Система для подзарядки стартерной аккумуляторной батареи на автономном подвижном составе

Система для подзарядки стартерной аккумуляторной батареи на автономном подвижном составе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для подзаряда стартерных баHh тарей большой емкости на автономном . подвижном составе с двигателями внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение КЦЦ подзаряда и увеличение срока службы батареи. После запуска двигателя внутреннего сгорания 8 пусковое устройство 7 запускает реле времени 6. Частота вращения двигателя 8 растет и при достижении напряжением источника постоянного тока 2, работающего в режиме ограничения напряжения, величины, превьшакяцей ЭДС аккут уляторной батареи 1, ток заряда начинает расти. Ток ограничивается и поддерживается постоянным в первой фазе при помощи токоизме{)И- теля 9 и регулятора напряжения 3 до выхода на режим ограничения напряжения . Ток заряда снижается до установившегося значения. По истечении заданного времени контакт 5 реле времени 6 разрывае г цепь управления запирающего устройства 4 и батарея отключается от источника постоянного тока. Описаны также две модификации предлагаемого устройства. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. & (Л 4 О) 1чЭ 4ib СО 10/ jj/ Фuz.l

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (SD 4 Н.02 Л 7/16

; 9) !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ тарей большой емкости на автономном подвижном составе с двигателями внутреннего сгорания. Цель изобретения— повышение КПД подзаряда и увеличение срока службы батареи. После запуска двигателя внутреннего сгорания

8 пусковое устройство 7 запускает реле времени 6. Частота вращения двигателя 8 растет и при достижении напряжением источника постоянного тока

2, работающего в режиме ограничения напряжения, величины, превышающей

ЭДС аккумуляторной батареи 1, ток заряда начинает расти. Ток ограничивается и поддерживается постоянным в первой фазе при помощи токоизмерителя 9 и регулятора напряжения 3 до выхода на режим ограничения напряжения. Ток заряда снижается до установившегося значения. По истечении заданного времени контакт 5 реле времени 6 разрываеr цепь управления запирающего устройства 4 и батарея отключается от источника постоянного тока. Описаны также две модификации предлагаемого устройства. 2 з.п.ф-лы, ф

4 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3560516/24-07 (22) 28. 12. 82 (46) 23.07.86. Бюл. №- 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт, Московский институт инженеров железнодорожного транспорта и Производственное объединение "Ворошиловградтепловоз" (72) И.К.Лобанов, В.С.Строков, И.П.Бородулин, А.В.Кабаков и Г.А.Пупынин (53) 621.355.1(088.8) (56) Zehvilhelen. Das Laden von Akkumulatoren-Batterien mit koristanter

Spanming. "Elektrotechnik", 1966, В. 18, № 20, 771-773.

Степанов А.Д, и др. Передача мощности тепловозов. М.: Транспорт, 1967, с. 114.

Филонов С.П. и др. Тепловоз 2 ТЭ

116. М.: Транспорт, 1977, с. 283. (54) СИСТЕМА ДЛЯ ПОДЗАРЯДА СТАРТЕРНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ НА ABTOH0NH0N ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ (57) Изобретение может быть использовано для подзаряда стартерных ба-

„„Я0„„1246243 А 1

1246243

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам ,цля подзаряда стартерных аккумуляторных батарей в эксплуатации, преимущественно, щелочно-никелевых.

Устройство может быть применено для подзаряда стартерных батарей большой емкости на автономном подвижном составе (тепловозы, дизельпоезда, автоматрисы и др.) с двигателями внутреннего сгорания.

Целью изобретения является увеличение КПД подзаряда, повышение надежности батареи.

На фиг ° 1-3 представлены варианты функциональных блок-схем устройства, на фиг.4 — диаграмма, отражающая цикл работы устройства, Система для подзаряда стартерных батарей состоит из следующих элементов.

В цепь аккумуляторной батареи 1 (фиг.1) и источника постоянного напряжения, работающего в режиме ограничения напряжения и источника 2 постоянного тока, вход которого соединен с регулятором 3 напряжения, включено запирающее устройство 4 °

В цепь управления запирающего устройства 4 включен размыкающий кон— такт 5 реле 6 времени, вход которого соединен с выходом пускового устройства 7. Двигатель 8 внутреннего сгорания приводит источник 2 постоянного тока„ который находится в одной цепи с токоизмерителем 9, выход которого соединен с входом регулятора 3 напряжения, Двигатель внутреннего сгорания и источник постоянного тока связаны валопроводом 10.

Система работает следующим образом.

После запуска,цвигателя 8 внутреннего сгорания пусковое устройство 7 дает, сигнал на подключение реле 8 времени. При достижении частоты вращения двигателя 8 близкой к частоте холостого хода напряжение источника

2 постоянного. тока превышает ЗДС аккумуляторной батареи l повышается ток заряда, который ограничивается и поддерживается постоянным в первой фазе при помощи токоизмерителя 9 и регулятора 3 напряжения до выхода на режим ограничения напряжения. После этого ток заряда начинает медленно снижаться до установившегося значения. По истечению заданного времени контакт 5 реле времени разрывает цепь управления запираю— щего устройства и батарея отключается от источника постоянного тока.

5 При последующем запуске двигателя внутреннего сгорания цикл работы зарядной системы повторяется.

Система для подзаряда стартерной батареи, изображенная на фиг.2, содержит источник 2 постоянного тока с регулятором 3 напряжения. Источник 2 через тиристор 11 соединяется с аккумуляторной батареей 1 ° Выход пускового устройства 7, которое

I обтекается стартерным током при запуске, соединяется с входом реле 6 времени, один контакт 5 которого включен между анодом и управляющим устройством 4 тиристора, а второй

20 контакт 12 соединен с регулятором 3 напряжения. Вход и выход регулятора

3 напряжения имеет те же связи, что и устройство на фиг, l

Система работает следующим образом.

После запуска двигателя 8 внутреннего сгорания сигнал от пускового устройства 7 включает реле 6 времени, тиристор 11 обеспечивает подключение источника 2 заряда к аккумуляторной батарее 1, поскольку цепь управляющего электрода соединяется с анодом через размыкающий контакт 5 реле времени. Ограничение и поддер35

55 жанне тока в первой фазе после запуска происходит аналогично устройству на фиг.1. По истечении заданного времени контакт 5 реле времени разрывает цепь управляющего электрода тиристора 11, одновременно другой контакт 12 этого же реле времени замыкается., подавая сигнал в регулятор

3 напряжения.

В результате снижается напряжение источника 2 постоянного тока и тиристор 11 запирается, а батарея отключается от источника постоянного тока. При следующем запуске двигателя цикл работы повторяется.

Системы для подзаряда стартерной аккумуляторной батареи, изображенная на фиг„3, содержит источник 2 постоянного тока с регулятором 3 напряжения, который соединяется в аккумуляторной батареей 1 через диод 13 и контакт 14. В цепь катушки 15 контакта. 14 включен размыкающий контакт

5 реле 6 времени, вход которого сое1246243 4 кель-железной батареи Т ° невелико

М и составляет 2-5 мин.

Во второй фазе .Т батарея подвергается подзарядке при U =Снам, убывающим током от I, =Т „ до

=(0,5-0,35) °:Г „,„„а общее время подзарядного цикла составляет динен с выходом пускового устройства

7, которое обтекается стертерным током при запуске„

Система работает следующим образомм.

После запуска двигателя 8 пусковое устройство 7 дает сигнал на вклю чение реле 6 времени, контактом 14 подключается аккумуляторная батарея на заряд после того, как напряжение 10 источника 2 превысит ЭДС батареи 1.

Диод 13 предотвращает протекание обратного тока при снижении частоты вращения двигателя 8. Ограничение и поддержание тока в первой фазе пос- f5 ле запуска происходит аналогично устройству на фиг.1, По истечении заданного времени контакт 5 реле 6 времени разрывает цепь катушки 15 контакта 14 и батарея отключается 20 от источника 2. При последующем запуске цикл работы повторяется, Таким образом, батарея подзаряжается в.первой фазе в режиме постоянного тока, близкого к номинально-, 25 му, во второй — в режиме постоянного напряжения, а общее время подзаряда после каждого запуска составляет

30-60 мин, и устанавливается опытнорасчетным путем. Время подзаряда ð определяется емкостью, необходимой для компенсации разряда при запуске двигателя, саморазрядом батареи при отсутствии подзаряда и емкостью для питания вспомогательных потребителей при остановленном двигателе.

Особенность работы предлагаемой системы поясняется диаграммами на фиг.4, где: напряжение источника за40 ряда — Uqy, ЭДС поляризации батареиЕ ; ток заряда — I и разряда— батареи представлены в функции времени работы дизеля — T „ и во время .паузы — Т„> (дизель остановлен), 45 обусловленной условием эксплуатации.

Как видно из фиг.4, в первой фазе подзаряда Т„ напряжение U изменяется по криволинейной зависимости от

55 Система для подзаряда стартерной аккумуляторной батареи на автономном подвижном составе, содержащая двигатель внутреннего сгорания, зарядный

Бу = 0,9 1 нам до

Ugr U„ =Const i обусловленной глубиной разряда и характером нарастания Е при подз арядке.

При этом ток заряда ограничивается величиной I =т „, . В обычнбй эксплуатации применительно для ниТ ц =Т, +Т 2 =30-60 мин, Э то время опр еделяе тс я ра сче тноэкспериментальным путем в зависимости от температуры электролита и оптимальной степени заряженности. По окончании цикла подзарядки батарея отключается от источника заряда йо сигналу реле времени путем разрыва цепи зарядного тока или кратковременном (0,7-1,0 с) снижении зарядного напряжения до уровня U z =

=0,87 Ugд, для создания условия

ЕБ ) Ugz

В рядовой эксплуатации соотношение времени работы дизеля Т и подзарядного цикла Т обычно составляет

Т,, /Тз,„, =9-4, Устройство позволяет резко уменьшить расходы энергии по подзарядке батареи, т.е. повысить КПД подзаряда, снизить перезаряд батареи и температуру электролита в летнее время, когда имеется опасность превышения предельно допустимой температуры электролита (для никель-железных ак0 кумуляторов +45 ) . Одновременно оно позволяет устранить нарастающий недозаряд стартерной батареи в эксплуатации при умеренной температуре электролита, так как сочетание режима постоянного тока, близкого к номинальному, и режима постоянного напряжения без токоограничивающего резистора позволяет резко поднять КПД заряда.

Все перечисленные факторы положительно влияют на надежность стартерной батареи, в частности на срок службы.

Формула изобретения

1246243

Риаз 2

+ источник постоянного тока, работаю- щий в режиме ограничения напряжения, приводимый двигателем внутреннего сгорания и соединенный с выходом регулятора напряжения, пусковое устройство, связанное с двигателем внутреннего сгорания, запирающее устройство в. зарядной цепи, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения КПД процесса подзаряда и повышения надежности батареи, в нее дополнительно введены токоизмеритель зарядной цепи, соединенный с входом регулятора напряжения, и реле времени, вход которого соединен с выходом пускового устройства, а размыкающий контакт этого реле вермени включен в цепь управления запирающего устройства °

2. Система по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что запирающее устройство выполнено в виде тиристора, управляющий электрод которого соединен с его анодом размыкающим контактом реле времени, а другой контакт этого реле времени включен в цепь о регулятора напряжения источника постояннсго тока.

3. Система по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что запирающее устройство выполнено в виде диода и контактора, в цепь питания катушки которого включен размыкающий контакт реле времени.

1246243

Редактор А. Ворович

Заказ 4014/49 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ЯГ 6

Составитель И.Найдина

Техред М.Ходанич Корректор И.Пожо