ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2211480

ПРИСТРІЙ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАДЛИШКОВОЇ ПОТУЖНОСТІ СОНЯЧНОЇ БАТАРЕИ

ПРИСТРІЙ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАДЛИШКОВОЇ ПОТУЖНОСТІ СОНЯЧНОЇ БАТАРЕИ

Ім'я винахідника: Тищенко А.К .; Мікушіних Є.Г .; Юрін А.В .; Ганкевич П.Т.
Ім'я патентовласника: Федеральний науково-виробничий центр Закрите акціонерне товариство "Науково-виробничий концерн (об'єднання)" Енергія "
Адреса для листування: 394006, г.Воронеж, вул. Червоноармійська, 54, ФНПЦ-ЗАТ "НПК (О)" Енергія "
Дата початку дії патенту: 2001.04.25

Винахід відноситься до вторинних джерел електроживлення радіоелектронної апаратури як первинне джерело сонячної батареї (СБ). Технічний результат полягає в відборі максимальної потужності від СБ і переміщенні робочої точки СБ в область максимальної потужності. Пристрій містить в силовому модулі (СМ) розділовий діод (Д) (7) і конденсатор (К) (8). Первинні обмотки (ПО) (3, 5) силового трансформатора (СТ) через силові транзистори (Т) (2, 6) з'єднані з загальною шиною. Точка з'єднання ПО (3, 5) через запобіжник (4) підключена до анода розділового Д (7). Вторинні обмотки (ВО) (11, 12) СТ через випрямні Д (13, 14) і дросель (16) підключені до навантаження (Н) (19). Н (19) через вольтдобавочний (ВД) К (15) підключена до точки з'єднання ВО (11, 12) СТ. Схема управління Т (2, 6) формує керуючі сигнали за допомогою широтно-імпульсного регулятора (29), порівняння напруги з резистивних дільників (9, 10) (17, 18) CM з сигналами установки напруги ВД, опорного напруги з Н (19) і сигналу включення ВД.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вторинних джерел електроживлення і може бути використано для харчування радіоелектронної апаратури, а й як первинне джерело сонячної батареї (СБ).

Відомо пристрій [1] для регулювання надлишкової потужності сонячної батареї шляхом її закорочування на транзисторний ключ, виконаний на паралельно включених через запобіжники транзисторах.

Це пристрій, прийняте в якості прототипу, що складається з паралельно включених по входу і виходу силових модулів, містить в кожному з силових модулів розділовий діод, катод якого з'єднаний з вихідними шинами для підключення ємнісного фільтра і навантаження, силові транзистори, колектори яких через запобіжники з'єднані з анодом розділового діода і з клемою для підключення позитивного висновку сонячної батареї, а їх емітери пов'язані з клемою для підключення негативного висновку сонячної батареї і з повною вихідною мінусовій шиною для підключення навантаження, конденсатор, включений паралельно вихідним шинам для підключення навантаження, і загальну для всіх силових модулів схему управління транзисторами, що включає підсилювач неузгодженості, призначений для порівняння вихідної напруги навантаження з опорною напругою згаданого підсилювача неузгодженості, сигнал з виходу якого надходить на широтно-імпульсний регулятор, що містить генератор імпульсів, генератор пилкоподібної напруги і компаратор, при цьому вихід генератора імпульсів підключений до входу генератора пилоподібного напруги, вихід якого з'єднаний з інвертує входом компаратора, неінвертуючий вхід якого з'єднаний з виходом підсилювача неузгодженості, а вихід компаратора через попередній підсилювач, призначений для примусового управління силовими транзисторами, з'єднаний з базами силових транзисторів.

Зазначене пристрій, надалі регулятор струму (РТ), регулює надлишкову потужність СБ шляхом її закорочування на транзисторні ключі в функції вихідної напруги з використанням широтно-імпульсної модуляції, тобто режим 1 (надалі ШІМ РТ).

Крім цього, схема управління формує ще два режими роботи ключів:

2-й режим виникає при надлишку потужності СБ і ключі відкриті (режим КЗ),

3-й режим виникає при нестачі потужності СБ і ключі закриті (режим трансляції).

На фіг.1 представлена ​​ВАХ пристрою при різних режимах роботи.

Дані режими роботи необхідні при роботі РТ в резервованої централізованій системі електропостачання (СЕС) зі стабілізованою шиною, в якій використовуються n СБ, РТ, зарядно-розрядних пристроїв і АБ. При цьому робоча точка СБ завжди жорстко фіксована і знаходиться в точці А (фіг.1 крива 1), що відповідає екстремальному значенню потужності СБ (Р A), яка вибирається виходячи з рівня вихідної напруги СЕС (U н), падіння напруги в силових кабелях , падіння напруги в РТ, а й із запасу на деградацію ВАХ СБ в процесі експлуатації, як по струму, так і за напругою.

Остання складова запасу (по напрузі) може бути виключена при використанні екстремальних регуляторів, що підтримують робочу точку СБ в точці екстремуму, яка в процесі експлуатації деградує (крива 2 з точкою екстремуму Б на фіг.1).

ПРИСТРІЙ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАДЛИШКОВОЇ ПОТУЖНОСТІ СОНЯЧНОЇ БАТАРЕИ

На фіг.2 представлена ​​схема силового модуля прототипу з резервованими транзисторами, яка за допомогою схеми управління реалізує три, зазначені вище, режими роботи:

1-й режим - ШІМ-РТ,

2-й режим - режим короткого замикання,

3-й режим - режим трансляції напруги СБ України.

При цьому робоча точка СБ завжди знаходиться в точці А на фіг.1, крива 1, а потужність буде відповідати Р A = P opt.

При деградації СБ екстремум потужності буде знаходитися в точці Б на фіг. 1, крива 2 (Р Б = Р opt.).

При цьому в СЕС зі стабільною силовий шиною робоча точка деградованої СБ буде відповідати точці В на фіг.1, крива 2, а потужність, що віддається СБ, буде визначати поточний баланс потужності споживання системою СЕС (Р н), яка буде відповідати точці В і дорівнює Р н = Р В, але тому що Р В , То втрати потужності від недовикористання СБ складуть P = P Б -P В.

До недоліків прототипу слід віднести необхідність використання екстрематоров в кожному силовому модулі пристрою, який входить до складу резервованої СЕС, що призводить до збільшення габаритів і ваги СЕС, зниження її надійності і додаткових фінансових витрат на виготовлення екстрематоров.

Завданням, на вирішення якої спрямовано створення пропонованого пристрою, є розширення функціональних можливостей пристрою за рахунок застосування організації відбору максимальної потужності від СБ без екстрематора шляхом включення між СБ та шинами навантаження вольтододавального пристрою, який отримує енергію від самої СБ і регулює напругу вольтодобавки дискретно.

Поставлена ​​задача вирішується тим, що в пристрій для регулювання надлишкової потужності СБ, що містить розділовий діод, катод якого з'єднаний з першим виводом конденсатора, а анод з'єднаний з першим виводом запобіжника і з клемою для підключення позитивного висновку сонячної батареї, силові транзистори, емітери яких з'єднані з клемою для підключення негативного висновку сонячної батареї і з повною вихідною мінусовій шиною для підключення навантаження, до якої підключено другий висновок зазначеного конденсатора, а й позитивну вихідну шину для підключення навантаження, схему управління транзисторами, що включає перший підсилювач неузгодженості, призначений для порівняння вихідної напруги навантаження з опорною напругою згаданого підсилювача неузгодженості, широтно-імпульсний регулятор, що містить генератор імпульсів, генератор пилкоподібної напруги і перший компаратор, при цьому вихід генератора імпульсів підключений до входу генератора пилоподібного напруги, вихід якого з'єднаний з інвертує входом першого компаратора, неінвертуючий вхід якого з'єднаний з виходом першого підсилювача неузгодженості, а й перший попередній підсилювач, призначений для примусового управління силовими транзисторами, додатково введені силовий трансформатор, перший і другий випрямні діоди, дросель, Вольтододаткові конденсатор, перший і другий резистивні подільники, а в схему управління введені датчик напруги, формувач опорних напруг, другий компаратор, фазорозщеплювач, що складається з рахункового тригера, першого і другого трехвходових елементів і-НЕ, третій і четвертий двухвходового елементи і-НЕ і другий попередній підсилювач, при цьому кінець першої і початок другої первинних обмоток силового трансформатора з'єднані між собою і з другим виводом запобіжника, а початок першої і кінець другої первинної обмотки зазначеного трансформатора з'єднані з колекторами першого і другого силових транзисторів відповідно, кінець першої і початок другої вторинних обмоток силового трансформатора з'єднані між собою і підключені до катода розділового діода і першого висновку конденсатора, а й з'єднані з першими висновками вольтододавального конденсатора і першого резистивного подільника, другий висновок якого з'єднаний із загальною мінусовій шиною для підключення навантаження, початок першої і кінець другої вторинних обмоток силового трансформатора з'єднані з анодами першого і другого випрямних діодів відповідно, а катоди зазначених діодів з'єднані між собою і підключені до першого висновку дроселя, другий висновок якого з'єднаний з позитивною вихідною шиною для підключення навантаження, до якої підключено другий висновок вольтододавального конденсатора і перший висновок другого резистивного подільника, другий висновок якого з'єднаний із загальною мінусовій шиною для підключення навантаження, при цьому середні точки першого і другого резистивних подільників підключені до входу датчика напруги, вихід якого з'єднаний з інвертує входом другого підсилювача неузгодженості, неінвертуючий вхід якого з'єднаний з виходом формувача опорних напруг, вхід якого з'єднаний з клемою для подачі керуючих сигналів "Установка напруги вольтодобавки", вихід другого підсилювача неузгодженості з'єднаний з неінвертірующего входом другого компаратора, інвертується вхід якого з'єднаний з виходом генератора пилкоподібної напруги широтно-імпульсного регулятора, при цьому вхід синхронізації рахункового тригера фазорозщеплювач підключений до виходу генератора імпульсів широтно-імпульсного регулятора, а перший і другий виходи рахункового тригера з'єднані з третіми входами першого і другого елементів І- НЕ відповідно, другі входи першого і другого елементів і-НЕ підключені до клеми для подачі сигналу "Включення вольтодобавки", а перші входи першого і другого елементу і-НЕ з'єднані з виходом другого компаратора, при цьому виходи першого і другого елементів і-НЕ з'єднані з першими входами третього і четвертого елементів і-НЕ відповідно, а другі входи третього і четвертого елементів і-НЕ підключені до виходу першого компаратора широтно-імпульсного регулятора, при цьому сигнали з виходів третього і четвертого елементів і-НЕ відповідно через перший і другий попередні підсилювачі, призначені для примусового управління силовими транзисторами, надходять на бази першого і другого силового транзисторів.

ПРИСТРІЙ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАДЛИШКОВОЇ ПОТУЖНОСТІ СОНЯЧНОЇ БАТАРЕИ

На фіг.3 приведена спрощена схема пропонованого пристрою, яка пояснює принцип його роботи в складі СЕС при закритих транзисторах VT1 і VT2, тобто при роботі РТ в режимі 3 (трансляція), де ВД - введене в РТ Вольтододаткові пристрій, включене між виходом прототипу на фіг.2 і шинами для підключення навантаження. Нехтуючи падінням напруги на роздільному діод ВД, можна записати наступний вираз для U cб, виходячи з того, що напруга Uн системою СЕС завжди підтримується стабільним:

U сб = U н -U вд. (1)

Цей вислів справедливо для будь-якої СБ як джерела струму з обмеженою потужністю і ВАХ, показаної на фіг.1. З виразу (1) видно, що збільшення напруги U вд призводить до зниження напруги U сб і дозволяє перемістити робочу точку деградованої СБ з точки В в точку Б (фіг.1, крива 2), що відповідає максимально віддається потужності в систему СЕС, яка зросте і буде дорівнює Р н = Р Б, при цьому, тепер уже додаткова потужність P = P Б -P В, отримана в результаті застосування вольтододавального пристрої ВД, буде використовуватися в СЕС для підзарядки АБ.

Т. о. , Можна побудувати еквівалентну ВАХ СБ, яка буде відповідати кривої 3 на фіг.1 з робочою точкою Г, в якій струм буде дорівнює I Г = P Б / U н, a потужність буде дорівнює Р Г = Р Б = Р opt> Р В .

ПРИСТРІЙ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАДЛИШКОВОЇ ПОТУЖНОСТІ СОНЯЧНОЇ БАТАРЕИ

На фіг. 4 наведена схема силового модуля РТ з Вольтододаткові пристроєм, з якої видно, що організація вольтододавального пристрою не вимагає додаткового введення силових транзисторів, оскільки в прототипі для підвищення надійності вироби вони завжди виконуються резервованими, а енергію для роботи Вольтододаткові пристрій отримує безпосередньо від самої СБ і перетворює частина потужності СБ в напругу вольтодобавки U вд, за рахунок організації двотактного режиму роботи силових транзисторів VT1 і VT2, підключених до силового трансформатору. При цьому величину вольтодобавки U вд можна змінювати за рахунок зміни шпаруватості q при управлінні силовими транзисторами, тобто реалізувати режим ШІМ ВД.

Таким чином, в РТ реалізується четвертий режим роботи (режим ВД) і відбувається наступне:

1) Від деградованої СБ при наявності напруги вольтодобавки U вд в режимі ШІМ (при q = 1), відбирається ток I Г, відповідний оптимальної точці Г на фіг. 1, крива 3, і напруга СБ завжди одно U = U н -U вд, а Р Г = Р Б Р вд, де Р вд - втрати в перетворювачі вольтодобавки.

2) При закритих транзисторах VT1 і VT2 (див. Фіг.4), в паузі, в режимі ШІМ ВД струм навантаження I н = I сб = I Б (див. Точку Б фіг.1, крива 2), а напруга вольтодобавки U вд підтримується фільтром L вд З вд (див. фіг.5) за рахунок накопиченої енергії.

3) При відкритому одному з транзисторів (при 0 <q <1, в) від СБ відбирається той же струм I сб, відповідний точці Б на фіг.1, крива 2, а струм навантаження I н зменшується на величину струму перетворювача вольтодобавки вд = I н · К тр,тр = W2 / W1), так як цей струм використовується для заряду З вд, і дорівнює I Г на фіг. 1, крива 2. Отже, через діод VD протікає пульсуючий струм, рівний I = I н -I вд. Ця пульсуюча складова струму навантаження згладжується конденсатором С (див. Фіг.4).

4) При q = 0, напруга вольтодобавки U вд = 0 і при подачі синфазних сигналів в бази силових транзисторів, регулювання потужності СБ (при її надлишку) буде здійснюватися за рахунок зміни тривалості відкритого стану обох транзисторів і схема РТ стає еквівалентної фіг.2, при цьому первинні обмотки трансформатора вольтодобавки будуть закорочені транзисторами VT1, VT2 і Вольтододаткові пристрій не впливає на роботу РТ.

5) При дискретної установці величини вольтодобавки U вд і несанкціонованому частковому відключенні навантаження можливе збільшення вихідної напруги U рт> U н.

Для запобігання зазначеного режиму в пристрої реалізований п'ятий режим роботи ШІМ РТ + ШІМ ВД, тобто перший і четвертий режим одночасно, при якому в будь-яких позаштатних ситуаціях U н буде завжди стабільним на шинах для підключення навантаження і АБ.

6) З урахуванням того, що втрати на введення ВД не перевищують 2% від P opt = Р Б в деградованої СБ, то пропонований спосіб відбору потужності від СБ дозволяє істотно підвищити ефективність використання СБ в СЕС.

ПРИСТРІЙ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ НАДЛИШКОВОЇ ПОТУЖНОСТІ СОНЯЧНОЇ БАТАРЕИ

На фіг.5 представлена ​​схема пристрою регулювання надлишкової потужності з Вольтододаткові пристроєм, на фіг.6 представлені тимчасові діаграми, що пояснюють роботу вольтододавального пристрою в режимі трансляції при деградованої СБ України.

На фіг.7 представлені тимчасові діаграми роботи пристрою з вольтодобавки в режимі ШІМ РТ + ШІМ ВД.

Пристрій містить клеми для підключення сонячної батареї (СБ) 1, негативний висновок якої підключений до загальної мінусовій шини пристрої, силові транзистори 2 і 6, колектори яких з'єднані з первинними обмотками силового трансформатора 3 і 5 відповідно, а їх еммітер підключені до загальної мінусовій шині, запобіжник 4, включений між плюсовою шиною СБ і загальною точкою з'єднання обмоток 3 і 5 силового трансформатора, розділовий діод 7, анод якого підключений до плюсової шині СБ, а катод - до спільної точки з'єднання вторинних обмоток 11 і 12 силового трансформатора, інші висновки яких з'єднані з анодами випрямних діодів 13 і 14 відповідно, з'єднані разом катоди діодів 13 і 14 підключені до першого висновку дроселя 16, а його другий висновок з'єднаний з плюсовою вихідний шиною для підключення навантаження, Вольтододаткові конденсатор 15, включений між загальною точкою з'єднання обмоток 11, 12 і плюсовій вихідний шиною, конденсатор 8 і перший резистивний дільник з резисторів 9, 10, підключений між катодом розділового діода 7 і загальної мінусовій шиною, другий резистивний дільник з резисторів 17, 18, підключений між вихідними шинами пристрою, до яких підключена навантаження 19.

Схема управління містить перший підсилювач неузгодженості 20, підключений до позитивної шини пристрої і призначений для порівняння вихідного, напруги навантаження з опорною напругою згаданого підсилювача неузгодженості, широтно-імпульсний регулятор 21, в який входять генератор імпульсів 22 (ГІ), генератор пилкоподібної напруги 23 (ДПН ) і перший компаратор 24, на інвертується вхід якого надходить пилкоподібна напруга з ДПН 23, а на неінвертуючий вхід надходить напруга з підсилювача неузгодженості 20, при цьому вихід першого компаратора 24 з'єднаний з другими входами елементів і-НЕ 31 і 32, входи датчика напруги ( ДН) 25 підключені до середніх точок першого (9, 10) і другого (17, 18) резистивних подільників, а його вихід - до інвертується входу другого підсилювача неузгодженості 27, неінвертуючий вхід якого підключений до виходу формувача опорних напруг 26, на вхід якого подається команда "Установка U-ВД". Вихід другого підсилювача неузгодженості 27 з'єднаний з неінвертірующего входом другого компаратора 28, інвертується вхід якого з'єднаний з виходом ДПН 23. фазорозщеплювач 29 складається з тригера 30 і елементів І-НЕ 31, 32, при цьому на синхровхід тригера 30 надходять імпульси з ГІ 22, а виходи тригера 30 з'єднані з третіми входами елементів І-НЕ 31, 32, перші входи яких з'єднані з виходом другого компаратора 28, а другі входи елементів І-НЕ 31, 32 підключені до клеми, через яку в пристрій подається команда "Увімкнути. ВД" .

Перші входи елементів І-НЕ 33, 34 з'єднані з виходами елементів І-НЕ 31, 32 відповідно, а другі входи з'єднані з виходом першого компаратора 24. Виходи елементів І-НЕ 33, 34 через попередні підсилювачі 35 і 36 з'єднані з базами силових транзисторів 6 і 2 відповідно.

Пристрій працює наступним чином. При нестачі потужності у деградованої СБ РТ працює в режимі 3 (трансляція) і робоча точка СБ знаходиться в точці В на фіг.1, крива 2. При цьому силові транзистори закриті, т. К. U н на вході першого підсилювача неузгодженості 20 буде кілька нижче опорного напруги зазначеного підсилювача, і на його виході встановиться сигнал з позитивним рівнем напруги, що перевищує амплітуду пилкоподібної напруги, яке виробляється генератором пилоподібного напруги (ДПН) 23 (см.фіг.6 в) з імпульсної послідовності, яку формує генератор імпульсів (ГІ) 22 (см.фіг.6 б), і на виході першого компаратора 24 встановиться сигнал з позитивним логічним рівнем "1", який надійде на другі виходи елементів і-НЕ 33, 34, тим самим дозволяючи проходження сигналів управління на силові транзистори з ШІМ ВД, який чиниться командою вольтододавального пристрою. Включення пристрою в режим ШІМ ВД здійснюється командою Увімкнути. ВД з логічним рівнем "1" (см.фіг.6 а), яка надходить на другі входи елементів І-НЕ 31, 32 фазорозщеплювач 29, при цьому на третє входах зазначених елементів 31, 32 завжди присутні імпульси, зрушені по фазі і надходять з виходу тригера 30 фазорозщеплювач 29 (див. фіг.6 г, д), які формуються з імпульсів ГІ 22 (см.фіг.6 б).

У початковому стані, коли команда Увімкнути. ВД встановлена, а на вході формувача опорних напруг (ФОН) 26 відсутня команда "Установка U-ВД", на виході другого компаратора 28 присутня напруга з рівнем логічного нуля "0", який через перші входи елементів І-НЕ 31, 32 встановить на перших входах елементів і-НЕ 33, 34 сигнал з рівнем логічної "1", і, в зв'язку з тим, що на друге входах і-НЕ 33, 34 встановлено напруга, рівне "1", з першого компаратора 24, сигнал з рівнем логічного нуля "0" з виходів і-НЕ 33, 34 через попередні підсилювачі 35, 36 поступить на бази силових транзисторів 6 і 2, утримуючи їх в закритому стані.

При появі імпульсу управління "Установка U-ВД" на вході ФОН 26, на його виході сформується опорна напруга, відповідне установці 1-го рівня напруги U-ВД, яке, разом з напругою ДПН (см.фіг.6 в) сформує на виході другого компаратора 28 імпульси ШІМ ВД (фіг.6 ж), ці імпульси за допомогою фазорозщеплювач 29 через елементи і-НЕ 33, 34 і попередні підсилювачі 35, 36 надійдуть на бази силових транзисторів 6 і 2, які почнуть працювати в двотактному режимі (див . фіг.6 і до, л, м), внаслідок чого на вторинних обмотках 11, 12 силового трансформатора з'явиться напруга, яке через випрямні діоди 13, 14 і дросель 16 зарядить Вольтододаткові конденсатор 15.

Напруга з середніх точок першого 9, 10 і другого 17, 18 резистивних подільників, які представляють собою напруга зворотного зв'язку, через датчик напруги 25 надходить на інвертується вхід другого підсилювача неузгодженості 27 і, тим самим, підтримує напругу Uвд стабільним.

Т. о. , З приходом чергового імпульсу команди "Установка U-ВД" можна, збільшуючи напругу вольтодобавки, зміщувати робочу точку СБ з точки В (див. Фіг.1, крива 2) в точку Б, в якій потужність СБ матиме екстремальне значення.

При перевищенні вихідної напруги РТ вище значення Uн одночасно з режимом ШИМ РТ реалізується режим ШІМ ВД, так як починає працювати широтно-імпульсний регулятор 21, напруга на вході інвертується першого підсилювача неузгодженості 20 U н стане трохи вище опорного напруги зазначеного підсилювача, за рахунок чого на виході першого компаратора 24 з'являються імпульси (див. фіг.7 в, е), тривалість яких, змінюючись в функції вихідної напруги РТ, стабілізує його з використанням широтно-імпульсної модуляції.

Т. о., Реалізується 1-й режим роботи РТ (ШІМ РТ), при якому на бази силових транзисторів надходять синфазних сигнали управління U бе 1 і U бе 2 (див. Фіг. 7 і, к), в результаті чого відбувається регулювання надлишкової потужності СБ шляхом її закорочування на силові транзисторні ключі 2, 6.

Зазначені режими ШІМ РТ і ШІМ ВД реалізуються спільно, але не впливають один на одного за рахунок того, що імпульси управління, що надходять на транзистори 2 і 6, зрушені по фазі на напівперіод. Наприклад, коли здійснюється двотактний режим роботи перетворювача вольтодобавки в момент t1 на фіг. 7 і, до, л, м, відкритий транзистор 2, а транзистор 6 закритий, тому силовий трансформатор намагничивается, припустимо, в прямому напрямку.

Наступний напівперіод (в момент t2-t4 на фіг.7 і-м) широтно-імпульсний регулятор 21 виробляє синфазних імпульси управління транзисторами 2 і 6, тому вони закорачівающего СБ України. У момент t5-t6 відкриється транзистор 6, перемагнічівая силовий трансформатор вольтодобавки в зворотному напрямку. А протягом наступного напівперіоду в момент t7-t8 широтно-імпульсний регулятор 21 виробляє синфазних сигнали, що відкривають транзистори 2 і 6, закорачівая СБ України. Оскільки ШІМ РТ (синфазное управління транзисторами 2, 6) завжди превалює над режимом ШИМ ВД, транзистори працюють в двотактному режимі, і в цьому випадку вихідна напруга РТ U н буде завжди залишатися стабільним.

Пропонований винахід дозволяє організувати відбір максимальної потужності від деградованої сонячної батареї (СБ) без застосування спеціальних екстрематоров шляхом введення в пристрій для регулювання надлишкової потужності СБ вольтододавального пристрою, який отримує енергію від самої СБ, і за рахунок дискретного зміни напруги вольтодобавки, а й дозволяє переміщати робочу точку СБ в область максимально віддається потужності, що істотно підвищує ефективність використання сонячної батареї.

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

1. РТ-50 по ЕІГА.435264.001-03.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Пристрій для регулювання надлишкової потужності сонячної батареї, що містить клеми для підключення сонячної батареї, розділовий діод, катод якого з'єднаний з першим виводом конденсатора, другий висновок якого підключений до загальної вихідний мінусовій шині для підключення навантаження, а анод з'єднаний з одним висновком запобіжника і з клемою для підключення позитивного висновку сонячної батареї, силові транзистори, емітери яких з'єднані з клемою для підключення негативного висновку сонячної батареї і з повною вихідною мінусовій шиною для підключення навантаження, а й позитивну вихідну шину для підключення навантаження, схему управління транзисторами, що включає перший підсилювач неузгодженості, призначений для порівняння вихідної напруги навантаження з опорною напругою згаданого підсилювача, неузгодженості, широтно-імпульсний регулятор, що містить генератор імпульсів, генератор пилкоподібної напруги і перший компаратор, при цьому вихід генератора імпульсів підключений до входу генератора пилоподібного напруги, вихід якого з'єднаний з інвертує входом першого компаратора, неінвертуючий вхід якого з'єднаний з виходом першого підсилювача неузгодженості, а й перший попередній підсилювач, призначений для примусового управління силовими транзисторами, що відрізняється тим, що в пристрій додатково введені силовий трансформатор, перший і другий випрямні діоди, дросель, Вольтододаткові конденсатор, а й перший і другий резистивні подільники та навантаження, а в схему управління пристроєм введені датчик напруги, формувач опорних напруг, другий компаратор, фазорозщеплювач, що складається з рахункового тригера, першого і другого трехвходових елементів і-НЕ, третій і четвертий двухвходового елементи і-НЕ і другий попередній підсилювач, при це кінець першої і початок другої первинних обмоток силового трансформатора з'єднані між собою і з другим виводом запобіжника, а початок першої і кінець другої первинної обмотки зазначеного трансформатора з'єднані з колекторами першого і другого силового транзисторів відповідно, кінець першої і початок другої вторинних обмоток силового трансформатора з'єднані між собою і підключені до катода розділового діода і першого висновку конденсатора, а й з'єднані з першими висновками вольтододавального конденсатора і першого резистивного подільника, другий висновок якого з'єднаний із загальною мінусовій шиною для підключення навантаження, початок першої і кінець другої вторинних обмоток силового трансформатора з'єднані з анодами першого і другого випрямних діодів відповідно, а катоди зазначених діодів з'єднані між собою і підключені до першого висновку дроселя, другий висновок якого з'єднаний з позитивною вихідною шиною для підключення навантаження, до якої підключено другий висновок вольтододавального конденсатора і перший висновок другого резистивного подільника, другий висновок якого з'єднаний із загальною мінусовій шиною для підключення навантаження, а навантаження включена між вихідними шинами пристрою, при цьому середні точки першого і другого резистивних дільників підключені до входів датчика напруги, вихід якого з'єднаний з інвертує входом другого підсилювача неузгодженості, неінвертуючий вхід якого з'єднаний з виходом формувача опорних напруг , вхід якого з'єднаний з клемою для подачі керуючих сигналів "Установка напруги вольтодобавки", вихід другого підсилювача неузгодженості з'єднаний з неінвертірующего входом другого компаратора, інвертується вхід якого з'єднаний з виходом генератора пилкоподібної напруги широтно-імпульсного регулятора, при цьому вхід синхронізації рахункового тригера фазорозщеплювач підключений до виходу генератора імпульсів широтно-імпульсного регулятора, а його перший і другий виходи з'єднані з третіми входами першого і другого трехвходових елементів і-НЕ відповідно, другі входи першого і другого трехвходових елементів і-HE підключені до клеми для подачі сигналу "Включення вольтодобавки", а перші входи першого і другого трехвходових елементів і-НЕ з'єднані з виходом другого компаратора, при цьому виходи першого і другого трехвходових елементів і-НЕ з'єднані з першими входами третього і четвертого двухвходових елементів і-НЕ відповідно, а другі входи третього і четвертого двухвходових елементів і-НЕ підключені до виходу першого компаратора широтно-імпульсного регулятора, при цьому сигнали з виходів третього і четвертого двухвходових елементів і-НЕ відповідно через перший і другий попередні підсилювачі, призначені для примусового управління силовими транзисторами, надходять на бази першого і другого силових транзисторів.

Версія для друку
Дата публікації 03.02.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів