СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ СОСТАВНОГО ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ПОСТОЯННОГО ТОКА
METHOD OF CONTROLLING OPERATION OF COMPOSITE SOLID-STATE ELECTROCHEMICAL DC SOURCE

Изобретение относится к области электротехники, а более конкретно - к способу управления работой составного твердотельного электрохимического источника постоянного тока.
Настоящее изобретение может найти применение при создании и эксплуатации различных высоконадежных энергетических и транспортных систем, использующих энергоснабжение от составного твердотельного электрохимического источника постоянного тока.
В основу настоящего изобретения положена задача создания такого способа управления работой сборного твердотельного электрохимического источника постоянного тока, состоящего из нескольких последовательно соединенных элементов, представляющих собой твердотельные электрохимические источники постоянного тока, имеющие в своем составе защитное устройство, отключающее элемент при токе, превышающем заданный предел, образующих батарею, по меньшей мере две из которых параллельно подключены к питаемой нагрузке, который обеспечил бы бесперебойную работу даже при выходе их строя части элементов и был бы безопасен в эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению являются авторское свидетельство СССР №146841, описывающее способ защиты источников постоянного тока, параллельно подключенных к общей нагрузке, заключающийся в том, что контролируют величину обратного тока в каждом источнике и отключают соответствующий поврежденный источник защитным устройством, если величина обратного тока в нем превышает заданное значение, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности питания нагрузки путем более раннего выявления источника с уменьшенной энергоотдачей, периодически отключают нагрузку на время, достаточное для контроля величины обратного тока и срабатывания защитных устройств.
Основным недостатком данного патента являются возможные перебои при питании при контрольном отключении от нагрузки, что недопустимо для критичных применений в области транспорта, погрузочных работ и других применений, а также неустойчивость к реактивной нагрузке, приводящей к отключению защитных устройств и перебоям электропитания.
Задачи изобретения решены и недостатки прототипа устранены в реализованном согласно настоящему изобретению способе управления работой сборного твердотельного электрохимического источника постоянного тока, состоящего из нескольких последовательно соединенных элементов, представляющих собой твердотельные электрохимические источники постоянного тока, имеющие в своем составе защитное устройство, отключающее элемент при токе, превышающем заданный предел, образующих батарею, по меньшей мере две из которых параллельно подключены к питаемой нагрузке, отличающийся тем, что к питаемой нагрузке также подключен стабилизирующий суперкондесатор и управляющий блок, который контролирует величину обратного тока в батареях путем периодического отключения одной из батарей от питаемой нагрузки на время, достаточное для контроля величины обратного тока в элементах батарей и срабатывания защитных устройств.
За счет реализации заявленного способа достигаются следующие технические результаты:
- исключены перебои при питании при контрольном отключении от нагрузки, за счет применения параллельно подключенной батареи, что позволяет использовать заявляемый источник для критичных применений в области транспорта, погрузочных работ и других применений,
- устойчивость к реактивной нагрузке, за счет применения параллельно подключенного суперкондесатора,
- безопасность за счет работы контрольных и защитных устройств.
Настоящее изобретение будет раскрыто в нижеследующем примере реализации составного твердотельного электрохимического источника постоянного тока для электротранспорта.
Сборный твердотельный электрохимический источник постоянного тока, состоящего из нескольких последовательно соединенных элементов, представляющих собой твердотельные электрохимические источники постоянного тока, имеющие в своем составе защитное устройство, отключающее элемент при токе, превышающем заданный предел, образующих батарею, по меньшей мере две из которых параллельно подключены к питаемой нагрузке, к питаемой нагрузке также подключен стабилизирующий суперкондесатор и управляющий блок, который контролирует величину обратного тока в батареях путем периодического отключения одной из батарей от питаемой нагрузки на время, достаточное для контроля величины обратного тока в элементах батарей и срабатывания защитных устройств предназначен для монтажа в электротранспортный роботизированный или дистанционно управляемый погрузчик, использующий его как для движения, так и для обеспечения работы подъемных механизмов, для чего в нем смонтировано два независимо управляемых тиристорными блоками двигателя постоянного тока, первый из которых предназначен для движения погрузчика, а второй - для работы подъемного механизма.
При этом за счет бесперебойности работы источника тока повышается надежность погрузчика и возможность, а также повышенная скорость и грузоподъемность погрузчика за счет более высокого тока в обмотках двигателя подъемного механизма при использовании в составе устройства суперкондесатора. Кроме того, обеспечена пожаробезопасность погрузчика за счет защиты от перегрева и короткого замыкания батареи.
По сравнению со всеми способами, известными авторам, данный способ позволяет достичь более простой, но в то же время весьма надежной конструкции составного твердотельного электрохимического источника постоянного тока и обеспечить защиту от неисправностей и перегрева и высокую надежность и пожаробезопасность.