value of the voltage supplied to the windings of the inductor 7.
В этом режиме соединение второго входного силового вывода стабилизатора напряжения 3 с промежуточной шиной UСБ2 солнечной батареи 1 уменьшает величину коммутируемого напряжения на обмотках дросселя 7 на значение напряжения промежуточной шины UСБ2 солнечной батареи 1, что, в свою очередь, уменьшает амплитуду переменной составляющей суммарного тока обмоток дросселя 7, при этом на выходную шину Uн СЭС поступает ток обмотки 7.1 дросселя 7.In this mode, the connection of the second input power output of the voltage stabilizer 3 with the intermediate bus U SB2 of the solar battery 1 reduces the switching voltage on the windings of the inductor 7 by the voltage value of the intermediate bus U SB2 of the solar battery 1, which, in turn, reduces the amplitude of the variable component of the total current the windings of the inductor 7, while the winding current 7.1 of the inductor 7 is supplied to the output bus U n SES.
При отсутствии энергии в солнечной батарее 1 и заряженной аккумуляторной батареи 2 стабилизация напряжения на выходной потенциальной шине Uн осуществляют поочередной коммутацией ключевых элементов 11 и 12 при разомкнутых ключевых элементах 5, 13 и замкнутом ключевом элементе 10. При этом на периоде коммутации при замкнутом состоянии ключевого элемента 11 и разомкнутом состоянии ключевого элемента 12 энергия аккумуляторной батареи 2 с потенциальной шины UАБ накапливается в дросселе 7, увеличивая суммарный ток обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7 в соответствии с выражениемIn the absence of energy in the solar battery 1 and a charged battery 2, voltage stabilization on the potential output bus U n is carried out by alternately switching the key elements 11 and 12 with the open key elements 5, 13 and the closed key element 10. At the same time, during the switching period when the key state is closed element 11 and the open state of the key element 12, the energy of the battery 2 from the potential bus U AB accumulates in the inductor 7, increasing the total current of the windings 7.1 and 7.2 of the inductor 7 in accordance with expression
где tз - длительность замкнутого состояния ключевого элемента 11, (UАБ) - значение напряжения, поступающего на обмотки дросселя 7.where t s - the duration of the closed state of the key element 11, (U AB ) - the value of the voltage supplied to the windings of the inductor 7.
При разомкнутом состоянии ключевого элемента 11 и замкнутом состоянии ключевого элемента 12 на выходную шину Uн поступают энергия аккумуляторной батареи 2 с потенциальной шины UАБ и энергия, накопленная в дросселе 7, уменьшая суммарный ток обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7 в соответствии с выражениемWhen the key element 11 is open and the key element 12 is closed, the energy of the battery 2 from the potential bus U AB and the energy stored in the inductor 7 are supplied to the output bus U n , reducing the total current of the windings 7.1 and 7.2 of the inductor 7 in accordance with the expression
где tр - длительность разомкнутого состояния ключевого элемента 11, (UАБ-Uн) - значение напряжения, поступающего на обмотки дросселя 7.where t p - the duration of the open state of the key element 11, (U AB -U n ) is the value of the voltage supplied to the windings of the inductor 7.
В этом режиме переключение суммарного тока обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7 с ключевого элемента 11 на ключевой элемент 12 и обратно происходит через конденсатор 9, а на выходную шину Uн СЭС поступает ток обмотки 7.1 дросселя 7.In this mode, the switching of the total current of windings 7.1 and 7.2 of the inductor 7 from the key element 11 to the key element 12 and vice versa occurs through the capacitor 9, and the winding 7.1 current of the inductor 7 is fed to the output bus U n SES.
При наличии энергии в солнечной батарее 1 и разряженной аккумуляторной батареи 2 стабилизация напряжения на выходной потенциальной шине Uн осуществляют коммутацией ключевого элемента 13 при разомкнутом состоянии ключевых элементов 5, 10-12. При этом на периоде коммутации при замкнутом состоянии ключевого элемента 13 энергия солнечной батареи 1 с потенциальной шины UСБ1 поступает на потенциальную шину UАБ аккумуляторной батареи (заряжает аккумуляторную батарею) и накапливается в дросселе 7, увеличивая суммарный ток обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7 в соответствии с выражениемIf there is energy in the solar battery 1 and a discharged battery 2, voltage stabilization on the potential output bus U n is carried out by switching the key element 13 when the key elements 5, 10-12 are open. At the same time, during the switching period when the key element 13 is closed, the energy of the solar battery 1 from the potential bus U SB1 is supplied to the potential bus U AB of the battery (charges the battery) and accumulates in the inductor 7, increasing the total current of the windings 7.1 and 7.2 of the inductor 7 in accordance with expression
где tз - длительность замкнутого состояния ключевого элемента 13, (UСБ1-UАБ) - значение напряжения, поступающего на обмотки дросселя 7.where t s - the duration of the closed state of the key element 13, (U SB1 -U AB ) - the value of the voltage supplied to the windings of the inductor 7.
При разомкнутом состоянии ключевого элемента 13 на выходную шину Uн поступают энергия солнечной батареи 1 с промежуточной шины UСБ2 и энергия, накопленная в дросселе 7, уменьшая суммарный ток обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7 в соответствии с выражениемWhen the key element 13 is open, the energy of the solar battery 1 from the intermediate bus U SB2 and the energy stored in the inductor 7 are supplied to the output bus U n , reducing the total current of the windings 7.1 and 7.2 of the inductor 7 in accordance with the expression
где tр - длительность разомкнутого состояния ключевого элемента 13, (UСБ2-Uн) -значение напряжения, поступающего на обмотки дросселя 7.where t p is the duration of the open state of the key element 13, (U SB2 -U n ) is the value of the voltage supplied to the windings of the inductor 7.
В этом режиме переключение суммарного тока обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7 с ключевого элемента 13 на диод 6 и обратно происходит через конденсатор 9, на выходную шину Uн СЭС поступает ток обмотки 7.1 дросселя 7, а заряд аккумуляторной батареи осуществляют током обмотки 7.2 дросселя 7.In this mode, the switching of the total current of the windings 7.1 and 7.2 of the inductor 7 from the key element 13 to the diode 6 and vice versa occurs through the capacitor 9, the winding 7.1 current of the inductor 7 is supplied to the output bus U n SES, and the battery is charged by the winding current 7.2 of the inductor 7.
Таким образом, использование в СЭС солнечной батареи 1 с дополнительной промежуточной шиной, включенной в цепь второго входного силового вывода стабилизатора напряжения 3, уменьшает амплитуду пульсации напряжения на обмотках дросселя 7 в режиме стабилизации выходного напряжения СЭС от солнечной батареи 1, а введение в состав стабилизатора напряжения 3 дросселя 7 с двумя обмотками 7.1, 7.2 и второго конденсатора 9 реализует сглаживающий магнитно-связанный фильтр, который совместно с дополнительным диодом 14 и четырьмя ключевыми элементами 10-13 интегрирует в стабилизатор напряжения 3 дополнительные функции заряда и разряда аккумуляторной батареи 2, кроме того, на выходную шину Uн СЭС во всех режимах работы поступает ток обмотки 7.1 дросселя 7, величина переменной составляющей которого меньше переменной составляющей суммарного тока обмоток 7.1 и 7.2 дросселя 7.Thus, the use of a solar battery 1 in an SES with an additional intermediate bus included in the circuit of the second input power output of the voltage stabilizer 3 reduces the amplitude of the voltage ripple on the windings of the inductor 7 in the mode of stabilizing the output voltage of the SES from the solar battery 1, and the introduction of the voltage stabilizer 3 chokes 7 with two windings 7.1, 7.2 and a second capacitor 9 implements a smoothing magnetically coupled filter, which together with an additional diode 14 and four key elements 10-13 integrates additional functions of charge and discharge of the battery 2 into the voltage stabilizer 3, in addition, the winding current 7.1 of the inductor 7, the variable component of which is less than the variable component of the total current of the windings 7.1 and 7.2 of the inductor 7, is fed to the output bus U n SES in all operating modes.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Варианты построения экстремальных шаговых регуляторов мощности солнечных батарей. / Ю.А.Шиняков, К.Г.Гордеев, С.П.Черданцев, П.В.Обрусник // Труды ВНИИЭМ. -М., 1997. Т.97. Электромеханические устройства космических аппаратов. С.83-92.1. Options for building extreme step-by-step regulators of solar power. / Yu.A. Shinyakov, K.G. Gordeev, S.P. Cherdantsev, P.V. Obrusnik // Transactions of VNIIEM. -M., 1997. V.97. Electromechanical devices of spacecraft. S.83-92.
2. Патент РФ №2402136, МПК7 Н02J 7/00, Н02J 7/34, опубл. 20.10.2010Э, БИПМ №29 (прототип).2. RF patent No. 2402136, IPC 7 Н02J 7/00, Н02J 7/34, publ. 10/20/2010E, BIPM No. 29 (prototype).
3. Магнитно-связанный сглаживающий фильтр для импульсных регуляторов и преобразователей постоянного напряжения. / А.Г.Поликарпов и др. - ЭТвА, 1986, вып.17, с.116-121.3. Magnetically coupled smoothing filter for switching regulators and DC / DC converters. / A.G. Polikarpov et al. - ETvA, 1986, issue 17, p. 116-121.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011154401/07A RU2522728C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Standalone power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011154401/07A RU2522728C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Standalone power supply system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011154401A RU2011154401A (en) | 2013-07-10 |
| RU2522728C2 true RU2522728C2 (en) | 2014-07-20 |
Family
ID=48787445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011154401/07A RU2522728C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Standalone power supply system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2522728C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2650875C2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Spacecraft power supply system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4243928A (en) * | 1979-05-29 | 1981-01-06 | Exxon Research & Engineering Co. | Voltage regulator for variant light intensity photovoltaic recharging of secondary batteries |
| RU2337452C1 (en) * | 2007-06-26 | 2008-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Method of load supply with direct current in composition of autonomous system of earth power supply and autonomous power supply system for its implementation |
-
2011
- 2011-12-29 RU RU2011154401/07A patent/RU2522728C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4243928A (en) * | 1979-05-29 | 1981-01-06 | Exxon Research & Engineering Co. | Voltage regulator for variant light intensity photovoltaic recharging of secondary batteries |
| RU2337452C1 (en) * | 2007-06-26 | 2008-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Method of load supply with direct current in composition of autonomous system of earth power supply and autonomous power supply system for its implementation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2650875C2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Spacecraft power supply system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011154401A (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102801313B (en) | Switching regulator and electronic device incorporating same | |
| US20130049676A1 (en) | Quick charging device and mobile charging apparatus | |
| Hong et al. | Charge equalization of battery power modules in series | |
| JP5656154B2 (en) | Power system | |
| EP2528188A1 (en) | Rechargeable battery power supply starter and cell balancing apparatus | |
| CN102792548A (en) | Charge equalization system for batteries | |
| CN102856948A (en) | Cell balancing device | |
| CN104170205A (en) | Balance correction device and power storage system | |
| CN104734231A (en) | Series battery pack equalizing device based on bidirectional direct-current converters and equalizing method | |
| Oriti et al. | Battery management system with cell equalizer for multi-cell battery packs | |
| RU2411618C1 (en) | Method for operation of lithium-ion accumulator battery in autonomous system of power supply of artificial earth satellite | |
| CN102738852A (en) | Auxiliary battery charging apparatus | |
| JP5187407B2 (en) | Auxiliary battery charger | |
| US6377023B1 (en) | Charging control system for a battery of electric storage cells and in particular a battery of lithium cells | |
| JP6965770B2 (en) | Lead-acid battery control device, lead-acid battery device, uninterruptible power supply, power supply system, and charge control method | |
| RU2522728C2 (en) | Standalone power supply system | |
| US12097775B2 (en) | Power supply device for vehicle | |
| US12027979B2 (en) | Battery path impedance compensation | |
| CN103208925B (en) | Isolated direct current-direct current (DC-DC) converter topological circuit | |
| Ran et al. | An active balancing circuit for lithium battery management system with optoelectronic switches | |
| Fernandes et al. | Control strategy for pulsed lead acid battery charger for stand alone photovoltaics | |
| KR101131664B1 (en) | Charging equipment using switching arrangement and charging/discharging | |
| RU53818U1 (en) | BATTERY OF ELECTRIC ENERGY STORES | |
| Jwo et al. | Design and implementation of a charge equalization using positive/negative pulse charger | |
| RU2010141492A (en) | METHOD FOR CONTROLLING AN AUTONOMOUS POWER SUPPLY SYSTEM OF THE SPACE VEHICLE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161230 |