Устройство для заряда аккумуляторной батареи

Устройство для заряда аккумуляторной батареи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° 1

О П " — Н--И- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 580612

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.02.76;(21) 2332751/07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.2 Н 023 7/10 (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень № 42 (45) Дата опубликования описания 21.11.77 (53) УДК 621.355.1 (,088.8) по, делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. Г. Николаев и Ю. А. Куликов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Государственнык комитет (23)

23 Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к зарядным устройствам, используемым для заряда аккумуляторов как в стационарных условиях, так и на подвижных объектах, где напряжение зарядного источника может быть меньше, равно или больше напряжения батареи.

Известно устройство для заряда аккумуляторных батарей от источников переменного тока с использованием емкостных токоограничителей-делителей напряжения.

Такое устройство содержит двухполупериодный мостовой выпрямитель, выходная диагональ которого соединена с клеммами заряжаемой батареи, а клеммы входной — с одним из конденсаторов емкостного делителя напряжения, при этом одна клемма входной диагонали подключена к клемме источника через дроссель и второй конденсатор упомянутого делителя, а вторая клемма входной диагонали и источника соединены непосредственно одна с другой (1).

Такое устройство обеспечивает заряд батареи со сравнительно высоким КПД и предохраняет батарею от перезаряда, однако заряд батарей, осуществляемый через два включенных последовательно вентиля, характеризуется сравнительно большими потерями мощности, а устройство — относительно большой сложностью.

Известно также устройство для заряда батареи от источника переменного тока с использованием коммутируемого емкостного токоограничителя-делителя напряжения, ток за5 ряда аккумуляторов в котором протекает через один из вентилей выпрямителя (2). Это устройство может быть использовано только для заряда батарей с четным числом аккумуляторов и требует вывода средней точки акку10 муляторной батареи. Рассмотренные устройства обеспечивают заряд батареи только от источника переменного тока, напряжение которого имеет синусоидальную форму. При прямоугольной форме напряжения указанные

15 устройства применять нецелесообразно из-за низкого КПД заряда аккумуляторов.

Целью изобретения является разработка схемы зарядного устройства, обеспечивающего упрощение и повышение КПД заряда бата20 реи с любым, в том числе и с нечетным, числом аккумуляторов, с одновременным сокращением числа элементов устройства до минимума при заряде аккумуляторной батареи до напряжения, равного, например, половине амплитудного значения напряжения источника переменного тока.

С этой целью линейный дроссель дополнительно снабжен выводом средней точки и полуобмотки дросселя включены в два смежных

30 плеча мостового выпрямителя, прилегающие к

580612

50

60

3 отрицательной клемме моста, при этом вывод средней точки дросселя подключен к отрицательной клемме батареи.

На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — то же, варианты.

В устройстве клеммы 1 и 2 источника 3 переменного тока соединены с клеммами входной диагонали двухполупериодного мостового выпрямителя 4, два плеча которого образованы диодами 5 и 6, а два других — полуобмотками 7 и 8 линейного дросселя 9, имеющего вывод средней точки, и выполнены на одном магнитопроводе.

Катоды диодов 5 и 6 соединены с положительной клеммой заряжаемой аккумуляторной батареи 10, отрицательная клемма которой подключена к выводу средней точки дросселя

9, ограничивающего ток заряда батареи и осуществляющего деление в два раза напряжения источника 3.

В полупериоде изменения тока источника, когда напряжение клеммы 1 положительное, клеммы 2 отрицательное, заряд аккумуляторной батареи 10 будет происходить по цепи: клемма 1 источника, диод 5, плюс батареи, минус батареи, средняя точка дросселя 9, полудроссель 8 и клемма 2 источника переменного тока 3.

В следующем полупериоде изменения напряжения источника батарея заряжается по цепи: клемма 2 источника, диод 6, плюс батареи, минус батареи, средняя точка дросселя 9, полудроссель 7 и клемма 1 источника переменного напряжения.

Далее процесс заряда батареи повторяется циклически.

Предложенное устройство мостового выпрямителя, два плеча которого образуют полудроссели, выполняющие роль и токоограничителя и делителя напряжения одновременно, позволяет передавать энергию источника тока в аккумуляторную батарею с более высоким

КПД, проще известных и содержит вдвое меньше вентилей.

Действительно, двухполупериодное выпрямление зарядного тока в предложенном мостовом выпрямителе осуществляется лишь двумя диодами, проводящими ток поочередно, в результате чего потери энергии в диодах уменьшаются вдвое. Кроме того, конструктивное выполнение полудросселей на одном магнитопроводе позволяет переделать энергию источника не только электрическим, но и электромагнитным путем. Электромагнитная передача энергии источника в батарею осуществляется за счет того, что обе полуобмотки охвачены одним и тем же магнитным потоком.

Автотрансформаторная связь полудросселей позволяет благодаря тому, что энергия источника передается одновременно и электрическим и электромагнитным путем, улучшить удельные энергетические показатели

4 устройства. Из-за автотрансформаторной связи полудросселей (с коэффициентом трансформации, равным 2) действующее значение типовой (расчетной) мощности полудросселей почти вдвое меньше их проходной мощности.

Это позволяет вдвое уменьшить вес дросселя, что уменьшает потери мощности в нем и увеличивает КПД устройства в целом при заряде батареи до напряжения, вдвое меньшего амплитудного значения напряжения источника 3.

Описанное устройство обеспечивает заряд батареи как от источника синусоидального, так и прямоугольной формы напряжения.

На фиг. 2 приведена схема устройства с полудросселями, выполненными по автотрансформаторной схеме на понижение напряжения, т. е. такое устройство обеспечивает заряд батареи от источника, напряжение которого превышает напряжение батареи более чем в два раза. На фиг. 3 представлена схема устройства с полудросселями, выполненными по автотрансформаторной схеме на повышение напряжения, т. е. такое устройство обеспечивает заряд батареи от источника, напряжение которого может быть даже меньше напряжения батареи.

При необходимости регулирования величины среднего значения зарядного тока батареи полудроссели выполняются с необходимым для этого количеством выводов.

Формула изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее однофазный источник переменного тока, токоограничивающее сопротивление, выполненное, например, в виде линейного дросселя, и двухполупериодный мостовой выпрямитель, катоды вентилей которого соединены с положительной клеммой аккумуляторной батареи, а клеммы входной диагонали — с источником переменного тока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения КПД при заряде аккумуляторной батареи до напряжения, равного половине амплитудного значения напряжения источника переменного тока, линейный дроссель дополнительно снабжен выводом его средней точки и полуобмотки дросселя включены в два смежных плеча мостового выпрямителя, прилегающие к отрицательной клемме моста, при этом вывод средней точки дросселя подключен к отрицательной клемме батареи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 403007, кл. Н 02J 7/10, 1974.

2. В. А. Орлов, «Малогабаритные источники тока». Воениздат МО СССР, 1970, с. 193, рис. 81.

580612

Фиг.!

Я

Фиг. 8

Фиг. 2

Составитель И. Найдина

Техред Н. Рыбкина

Редактор Н. Хлудова

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2793/15 Изд. № 913 Тираж 917 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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