Способ питания нагрузки постоянным током

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 7/35 1)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛ ЬСТВУ ВТОРСКОМУ АГРУЗКИ ПОСТО 21) 4903194/0722) 16,01,9146) 23.10.92. Б71) Научно-проприкладной ме72) В,В.Коротк л. М 39зводстваниких ное объединени(56 Микроэлеод ред,1987, гл,7вторское с8563, кл,вторское с6407, кл. ы./ вяз видетельство СССН 02 3 7/34, 1983.видетельство СССН 02 Л 7/34, 1983.ный источ лнительно ериесного алек ии регул ериесно читы вд перзичног о собствен 7 В;, насо 05 В),н лючв сери то падение наисторах - велиная в рабочем напряжения на олее того) прякающему току, ости первично- прямопропоркающего через ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ктронные электросист Ю.И.Конева. М,: Радио Изобретение относится к электротехнике и может использоваться на этапе разработки и эксплуатации автономных систем электропитания с первичными источниками электроэнергии ограниченной мощности и сериесн ым преобразователем.Известны способы питания нагрузки постоянным током от первичных источников электроэнергии ограниченной мощности - солнечных батарей 1.Известны также устройства, реализующие способы питания нагрузки постоянным током от первичных источников электроэнергии ограниченной мощности 2,Недостатком известных способов является низкая эффективность использования первичного источника электроэнергии и низкие удельные энергетические характеристики сериесного преобразователя, обусловленные дискретным характером передачи мощности от первичного источника потребителю,Способ питания нагрузки постоянным током, реализованный автономной системой электропитания (3. позволяет более эф(54) СПОСОБ ПИТАНИЯ НЯННЫМ ТОКОМ(57) Использование: на этапе разработки и эксплуатации автономных систем электропитания, содержащих в своем составе первичные источники ограниченной мощности, например солнечные батареи и сериесный преобразователь-стабилизатор напряжения нагрузки, Сущность изобретения; выходное напряжение первичного источника электроэнергии ограничивают входным напряжением сериесного преобразователя при сохранении выходной мощности первичного источника электроэнергии. фективно использовать первич ник электроэнергии за счет допо го конденсатора (на входе с преобразователя), накапливающ роэнергию при закрытом состоя рующего транзисторного ключа преобразователя.Однако, известный способ н потери мощности (напряжения) источника электроэнергии на ег н ы х раздел ител ьн ых диодах (-0 единительных проводах (до регулирующем транзисторном к есного преобразователя (" 1,5 В Принимая во внимание, ч пряжения на диодах и транз чина практически неизмен диапазоне токов, а падение соединительных проводах (б мо пропорционально проте очевидно, что и потеря мощн го источника электроэнергии циональна вели)ине проте указанные элементы тока,1771037 Формула изобретения Способ питания нагрузки постоянным током от первичного источника электроэнергии ограниченной мощности, например солнечной батареи, заключающийся в стабилизации напряжения нагрузки сериесным преобразователем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности использования первичного источника электроэнергии и улучшения удельных энергетических характеристик сериесного преобразователя, выходное напряжение первичного источника электроэнергии ограничивают входным напряжением сериесного преобразователя при сохранении выходной мощности первичного источника электроэнергии. 35 40 45 50 Составитель В. КороткихТехред М,Моргентал Корректор Л,филь Редактор Т. Куркова Заказ 3747 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Целью изобретения является повышение эффективности использования первичного источника электроэнергии и улучшение удельных энергетических характеристик сериесного преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что выходное напряжение первичного источника электроэнергии ограничивают входным напряжением сериесного преобразователя при сохранении входной мощности первичного источника электроэнергии.Действительно, ограничение напряжения первичного источника электроэнергии по верху, а не по низу(исходя из требуемого потребителями напряжения) позволяет существенно снизить рабочие токи первичного источника электроэнергии, что соответственно уменьшит потери электроэнергии и позволит улучшить удельные энергетические характеристики сериесного преобразователя за счет снижения требующейся мощности регулирующего транзисторног.о ключа сериесного преобразователя,Устройство для осуществления способа содержит солнечную батарею, подключенную через сериесный преобразователь и выходной фильтр к нагрузке. Солнечная батарея состоит из единичных генераторов, соединенных в п 1 последовательных цепей по и генераторов в каждой, которые между собой развязаны блокирующими диодами и соединены параллельно, Количество и мощность всех единичных генераторов солнечной батереи величина постоянная для конкретной солнечной батареи, а количеством единичных генераторов в последовательных цепях и можно варьировать (изменяя соответственно количество параллельных цепей щ) с целью обеспечить требуемое выходное напряжение, Сериесный преобразователь состоит из регулирующе, го транзистора, управляемого широтно-импульсным модулятором. На входе сериесного преобразователя установлен конденсатор. Выходной фильтр состоит из дросселя, конденсатора и диода,5 10 15 20 25 30 Устройство работает следующим образом,Сериесный преобразователь стабилизирует напряжение на нагрузке путем изменения скважности открытия регулирующего транзистора, управляемого широтно-импульсным модулятором, связанным с нагрузкой. Выходной фильтр обеспечивает уровень пульсаций в заданных пределах, Конденсатор служит для накопления электроэнергии при закрытом состоянии регулирующего транзистора и предотвращения ухода рабочей точки солнечной батареи в зону меньшей выходной мощности при кратковременном повышении потребления мощности нагрузкой, например, при коммутациях,Таким образом, устройство позволяет реализовать способ питания нагрузки постоянным током, при котором входное напряжение (нап ряжение первичного источника ограниченной мощности) существенно превышает напряжение нагрузки, что позволяет снизить потери мощности и повысить эффективность использования первичного источника электроэнергии, Одновременно это позволяет улучшить удельные электрические характеристики сериесного преобразователя.