Uвых=U0
Где:
U0- напряжение термоэлектрического генератора.
Энергия емкостного накопителя:
W= √C1Uвых²/2
В формуле корень связан с тем, что каждый конденсатор накопителя заряжается до напряжения текущей термопары + напряжение предыдущих термопар.
Режим 2. Емкостной накопитель/делитель напряжения без управления зарядом/разрядом.
Эквивалентная схема представлена на Рис. 6
Рис. 6. Эквивалентная схема ёмкостного накопителя/делителя напряжения.
Представляет собой два идентичных емкостных накопителя энергии, включенные последовательно по типу емкостного делителя напряжения.
Выходное постоянное напряжение снимается с контактов – 1-2 одной емкостной термобатареи. Термопары заряжают два накопителя одновременно.
Схема емкостной термоэлектрической батареи с графиком напряжений заряда конденсаторов двух емкостных накопителей представлена на Рис. 7.
Рис. 7. Схема емкостной термоэлектрической батареи в режиме делителя напряжения с графиком напряжений заряда конденсаторов.
В каждом из двух накопителей все конденсаторы соединяются параллельно с общей емкостью:
С1=С2=С0*n
Где:
n- количество термопар
С0- емкость одного конденсатора.
Напряжение на выходе:
Uвых = U2 = U0/2
Где:
U0- напряжение термоэлектрического генератора.
U2 – выходное напряжение одного из двух емкостных накопителей энергии.
Энергия, запасенная в одном накопителе:
W= √C2*U2²/2
В формуле корень связан с тем, что каждый конденсатор накопителя заряжается до напряжения текущей термопары + напряжение предыдущих термопар.
Режим 3. Емкостная термоэлектрическая батарея с двумя идентичными накопителями энергии (С1 и С2) с управлением зарядом/разрядом емкостных накопителей.
Эквивалентная схема представлена на Рис. 8.
Рис. 8. Эквивалентная схема ёмкостной термоэлектрической батареи в режиме делителя напряжения с управлением зарядом/разрядом.
Представляет собой два идентичных емкостных накопителя энергии, включенные последовательно по типу емкостного делителя напряжения с коммутирующим ключом К1.
Выходное напряжение – переменное. Снимается с контактов – 1-2 одного емкостного накопителя энергии. Термоэлектрический генератор заряжает два накопителя одновременно.
Ключ К1 обеспечивает ток короткого замыкания в цепи всех термопар. Управление коммутацией тока короткого замыкания ключом К1 приводит к тому, что все параллельно соединенные конденсаторы обоих накопителей заряжаются до половины напряжения питания.
U1=U2=U0/2
Где:
U0- напряжение термоэлектрического генератора.
U1 – выходное напряжение одного емкостного накопителя энергии.
U2 – выходное напряжение одного емкостного накопителя энергии.
В противном случае каждый конденсатор накопителя заряжался бы до