Автономная система электропитания

Заявляемая полезная модель автономной системы электропитания относится к области электротехники, в частности к устройствам для питания нагрузки от аккумуляторной батареи и может найти применение для электропитания бытовых приборов с напряжением 220 В. Технический результат заключается в постоянном обеспечении возможности работы преобразователя электрической энергии инверторного типа по выходной мощности за счет осуществления обратной связи по питанию. Технический результат достигается тем, что автономная система электропитания содержит источник постоянного тока в виде аккумуляторной батареи, связанной с нагрузкой через преобразователь напряжения постоянного тока в переменное. При этом к нагрузке подключен преобразователь напряжения переменного тока в постоянное с возможностью подключения в цепь аккумуляторная батарея - преобразователь напряжения постоянного тока. К тому же система содержит блок контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, снабженный управляющим реле для взаимодействия с контактом подключения к преобразователю напряжения переменного тока и аккумуляторной батарее. 1 п. ф-лы. 1 илл.

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники, в частности к устройствам для питания нагрузки от аккумуляторной батареи и может найти применение для электропитания бытовых приборов с напряжением 220 В.

Известны системы автономного электроснабжения, содержащие аккумуляторные батареи и источник постоянного тока, например, патенты РФ 1775798, H02J 7/35,, авт.св. СССР 978272, H02J 7/34. Основная проблема известных устройств - необходимость постоянного контроля за разрядкой и зарядом батарей, которая решается, например, введением в схему устройств контроля емкости батареи (патент РФ 1775798), введением системы датчиков разрядного и зарядного тока (авт.св. СССР 978272).

Известна системы автономного электроснабжения по патенту 2354027, H02J 7/34, в которой используется основная и резервная аккумуляторные батареи с переключателями очередности разряда, при этом на основные шины поступает напряжение от менее разряженной батареи, за счет возврата части мощности на вход (положительной обратной связи) происходит увеличение срока службы системы.

Известен преобразователь энергии электрического тока по патенту РФ 2027296,, Н02М 7/5375, по принципу действия наиболее близкий к предлагаемой полезной модели. Известный преобразователь обеспечивает, как преобразование энергии постоянного тока аккумуляторной батареи в переменный ток с напряжением 220 В, так и заряд аккумуляторной батареи от источника переменного тока. Недостатком известного преобразователя является сравнительно малая мощность (250 Вm) и ограниченные функциональные особенности, связанные с возможностью работы либо в качестве преобразователя, либо только в качестве зарядного устройства.

Из известного уровня техники по принципу действия наиболее близкими к заявляемому является преобразователь энергии электрического тока по патенту РФ 2027296, но по сходству конструктивных признаков заявитель затрудняется в выборе прототипа. Сложность выбора прототипа обусловили составление формулы полезной модели без разделения на отличительную и ограничительную части.

Заявитель ставит задачу создания устройства автономного электропитания со стабильным питанием нагрузки длительное время.

Технический результат заключается в постоянном обеспечении возможности работы преобразователя электрической энергии инверторного типа по выходной мощности за счет осуществления обратной связи по питанию.

Технический результат достигается тем, что автономная система электропитания содержит источник постоянного тока в виде аккумуляторной батареи, связанной с нагрузкой через преобразователь напряжения постоянного тока в переменное, при этом к нагрузке подключен преобразователь напряжения переменного тока в постоянное с возможностью подключения в цепь аккумуляторная батарея - преобразователь напряжения постоянного тока, к тому же система содержит блок контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, снабженный управляющим реле для взаимодействия с контактом подключения к преобразователю напряжения переменного тока и аккумуляторной батарее.

Для обеспечения постоянного замкнутого цикла работы системы предусмотрен преобразователь переменного тока, который обеспечивает преобразование электрической энергии переменного тока 220 В в электрическую энергию постоянного тока 14 В 60 А, которая в свою очередь обеспечивает питанием преобразователь напряжения постоянного тока схемы и зарядку аккумуляторной батареи.

На фиг.1 представлена схема автономной системы электропитания, где изображены: аккумуляторная батарея 1, преобразователь напряжения постоянного тока в переменное напряжение 2, который может быть представлен DC/АС инвертором 12/220, блок контроля уровня заряда аккумуляторной батареи 3 может быть представлен устройством УКРЗ-НРП 60, или какие-то другие марки преобразователь напряжения переменного тока в постоянное 4, например, АС / DC, предназначенный для работы в сети переменного тока 220 или 380 В, кнопка включения S1, кнопка выключения S2, контакт S3, взаимодействующий с управляющим реле преобразователя 4.

Устройство работает следующим образом

Принцип работы устройства основан на использовании источника постоянного тока для преобразования в электрическую энергию переменного тока.

Первый запуск производится включением кнопки S1 и подачей 12в постоянного тока аккумуляторной батареи 1 в цепь преобразователя напряжения постоянного тока в переменное 2, который преобразовывает из 12 В постоянного тока выходное переменное напряжение 220в 50 Гц мощностью 7кВт.

Для обеспечения замкнутого цикла работы устройства предусмотрен преобразователь 4, который обеспечивает преобразование электрической энергии переменного тока 220 В в электрическую энергию постоянного тока 14 В 60 А, которая обеспечивает питанием преобразователь 2 схемы и зарядку аккумуляторной батареи 1. Потребляемая мощность преобразователя составляет 1 кВт.

В результате на выходе устройства получается полезная мощность 6кВт. Потеря мощности происходит за счет потребления преобразователя 4 (1кВт).

Для поддержания аккумуляторной батареи 1 в рабочем состоянии и компенсации потерь предусмотрен блок контроля уровня заряда аккумуляторной батареи 3 с управляющим реле, осуществляющим контакт S3.

Блок контроля уровня заряда аккумуляторной батареи 3 выполнят функцию контроля и обеспечения своевременной подзарядки батареи 1 от преобразователя 4 через управляющее реле и контакт S3. При полной зарядке аккумуляторной батареи 1 и недопущения перезаряда происходит отключение батареи от цепи, для выключения предусмотрена кнопка S2.

Предлагаемая полезная модель обладает достаточно легким весом, что позволяет использовать устройство как стационарно, так и мобильно. Устройство не требует дополнительных энергетических затрат и может работать самостоятельно или в комплексе с другими источниками электроэнергии.

Автономная система электропитания, состоящая из источника постоянного тока в виде аккумуляторной батареи, связанной с нагрузкой через преобразователь напряжения постоянного тока в переменное, при этом к нагрузке подключен преобразователь напряжения переменного тока с возможностью подключения в цепь аккумуляторная батарея - преобразователь напряжения постоянного тока, к тому же система содержит блок контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, снабженный управляющим реле для взаимодействия с контактом подключения к преобразователю напряжения переменного тока и к аккумуляторной батарее.