Устройство для заряда аккумуляторной батареи
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ау (22) Заявлено 07.01. 81 (21} 3232253/24 07 (31) М. Кл.з
Н 02 J 7/10
Н 02 Н 7/12 с присоединением заявки N (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК е 21. 355. ,163 (088.8) Опубликовано 15.1102,Бюллетень ¹42
Дата опубликования описания 15. 11. 82 (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ
БАТАРЕИ
Изобретение относится к устройст вам регулирования мощностью источников питания и может быть применено как зарядное устройство для заряда аккумуляторов различной емкости.
Для заряда аккумуляторов довольно часто применяют выпрямители переменного тока, выполненные по мостовой схеме, у которых для регулирования зарядного тока используют управл немые вен тили .
Для заряда аккумуляторных батарЕй широко используются управляемые вентили, например тиристоры, поз ноляющие осуществлять регулирование зарядного тока в широком диапазоне.
Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи от источника переменного напряжения через диоды и управляемый вентиль, коммутируемый блоком управления в з ависимости от состояния заряженности батареи (1).
Известно также устройство для заряда аккумуляторной батареи с использованием полууправляемого трехфаз— ного моста, управляемого от схетхт управления, изменением параметров кото рой регулируется угол отпирания силовых тиристоров моста (2).
Однако в подобных устройствах необходимо з ащищать нен тили от токов короткого замыкания на стороне бата рей либо от повышения тока нагрузки.
Наиболее близ ким к предлагаемому является устройство для питания нагрузки, в качестве которой н данном случае используется аккумуляторная батарея, содержащее питающий трансформатор, полуупранляекый мостовой выпрямитель с тиристорами н двух плечах, н цепи управления которых включены соответствующие диоды и резисторы, и орган защиты, состоящий иэ исполнительной части, датчика аварийного режима, включенного последовательно с выходными клеммами и элементы управления (3 ).
Однако это устройство, при условии требования регулирования величины зарядного тока, имеет донольно сложную систему управления силовыми тиристорами и не обеспечивает их надежной защиты при экстремальных режимах.
Целью изобретения является упрощение устройства и повышение era надежности.
Для достижения этой цели н устройство для заряда аккумуляторной
974500, 1f! J Х t. . С !Х 13 j« ПИ у: f!r>! .<> fi ii,! 1« тr>
РТ > 3 313 К. (К> f (:Ii? 1 ДИОД>Н i! л—
?! и ГЕЛЗ Т< « и < . С "1?> «1 3 «" «(1 - <3<7(!«< !!<?в
ГO PP>)KИМHр,i3!н c .. . Вы «E(Hыми к?1(. ? (мами, „ эле— менты у:Jj)>»?(енин, ввс пены фа",Осдвига(п!Яий бirc)K Hà ((.-:«(P» с !iòr х, тирис-! (>
"0»)н! i ; (>r!H!>c Ji »т . :, НО)с!i!!1<?Чсjl ныЙ к Ji С ".. . I I с? -Т р Т) с. 1) ?Г (3 Т Р Н О - Д И О; (—
< . < . : с .,"J3<>1,j(>!О>i !, «1()(. М T?((»>ТC:
: та атсД<«г :.(:.,: !", .:.! iс: :нхоГ—
1 > с 1< i! I ?-;;Г)яе 1 Гr .;; r );.I „-!r) fi !ri
» > . 1 . .., : Mr(са(< !< .Т .-, . <) (<««(« ; Ю— . : Г> к ij тi! «)Кс 1 (:!)j.". :, .i ((1?(1)О!3<ст(JJIi
:.3 а(3 I Kc
<(! <0 Ç×! r? p; 1<1,! "а!-« .ТЫ ™ у(!ОМ;1 и у Т(10
» >
JIHО, ЗЫ р Oj>I .:i! !. < Т ° ii!(:I > Г H I! c!Г?<)Л!1<ЗЛ Ь
?! 0 БЫ Х О < (! 31.: М К Л С< (Г»(а." . " < P Е «,1 i, !1 Т -< H К с1»а(?К,! HMe р - 1 1>(з H(!.ТОI?и ОjEHQjL(< с)?1 1(r>!i:> пс Д(.0(»j(J- t!(-f. <1 па1>а?Iле?11>—
НО ГИРИС:Т<3,>а!1 r IOCTH. 2
<Г С)тс> !((> I (peji 0T -113!: ?«< Г>j?HF! LLHIIH а
ri i! 3 còj)(?(re т ва 2<. !, )>! C 1 110,1((! Я « f! f;>(ji;i с! К1< >Му>: Я—
ТС?()<»13 )!: ПО .(<)<(О Гio )j(HО:, а. !IO<1 . ".; (О"
СХ<> М<1. <- i i r H u «",,, Т;Mi унраВ- ><
;!Я<31«> !»(ti; ) t r!. . (", :. . с с!.:;.1 . If)»<1!ÇJi< .— ".1:(>«.,.. <Ч«р 1 "..:(:><»»Н«с?7 t>OJ!f>
J!H L О»(ii Ji,. ijP013>IT(IН ;(r
lIQ)i!I!P, i JJ1!Г«Ю(? Х .. <:» !(Т--(»О,;(01> <йс;!io:-ГЫХ T?IРИС; Г.ОPQ» . и .l Г»QC
»э товой сх"..Jw>t . 1
ю )(С- р Выl!Ол пенной (а основе (сз!(стора 4 и конденсатоР с1 .3 О б е с l <3 ч H J« а е т с х и:3 M e F I е н и е у Гл а отпир"-.íèÿ тхр?!стора 1, T.с?. =,òà цепь явят!Ется фазосдвигающим устрой—
cTHQi(. 13КГ!ю<Ге?(ие у(!ре?вллемого выПРЯМИТС>Л Л И 3 с(! !И ". i От TQKC>B KOPOTKO—
1Q з амыкан к л и ав,(1 ий нот о ре?<има рабоTf t >iCTpC3t(C3T!3c7 BF>tlIi! J! H Re Ò Oj>I аН 3 сГЩКТЫ от превыш<э?3?(л тока нагрузки, выпол45 пенный 1<3 ос нове тиРистоРс)в б и 7 и
i!, !3 Гс(8 . (.", !I T 8 13?Ят с>1!I I <т<? т 1) <) >«!>,т(а чика ri»; Р: ного Реж?i. . ) 1>«бот!, Ус f— рс:йс:т»=-!
1>„Iр;< «;Iрс3т3J! (?вате«мр
Kj?G! ic. « на «сl!(н(>lх тт <3;« "ГО()а 1, 13(. 3 ис — 5») тОРа 4 П >РР!.(ЕН НОГО СОПРОТ?()ЗЛЕ?(ИЛ, КОНденсатора, I)f<>af!)HrleT ?3 себя и токовые це?пt управллющHõ злеK pîäов силовых тирис:торс в, сос Голщие из з амыкающего коftтакта 9 исполнител),ной части 55
-.;.<)ргана 3 ащиты, Г!(?Г((провод»иковых
jJ?<О,11<э)3 10 — 13, рему((отopoli (4, 15, (?р i r! Ii ji Е! ".(?ITii! (00 (: > . 1 Т с!1<)f Е OÈ3
j»(3ле (0i,. 1<Он!Теjf с
22, 1!r>C Ч<саэ?(ачс!ГНГГХ д>);3: а;(иtf i СООТIЗЕ» TCT >IC H H Q КаТу(«П;!(I): Г 1 ) i! 1",eПИ у i,)L)3«,я „-.(Е„О ЭЛЕК(1)с?;(:< ?П)ИСТОра 7.
<1<од 1. Гс! с) !i OEEJI Î ÃÎ Н с!iipя > (1«!" я и а ГИ— ристор-,*., 6 H 7 и H
OCVItIP("!»JI ЯС".Г(3 Л О (ИСТО<
»<>I(H! ft (3I. 0 it < И Я <4(3(3» «- 0(3!AL> i JQл >! pn»одников!Ге диоды 2 3, 2<Г, рези
ТОр 2 ;,, i <1(С?МОТ<(Н!!<3 П»,.ij О: Од tHK() f)ate
Диолы 2б, 27 и I!PHL?oj) 28 р Г >ка =-ываюЩИЙ ГО К .
Вк)110 Jcl! I He> T HpHc Top<3 б п(3(>из НОДК т ся одно!)!т?(фтс?вой кногп<с?й 29 Håðåe резистор 30.
Бклкзчение з арядн ого у< тройстf3a ь работу ocy»(ec TIJJ! Ffe Tet! з ам;к з н и ем контактс?в одно втифтовои i:«0111 и 2(..
Е?(с исто (13;(ка !Оpемeн(ного на(!рл;-,е
fj?(1Я«< 0 CTQPC»H: KJ1P?(Т>С,(i(TC;(>?> ?: >р(>(> A <3 . < >i<. ..О !Сrlli с(О 1 ЕHLJ if с)? i(() (;pc! BI(<" H Иl< С jlp " r ?j КЛ МГ(С>й ?1(-т(3 ") 1(И > .1< i;!» I Я,1: <> Ги!: ° с ИД ГК
Пу-<.:1 J» H i-:11! ый
1(М< Е; Р>0>Т<>< ><((«>! Ий П<; Г(«1 !,;Г 1 -1<
<:p:313Н<3(>(.i с) с< ".(r!: Ir?:"! 32, (-:; <(а
13KJfjiJ !C!(ИИ 1<Н >J!1<И ? Э !10 L;СC!IH .. . М>мс(31 — ди(>r(23 — i(f о! ка 2 -t — р;"-:;:Т0р 30 — !IL!p(ходит у(1р,«в.i>!j<>f>(I<?f J!CK— трс)П-катод тиристо>ра б — и меритель-!
П>гу(прибо(3 ?8 — резис:тор 25 — д? о;(2 7 КЛЕММа 32> И(?ТО с>. ТИК а Т(.p< -Г<с Н 3 Q—
1 О н <з!1р Яжен ил IIQIf< . 1 и (i(: т«?р
0TKj3LJ F3c1eTC Я И !IO (> О ап ОДН «)".:.<(31 IИ
щк r c>lе )б
) ГОИДЕ f 7 (Т(>- с« - 3 < (1?а {>,<т(„13<1<
d. -"J>IKclP T .I3(3?f КL>!i TПИ f((>ct F3—
11; «> (?3.> \ < >< 1 --;,,,>;;L>13 .:H! . «ic х, 3 pc?! c т О
p<»» . li >, 1!i JL(! !i ñà ГО(> ..:: : «<. <е 1«с Я
li0 «: "! Ii! K >«r 1,л"> ! 3 ) Hc то<(«и к;! 1.. (>(>е)t>!eHНОГ() !frill)) Hж -3!! КЯ ДКОД 1 0 (3(>:: ècò Ð
<1 fir. 1)(>»Т(J< н <> .. 0<. Гlроти?з "I(. i! i; я !«(!3 цен са Гсip > — 1>с ° 3 и(1тор 1 - — << c H 1 3
ПЕРЕХОД Уlið»133(Я:с)ЦИЙ ЭЛЕКТРС;;1, — Ка70Д тиристора 3 — клемма 32 исто,»èêà переменного напряже:(ия. 1<ак то?;ько энергия емкости конденсатора стансвится достато и!ой для открытия тиристора 1, QH открывается и «щунтиру— ет собой БС-це:ь из резистора > !(e—
p(.Meнн0ГО с0 Ipотив?1(знк я H кÎ! .Лен сав тора 8. >(?(с)дны!й ток ти()Котора 1 Jfpo ход?(т через переход управляюк(ий элекГрод — катод силов," го THpHcтора 3, <" H (Q?3o f THpH(= op 3 отк1)ываетс>7 (> 1 O с(И ОДН Ой и(I1H Н а ЧИН аЕТ ИДТИ ТO К к приемнику энергии — аккуму: я-орной батареи 33 по цепи клемма 3) и(:точни
Кcf 11Е?>ЕМЕН НОГО Н с(ГlряЖСЗН И Я вЂ” С:И?ГО ВОЙ диод 23 — плк)с приемника энергии 33в(3>н т 8 — из мерк Ге льный при бОр .«(3 с»илоной ГИ1?ис.гор 3 — кл<нмма 32 точн и к а I еременн:3(о напряжения . 13
ТО I МОМ(?I Г, !<О ГЧа КЛЕММс> .3 r I. < Т-"-р(3 И c> переменного Hài;рнжениfi име< «бо.- е
ИЫ(. .?КИЙ ПОТЕ .F(«LH<3»i ПО OTH Q!! C H КЮ К
)<ле»)((,1е ? 1 Ifp<)L!Pcc Iii»9: с-хо><нцие в 7 ир?<с. т ipcЗХ б р и 8, ili»с .л,;„ :1 i ачci— . iO I ИЧНО С>ПИС с<НИ Qi (у, т, Р, С>." .. ij> И . ти(>и(.тс)(з,«. ?1 i<>?ес!.(i ic
32 ис.т() Гil-(K=< rlc:-<)е!1!. !i i:: (,>3).c-.(> " j J!!!!« );Он .- i tr < : : >>, < > « Н<3
974500
4Iopt ла изобретения кнопки 29 — резистор 30 — переход управляющий электрод — катод тиристора 6 — измерительный прибор 28 резистор 25 — диод 26 — клемма 31 источника переменного напряжения.
Тиристор б открывается и по его анодной цепи идет ток. Реле 16 срабатывает и замыкает свой замыкающий контакт 9 в цепи управляющего электрода силового тиристора 2. Происхо. дит заряд конденсатора 5 по цепи клемма 32 источника переменного напряжения - диод 11 — резистор 4 переменного сопротивления — конденсатор 5 — резистор 14 — диод 12 — переход управляющий электрод — катод силового тиристора 2 — клемма 31 источника переменного напряжения.
Напряжение на обкладках конденсато— ра 5 повышается и при определенной
1 его величине происходит oòêpíòèå тиристора 1. Цепь RC, состоящая иэ резистора 4 и конденсатора 5, шунтируется тири(:тором и происходит открытие силового тиристора 2 по цепи клемма
32 источника переменного напряжения диод 11 — анод — катод тирисгора 1 регистр 14 — диод 12 — перекод управляющий электрод — катод силового тиристора 2 — клемма 31 источника переменного напряжения. Тиристор
2 orкрывается и по его анопной цепи (клемма 32 источника переменного напряжения — силовой диод ?4 — приемник энергии 33 — шун- 8 — измерительный прибор 28 — силовой тиристор 2 клемма 31 источника переменíorо на— пряжения) поступает ТоК к приемнику энергии 33.
С открытием твристора 6 начинается заряд конденсатора 17 органа защиты по укаэанным токовым цепям силовых тиристоров 2, 3 и силовых диодов 23 и 24 через резистор 19. До тех пор, пока тиристор 7 з акрыт, напряжение на конденсаторе 17 поддерживаетс я на уровне напряжения, поступающего ст источника перемен— ного напряжения к цепи иэ резистора 18 — катушки реле 16 и тиристора
6. Как только по какой-либо причине, например из-за короткого зa кания на клеммах приемника энергии 33, происходит увеличение тока в цепи преобразователя тока, увеличивается падение напряжения на шунте 8. Это увеличение напряжения через резистор
20 передается переходу управляющий электрод- катод тиристора 7, что вызывает открытие тиристора 7, затем через его анод — катод начинает идти тoK как со стороны резистора 19, так и разрядный ток конденсатора 17.
Резистор 19 имеет большое сопротив..ение„ поэтому ток через него составляет очень малую есть по сравнению с разрялнhlM током конденсатора 17 в
I5
И 5
4О
$O первоначальный момен т разряда емкос ти конденсатора. Конденсатор 17 н ачин ает раз ряжатьс я по цепи анод катод тири стора 7 — катод — анод тиристора б — конденсатор 17. Этим током, направленным навстречу основному току тиристора 6, тиристор б запирается, ток через катушку реле 16 перекрывается и замыкающий контакт
9 этого реле размыкается. С этого момента ток через управляющие электроды силовых тиристоров 2 и 3 прекращается, силовые тиристоры запираются, прекращается ток, поступающий к приемнику энергии 33. Так осуществляется защита силовых полупроводни-!
roBrrõ приборов, т.е. силовых тирнс †.opo: 2 и 3, а вместе = ними и сило . ых диодов 23 i! 24 от черезмерного повышения вводного тока, который может вывести их иэ строя. Конденсатор 17 продолжает разряжаться по электрн еским цепям, в состав которых входит резистор 18, катя:isa реле 16 и полупроводн и ко вый стабилит1-.
poll ?1. Стаби".итрон 21 в..;есте с резистором 18 за-;ищает ка ушку реле 16
0Т превышения тока иере = не выше номин ально го, который;lo+:ет поя BH Tься в результате колс папий переменного напряжения на источнике. Стабилитрон 22 вместе с 1".- и ".Opoì ?0 ос;— ществл я::т 3 ащн ту пс.pE >ода управ:1яющий л ктрод — ка-од тиристора 7, так как от вида неисправ,.ости в выходной епи, т.е. в цепи приемника энергии
33, вели |ина тока, а следовательно, падение напряжения на шунте 8 может достигать значений, превышающих указанные в паспорте на тиристор 7.
Применение в схеме устройства для заряда аккумуляторов общего канала управления силовыми тиристорами, в котором содержатся фазосдвигающий блок и тиристорный формирователь импульсов, а также единственный эа— мыкающий контакт исполнительной части органа защиты, и включение параллельно силовым тиристорам резис— торно-диодной цепи, поэвол ет упростить схему управления силовыми тиристорами, улучшить эксплуатационные качества устройства, повысить надежность его работы.
Устрой ство для з аряда аккумул яторной батареи, содержащее входные клеммы для подключения истсчника пере— менного напряжения, вь;ходные клемм;, полууправляемый мостовой выпрямитель с тиристорами в двух плечах, н цепи управления которых включены <-.оответствующие диоды и резисторы, и зрган защиты, состоящий иэ исполнительной
974500
Составитель И.Найдина
Техред И.Гайду
Корректор Г.Решетник
Редактор .С. Тимохина
Заказ 8727/73 Тираж 669
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписи ое
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 части, датчика аварийного режима, включенного последовательно с выходными клеммами, и элементы управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в него введены фазосдвнгающий блок на RC-элементах,, тиристорный формирователь, подключенный к этим RC-элементам, резисторнодиодная цепь и два диода, причем тиристоры моста катодами связаны входными клеммами, их цепи управления соединены и общей точкой подключены к входным клеммам через фазосдвигающий блок и тиристорный формирователь, замыкающий контакт исполнительной части органа защиты и упомянутые диоды; орган защиты включен параллельно выходным клеммам через датчик аварийного режима, а рез исторно-диодн ая цепь подсоединена параллельно тиристорам моста.
Источники информации, прин ятые во внимание при экспертиз е
1, Заявка ФРГ 9 2801993, кл. Н 02 J 7/10, 1978, 2. Зорохович A.Å, и др. Устройства для заряда и разряда аккумуляторных батарей. N., Энергия, 1975, с. 128-130.
3. авторское свидетельство СССР
9 457142, кл. Н 02 Н 7/12, 1970.