RU2715217C1 - Lighting power supply methods in normal and emergency operation modes - Google Patents
Lighting power supply methods in normal and emergency operation modes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715217C1 RU2715217C1 RU2019124918A RU2019124918A RU2715217C1 RU 2715217 C1 RU2715217 C1 RU 2715217C1 RU 2019124918 A RU2019124918 A RU 2019124918A RU 2019124918 A RU2019124918 A RU 2019124918A RU 2715217 C1 RU2715217 C1 RU 2715217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power supply
- battery
- load
- voltage
- voltage converter
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства, преобразования и распределения электрической энергии, а именно к способам электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы, и может быть применено для штатного и аварийного электропитания светодиодных модулей в помещении.The invention relates to the field of production, conversion and distribution of electrical energy, and in particular to methods of power supply for lighting in normal and emergency modes of operation, and can be used for regular and emergency power supply of LED modules in the room.
Известно техническое решение по российскому патенту на полезную модель №180664 (дата приоритета 30.05.2017) «Источник бесперебойного энергоснабжения». Данное техническое решение характеризуется тем, что представляет собой источник бесперебойного энергоснабжения, содержащий основную линию питания для соединения внешнего источника питания с нагрузкой, зарядное устройство, соединенное с аккумуляторной батареей, соединенной с разрядным устройством, отличающийся тем, что зарядное и разрядное устройства электрически параллельно подключены к основной линии питания, причем зарядное и разрядное устройства подключены соответственно ко входу и выходу управляемого ключа, имеющего возможность замыкания основной линии питания при питании нагрузки от сети нормального напряжения и размыкания основной линии питания при заряде аккумуляторной батареи от сети пониженной мощности с переведенным в режим ожидания разрядным устройством. Следующие существенные признаки данного технического решения совпадают с заявляемым техническим решением «Способы электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы»: данное решение представляет собой способ осуществления энергоснабжения в нормальном и аварийном режимах работы.A technical solution is known under the Russian patent for utility model No. 180664 (priority date 05/30/2017) “Uninterruptible power supply source”. This technical solution is characterized by the fact that it is an uninterruptible power supply containing a main power line for connecting an external power source to the load, a charger connected to a battery connected to a discharge device, characterized in that the charger and discharge device are electrically connected in parallel to the main power line, and the charging and discharge devices are connected respectively to the input and output of the managed key, which has be the main power line circuit when the load is powered by the normal mains voltage and opening the main power line when the battery charge of the powerdown network transferred to the standby mode of the discharge device. The following essential features of this technical solution coincide with the claimed technical solution "Methods of lighting power supply in normal and emergency operation modes": this solution is a way of supplying energy in normal and emergency operation modes.
Известно техническое решение по российскому патенту на полезную модель №166567 (дата приоритета 04.07.2016) «Источник бесперебойного питания с возможностью рекуперации энергии». Данное техническое решение характеризуется тем, что представляет собой источник бесперебойного питания с возможностью рекуперации энергии, работающий в режиме двойного преобразования энергии и содержащий преобразователь переменного тока, подключенный к сети переменного тока, инвертор, подключенный к нагрузке, шину постоянного тока между указанным преобразователем и инвертором, которая при этом соединена с зарядно-разрядным устройством, связанным с аккумуляторной батареей, отличающийся тем, что указанный преобразователь переменного тока выполнен в виде двунаправленного преобразователя тока, а шина постоянного тока дополнительно соединена с блоком балластных резисторов.. Следующие существенные признаки данного технического решения совпадают с заявляемым техническим решением «Способы электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы»: данное решение представляет собой способ осуществления энергоснабжения в нормальном и аварийном режимах работы, причем источником электропитания в аварийном режиме работы выступает именно аккумуляторная батарея.A technical solution is known under the Russian patent for utility model No. 166567 (priority date 07/04/2016) "Uninterruptible power supply with the possibility of energy recovery." This technical solution is characterized by the fact that it is an uninterruptible power supply with the possibility of energy recovery, operating in the double energy conversion mode and containing an AC converter connected to an AC network, an inverter connected to a load, a DC bus between the specified converter and the inverter, which is in this case connected to a charge-discharge device associated with a storage battery, characterized in that said converter is alternating the current is made in the form of a bi-directional current transducer, and the DC bus is additionally connected to the block of ballast resistors .. The following significant features of this technical solution coincide with the claimed technical solution "Ways to power the lighting in normal and emergency operation": this solution is a way of implementation power supply in normal and emergency operation, and the battery in emergency operation is the battery I.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является техническое решение по российскому патенту на полезную модель №167946 (дата приоритета 26.04.2016) «Источник бесперебойного питания». Данное техническое решение характеризуется тем, что представляет собой источник бесперебойного питания, содержащий выпрямитель, подключенный к питающей сети переменного тока, последовательно соединенный с ним инвертор, шину постоянного тока между указанными выпрямителем и инвертором, соединенным с нагрузкой, при этом шина постоянного тока соединена также с зарядно-разрядным устройством, связанным с аккумуляторной батареей, и байпасный диод, присоединенный встречно-параллельно зарядно-разрядному устройству, анодом - к аккумуляторной батарее, а катодом - к шине постоянного тока, отличающийся тем, что в него введен ключ, образующий байпасную цепь между питающей сетью и выходом инвертора. Следующие существенные признаки данного технического решения совпадают с заявляемым техническим решением «Способы электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы»: представляет способ осуществления энергоснабжения в нормальном и аварийном режимах работы, причем источником электропитания в аварийном режиме работы выступает именно аккумуляторная батарея.The closest technical solution (prototype) is the technical solution according to the Russian patent for utility model No. 167946 (priority date 04/26/2016) "Uninterruptible power supply". This technical solution is characterized by the fact that it is an uninterruptible power supply containing a rectifier connected to an AC mains supply, an inverter connected in series with it, a DC bus between said rectifier and an inverter connected to the load, while the DC bus is also connected to a charge-discharge device associated with the battery, and a bypass diode connected in opposite parallel to the charge-discharge device, the anode to the battery the battery, and the cathode to the DC bus, characterized in that a key is inserted into it, forming a bypass circuit between the supply network and the inverter output. The following significant features of this technical solution coincide with the claimed technical solution, “Ways to power the lighting in normal and emergency operation modes”: represents a method of supplying energy in normal and emergency operation modes, and the battery is the source of power supply in emergency operation mode.
Таким образом, общими с заявляемым техническим решением существенными признаками аналогов являются то, что все они представляют собой реализацию способов осуществления энергоснабжения в нормальном и аварийном режимах работы, при этом в решениях по патентам на полезные модели №№166567, 167946 источником электропитания в аварийном режиме работы выступает аккумуляторная батарея, а также в целом решения по патентам на полезные модели №№180664, 166567, 167946 характеризуются стремлением к упрощению схем электроснабжения в нормальном и аварийном режимах работы.Thus, common with the claimed technical solution, the essential features of analogues are that they all represent the implementation of methods for supplying energy in normal and emergency operation modes, while in decisions on patents for utility models No. 166567, 167946, an emergency power supply source the battery acts, as well as in general the solutions for patents for utility models No. 180664, 166567, 167946 are characterized by the desire to simplify power supply schemes in normal and emergency mode x work.
Однако перечисленные выше технические решения имеют ряд недостатков:However, the above technical solutions have several disadvantages:
- техническое решение по российскому патенту на полезную модель №180664 содержит в числе основных элементов схемы электропитания, помимо основного источника питания, аккумуляторной батареи и нагрузки, также служебный источник питания, отдельные зарядное и разрядное устройства для аккумуляторной батареи. В результате данная схема не является простой, так как содержит дополнительные элементы в виде служебного источника питания, отдельных зарядного и разрядного устройства, в связи с чем ее невозможно или затруднительно реализовать в рамках одного цельного компактного устройства источника бесперебойного питания, а также сам процесс установки и эксплуатации данного источника энергоснабжения сопряжен с увеличением количества времени и ресурсных затрат в связи с наличием дополнительных элементов, увеличением риска выходы из строя того или иного элемента;- the technical solution according to the Russian patent for utility model No. 180664 contains, among the main elements of the power supply circuit, in addition to the main power source, the battery and load, also an auxiliary power source, separate charging and discharging devices for the battery. As a result, this circuit is not simple, since it contains additional elements in the form of an auxiliary power source, a separate charging and discharging device, and therefore it is impossible or difficult to implement it within the framework of a single compact uninterruptible power supply unit, as well as the installation process itself and the operation of this source of energy supply is associated with an increase in the amount of time and resource costs due to the presence of additional elements, an increase in the risk of failure of that silt another element;
- техническое решение по российскому патенту на полезную модель №166567 содержит в числе основных узлов схемы, помимо основного источника питания, аккумуляторной батареи и нагрузки, также дополнительные элементы в виде преобразователя тока, инвертора, зарядно-разрядного устройства и балластного резистора. Основные ее преимущество по сравнению с патентом на полезную модель №180664 состоят в том, что преобразователь напряжения переменного тока выполнен в виде двунаправленного преобразователя тока, и зарядно-разрядное устройство является единым и реализует обе функции. Однако данная схема также не является простой, так как функции преобразования напряжения для заряда аккумуляторной батареи, заряда данной батареи, питания нагрузки от аккумуляторной батареи в аварийном режиме выполняет сразу ряд элементов: преобразователь тока, инвертор, зарядно-разрядного устройство и балластный резистор, в связи с чем ее так же невозможно или затруднительно реализовать в рамках одного цельного компактного устройства источника бесперебойного питания, а также сам процесс установки и эксплуатации данного источника энергоснабжения сопряжен с увеличением количества времени и ресурсных затрат в связи с наличием дополнительных элементов, увеличением риска выходы из строя того или иного элемента;- the technical solution according to the Russian patent for utility model No. 166567 contains, among the main circuit nodes, in addition to the main power source, battery and load, also additional elements in the form of a current converter, inverter, charge-discharge device and ballast resistor. Its main advantage compared to the patent for utility model No. 180664 is that the AC voltage converter is designed as a bi-directional current converter, and the charge-discharge device is single and implements both functions. However, this circuit is also not simple, since the functions of voltage conversion for charging the battery, charging the battery, and supplying the load from the battery in emergency mode are immediately performed by a number of elements: a current converter, an inverter, a charge-discharge device and a ballast resistor, in connection with which it is also impossible or difficult to implement within the framework of a single compact device of an uninterruptible power supply, as well as the process of installation and operation of this power source rgosnabzheniya conjugate with increasing amounts of time and resource costs due to the presence of additional elements increase the risk of system outputs of a particular element;
- техническое решение по российскому патенту на полезную модель №167946 содержит в числе основных элементов схемы, помимо основного источника питания, аккумуляторной батареи и нагрузки, также зарядно-разрядное устройство, инвертор. Основными преимуществами реализованной в данном источнике бесперебойного питания схемы электроснабжения являются то, что она значительно проще по составу элементов, чем полезные модели по патентам №№180664 и 166567, так как зарядно-разрядное устройство является единым и реализует обе функции, отсутствует балластный резистор, но в то же время в решении присутствует байпасная сеть с байпасным диодом, что увеличивает надежность данной схемы. Однако данная схема также не является достаточно простой и не позволяет реализовать ее в рамках одного цельного компактного устройства источника бесперебойного питания, а установка, эксплуатация зарядно-разрядного устройства, инвертора и байпасной сети сопряжена с дополнительным временем и ресурсными затратами с риском выхода того или иного элемента из строя.- the technical solution according to the Russian patent for utility model No. 167946 contains, among the main circuit elements, in addition to the main power source, battery and load, also a charge-discharge device, an inverter. The main advantages of the power supply scheme implemented in this uninterruptible power supply unit are that it is much simpler in the composition of the elements than utility models according to patents Nos. 180664 and 166567, since the charge-discharge device is single and realizes both functions, there is no ballast resistor, but at the same time, the solution has a bypass network with a bypass diode, which increases the reliability of this circuit. However, this scheme is also not simple enough and does not allow it to be implemented within the framework of one single compact device of an uninterruptible power supply, and the installation, operation of a charge-discharge device, inverter and bypass network involves additional time and resource costs with the risk of output of one or another element out of service.
Таким образом, ни одно из представленных в качестве аналогов технических решений в принципе не подразумевает решения технической задачи кардинального упрощения электрической схемы источника бесперебойного питания за счет того или иного способа подключения и соединения между собой элементов схемы и обеспечения тем самым многофункциональности элементов. Представленные аналоги предлагают только отдельные улучшения для упрощения схемы электропитания, в том числе выполнение преобразователя напряжения двунаправленным или использование единого зарядно-разрядного устройство. В связи с этим представленные аналоги не позволяют реализовать схемы источников питания в нормальном и аварийном режимах работы их в рамках одного цельного компактного устройства источника питания, предельного простого по своему устройству, процессу установки и эксплуатации.Thus, none of the technical solutions presented as analogues, in principle, implies solving the technical problem of radically simplifying the electrical circuit of an uninterruptible power supply due to one way or another way of connecting and interconnecting circuit elements and thereby ensuring the multifunctionality of the elements. The presented analogues offer only a few improvements to simplify the power supply circuit, including the implementation of a bi-directional voltage converter or the use of a single charge-discharge device. In this regard, the presented analogues do not allow to implement power supply circuits in normal and emergency modes of operation within the framework of one single compact device of a power source, which is extremely simple in terms of its structure, installation and operation.
В результате перечисленные выше недостатки технических решений из уровня техники не позволяют кардинально упростить схему электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы для обеспечения экономии временных и других ресурсов в процессе установки и эксплуатации устройства - источника питания - и снизить риски выхода из строя того или иного элемента схемы электропитания.As a result, the above-mentioned disadvantages of technical solutions from the prior art do not drastically simplify the power supply circuit of lighting in normal and emergency operation modes to save time and other resources during installation and operation of the device - the power source - and reduce the risk of failure of one or another element power supply circuits.
В отличие от приведенных аналогов, заявляемое на регистрацию техническое решение «Способы электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы» позволяет значительно упростить схему электропитания освещения нормальном и аварийном режимах за счет реализации в схемах электропитания определенных способов подключения и соединения между собой таких элементов схемы, как источник электропитания, преобразователь электрического напряжения, аккумуляторная батарея и нагрузка, в качестве которой выступает светодиодный модуль, в результате чего данное упрощение системы электропитания позволяет реализовать функции электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах в рамках одного цельного компактного устройства источника питания.In contrast to the above analogues, the technical solution claimed for registration “Lighting power supply methods in normal and emergency operation modes” significantly simplifies the lighting power supply circuit in normal and emergency modes by implementing certain methods of connecting and interconnecting circuit elements in power supply circuits, such as a power source, an electric voltage converter, a battery and a load, which is the LED module, in As a result of this simplification of the power supply system, it is possible to realize the power supply functions of lighting in normal and emergency conditions within the framework of one single compact device of a power source.
В результате, заявляемое техническое решение «Способы электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы» позволяет решить такие основные технические проблемы, как излишняя сложность схем электропитания освещения, обеспечивающих нормальный и аварийный режимы работы, в связи с наличием различных дополнительных элементов, связанных с обеспечением бесперебойного электропитания нагрузки, а именно служебного источника питания, отдельных зарядного и разрядного устройства или зарядно-разрядного устройства, инвертора, преобразователя напряжения, балластного резистора, байпасной сети с байпасным диодом, и, в связи с этим, повышенные временные и иные ресурсные затраты в процессе установки и эксплуатации устройств электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы, повышенный риск выхода из строй того или иного дополнительного элемента.As a result, the claimed technical solution "Methods of lighting power supply in normal and emergency operation modes" allows to solve such basic technical problems as the excessive complexity of lighting power supply circuits providing normal and emergency operation modes, due to the presence of various additional elements related to ensuring uninterrupted operation power supply of the load, namely, an auxiliary power source, a separate charging and discharging device or charging-discharge device, inverter, pre voltage generator, ballast resistor, bypass network with a bypass diode, and, therefore, increased time and other resource costs during installation and operation of lighting power devices in normal and emergency operation, increased risk of failure of one or another additional element .
Соответственно, технический результат заявляемого технического решения «Способы электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы» состоит в том, что оно в целом упрощает, по сравнению с аналогами, схему электропитания освещения нормальном и аварийном режимах за счет того, что представленные в техническом решении способы подключения и соединения между собой элементов структурных схем позволяют преобразователю электрического напряжения выполнять одновременно функции зарядно-разрядного устройства для аккумуляторной батареи, инвертора, балластного резистора и регулятора электрического напряжения, в результате чего данное упрощение схемы электропитания позволяет реализовать функции электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы в рамках одного цельного компактного устройства источника питания, что уменьшает временные и ресурсные затраты в процессе установки и эксплуатации устройства источника.Accordingly, the technical result of the proposed technical solution "Lighting power supply methods in normal and emergency operation modes" is that it generally simplifies, in comparison with analogs, the lighting power supply circuit in normal and emergency operation modes due to the methods presented in the technical solution connecting and interconnecting elements of structural diagrams allow the voltage converter to simultaneously perform the functions of a charge-discharge device for a battery batteries, inverter, ballast resistor and voltage regulator, as a result of which this simplification of the power supply circuit allows you to implement the power supply functions of lighting in normal and emergency operation within a single compact device power supply, which reduces time and resource costs during installation and operation of the device source.
Технический результат достигается тем, что способы электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы характеризуются тем, что:The technical result is achieved by the fact that the methods of power supply of lighting in normal and emergency modes of operation are characterized in that:
первый способ реализуется с помощью структурной схемы электропитания освещения, которая включает в себя источник электропитания, преобразователь электрического напряжения, аккумуляторную батарею и нагрузку, в качестве которой выступают светодиодные модули, отличающийся тем, что аккумуляторная батарея, преобразователь электрического напряжения и нагрузка подключены к положительному и отрицательном выходам источника электропитания, при этом аккумуляторная батарея и нагрузка соединены друг с другом электрически последовательно, а преобразователь напряжения подключен к точке соединения аккумуляторной батареи и нагрузки, причем в результате такого способа соединения источника электропитания, преобразователя электрического напряжения, аккумуляторной батареи и нагрузки в нормальном режиме электропитания освещения при наличии тока на выходе источника электропитания преобразователь электрического напряжения осуществляет ограничения напряжения заряда, поступающего на аккумуляторную батарею, до допустимого уровня для заряда аккумуляторной батареи, а в аварийном режиме электропитания освещения при отсутствии тока на выходе источника электропитания преобразователь электрического напряжения увеличивает напряжение, поступающее от аккумуляторной батареи на нагрузку, до достаточного уровня для нормальной работы нагрузки;the first method is implemented using a block diagram of the lighting power supply, which includes a power source, an electric voltage converter, a battery and a load, which are led modules, characterized in that the battery, an electric voltage converter and a load are connected to positive and negative the outputs of the power source, while the battery and load are connected to each other electrically in series, and p the voltage converter is connected to the connection point of the battery and the load, and as a result of this method of connecting the power supply, the voltage converter, the battery and the load in the normal lighting power mode, when there is current at the output of the power source, the voltage converter limits the charge voltage supplied to battery, to an acceptable level for charging the battery, and in emergency power lighting mode in the absence of current at the output of the power supply voltage converter increases the voltage supplied from the battery to the load, to a sufficient level for normal operation of the load;
второй способ реализуется с помощью структурной схемы электропитания освещения, которая включает в себя источник электропитания, аккумуляторную батарею, преобразователь электрического напряжения и нагрузку, в качестве которой выступают светодиодные модули, отличающийся тем, что нагрузка подключена к положительному и отрицательном выходам источника электропитания, преобразователь электрического напряжения подключен только к нагрузке и аккумуляторной батарее, аккумуляторная батарея подключена только к преобразователю электрического напряжения, причем в результате такого способа соединения источника электропитания, преобразователя электрического напряжения, аккумуляторной батареи и нагрузки в нормальном режиме электропитания освещения при наличии тока на выходе источника электропитания преобразователь электрического напряжения осуществляет понижение напряжения с ограничением тока, поступающего на аккумуляторную батарею через преобразователь электрического напряжения, до допустимого уровня для заряда аккумуляторной батареи, а в аварийном режиме электропитания освещения при отсутствии тока на выходе источника электропитания преобразователь электрического напряжения осуществляет увеличение напряжения, поступающего от аккумуляторной батареи на нагрузку, до достаточного уровня для нормальной работы нагрузки.the second method is implemented using a structural power supply circuit for lighting, which includes a power source, a battery, an electric voltage converter, and a load, which are led modules, characterized in that the load is connected to the positive and negative outputs of the electric power source, an electric voltage converter connected only to the load and the battery; the battery is connected only to the electric converter voltage, and as a result of this method of connecting the power source, the voltage converter, the battery and the load in the normal lighting power mode, if there is current at the output of the power source, the voltage converter reduces the voltage with current limiting to the battery through the voltage converter to an acceptable level for charging the battery, and in emergency mode, the electric power in the absence of illumination at the current output of the power source voltage converter performs increase in voltage coming from the battery to the load, to a sufficient level for normal operation of the load.
Заявляемое техническое решение поясняется структурными схемами электропитания освещения согласно заявленному техническому решению, где на фиг. 1 и 2 представлены структурные схемы электропитания освещения согласно первому и второму способам, поясняющие состав и способы подключения и соединения между собой элементов структурной схемы, а именно источника электропитания (1), преобразователя электрического напряжения (2), аккумуляторной батареи (3) и нагрузки (4).The claimed technical solution is illustrated by block diagrams of the lighting power supply according to the claimed technical solution, where in FIG. 1 and 2 are structural diagrams of the lighting power supply according to the first and second methods, explaining the composition and methods of connecting and interconnecting elements of the structural circuit, namely, the power supply (1), the voltage converter (2), the battery (3) and the load ( 4).
Для получения технического результата изобретение может быть осуществлено следующим образом.To obtain a technical result, the invention can be implemented as follows.
Первый способ электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы, представленный на фигуре 1, реализуется следующим образом. В нормальном режиме работы электропитания освещения при наличии тока на выходе источнике электропитания (1) за счет того, что аккумуляторная батарея (3), преобразователь электрического напряжения (2) и нагрузка (4), в качестве которой выступает светодиодный модуль, подключены к положительному и отрицательном выходам источника электропитания (1), при этом аккумуляторная батарея (3) и нагрузка (4) соединены друг с другом электрически последовательно, а преобразователь электрического напряжения (2) подключен к точке соединения аккумуляторной батареи (3) и нагрузки (4), ток от источника питания (1), проходящий через нагрузку (4) и питающий ее, проходит и через аккумуляторную батарею (3), при этом заряжая аккумуляторную батарею (3). В связи с тем, что, как правило, напряжение нагрузки (4) выше напряжения аккумуляторной батареи (3), напряжение аккумуляторной батареи (3) начинает достигать напряжения окончания заряда аккумуляторной батареи (3). Перед достижением напряжения окончания заряда аккумуляторной батареи (3) преобразователь электрического напряжения (2), подключенный к точке соединения аккумуляторной батареи (3) и нагрузки (4), начинает выполнять функцию регулятора напряжения, понижая напряжение, т.е. сбрасывая лишний зарядный ток с аккумуляторной батареи (3) обратно на нагрузку (4). В аварийном режиме работы электропитания освещения при отсутствии тока на выходе источника электропитания (1) источником тока для нагрузки становится аккумуляторная батарея (3). Ток поступает от аккумуляторной батареи (3) на нагрузку (4), при этом, в связи с тем, что напряжение нагрузки (4) выше напряжения аккумуляторной батареи (3), а преобразователь электрического напряжения (2) подключен к точке соединения аккумуляторной батареи (3) и нагрузки (4), преобразователь электрического напряжения (2) выполняет функцию регулятора напряжения и увеличивает напряжение, поступающее от аккумуляторной батареи (3) на нагрузку (4), до достаточного уровня для нормальной работы нагрузки (4). В результате реализации вышеизложенного способа электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы для обеспечения бесперебойного питания как при наличии, так и при отсутствии тока на выходе источника питания (1) достаточно наличия в схеме электропитания определенным образом подключенных и соединенных между собой источника питания (1), преобразователя электрического напряжения (2), аккумуляторной батареи (3) и нагрузки (4) и не требуется наличие в цепи электропитания зарядного и разрядного устройств для аккумуляторной батареи, так как в нормальном режиме работы аккумуляторная батарея (3) заряжается непосредственно от тока, проходящего через нагрузку (4), и при этом преобразователь электрического напряжения (2) не дает аккумуляторной батареи (3) разрядиться. Также не требуется наличие в цепи электропитания балластного резистора, функцию которого выполняет преобразователь электрического напряжения (2), ограничивающий напряжение, поступающее от источника питания (1) на нагрузку (4) и аккумуляторную батарею (3) в нормальном режиме работы. Таким образом, в результате реализации данного способа электропитания освещения преобразователь электрического напряжения (2) выполняет функции регулятора электрического напряжения, балластного резистора и инвертора (по умолчанию), а зарядное и разрядное устройства для аккумуляторной батареи (3) не требуются.The first method of power supply of lighting in normal and emergency modes of operation, presented in figure 1, is implemented as follows. In the normal mode of operation of the lighting power supply in the presence of current at the output of the power source (1) due to the fact that the battery (3), the voltage converter (2) and the load (4), which is the LED module, are connected to the positive and negative outputs of the power source (1), while the battery (3) and the load (4) are connected to each other electrically in series, and the voltage converter (2) is connected to the junction point of the battery spars (3) and the load (4), the current from the power source (1) passing through the load (4) and feed it, and passes through the battery (3), wherein charging the battery (3). Due to the fact that, as a rule, the voltage of the load (4) is higher than the voltage of the battery (3), the voltage of the battery (3) begins to reach the voltage of the end of charge of the battery (3). Before reaching the end of charge voltage of the battery (3), the voltage converter (2) connected to the connection point of the battery (3) and load (4) starts to perform the function of a voltage regulator, lowering the voltage, i.e. dropping excess charging current from the battery (3) back to the load (4). In emergency operation of the lighting power supply in the absence of current at the output of the power source (1), the battery (3) becomes the current source for the load. The current is supplied from the battery (3) to the load (4), in this case, due to the fact that the load voltage (4) is higher than the battery voltage (3), and the electric voltage converter (2) is connected to the battery connection point ( 3) and load (4), the voltage converter (2) acts as a voltage regulator and increases the voltage supplied from the battery (3) to the load (4) to a sufficient level for normal operation of the load (4). As a result of the implementation of the above method of lighting power supply in normal and emergency operation modes to ensure uninterrupted power supply both in the presence and in the absence of current at the output of the power source (1), it is sufficient to have a power supply connected in a certain way to the power supply circuit (1) , a voltage converter (2), a battery (3) and a load (4), and it does not require a charging and discharging device for the battery in the power circuit ei, since in normal operation, the battery (3) is charged directly from the current passing through the load (4), and the voltage converter (2) does not allow the battery (3) to discharge. It also does not require the presence of a ballast resistor in the power supply circuit, the function of which is performed by an electric voltage converter (2), limiting the voltage coming from the power source (1) to the load (4) and the battery (3) in normal operation. Thus, as a result of the implementation of this method of lighting power supply, the electric voltage converter (2) performs the functions of an electric voltage regulator, a ballast resistor and an inverter (by default), and a battery charger and discharge device are not required (3).
Второй способ электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы, представленный на фигуре 2, реализуется следующим образом. В нормальном режиме работы электропитания освещения при наличии тока на выходе источнике электропитания (1) за счет того, что нагрузка (4), в качестве которой выступает светодиодный модуль, подключена к положительному и отрицательном выходам источника электропитания (1), преобразователь электрического напряжения (2) подключен только к нагрузке (4) и аккумуляторной батарее (3), аккумуляторная батарея (3) подключена только к преобразователю электрического напряжения (2), аккумуляторная батарея (3) заряжается от тока, поступающего от преобразователя электрического напряжения (2), который, в свою очередь, берет ток от нагрузки (4) и, так как напряжение нагрузки (4) выше напряжения аккумуляторной батареи (3), понижает напряжение с ограничением тока, поступающего на аккумуляторную батарею (3) через преобразователь электрического напряжения (2), до допустимого уровня для заряда аккумуляторной батареи (3). Таким образом, в нормальном режиме работы электропитания освещения преобразователь электрического напряжения (2) выполняет функции зарядно-разрядного устройства и балластного резистора для обеспечения заряда аккумуляторной батареи (3). В аварийном режиме работы электропитания освещения при отсутствии тока на выходе источника электропитания (1) источником тока для нагрузки становится аккумуляторная батарея (3). Ток поступает от аккумуляторной батареи (3) на нагрузку через преобразователь электрического напряжения (2), который в данном случае выполняет роль регулятора электрического напряжения, так как увеличивает напряжение, поступающее от аккумуляторной батареи (3) на нагрузку (4), до достаточного уровня для нормальной работы нагрузки (4). Таким образом, в результате реализации данного способа электропитания освещения преобразователь электрического напряжения (2) по сути является двунаправленным и выполняет функции регулятора электрического напряжения, балластного резистора, зарядно-разрядного устройства и инвертора (по умолчанию).The second method of power supply of lighting in normal and emergency modes of operation, presented in figure 2, is implemented as follows. In the normal mode of operation of the lighting power supply in the presence of current at the output of the power supply (1) due to the fact that the load (4), which is the LED module, is connected to the positive and negative outputs of the power supply (1), the voltage converter (2 ) is connected only to the load (4) and the battery (3), the battery (3) is connected only to the voltage converter (2), the battery (3) is charged from the current supplied from the converter For electric voltage (2), which, in turn, takes the current from the load (4) and, since the load voltage (4) is higher than the battery voltage (3), it reduces the voltage with a limitation of the current supplied to the battery (3) through an electric voltage converter (2), to an acceptable level for charging the battery (3). Thus, in the normal mode of operation of the lighting power supply, the voltage converter (2) functions as a charge-discharge device and a ballast resistor to ensure the charge of the battery (3). In emergency operation of the lighting power supply in the absence of current at the output of the power source (1), the battery (3) becomes the current source for the load. The current flows from the battery (3) to the load through an electric voltage converter (2), which in this case acts as a voltage regulator, since it increases the voltage from the battery (3) to the load (4) to a sufficient level for normal load operation (4). Thus, as a result of the implementation of this method of lighting power supply, the voltage converter (2) is essentially bi-directional and acts as a voltage regulator, ballast, charge-discharge device and inverter (by default).
Новизна и изобретательский уровень представленного изобретения, состоит в том, что заявляемые способы электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы в значительной степени упрощают, по сравнению с аналогами, схему электропитания освещения нормальном и аварийном режимах, за счет определенных способов подключения и соединения источника электропитания, преобразователя электрического напряжения, аккумуляторной батареи и нагрузки, результате чего данное упрощение схемы электропитания позволяет реализовать функции электропитания освещения в нормальном и аварийном режимах работы в рамках одного цельного компактного устройства источника питания, что уменьшает временные и ресурсные затраты в процессе установки и эксплуатации устройства источника.The novelty and inventive step of the presented invention is that the claimed methods of lighting power supply in normal and emergency modes greatly simplify, in comparison with analogues, the lighting power supply circuit in normal and emergency modes, due to certain methods of connecting and connecting the power source, voltage converter, battery and load, as a result of which this simplification of the power supply circuit allows you to realize the functions of Power supply of lighting in normal and emergency modes of operation within the framework of one integral compact device of a power source, which reduces time and resource costs during installation and operation of a source device.
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124918A RU2715217C1 (en) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Lighting power supply methods in normal and emergency operation modes |
| PCT/RU2020/000397 WO2021025591A2 (en) | 2019-08-05 | 2020-07-27 | Methods for powering lighting in normal and emergency operating modes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124918A RU2715217C1 (en) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Lighting power supply methods in normal and emergency operation modes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2715217C1 true RU2715217C1 (en) | 2020-02-26 |
Family
ID=69630871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019124918A RU2715217C1 (en) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Lighting power supply methods in normal and emergency operation modes |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2715217C1 (en) |
| WO (1) | WO2021025591A2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4562357A (en) * | 1983-04-08 | 1985-12-31 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Uninterruptible power supply and a starting method |
| RU2032975C1 (en) * | 1991-06-17 | 1995-04-10 | Картавых Анатолий Серафимович | Uninterrupted power supply system |
| RU109344U1 (en) * | 2011-04-12 | 2011-10-10 | Александр Николаевич Беляев | UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY |
| RU167946U1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Uninterrupted power supply unit |
-
2019
- 2019-08-05 RU RU2019124918A patent/RU2715217C1/en active
-
2020
- 2020-07-27 WO PCT/RU2020/000397 patent/WO2021025591A2/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4562357A (en) * | 1983-04-08 | 1985-12-31 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Uninterruptible power supply and a starting method |
| RU2032975C1 (en) * | 1991-06-17 | 1995-04-10 | Картавых Анатолий Серафимович | Uninterrupted power supply system |
| RU109344U1 (en) * | 2011-04-12 | 2011-10-10 | Александр Николаевич Беляев | UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY |
| RU167946U1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Uninterrupted power supply unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021025591A2 (en) | 2021-02-11 |
| WO2021025591A3 (en) | 2021-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11183938B2 (en) | Hybrid PV inverter with SCIB battery integration | |
| CN106961150B (en) | Control method and system of composite energy storage battery | |
| CN105846419B (en) | Photovoltaic and diesel complementary power supply system based on DC microgrid | |
| CN201985605U (en) | Photovoltaic power supply system | |
| CN105391164A (en) | Microgrid Uninterruptible Power Supply System | |
| US8766478B2 (en) | Power system and control method thereof | |
| CN111817423A (en) | Photovoltaic power generation system | |
| CN114884116A (en) | Power circuit, new energy control system and energy coordination method | |
| JP2004023879A (en) | Power feeding system and its control method | |
| CN115483744A (en) | Conversion power supply and automatic power supplementing method of energy storage system | |
| CN215185883U (en) | Light storage system | |
| RU2715217C1 (en) | Lighting power supply methods in normal and emergency operation modes | |
| JP2021019400A (en) | Power storage system | |
| CN106026174B (en) | A kind of grid-connected photovoltaic system with intelligent power dividing function | |
| CN111406352B (en) | energy storage system | |
| RU167946U1 (en) | Uninterrupted power supply unit | |
| Momayyezan et al. | A new multiple converter topology for battery/ultracapacitor hybrid energy system | |
| KR100844401B1 (en) | Uninterruptible Power Supply with Solar Power Generator | |
| CN219918724U (en) | Power supply device for energy storage converter control system | |
| TW201249062A (en) | Power integration and distribution system | |
| CN116613859A (en) | A power supply system and method | |
| JP2000166124A (en) | Auxiliary power supply | |
| CN212366912U (en) | Photovoltaic power generation system | |
| CN114977263A (en) | Zero-countercurrent grid-connected and off-grid energy storage system | |
| TWI897754B (en) | Power conversion device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |