м класифікаційним ознакою АБ служить тип електроліту: кислотний або лужний. Розрізняють три режими експлуатації акумуляторів: перемикання, буферний і аварійний. У режимі перемикання АБ розряджається і заряджається почергово. У буферному режимі АБ підключена паралельно основному джерелу. При зростанні навантаження або зниженні вхідної напруги батарея частково розряджається, при зниженні навантаження - знову заряджається. В аварійному режимі експлуатації АБ постійно підтримується в режимі готовності до роботи і підключається до ланцюга навантаження при відмові основного джерела.
Основними параметрами АБ є ємність і напруга. Слід розрізняти напруга електрохімічної системи, напруга розімкнутого ланцюга, розрядне і номінальне. Найбільш важливим є розрядна напруга початкове і кінцеве. Розряд батареї пов'язаний з небезпекою переполюсовкі окремих акумуляторів і відповідно, чим більше з'єднане послідовно елементів, тим нижче надійність АБ. Числом послідовно з'єднаних акумуляторів вибирають номінальну напругу в ланцюзі постійного струму.
Розрядної ємністю АБ називають кількість електрики, яка джерело струму віддає при заданому режимі розряду до досягнення певного кінцевого напруги, і вимірюється ємність в ампер-годинах.
Величину номінальних струмів розряду і заряду АБ прийнято виражати в частках від номінальної ємності і вимірювати в амперах. Режим розряду визначається особливостями споживача, а заряду - особливостями самих акумуляторів і зарядних пристроїв.
Існує два основних способи заряду АБ: при сталості струму і сталості напруги. Для підвищення надійності АБ при експлуатації слід дотримуватися вимог зарядних і розрядних характеристик, виконаних у вигляді номограм для різних типів акумуляторів і режимів їх роботи.
Ємність і напруга АБ в кожному конкретному випадку вибираються з умов технічного завдання такими, щоб забезпечити споживача електроенергією на час виходу напруги основного джерела за допустимі межі при заданому струмі навантаженні.
інв і ФВГ - силовий інвертор напруги і фільтр вищих гармонік. Інвертор перетворює напругу постійного струму в напругу змінного струму. Блок інвертора виконується за двотактною схемою з нульовим виводом трансформатора на MOSFET-транзисторах. Силові транзистори управляються високочастотними (22 кГц) ШІМ-сигналами з плати управління МПСУ.
Широтно-імпульсна модуляція сигналів здійснюється за синусоїдальним законом, що забезпечує високу точність вихідної напруги за допомогою швидкодіючої системи управління інвертором. Синусоїдальна вихідна напруга формується з високочастотних ШІМ-імпульсів з допомогою вихідного фільтра ФВГ.
Як правило, силові MOSFET-транзистори інвертора вибирають з умови подвійного запасу по струму в порівнянні з номінальною величиною струму навантаження. Це дозволяє мати високі перевантажувальні здатності СГЕП і струм короткого замикання інвертора в межах 150 ... 200%.
ТР - вихідний розв'язуючий трансформатор. Трансформатор забезпечує гальванічну розв'язку і узгодження рівнів напруги навантаження і акумуляторної батареї.
МПСУ - мікропроцесорна система управління СГЕП. Система управління СГЕП забезпечує необхідний алгоритм роботи силових вузлів, тестування стану, моніторинг і управління.
ІПСН - вторинний джерело живлення. ІПСН формує ряд низьковольтних напруг постійного струму (5 В, 12 В) для забезпечення харчуванням різних кіл систем управління блоків силової плати, харчування плати управління. Живлення блоку ІПСН здійснюється від ЗУ при мережевому режимі або від батареї при автономному режимі. Принципова схема ІПСН виконується на базі НПН понижуючого типу.
1.2 Опис роботи СГЕП
Залежно від стану мережі та величини навантаження, СГЕП «off-line» типу може працювати в двох основних режимах: мережевому і автономному.
Мережевий режим - режим живлення навантаження енергією мережі. При наявності мережевої напруги в межах допустимого відхилення, і навантаження, що не перевищує максимально допустиму, СГЕП працює напряму від мережі. При цьому режимі при необхідності також здійснюється заряд або підзаряд АБ за допомогою зарядного пристрою (ЗУ).
Автономний режим - режим живлення навантаження енергією акумуляторної батареї. При відхиленні параметрів мережевої напруги за допустимі межі або при повному проваллі мережі СГЕП практично миттєво переходить на автономний режим живлення навантаження енергією акумуляторної батареї (АБ) через силовий інвертор і трансформатор (інв - ФВГ - ТР). При відновленні напруги мережі СГЕП автоматично перейде в мережевий режим.
2 Розрахунок принципової схеми
...
