Устройство для коммутации параллельно-работающих электрохимических источников тока

Устройство для коммутации параллельно-работающих электрохимических источников тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСЛЙИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (е1) 61 0242

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 11.1076 (21) 2410311/24-07 с присоединением заявки М(23) (1риоритет (43) Опубликовано05.0б.78. Бюллетень 36 21 (51) М. Кл.

H 02 J 7/36

Государственный квинтет

Совета Инниотроа СССР оо делан изобретений и открытий (53) УДК б 21. 355. 1 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 05.05.78 (72) Автор изобретения

A.È.3àñóõèí (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ ПАРАЛЛЕЛЬНО

РАБОТИОЩИХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

ТОКА

Изобретение относится к,устройстsaM, обеспечивающим подключение и отключение от общих силовых шин параллельно работающих электрохимичес-. ких источников постоянного тока, на- 5 пример, на базе топливных элементов, и может быть использовано при создании систем энергопитания потребителей постоянным током.

При создании энергосистем постоян- 10 ного тока на базе электрохимических источников, например топливных элементов, для получения требуемого напряжения последние соединяют по последовательно-параллельной схеме в )5 модули, которые для обеспечения надежности и требуемой мощности энергосистемы подключают параллельно к общим шинам.

В связи с этим возникает необходи- 20 мость в коммутации параллельно работающих источников тока, т.е. их подключения к общим шинам и отключения от них.

Известно устройство для подключе- 25 ния электрохимических источников тока при помощи электромагнитных контакторов (1) . Использование контакторов, несмотря на простоту управления, не всегда допустимо с точки 80 зРения пожаровзрывобезопасности, а применение пожаровзрывозащищеннйх контакторов значительно увеличивает вес и габариты устройства.

Известно также устройство для комМутации параллельно работающих электрохимических источников тока, содержащее соединенные последовательно с каждым источником включающие тиристоры, коммутирующий конденсатор и. вспомогательные тиристоры t 23 .

Это устройство имеет большие габариты и вес вследствие использования для каждого источника индивидуального выключателя, а также сложную схему вследствие сложности каждого выключателя.

Цель изобретения — упрощение устройства, уменьшение его веса и габаритов.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для коммутации параллельно работающих электрохимических источников тока, содержащее последовательно соединенные с каждым источником включающие тиристоры, коммутирующий конденсатор и вспомогательные тиристоры, введен переключатель полярности подключения коммутирующего конденсатора, причем

610242 каждь@ вспомогательный тиристор подключен Одним силовым электрОДОМ к точке соединения соответствующего источника и включающего тиристора, а другим силовым электродом — к общей точке источников тока через коммути5 рующий конденсатор и укаэанный переключатель полярности его подключения.

Схема устройства изображена на чертеже. устройство содержит параллельно включенные электрохимические источники тока 1, подключенные через включающие тиристоры 2 к силоам клеммам 3 и 4, нагрузку 5, вспомогательные тиристоры б, катоды которых соединены между собой и через переключатель голярности подключения 7 соединены с одной обкладкой коммутирующего конденсатора

8, вторая обкладка которого через тОкОограничивающий резистОр 9 H кОНтакты переключателя подключения 7 соединена с общей силовой клеммой 4 источников тока 1. Переключатель 7 полярности подключения конденсатора содержит вспомогательные реле 10 и 11,25 подключенные через диоды 12 и 13 параллельно конденсатору, и переключающее реле 14, обмотка которого соединена с силовой клеммой 4 и через контактные группы реле 10 и il - C cn oH 30 клеммой 3. устройство работает следующим образом. В исходном состоянии все вклю. чающие тиристоры 2 и вспомогательные тиристоры б выключены, конденсатор разряжен, обмотки переключающего реле 14 и вспомогательных реле 10 и 11 обесточены. Подачей запускающих импульсон на управляющие электроды тиристоров 2 электоохимические источ40 ники тока l подключаются к силовой клемме 3. и к нагрузке 5. Если необходимо отключить от силовой клеммы 3 какой-либо источник, на управляющий электрод соответствующего вспомогательного тиристора подают запускающий импульс, тиристор открывается, и создается цепь для протекания тока заряда конденсатора от положительного вывода отключаемого источника тока через открытый вспомогательный тиристор, контакты реле 14 и токоограничивающий резйстор 9 к отрицательному выводу отключаемого-источника.

При этом вследствие падения вольтамперной характеристики напряжение на 55 отключаемом источнике снижается, и тем больше, чем меньше номинал резистора 9 и чем больше емкость конденсатора. Параметры последних выбирают таким образом, чтобы при вклю-, Е1 чении вспомогательного тиристора на отключаемом источнике тока происхо-дила просадка напряжения, достаточная для надежного закрывания соответствующего включающего тиристора образующейся пои этом запирающей разностью напряжений между силовой клеммой 3 и положительным выводом отличаемого „ источника тока.

По мере заряда конденсатора напряжение на нем возрастает. Когда оно достигает определенной величины, включается вспомогательное реле 10, обмотка которого через диод 12 подключена параллельно конденсагору.

Включение реле 10 вызывает срабатыва ние переключающего реле 14 по цепи силовая клемма 3, нормально замкнутые контакты реле ll нормально разомк нутые контакты реле 10, силовая клемма 4. Реле 14 самоблокируется своим нормально разомкнутым койтактом, вклк ченным параллельно нормально разомкнутому контакту реле 10.

Переключение контактных групп реле 14 вызывает разрыв цепи, по которой протекает ток заряда конденсатора, в результате чего закрывается вспомогательный тиристор и одновременно положительно заряженная обкладка конденсатора подключается к отрицательной силовой клемме 4, а отрицательно заряженная — к катодам вспомогательных тиристоров, и устройство вновь готово к следующим отключениям.

Напряжение срабатывания реле 10 и 11 выбирают таким, чтобы оно соответствовало окончанию заряда конденсатора.

В этом случае контактные группы реле

14 коммутируют незначительные токи в сравнении с -.îêàìè нагрузки источников тока.

Описанное устройство не нуждается в дополнительных гальванически разделенных источниках напряжения, один коммутирующий конденсатор обеспечивает отключение источников тока, кроме последнего. Кроме того, при отключении источников тока отсутствуют коммутационные перенапряжения на силовых клеммах энергоустановки.

Использование устройства для коммутации параллельно работающих электрохимических источников тока позволяет повысить надежность энергоустановок на их основе и уменьшить их вес и габариты.

Формула изобретения устройство для коммутации параллельно работающих электрохимических источников тока, содержащее соединенные последовательно с кажем источником включающие тиристоры; коммутирующий конденсатор и вспомогательные тиристоры, о т л и ч а ю щ е e c я тем, что, с целью его упрощения, уменьшения его веса и габаритов, в него введен переключатель полярности подключения коммутирующего конденса610242

Составитель В.Оглоблев

Техред H. Бабурка Корректор С.Ямалова

Редактор Б.Федотов

Заказ 3030/45 Тираж 892 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Р Ф

У ° Ф

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

Хора причем каждый вспомогательный тиристор подключен одним силовым электродом к точке соединения соответствующего источника и включающего тиристора, а другим силовым электродом - к общей точке источников тока через коммутирующий конденсатор и указанный переключатель полярности его подключения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США 93496450, кл.323-15, 1969.

2.. Электротехническая промышленность, сер. Преобразовательная техника, 1976, вып. 4 (75), с.12, Окунев В.A. и др. Быстродействующий тиристорный выключатель.