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 пц 584387

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.11.75 (21) 2187522/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 05.12.77 (51) М. Кл г Н 021 7/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.355.164 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. К. Земан, А. В. Кобзев и В. А. Скворцов

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим аккумуляторам, и может быть использовано для ускоренного заряда аккумуляторных батарей в процессе эксплуатации.

Известны устройства, осуществляющие заряд аккумуляторных батарей разнополярным импульсным током, содержащие регулируемые зарядные выпрямители, управляемые ключевые элементы, линейные дроссели, в которых энергия, отдаваемая аккумуляторными батареями при протекании импульса разрядного тока, рассеивается на сопротивлениях или ключевом элементе (1).

Недостатка ми этого устройства являются большое количество управляемых силовых ключевых элементов, сложность управления и низкие эпергетнческие показатели за счет того, что энергия, отдаваемая аккумуляторами при протекании импульсов разрядного тока рассеивается на активных сопротивлениях.

Наиболее близким по технической сути является устройство, содержащее конденсатор, коммутирующий дроссель, управляемый зарядный выпрямитель, соединенный последовательно с линейным дросселем и совместно с ним шунтированный тиристорным ключом, который через диод подсоединен к аккумуляторной батарее (2).

1-1едостатком устройств этого типа является значительная трудность регулирования пара. метров разрядного импульса, так как для этого необходимо изменять параметры коммутирующего L тить, что в данном устройстве амплитуда разрядного импульса принципиально не может быть меньше амплитудного значения зарядного тока, так как в противном случае невоз10 можна самокоммутация тиристора.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение устойчивости работы и упрощение регулирования параметров разрядного импульса.

С этой целью последовательно с тиристорным ключом введен вспомогательный источник и параллельно диоду включена цепочка, состоящая из конденсатора, разделительного диода и коммутирующего дросселя, причем

20 разделительный диод и коммутирующий дроссель зашунтированы вспомогательным тиристором, включенным согласно с управляемым зарядным выпрямителем.

С целью упрощения системы управления, 25 управляющий электрод вспомогательного тиристора подключен между катодом разделительного диода и коммутирующим дросселем.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2—

30 вариант схемы устройства.

Устройство для заряда аккумуляторных батарей асимметричным током содержит управляемый зарядный выпрямитель 1 (блок управления выпрямителем на фиг. 1 не показан), соединенный последовательно с линейным дросселем 2 и совместно с ним шунтирован тиристорным ключом 3) который через диод 4 IIoglk Ilo IeH I акк vl) I TQ HDÉ батарее

5, а параллельно диоду 4 включена цепочка, состоящая из конденсатора 6, разделительного диода 7, коммутирующего дросселя 8, причем разделительный диод 7 и коммутирующий дроссель 8 зашунтированы вспомогательным тиристором 9 и последовательно с тиристорным ключом 3 включен вспомогательный источник 10.

Тиристорный ключ 3 и вспомогательный тиристор 9 подключены к системе управления 11 тиристор ами.

Устройство работает следующим образом.

При запертом тиристорном ключе 3 управляемый зарядный выпрямитель 1 через дроссель 2 и диод 4 подключен к группе аккуму ляторных батарей 5 и осуществляет их заряд сглаженным током. Конденсатор 6 практически разряжен, так как падение напряжения на диоде 4 в проводящем состоянии мало.

При отпирании тиристорного ключа 3 ток, обусловленный направлением вспомогательного источника 10, управляемого зарядного выпрямителя 1 и индуктивностью линейного дросселя 2 протекает по цепи: управляемый зарядный выпрямитель, линейный дроссель, тиристорный ключ, вспомогательный источник. Энергия, потребляемая от сети, запасается индуктивностью линейного дросселя 2. Одновременно через группу аккумуляторных батарей 5 протекает импульс разрядного тока, который формируется при заряде конденсатора 6 по цепи: группа аккумуляторных батарей, конденсатор, разделительный диод, коммутирующий дроссель, тиристорный ключ, вспомогательный источник. Длительность импульса разрядного тока и его амплитуда определяются величинами: индуктивности коммутирующего дросселя 8, емкости конденсатора 6 и напряжения вспомогательного источника 10.

Так как постоянная времени контура разрядного тока определяется из условия т=1.С, то длительность импульса разрядного тока регулируется величиной индуктивности,тогда емкость конденсатора определяется из условий коммутации тиристорного ключа 3, а амплитуда тока разряда изменением напряжения вспомогательного источника.

При этом энергия разряда аккумуляторной батареи запасается конденсатором 6, который заряжается практически до удвоенной суммы напряжений вспомогательного источника 10 и группы аккумуляторных батарей 5. В момент отпирания вспомогательного тиристора 9 напряжение конденсатора 6, заряженного в предыдущем интервале в полярности, указанной

HB фиг. 1, прикладывается к тиристорному

584387 ключу 3 по цепи: конденсатор, группа аккумуляторных батарей, вспомогательный источник, тиристорный ключ, вспомогательный тиристор.

При запирании тиристорного ключа ЭДС самоиндукции дросселя 2, напряжения зарядного выпрямителя 1 и конденсатора 6 суммируются и через группу аккумуляторных батарей 5 вначале по цепи: управляемый заряд1О ный выпрямитель, линейный дроссель, вспомогательный тиристор, конденсатор, группа аккумуляторных батарей, протекает прямой ток, обусловленный суммарным напряжением, и энергия, запасенная линейным дросселем 2

15 и конденсатором 6 в предыдущем интервале отдается на заряд группы аккумуляторных батарей 5. При этом конденсатор 6 разряжается практически до нуля, после чего открывается диод 4 и по цепи: управляемый заряд20 ный выпрямитель, линейный дроссель, диод

4, группа аккумуляторных батарей, продолжается заряд группы аккумуляторных батарейй.

Частота замыкания тиристорного ключа мо25 жет быть любой и выбирается в соответствии с требованиями технологии процесса заряда.

При отсутствии необходимости получения регулируемой паузы между импульсами прямого и обратного тока в целях упрощения систе00 мы управления управляющий электрод вспомогательного тиристора 9 подключен между катодом разделительного диода 7 и коммутирующим дросселем 8 (см. фиг. 2). В этом случае, когда ток разряда аккумуляторных зь батарей 5 спадает до нуля и разделительный диод 7 запирается, напряжение, формирующееся на его зажимах, отпирает вспомогательный тиристор 9.

Предложенное устройство для заряда акку40 муляторных батарей разнополярным импульсным током позволяет изменять импульсы разрядного тока в широких пределах при высоком КПД и может быть применено в комплексе с любым зарядным выпрямителем в любых

45 зарядных хозяйствах.

Формула изобретения

1. Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее

50 конденсатор, коммутирующий дроссель, управляемый зарядный выпрямитель, соединенный последовательно с линейным дросселем и совместно с ним шунтированный тиристорным ключом, который через диод подключен

55 к аккумуляторной батарее, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения устойчивости работы и упрощения регулирования параметров разрядного импульса, последова00 тельно с тиристорным ключом введен вспомотельный источник и параллельно диоду включена цепочка, состоящая из конденсатора, разделительного диода и коммутирующего дросселя, причем разделительный диод и

05 коммутирующий дроссель зашунтированы

5843о7

Фиг.!

Составитель И. Найдина

Редактор Н, Хлудова Техрсд H. Рыбкина Корректоры: В. Дод и Л. Тарасова

Заказ 2608/1 Изд. № 970 Тираж 917 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 вспомогательным тиристором, включенным согласно с управляемым зарядным выпрямителем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения системы управления, управляющий электрод вспомогательного тиристора подключен между катодом разделительного диода и коммутирующим дросселем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3597673, кл. 390 — 5, 1971.

2. Авторское свидетельство № 4б3176, кл.

II 02J 7/10, 1973.