Устройство для заряда аккумуляторной батареи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержадцее индуктивно-емкостный входной фильтр, два последовательно соединенных тиристора, включенных в цепь между -входной и выходной клеммами, два последовательно соединенных диода, подключенных к выходным jyieMMaM, причем общая точка диодов через конденсатор и катушку индуктивности сое Динена с упомянутыми тиристорами, узел сравнения заданного напряжения и действительного напряжения аккумуляторной батареи , а также блок задающего генератора и формирователя импульсов управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства катущка индуктивности включена между катодом первого тиристора и анодом второго, конденсатор присоединен к ее средней точке, между выходной клеммой и аккумуляторной батареей включен сглаживающий дроссель, между индуктивностью и емкостью входного фильтт ра введен дополнительный диод, в цепь между узлом сравнения и блоком задающего генератора последовательно включены элемент ограничения и защитное устройство, вход которого присоединен к общей точке (Л индуктивности фильтра и дополнительного диода. ел о о 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц Н 02 Л 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3438337/24-07 (22) 14.05.82(46) .23.10.83. Бюл. № 39 (72) А. П. Абрамов (71) Пермский вагоноремонтный завод (53) . 621.355.163 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 542294, кл. Н 02 J 7/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 433605, кл. Н 02 М 3/14, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР № 687532, кл. Н 02 J 7/10, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА

АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержа,щее индуктивно-емкостный входной фильтр, два последовательно соединенных тиристора, включенных в цепь между. входной и выходной клеммами, два последовательно соединенных диода, подключенных к выходным Îììaì, причем общая точка диодов через

„„ЯЦ„„ 1050040 A конденсатор и катушку индуктивности сое. динена с упомянутыми тиристорами, узел сравнения заданного напряжения и действительного напряжения аккумуляторной батареи, а также блок задающего генератора и формирователя импульсов управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, катушка индуктивности включена между катодом первого тиристора и анодом второго, конденсатор присоединен к ее средней точке, между выходной клеммой и аккумуляторной батареей включен сглаживающий дроссель, между индуктивностью и емкостью входного фильт-, ра введен дополнительный диод, в цепь между узлом сравнения и блоком задающего генератора последовательно включены элемент ограничения и защитное устройство, вход ко:орого присоединен к общей точке индуктивности фильтра и дополнительного диода.

1050040

Изобретение относится к электротехнике и служит для подзарядки аккумуляторов и питания низковольтных цепей управления трамвайных вагонов.

Известно устройство, выполняющее аналогичные функции на подвижном составе, в котором в качестве преобразователя применены тиристоры с принудительной коммутацней (1).

Однако принудительная коммутация тиристоров обладает низкой надежностью, особенно в условиях частого отрыва пантографа подвижного состава от контактного привода.

Известен также преобразователь постоянного тока с дозированной передачей энергии в нагрузку (2).

Наиболее близким по технической сущности является устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее индуктивно-емкостный входной фильтр, два последовательно соединенных тиристора, включенных в цепь между входной и выходной клеммами, два последовательно соединенных диода, подключенных к выходной цепи, причем общая точка диодов через конденсатор и катушку индуктивности соединена с общей точкой тиристоров, узел сравнения заданного напряжения и действительного напряжения аккумуляторной батареи, блок задающего генератора и формирователя импульсов управления (3).

Недостатком известного зарядного устройства является низкая надежность его работы и, как следствие, невозможность его применения на подвижном составе городского электротранспорта. Так, при одновременном случайном отпирании обоих тиристоров возможно попадание высокого потенциала на аккумуляторную батарею и выход ее из строя.

Кроме того, на входе зарядного устройст.ва, как правило, предполагается наличие индуктивно-емкостного фильтра с целью защиты тиристоров от перенапряжений и уменьшения влияния зарядного устройства на контактную сеть.

Присутствие емкости на входе зарядного устройства вызывает значительную скорость нарастания напряжения на одном из тиристоров в момент отпирания другого, что также снижает надежность работы устройства.

Последовательное включение индуктивности и емкости может привести, в случае колебаний нагрузки на аккумуляторной батарее, к нежелательному явлению «раскачки» напряжения на конденсаторе, что в свою очередь может вызвать пробой тиристоров и диодов.

Недостатком известного устройства является также отсутствие защитных устройств, контролирующих кратковременное исчезновение напряжения питания на входе.

f0

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для заряда аккумуляторной батареи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем индуктивно-емкостный входной фильтр, два последовательно срединенных тиристора, включенных в цепь между входной и выходной клеммами, два последовательно соединенных диода, подключенных к выходным клеммам, причем общая точка диодов через конденсатор и катушку индуктивности соединена с упомянутыми тиристорами, узел сравнения заданного напряжения и действительного напряжения аккумуляторной батареи, а также блок задающего генератора и формирователя импульсов управления, катушка индуктивности включена между катодом первого тиристора и анодом второго, конденсатор присоединен к ее средней точке, между выходной клеммой и аккумуляторной батареей включен сглаживающий дроссель, между индуктивностью и емкостью входного фильтра введен дополнительный диод, в цепь между узлом сравнения и блоком задающего генератора последовательно включены элемент ограничения и защитное устройство, вход которого присоединен к общей точке индуктивности фильтра и дополнительного диода.

На чертеже представлена блок-схема зарядного устройства.

Входной фильтр состоит из индуктивности 1, дополнительнЬго диода 2 и емкости 3.

Дополнительный диод 2 необходим для того, чтобы не терять информацию о кратковременном отрыве пантографа от контактного провода.

Между тиристорами 4 и 5 включена катушка 6 индуктивности таким образом, чтобы снизить скорость нарастания напряжения на тиристорах, которая практически определяется скоростью нарастания напряжения на конденсаторе 7. Введение в выходную цепь наряду с диодами 8 и 9 сглаживающего дросселя 10 позволяет значительно повысить надежность схемы в случае одновременного отпирания тиристоров

4 и 5, защитить аккумуляторную батарею

11 и низковольтные потребители от попадания высокого напряжения. С целью снижения шума зарядного устройства дроссель 10 может быть выполнен воздушным.

Напряжение задания на аккумуляторной батарее сравнивается с действительным напряжением в узле 12 сравнения, к выходу которого присоединен элемент 13 типа насыщения, назначение которого — ограничить максимальную частоту переключения тиристоров и тем самым ограничить под- . водимую к аккумуляторной батарее мощность. Выход элемента 13 подключен к вхо1050040

3 ду защитного устройства 14, на управляю- так называемый «мягкий» запуск преобращий вход которого подается напряжение с зователя. общей точки индуктивности 1 и диода 2,. Элемент 13 служит для ограничения макВыход устройства 14 присоединен к входу симальной частоты зарядного устройства. блока 15 задающего генератора и формиро- При исчезновении напряжения питания (или вателя импульсов управления, подаваемых 5 при понижении его ниже 300 В) коэффина тиристоры 4 и 5. циент передачи устройства 14 скачком сниЗарядное устройство работает следук1- жаетея до нуля. щим образом; По сравнению с существующим электроБлок 15 задающего генератора и форми- машинным агрегатом, эксплуатируемым в рователя импульсов периодически выдает 10 настоящее время на трамвайных вагонах импульсы управления поочередно на тирис- типа КТМ-5МЗ, предлагаемое зарядное устторы 4 и 5. При отсутствии высокого на- ройство имеет повышенную надежность и пряжения на входе устройства заряда им- в десять раз меньший вес, что позволяет пульсы на тиристоры не поступают, так как сэкономить 190 кг черных и цветных мевход блока 15 шунтирован устройством 14 таллов (из них около 20 кг меди), потребзащиты. Прн появлении высокого напряже- ляет примерно в 2 раза меньше электроэнерния (выше, приблизительно, 300 В) коэф- гни. Межремонтный ресурс электромашинфициент передачи устройства 14 плавно . ного агрегата составляет около 600 ч в то (за время около 0,2 — 0,3 с) изменяетвя от время, как ресурс предлагаемого устройства нуля до единицы, тем самым осуществляя составит 10000 ч.

Составитель В. Оглоблев

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 8446/53 Тираж б! 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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