Устройство для заряда аккумулятора асимметричным током

Устройство для заряда аккумулятора асимметричным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.05.75 (21) 2137266/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.11.76Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания31.03.77

Союз Советских

Социалистических

Республик (>>) 5 348 27 (51) М. Кл.

Н 02 У 7/34

Государственный комнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытнй (53) УДК

621.355,163 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. Г. Николаев и Б. М. Сухарев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУКУЛЯТОРА

АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

Изобретение предназначено дпя питания нагрузки от буферной аккумупяторной батареи.

Его основой служит бпок дпя заряда аккумупяторных батарей (ипи батарей эпемен тов) асимметричным током с широким диапа- s зоном регупирования тока и напряжения заряда.

Известно зарядное устройство дпя аккумупяторной батареи, в котором батарея заряжается выпрямленным током от двух )0 фазных обмоток трансформатора, в цепь когорых последовательно включены рабочие ,обмотки магнитного усипитепя. Фазная обмотка трансформатора с вкпюченной послецоватепьно в ее цепь емкостью имеет об- l5 ратную намотку ипи противоположное вкпючение фазы по отношению к двум другим фазным обмоткам.

При прохождении положительной полуводны в цепи с емкостью эта цепь, также как и 20 две другие фазные обмотки, осушествпяет заряд аккумуляторной батареи, Во время прохождения отрицательной попувопны напряжения по этой цепи она оказывается вкпюченной поспедоватепьно с аккумулятор- 25

2 ной батареей, которая разряжается на источник питания, т. е. на верхнюю фазную обмотку трансформатора, благодаря чему обеспечивается формирование асимметричного тока заряда батареи (11, Величина зарядного тока регулируется резистором в цепи обмотки подмагничивания магнитного усилителя,а вепичина разрядного тока - выбором значения емкости конденсатора. Такая схема имеет пониженные к.п,д. и коэффициент мощности,а также низкие удепьные энергетические показатепи.

Известно также устройство анапогичного назначения, содержащее сопротивпение нагрузки, батарею, трехфазный источник токат двухпопупериодный выпрямитель, блок контроля напряжения и управпения и кпючевой регулятор на управляемых вентилях (21. В этом зарядном устройстве аккумуляторная батарея заряжается выпрямленным током двухфазных обмоток источника питания переменного тока, При отключенном ключе.вом регуляторе тока батарея заряжается целиком (ток в ответвлении от средней точки аккумуляторной батареи отсутствует), 534827 напряжен е, прикладываемое к зажимам аа.кумулятора, равно максимальному значению фазчого напряжения при соединении обмоток источника тока треугольником нпи линейного — при соединении обмоток звездой. 5

В этом случае прэисхэдят двухполупериод ные выпрямленич тока; сопротивление нагрузки, которое служит для формирования импульсов разрядного тока, может быть отключено при дву-хполупериодном выпрямлении 10 зарядного тока заряд аккумулятора асимметричным током невозможен).

Если включить ключевой регулятор зарядного тока, то вся аккумуляторная батарея разэивается на две равные секции: В течение одного полупериода напряжения заряжается верхняя секция батареи а в течение другого полупериода от другой фазной обMoTIGI производится заряд нижней секци. . батареи. Зарядный ток каждой секции про . ходит только в течение одного полупериода, другой полупериод используется для формирования разрядного импулыэа на сэпрэтивление нагрузки, благодаря чему реализуется

25 принцип заряда аккуь -лятэров асимметричным переменным током.

Изменяя вpe отк ь i ия и ванту aтия уп равляемых вентилей, возможно осуществлять регулирование зарядного напряжения в диаràçoíå oi&ZU до 2У2 U,, rue 0Ф вЂ” действующее значение фазпогс напряжения. В том же диапазоне схема обеспечивает и регулирование заряднэго тока.

Управление вентилями производится от блока управления. Заряд аккумуляторной батареи при максимальном фазном напряжении источника, превышающем s.ö.с. аккумуляторов, происходит rro двум цепям. Одна цепь образуется секцией батареи и тиристором,в кото- 4„ рой каждая секш.-я заряжается поочередно„ другая — всей батареей н мостовым выпрямителем, Реализация метода заряда аккумулятора асимметричным током возможна если 1 12 0@ „, или же,кэгца тэк заряда пэ лев пи: — источник тока, мостовой выпрямитель, вся батарея - меньше разрядного тока аккумулятора на сопротивление нагрузки. Таким образом, ток заряда аккумуляторной батареи в известном устройстве регулируется в диапазоне напряжений от 50;6 до

100%, Однако заряд батарей лри напряжениях, близких к предельным характеризуется ма7 лыми значениями тока, поэтому рабочий диапазон ооычно меньше указанного выше, у

Это ограничивает область применения известчого устройства. Кроме того„ различные фазы источника в таком устройстве нагружаются неравнэмерно, в результате чего появляется некоторый перекэс фаз, что час- gg то бывает недопустимо. особенно при заряде от источника малой мощности.

Бель изобретения — расширение дчапазона регулирования зарядного напряжения и то» ка заряда батареи. Это достигается тем, что устройство снабжено двумя конденсаторами, в качестве ключевого регулятора зарядного тока использованы симисторы, а вторичные обмотки трехфазного трансформатора соединены по схеме открытого треугольника и подключены ко входной диагонали мостового выпрямителя, при этом одни эбкладки обоих конденсаторов подключены к началу одной вторичной фазной обмотки трансформатора непосредственно, а вторые к концу через симисторы. Кроме того, в предлагаемом устройстве все три фазы источника нагружаются равномерно, что устраняетперекос фазных токов (напряжений) источника.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, В устр эйст ве с эпр этивле ние нагрузки — резистор 1 II Dc TDHHHO и эдключено к аккумуляторной батарее 2 и разряжает ее током, величина которого пропорциональна напряжению батареи и эбратнэ пропорциональна величине переменного сопротивления резистора l. Батарея 2 заряжается от трехфазного источника переменного тока (непосредственно или через трансформатор), заряд осуществляется асимметричным переменным током, что обеспечивает высокие энергетические показатели устройства в целом при малой продолжительности зарядного никла, Формирование асимметричного переменного тока осуществляется наложением зарядных импульсов на тэк разряда этой батареи. Для этого вторичные обмотки трехфазного трансформатора 3 соединены последовательно-согласно по схеме открытого треугольника, а открытые концы (начало первой и конец третьей фазной обмоток) подсоединены ко входной диагонали мостового выпрямителя (диоды 4).

Напряжение батареи контролирует блок 5 контроля напряжения батареи и фазового упр авл ения, Параллельно одной из вторичных фазных обмоток трехфазного трансформатора включены ключевые регуляторы зарядного токасимисторы 6 и конденсаторы 7. Управление симисторами осуществляется от блока 5, контролирующего напряжение батареи.

Устройство работает следующим,образом.

Три вторичные обмотки трансформатора 3 соединены по схеме открытого треугольника и имеют в любой момент времени сумму э.д.с„равную нулю. Если симистором 6 подключить конденсатор 7, то за время прс53482 хожден гя волны напряжения пэ эбмэтке тр- . íсформатора конденсатор зарядится до амплитудногэ фазного напряжения обмотки, а затем ток заряда конденсатора уменьшится до О, и симистор "-.c; аскет", т.е. запрется естественным путем: Так как сиглистор не пропускает ток обратного направления, то заряд конденсатора не изменяется, Если этот же симистэр открыть в противоположном направлении, то конденсатор через две фазные обмотки импульсом тока разряжается на батарею. Фазную обмотку трансформатора шунтируют две гараллельчых цепочки, состояшие из последовательно соединенных конденсатора ? и сиглистора 6. Одна из

И цепочек необходи." ;а для заряда " .последующего разряда конденсатора при прохождении волны напряжения эднэгэ знака, другая— противопогожного, При этом происходит

N двухполупериодчое выпрямление зарядного тока.

Регулирование зарядного напряжения, а следовательно зарядного тока связало с временем включенгья симистора для разря25 да конденсатора на аккумулятовну-о батарею.

Мчнимальное значение зарядного напряжения, равное нулю, можно получить, если открыть симистор на разряд кэнденсатэра сразу же после окончания его заряда, При этом равновесие схемы соединения обмоток трансформатора не изгленится. Максимальное значение зарядного напряжения достигается при открытии симистора на разряд конденсатора в момент достижения э.д,с. в обмот- „ ке трансформатора, зашунтированной конденсатором, значения, равного нулю. При таком заряде аккумуляторной батареи все фазы нагружаются равномерно, и перекос фаз устраняется.

Таким образом, зарядное напряжение может регулироваться в диапазоне от 0 до амплитудного значения фазного напряжения Г2 U+ т,е. от 0 до 100%, При этом также расширяется диапазон зарядчого тока и уст-4 раняется неравномерность нагрузки всех фаз источника, Резистор 1 служит нагрузкой аккумуляторной батареи 2 и включается в схему для потгучения:.разрядных г м .:уиь э p слм;,. етрич11эм спос00 заряда <» 11 несK!:ë

IIc Toчников элег тр-гласной не.-гии, Этим соппотивлениег, ;1э:..". т быг1. 00 .— ротивление лэлезпой этгру31ii, к:.к лампы освешения, печи обогрева и т,ii.

Предлагаемая схема по cpавнепию с пртотипом значительно расши"яет д ада=-он регулирования зарядного на 1ряжегп.*я, г ак, нагли.v!op, схема прототипа ггэжет ре.-у iiiI ровать напряжение от 2 2 О 4, до 2 3 2 йф а схема и едлагаемогo устройства обес 1ечивает pe"улнвэвание зарядного иаиряже:..ия

От 0 go 2 д

Ф G P:i;I ii Ii з э 6 Р 0 т е 1 л к

Устройство для заряда акку:.:улятэра асиглметричным тэкэм, сэдержашее трек:,:азнь1й трансформатор:I!e вичные обмотк!1 которого подключены к источнику переменпогс гока, двухполупериоднь и выпрямитель вентили которого соединены;0 схеме однофазиого моста и его вь:ходная диагональ подключена к батарее, ключевой регулятор зарядного гока и блок контроля напряжения и:правления клкчевым регулятором, о т л и ч аю и е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования зарядного напряжения, оно снабгкепо двуг.гя конденсаторами, в качестве кгпочевого регулятора зарядного

Гока испОльзовачы симис "Орг=1: а вторичные обмотки трехфазного трансаорматора соеди»

HBHbI II0 схеме открытого треугэльника и подкл10чены ко входной ди=-:"Опали мостОвэгО вылрямитсля, при этом Одни ООкладки ОбОих конденсаторов подключены к началу одной вторичнои фазной обмотки трансфор матора непосредственно, а вторые — к кониу через симистэры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1, Авторское свидетельство ь 131593 кл.H 01 1тг 45/04., 1974 -, 2. Заявка ¹ 1859310/07 эт 1974 г., IID кэтэрэй принятэ решение э вь1даче автэрскэгэ свидетельства (прэтэтип).

534827 т"

-отасаитель - 1. 1- айдина . ехред М. !;езицкаи Корректор H. Ковалева

Редакто le. Фельдман

Филиал И!!П "йэтепт"., Г.,"х жгород, ул. Проектная, За --.,=)о64 о 8 Тираж 882 Подписное

ИМИДЖИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дела;,< изобретений и открытий .! :- :ОЗ:,,""1осыа, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5