Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током

Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

фйЪ Ф 4 Ю;СКАД бнбана rенв МЬ-" .

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

rii1 5ISl49

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 404146 (22) Заявлено 20.09.74 (21) 2062248,07 (51) М. Кл.з- Н 021 7! 10 с присоединением заявки № (53) УДК 621.355.163 (088.8) Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 19.08.76 ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. Н. Филатов (71) 3 аявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЪ|М ТОКОМ

Государственнмй комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может найти широкое применение в качестве источников асимметричного тока для ускоренного заряда, циклования и формовки аккумуляторных батарей.

В основном авт. св. № 404146 описано устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее источник переменного тока, управляемый выпрямитель, зарядную и разрядную цепи, сглаживающий дроссель в зарядной цепи и последовательно соединенные управляемый вентиль и конденсатор разрядной цепи, включен|ный согласно с батареей и заряжаемый через дроссель от дополнительного выпрямителя (1).

Эксплуатация этих устройств показала, что для дальнейшей оптимизации зарядных режимов необходимо обеспечение совместного регулирования и частоты, и паузы (скважности), и коэффициента асимметрии тока по различным законам в зависимости от конкретного типа аккумуляторов и выбранного режима разряда.

Цель изобретения — обеспечение возможности независимого регулирования частоты, скважности и коэффициента асимметрии формируемого зарядного тока при условии сННжения установленной мощности оборудования и повышения надежности устройства.

Для этого устройство снабжено дополнительными диодом и тиристором, встречновключенными по отношению к управляемому выпрямителю так, что сглаживающий дроссель зарядной цепи шунтирован диодом и через конденсатор разрядной цепи тиристором.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 (а, б) — графики зарядных токов, протекающих в батарее.

1р Устройство содержит выпрямители 1, 2, дроссели 3, 4, ти ристоры 5, 6, диод 7, ко нденсатор 8, аккумуляторную батарею 9.

Управляемый выпрямитель 1 со сглаживающим дросселем 3 образуют заряди .ю цепь

15 устройства, параллельно выходным зажимам которого подключены разрядная цепочка, состоящая из последовательно включенных конденсатора 8 и тиристора 5. Диод 7 шунтирует сглаживающий дроссель 3 во встречном на20 правлении. Тиристор 6 шунтирует этот же дроссель через конденсатор 8 также во встречном направлении. Выпрямитель 2 подключен через дроссель 4 параллельно конденсатору 8.

25 В установившемся режиме работы устройства полярность напряжений на элементах схемы соответствует указанной на фиг. 1.

Управляемый выпрямитель 1 обеспечивает заряд аккумуляторной батареи 9 выпрямлен30 ным током, сглаживаемым дросселем 3, из

516149 которого с заданной частотой и скважностью формируются импульсы тока прямоугольной формы (см. фпг. 2 а).

В момент времени t=t (фиг. 2а) подается включающий импульс на тиристор б, и происходит запирание вентилей управляемого выпрямителя 3 за счет разряда конденсатора

8 по цепи, образованной последовательно вклю енными конденсатором 8, тиристором 6, вентилями управляемого выпрямителя 1, ак- 1ð кумуляторной оатареей 9.

После запирания вентилей (тиристоров) управляемого выпрямителя 1 и снятия с них управляющих импульсов в момент времени 4 подается управляющий импульс на тиристор 1-.

5, и происходит полный разряд конденсатора

8 по цепи, образованной последовательно соединенными конденсатором 8, тиристором 5, аккумуляторной батареей 9, во время которого в цепи аккумуляторной батареи 9 протекает отрицательный импульс тока в направлении, обратном указанному на фпг. 1.

После разряда конденсатор 8 (4=4) начинается обратный процесс заряда его через дросссль 4 током выпрямителя 2 до первоначальной полярности.

В момент времени t4, когда заканчивается требуемая пауза, вновь подаются управляющие импульсы на тиристоры выпрямителя 1, и в зарядной цепи устройства и в аккумуля- ЗО торной батарее 9 начинает протекать следующий положительный импульс тока.

На фиг. 2 а показана форма результирующего асимметричного тока, протекающего в цепи аккумуляторной батареи 9, Частота его 35 определяется частотой запирания и включения тиристоров управляемого выпрямителя 1.

Скважность положительных импульсов тока и длительность паузы между ними регулируются относительным моментом включения 40 тиристора 6 и тиристоров управляемого выпрямителя 1. Амплитуда отрицательных импульсов тока и коэффициент асимметрии тока регулируются величиной емкости конденсатора 8 и его напряжением заряда. 45

Во время паузы ток в дросселе 3 не прерывается, а замыкается через шунтирующий

его диод 7, что обеспечивает устойчивую коммутацию тиристоров устройства.

На фиг. 2а видно, что моменту 4 запира ния тиристоров управляемого выпрямителя 1 соответствует небольшой выброс обратного тока длительностью 1 — 10 мксек (в зависимости от типа тиристоров и мощности демпфирующих цепочек). Для обеспечения устойчи- 55 ваго и надежного запирания тиристоров выпрямителя 1 необходимо, чтобы тиристор 5 включался с запаздыванием по отношению к тиристору 6 как минимум на это время, либо для обеспечения возможности одновременного включения этих тиристоров в анодную цепь тиристора 5 должен быть включен небольшой анодныи дроссель.

При необходимости вьиюлнения выпрямителя 1 неуправляемым требуется включать еще один дополнительный тиристор в разрыв между выходным плюсом выпрямителя 1 и выходным зажимом сглаживающего дросселя 3.

При необходимости независимого дискретного регулирования частоты асимметричного тока (раздельно положительных и отрицательных импульсов) (см. фиг. 2б) в периоды отсутствия отрицательных импульсов тока после запирания тиристоров выпрямителя 1 перезаряд ко нденсатора 8 до напряжения противоположной полярности происходит по цепи, образованной последовательно включенными тиристором 6, дросселем 3 и конденсагором b. Поэтому в таких режимах работы максимальные величины емкости конденсатора 8 и индуктивности дросселя 3 должны быть взаимоувязаны с минимально возможной паузой между положительными импульсами тока.

l1рактически усовершенствованная силовая схема устройства позволяет реализовать любой из известных оптимальных режимов зарядного тока с переводом тока из постоянного в импульсный и асимметричный в диапазоне частот 0,5 — 500 Гц.

Основным достоинством предлагаемого за;рядного устройства является совмещение функций разрядной цепочки и тиристорного прерывателя в одном узле за счет дополнительного подключения диода и ти ристора, Это .позволяет значительно упростить силовую схему и снизить установленную, мощность конденсаторного и дроссельного оборудования.

Формула изобретения

1, Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током по авт. св. № 404146, отличающееся тем, что, с целью снижения установленной мощности ооорудования и повышения надежности, оно снабжено дополнительными диодом и тиристором, встречно-включенными по отношению к управляемому выпрямителю так, что сглаживающий дроссель зарядной цепи шунтирован диодом и через конденсатор разрядной цепи тиристором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 404146, кл. Н Olm 45/04, 1973 г.

516I49

Дуг. / фиг. 2

Составитель И. Найдина

Редактор А. Купрякова Техред T. Курилко Корректор А. Дзесова

Заказ 1847(5 Изд. № 1427 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4l5

Типография, пр. Сапунова, 2