Устройство для заряда аккумуляторной батареи

Устройство для заряда аккумуляторной батареи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н Ы Е <» 5422в4

ИЗОБРЕТЕН ЫЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 06.01. 75 (21) 2093705/07 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (43) Опубликовано05 pl 77 Б,оллетень М 1 (51) М. Кл.е

Н 02 J 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изооретений и открытий (53) УДК 621 355 163 (088.8), (45) Дата опубликования описания17.03.77

А. И. Хоменко и В. Н. Зулл (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Изобретение относится к устройствам для заряда аккумуляторных батарей и питания цепей управления вагона метрополитена.

Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи пульсирующим током, использующее ключевой элемент, orраничивающий дроссель в цепи заряда, шунтированный совместно с батареей диодом и систему управления зарядом fl j. 10

Известно также аналогичное устройство для заряда батареи, использующее транзисторный ключевой элемент в цепи заряда С27.

Однако эти устройства мало надежны и l5 не могут быть использованы для заряда аккумуляторной батареи вагона метро.

Известно так.ке устройство для заряда аккумуляторной батареи от сети постоянного тока через тиристорный ключ с комму-20 тир уюшей R I» — цепью.

Йля управления этим ключом используется измерительчый мост и схема управления, выполненная в виде транзисторного блокинг-генератора f3). Но это устройство имеет большое число элементов, что отражается на его энергетических показателях и надежности.

Цель изобретения — повышение надежности и улучшение энергетических показателей. для этого устройство снабжено цепочкой последовательно соединенных стабилитрона и резистора, включенной между минусом источника питания и точкой соединения конденсатора и дросселя коммутирующей цепи, точка соединения стабилитрона и резистора этой цепи через диод подключена к базе транзистора блокинг-генератора, а в одно из плеч измерительного моста включены параллельно соединенные переменный резистор и коллекторно- эмиттерный переход дополнительного транзистора, база которого через диод подсоединена к коллектору второго дополнительного транзистора, включенного в диагональ измерительного моста.

На чертеже представлена схема предлааемого устройства.

Устройство содержит тиристорный ключ 1 с коммутирующей цепью в виде колебатель542294 ного контура с коммутирующим конденсатором 2 и ограничивающим дросселем 3.

Измерительный орган устройства выполнен в виде нелинейного моста на резисторах

4 — 7 и стабилитроне 8, в диагональ которого включен транзистор 9.

Управчен,". тиристорным ключом осушествляетс» " блокинг-генератора, состоящего из - -анзистора 10, диода 11, трансформатора 12, конденсатора 13 и резисторов 14, 15. Питается бпокинг-генератор от стабилитрона 16 со сглаживающим конденсатором 17.

Бепочка, состоящая из стабипитрона

18 рези-,.тора 9 и диода 20, осуществляет контроль за уровнем напряжения на коммутирующем конденсаторе и служит для запрета генерации управляющих импульсов до окончания цикла его перезаряда, исключая возможность сбоя тиристорного ключа. Пока тиристор 1 закрыт и конденсатор 2 не перезарядилсч, потенциал точки соединения конденсатора 2 и дросселя 3 больше напряжения стабилизации стабилитрона 18, напряжение снимаемое со стабилитрона 18 через диод 20 запирает транзистор 10.

После перезаряда конденсатора 2 потенциал указанной выше точки падает почти до нуля и запрет снимается.

Аккумуляторная батарея подключается к ключу через ограничивающий дроссель

21 и предохранитель 22 и шунтируется вместе с последними диодом 23.

Узел зашиты от аварийных повышений напряжения ссстсит»з индуктивности 24 тиристора 25 и схемы управления 26.

Требуемая характеристика "вход-выход" обеспечивается регулируемыми резисторами 5, 6 и транзистором 27, который включает или выключает резистор

6 из нелинейного моста, меняя соотношеlO ние его плеч.

Устройство для заряда аккумуляторной батареи работает следующим образом. При подаче напряжения контактной сети принципиально возможны два случая: напряжение на батарее больше 0 срабатывания, в этом случае по указанным ниже 36 причинам, тиристорный ключ не работает, ток заряда равен нулю и напряжение на батарее меньше U срабатывания, батарея начинает заряжаться. Ключ работает с постоянными длительностью импульса и частотой, так как при соответствующей настройке резистора 5 транзистор 9 закрыт, транзистор 27 открыт и блокинг-генератор генерирует с постоянной частотой импульсы B цепь управления тиристора 1. Ток «1 заряда ограничивается дросселем со сталь» ным сердечником, который за счет запасенной энергии во время включенного состояния тиристора создает ток в аккумуляторной батареи через диод 23 в те промежутки времени, когда ключ закрыт. По мере заряда аккумуляторной батареи напряжение на ней растет и достигает величины срабатывания„транзистор 9 открывается, так как потенциал его базы становится более отрицательным, чем его эмиттера. От „.ытие транзистора 9 приводит к закрытию транзистора 27 и включению резистора 6 в нелинейный мост, к запиранию транзистора 10, а следовательно, прекращению генерирования импульсов управления блокинг-генератором. Ключ прекращает работать, ток заряда становится равным нулю, и батарея начинает разряжаться на нагрузку.

При разряде аккумуляторной батареи до уровня равного ипи ниже 0 отпускания транзистор 9 закрывается, так как потенциал базы его становится более положительным, чем эмиттер. Закрытие транзистора 9 вызывает открытие транзисторов 27, 10 и генерирование импульсов управления блокинг-генератором.

Тиристорный ключ запускается, и батарея вновь начинает заряжаться. Далее процессы повторяются.

В схеме предусмотрена защита от аварийных повышений напряжения на аккумуляторной батарее. Для этой цели служит дроссель 24, тиристор 25 и схема управления им 26. При аварийном повышении напряжения схема управления 26 создает ток в цепи управления тиристора 25, вызывая его включение и сгорание предохранителя 22. Аккумуляторная батарея отключается от сети, а схема управления остается закороченной. При этом возможны два случая:

1. При перенапряжении, вызванном выходом из строя тиристора 1 срабатывает автомат защиты от коротких замыканий, установленный на вагоне.

2. Если перенапряжение вызвано отказом схемы управления то в этом случае на тиристор 1 прекратятся импульсы управления, тиристор выктпочится и больше не включится. Ограничение скорости нарастания тока короткого замыкания через тиристор 25 достигается за счет включения дросселя 24.

Ф ормупа изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи, ссдержашее источник постоянно54 го тока, тиристорный ключ с коммутируюшей R L — цепью, включенный между источником и батареей, измерительный мост и схему управления тиристорным ключом, выполненную в виде блокинг-генератора на транзисторе, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения энергетических показателей устройства, оно снабжено цепочкой последовательно соединенных стабилитрона и резистора, включенной между минусом источника питания и точкой соединения конденсатора и дросселя коммутируюшей цепи, точка соединения стабилитрона и резистора этой цепи через диод подключена к базе транзистора блокинггенератора, а в одно из плеч измеритель2294 ного моста включены параллельно соединенные переменный резистор и коллекторно-эмиттерный переход дополнительного транзистора, база которого через диод подсоединена к коллектору второго дополнительного транзистора, включенного в диагональ измерительного моста.

Источники информации, принятые во

)ф внимание при экспертизе:

1. Патент CIIIA № 3601794, 1971 г., кл. 3 20-3 9.

2. Патент Франции М 1528702. 1968 г„ кл. Н 02 Т

3. Авторское свидетельство СССР № 385362, кл. Н 01 М 45/04 от

1 9 73 г. (прототип ) .

Составитель И. Найдина

Редактор В. Фельдман Техред О. Луговая Корректор В. Зорина

Заказ 5996/34 Тираж 882 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4