RU2287885C1 - Способ питания нагрузки постоянным током - Google Patents
Способ питания нагрузки постоянным током Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287885C1 RU2287885C1 RU2005107864/09A RU2005107864A RU2287885C1 RU 2287885 C1 RU2287885 C1 RU 2287885C1 RU 2005107864/09 A RU2005107864/09 A RU 2005107864/09A RU 2005107864 A RU2005107864 A RU 2005107864A RU 2287885 C1 RU2287885 C1 RU 2287885C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- source
- solar battery
- additional
- load
- Prior art date
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при создании и эксплуатации автономных систем электропитания, преимущественно ИСЗ. Предлагается способ питания нагрузки постоянным током через стабилизированный преобразователь от источника ограниченной мощности, например солнечной батареи, с выходным напряжением, близким величине максимального входного напряжения стабилизированного преобразователя, заключающийся в стабилизации напряжения на нагрузке стабилизированным преобразователем. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности использования первичного источника ограниченной мощности. В конечном итоге - это повышение ресурсных возможностей ИСЗ. Технический результат достигается тем, что в цепи первичного источника ограниченной мощности формируют дополнительный источник напряжения, причем включение дополнительного источника напряжения в работу производят при снижении напряжения солнечной батареи на величину не менее напряжения дополнительного источника. Кроме того, величину напряжения дополнительного источника регулируют, исходя из условия не превышения суммарного значения напряжения солнечной батареи и напряжения дополнительного источника величины максимального входного напряжения стабилизированного преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при создании и эксплуатации автономных систем электропитания, преимущественно ИСЗ.
В настоящее время в космической технике идет процесс создания связных спутников земли с большой выходной мощностью (10-25 кВт) и длительным (10-15 лет) ресурсом работы.
Эта задача, в отношении автономной системы электропитания ИСЗ, может быть решена только при условии повышения эффективности использования первичных источников электроэнергии (преимущественно солнечных батарей), вторичных источников электроэнергии (преимущественно аккумуляторных батарей) и совершенствования системы автоматики, согласующей работу указанных источников с обеспечением стабильного напряжения на входах потребителей электроэнергии.
Известны способы питания нагрузки постоянным, стабильным напряжением, реализуемые системами питания нагрузки постоянным током, описанными в «Системы электропитания космических аппаратов», Новосибирск, ВО "Наука", 1994 г. [1].
Известные способы питания нагрузки постоянным током предусматривают стабилизацию напряжения от первичного источника ограниченной мощности (солнечной батареи) на нагрузке стабилизированными преобразователями различного типа.
Наиболее близким техническим решением является способ питания нагрузки постоянным током, описанный в авторском свидетельстве №1771037, который выбран в качестве прототипа.
Известный способ предусматривает выбор выходного напряжения первичного источника ограниченной мощности (солнечной батареи) по максимально допустимому уровню входного напряжения стабилизированного преобразователя.
Недостатком известного способа является то, что имеющееся ограничение максимальным уровнем входного напряжения стабилизированного преобразователя не позволяет в полной мере эффективно использовать первичный источник ограниченной мощности при длительном ресурсе работы ИСЗ.
При деградации, в процессе эксплуатации ИСЗ, напряжения первичного источника ниже допустимого уровня имеющуюся энергию первичного источника ограниченной мощности уже невозможно будет использовать. В результате ИСЗ не сможет выполнять свои целевые функции.
Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности использования первичного источника ограниченной мощности. В конечном итоге, это повышение ресурсных возможностей ИСЗ.
Поставленная цель достигается тем, что в цепи первичного источника ограниченной мощности формируют дополнительный источник напряжения, причем включение дополнительного источника напряжения в работу производят при снижении напряжения солнечной батареи на величину не менее напряжения дополнительного источника. Кроме того, величину напряжения дополнительного источника регулируют исходя из условия не превышения суммарного значения напряжения солнечной батареи и напряжения дополнительного источника величины максимального входного напряжения стабилизированного преобразователя.
Суть предлагаемого способа поясняется устройством на фиг.1, реализующим этот способ, на которой приведена функциональная схема автономной системы электропитания ИСЗ.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит солнечную батарею 1, подключенную к нагрузке 2 через преобразователь напряжения 3, аккумуляторную батарею 4, подключенную через зарядный преобразователь 5 к солнечной батарее 1, а через разрядный преобразователь 6 к входу выходного фильтра преобразователя напряжения 3. Кроме того, в цепи первичного источника ограниченной мощности установлен дополнительный источник напряжения (вольтодобавочный элемент) 7, а нагрузка 2 в своем составе содержит бортовую ЭВМ, устройство телеметрии и командно-измерительную радиолинию.
Вольтодобавочный элемент 7 состоит из регулирующего ключа Т5, управляемого схемой правления 8, вольтодобавочного узла, выполненного на трансформаторе Тр2 (Тр2.1 и Тр2.2), транзисторах Т3 и Т4, выпрямителя на диодах D3 и D4 и шунтирующего диода Д5.
Зарядный преобразователь 5 состоит из регулирующего ключа 9, управляемого схемой управления 10, вольтодобавочного узла, выполненного на трансформаторе Тр1, транзисторах Т1 и Т2, выпрямителя на диодах D1 и D2.
Разрядный преобразователь 6 состоит из регулирующего ключа 11, управляемого схемой управления 12.
Преобразователь напряжения 3 состоит из регулирующего ключа 13, управляемого схемой управления 14, входного фильтра С1 и выходного фильтра на диоде D, дросселе L и конденсаторе С.
Схемы управления преобразователей 10, 12, 14 и 8 выполнены в виде широтно-импульсных модуляторов, входом подключенных к шинам стабилизируемого напряжения и имеющих обратные связи по току ограничения.
Устройство работает следующим образом. В процессе эксплуатации аккумуляторная батарея 4 работает в режиме хранения и периодических дозарядов от солнечной батареи 1 через зарядный преобразователь 5. Такой режим работы позволяет содержать ее в постоянной готовности на случай потери ориентации ИСЗ на Солнце или прохождения теневых участков орбиты.
Питание нагрузки 2 осуществляется при этом от солнечной батареи 1 через вольтодобавочный элемент 7 и преобразователь напряжения 3.
При прохождении теневых участков орбиты либо при нарушении ориентации нагрузка 2 питается от аккумуляторной батареи 4 через разрядный преобразователь 6.
На начальном этапе эксплуатации ИСЗ, когда напряжение солнечной батареи достаточно высокое, вольтодобавочный элемент 7 выключен и питание нагрузки 2 от солнечной батареи 1 идет через шунтирующий диод Д5.
При снижении в процессе эксплуатации ИСЗ напряжения солнечной батареи 1 до нижнего уровня (на освещенном участке орбиты) вольтодобавочный элемент 7 включают по радиокоманде с Земли либо автоматически по команде с бортовой ЭВМ по заранее заложенной программе. При этом суммарное напряжение солнечной батареи 1 и вольтодобавочного элемента 7 не будет превышать максимальное входное напряжение преобразователя напряжения 3, величина вольтодобавки будет максимальной, в противном случае величина вольтодобавки будет ограничена транзистором Т5, управляемым схемой управления 8, либо вольтодобавочный элемент может быть выключен.
Таким образом, питание нагрузки постоянным током от источника ограниченной мощности (солнечной батареи) будет обеспечиваться при высоком напряжении (источник ограниченной мощности плюс вольтодобавка) на входе стабилизированного преобразователя, что позволяет повысить эффективность использования первичного источника ограниченной мощности и в итоге повысить ресурсные возможности ИСЗ в целом.
Предлагаемый способ питания нагрузки постоянным током прошел опытную отработку и запланирован к внедрению на ИСЗ разработки и изготовления предприятия.
Claims (2)
1. Способ питания нагрузки постоянным током через стабилизированный преобразователь от источника ограниченной мощности, например солнечной батареи, с выходным напряжением, близким величине максимального входного напряжения стабилизированного преобразователя, заключающийся в стабилизации напряжения на нагрузке стабилизированным преобразователем, отличающийся тем, что в цепи первичного источника ограниченной мощности формируют дополнительный источник напряжения, причем включение дополнительного источника напряжения в работу производят при снижении напряжения солнечной батареи на величину не менее напряжения дополнительного источника.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину напряжения дополнительного источника регулируют, исходя из условия не превышения суммарного значения напряжения солнечной батареи и напряжения дополнительного источника величины максимального входного напряжения стабилизированного преобразователя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005107864/09A RU2287885C1 (ru) | 2005-03-21 | 2005-03-21 | Способ питания нагрузки постоянным током |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005107864/09A RU2287885C1 (ru) | 2005-03-21 | 2005-03-21 | Способ питания нагрузки постоянным током |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005107864A RU2005107864A (ru) | 2006-09-10 |
| RU2287885C1 true RU2287885C1 (ru) | 2006-11-20 |
Family
ID=37112202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005107864/09A RU2287885C1 (ru) | 2005-03-21 | 2005-03-21 | Способ питания нагрузки постоянным током |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2287885C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479091C1 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-04-10 | Валерий Васильевич Лунин | Способ заряда аккумулятора от солнечной батареи и устройство для осуществления способа |
| RU2510116C1 (ru) * | 2012-07-02 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ электропитания космического аппарата |
-
2005
- 2005-03-21 RU RU2005107864/09A patent/RU2287885C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479091C1 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-04-10 | Валерий Васильевич Лунин | Способ заряда аккумулятора от солнечной батареи и устройство для осуществления способа |
| RU2510116C1 (ru) * | 2012-07-02 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ электропитания космического аппарата |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005107864A (ru) | 2006-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6528977B2 (en) | Power supply system provided with photovoltaic generator | |
| US7564149B2 (en) | Sequentially-controlled solar array power system with maximum power tracking | |
| US7982434B2 (en) | Apparatus and method for controlling a power supply | |
| EP2267572B1 (en) | Solar array regulator based on step-up and down conversion and solar power system comprising the same | |
| US7199552B2 (en) | Control circuit apparatus and power supply circuit control method | |
| Capel et al. | High-power conditioning for space applications | |
| US5528132A (en) | Method and apparatus for increasing switching regulator light load efficiency | |
| EP1782146A2 (en) | Distributed system for electrically supplying a power bus and method of controlling power supply using such system | |
| US8289731B2 (en) | Converter controller | |
| RU2337452C1 (ru) | Способ питания нагрузки постоянным током в составе автономной системы электропитания искусственного спутника земли и автономная система электропитания для его реализации | |
| US6541916B2 (en) | Method for providing discharge power to electric propulsion thrusters | |
| US9281712B2 (en) | Electrical power conditioning unit and system | |
| EP3989420A1 (en) | Power-supply control device | |
| KR100702223B1 (ko) | 태양광 발전시스템 및 방법 | |
| RU2287885C1 (ru) | Способ питания нагрузки постоянным током | |
| KR20160122543A (ko) | 하이브리드 차량의 직류변환장치 제어 시스템 및 방법 | |
| KR101764651B1 (ko) | 태양광 발전 장치 연계형 전력공급장치 및 이의 제어 방법 | |
| RU2392718C1 (ru) | Способ питания нагрузки постоянным током в автономной системе электропитания искусственного спутника земли | |
| KR101737461B1 (ko) | 태양전지에서 생성된 전력으로 제어 구동전원을 얻는 태양광 발전 시스템 및 그 방법 | |
| JPH06266456A (ja) | バッテリ併用型太陽光発電設備 | |
| RU2258292C2 (ru) | Способ питания нагрузки постоянным током | |
| RU2397594C2 (ru) | Способ питания нагрузки искусственного спутника земли и автономная система электропитания для его реализации | |
| RU2633616C1 (ru) | Способ электропитания космического аппарата | |
| CN105471266A (zh) | 具有至少一个功率件和至少一个辅助电源的开关电源 | |
| JP2679348B2 (ja) | 人工衛星バス電圧制御方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120322 |