Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током

Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ц 546994

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.01.75 (21) 2107757j07 (51) М. Кл.- "Н 021 7/12 с присоединением заявки № 2116079/07

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень ¹ 6 (53) УДК 621.355.163 (088.8) ло делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 28.03.77 (72) Автор изобретения

В. H. Филатов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для заряда аккумуляторов.

Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее источник переменного тока, управляемый выпрямитель, зарядную и разрядную цепи, причем разрядная цепь выполнена в виде последовательно соединенных управляемого вентиля и конденсатора, включенного согласно с батареей и заряжаемого через дроссель от дополнительного выпрямителя (1).

Известно также устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее зарядный выпрямитель на основе регулируемого автотрансформатора с двумя группами подвижных токосъемных контактов и сглаживающим дросселем на выходе и узел формирования отрицательных — разрядных импульсов тока, состоящий из последовательно включенных дросселя, тиристора и конденсатора, перезаряд которого осуществляется шунтирующей его вентильно-дроссельной цепочкой (2).

Недостатками известных устройств являются возможность срывов формирования асимметричного тока и закорачивание батареи аккумуляторов по цепи, образованной последовательно включенными дросселем, тиристором и перезарядной вентпльно-дроссельной цепочкой.

Для повышения надежности, снижения установленной мощности элементов устройства и повышения его к.п.д. в предлагаемом устройстве перезарядная цепочка выполнена в виде вторичной обмотки сглаживающего дросселя, подключенной через дополнительный выпрямитель непосредственно к одной обкладке

1О конденсатора и через нулевую точку трансформатора и катодную группу вентилей выпрямителя к другой обкладке конденсатора.

На фпг. 1 и 2 даны принципиальные схемы описываемого устройства.

15 Устройство (см. фнг. 1) содержит автотрансформатор 1, дроссели 2 и 3, диоды 4 — 10, тнристор 11 и конденсатор 12. Автотрансформатор 1 имеет две группы подвижных токосъемных контактов, к одной пз которых под2О ключена анодная группа диодов 4 — 6, а к другой — катодная группа диодов 7 — 9, образующих трехфазный разомкнутый мостовой выпрямитель со сглаживающим дросселем 2 на выходе. Параллельно выходным зажимам

25 выпрямителя подключены узел формирования отрицательны.. — разрядных импульсов тока, состоящий из последовательно включенных дросселя 3, тирпстора 11 и конденсатора 12, а также заряжаемая аккум1 ляторная батарея

546994

3

13. Общая точка соединения катода тирпстора

11 и обкладки конденсатора 12 подключена через последовательно включенные диод 10 и вторичную обмотку сглаживающего дросселя

2 к нулевой точке автотрансформатора 1.

Выпрямитель на основе трехфазного автотрансформатора 1, диодов 4 — 9 и сглаживающего дросселя 2 обеспечивает выпрямление питающего напряжения и заряд аккумулятор«ой батареи 13 постоянным сглаженным током.

Пусть в установившемся режи»е в момент

/=0 напряжение на обкладках конденсатора

12 соответствует указанному на фиг. 1. При подаче управляющего импульса на тиристор

11 конденсатор 12 перезаряжается по цепи: конденсатор 12 — тиристор 11 — дроссель 3— аккумуляторная батарея 13, по которой протекает перезаряд«ый импульс тока малой длительности и большой амплитуды, являющийся отрицательным — разрядным для аккумуляторной батареи 13.

После того, как конденсатор 12 перезарядится до напряжения противоположной полярности и разрядный импульс тока пройдет нулевое значение, тиристор 11 запирается и к нему прикладывается обратное напряжение, равное разности напряжений на конденсаторе 12 и аккумуляторной батарее 13. 11оскольку это напряжение на конденсаторе 12 является одновременно и прямым для диода 10, происходит процесс обратного перезаряда конденсатора по цепи: конденсатор 12 — диод 10 — вторичная обмотка сглаживающего дросселя 2 — оомотки трансформатора 1 — анодная группа диодов 4 — б — первичная обмотка сглаживающего дросселя 2 — аккумуляторная батарея

13. Суммарная э.д. с., действующая в этом контуре, определяется как разность суммы напряжений конденсатора 12 и трехфазного полумостового выпрямителя 4 — 6 и встречной им э. д. с. аккумуляторной батареи.

Под действием суммарной э.д. с. в указанной цепи протекает перезарядный ток конденсатора 12, являющийся одновременно и зарядным для ак!кумуляторной батареи 13, т. е. энергия разряда, запасенная в конденсаторе, используется теперь для дополнительного заряда аккумуляторной батареи.

После того, как конденсатор 12 перезарядится до напряжения первоначальной полярности, указанной на фиг. 1, диод 10 запирается и процесс работы узла формирования отрицательных импульсов тока повторяется.

Благодаря тому, что перезарядный ток конденсатора протекает через аккумуляторную батарею, обеспечивается рекуперация энергии разряда обратно,в аккумуляторную батарею для ее дополнительного подзаряда во время протекания положительных зарядных импульсов тока, а следовательно, повышается к. п.д. заряда.

3а счет подключения перезарядной цепочки между обкладкой конденсатора 13 и нулевой точкой автотрансформатора 1 чстпаняется

55 возможность короткого замыкания аккумуляторной батареи по внутренним цепям зарядного устройства и повышается надежность его

paGoòL«Э-о позволяет снизить не только установленную мощность перезарядного и сгла. :;;:.ва!ощего дросселей (в известных схемах их индуктивность приходится выбирать не из условия сглаживания токов, а из условия обеспечс«ия устойчивой коммутации тиристора

11), по п осгальных элементов узла формпроьа««я отрицатель«ых импульсов (не надо де. !с!! ь запаса по моин«ости В расчете на Возможные срывы формирования тиристора 11).

Дополнительное снижение установленной мощности и уменьшение габаритов устройства обеспечиваются за счет выполнения сглаживающего и перезарядного дросселей в виде двухобмоточного дросселя на общем магнитопроводе, причем как за счет совмещения двух дросселей в одном, так и за счет влияния взаи»оиндукцип, позволяющей уменьшить число витков обмоток.

На фиг. 2 показано устройство, в котором выпрямительный диод 10, представляющий собой однофазный однополупериодный выпрямитель (по отношению к напряжению конденсатора 12), заменен однофазным двухполупериодным выпрямителем 14, выполненным, например, по мостовой схеме. Такое выполнение выпрямителя позволяет использовать его одновременно не только для перезаряда конденсатора, но и для увеличения суммарной э. д.с., действующей в контуре перезаряда конденсатора.

Двухполупериодный однофазный выпрямитель обеспечивает дополнительно выпрямление переменного напряжения пульсации, выделяющегося на вторичной обмотке сглаживающего дросселя 2 при протекании в его пер вич«ой обмотке выпрямленного основного заряд.!ого тока. Выпрямленное напряжение складывается с напряжением на конденсаторе, обеспечивая этим перезаряд последнего до более высокого начального напряжения, что позволяет значительно увеличить амплитуду OTрицательных импульсов тока, особенно при малых напряжениях заряжаемой аккумуляторной батареи 13.

Для сглаживания выпрямленного напряжения пульсации, а также для обеспечения условий перезаряда двухполупериодный выпрямитель 14 должен включать в себя выходной дроссель. Для обеспечения возможности регулирования отрицательных — разрядных импульсов тока перезарядный выпрямитель 14 может быть выполнен управляемым.

Формула изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее зарядный выпрямитель на основе регулируемого автотрансформатора с двумя группами подви кпых токосъемных контактов и сглаживающим дросселем на выходе и узел формиро546994

1 б у / у

Составитель И. Найдина

Текред T. Гревцова

Корректор H. Аук

Редактор A. Пейсоченко

Заказ 800/I Изд. ¹ 194 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делана изооретенин II открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская íao., д, 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 вания отрицательных — разрядных импульсов тока, состоящий из последовательно включенных дросселя, тиристора и конденсатора с перезарядной цепочкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, снижения установленной мощности элементов устройства и повышения его к.п.д., перезарядная цепочка выполнена в виде вторичной обмотки сглаживающего дросселя, подключенной через дополнительный выпрямитель непосредствечно к одной обкладке конденсатора и через пулевую точку трансформатора и катодную группу вентилей выпрямителя к другой обкладке конденсатора.

5 Источники информации, принятые во внима11ие при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 404146, кл. Н 02J 7i 10, 1973.

2. Авторское свидетельство № 430454, 10 кл. Н Olm 45/04, 1974 (прототип).