Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ, содержащее клеммы для подключения источника постоянного тока, первьм и второй тиристоры, первый и второй линейные дроссели, ячейку из двух последовательно соединенных конденсаторов, первый и второй диоды, соединенные согласно в последовательную цепь, причем диодная цепь включена в прямом направлении между положительными клеммами для подключения источника nocTo iHHoro тока и заряжаемой батареи, средние точки диодной цепи и конденсаторной ячейки соединены между собой, приэто один из крайних выводов конденсаторной ячейки соединен с положительной клеммой для подключения батареи, а анод первого тиристора подключен к положительной клемме для подключения источника, отличающееся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей, первый и второй линейные дроссели выполнены на общем магнитопроводе в виде (О одной катушки с отводом от части ее СЛ витков, второй тиристор включен в прямом направлении между катодом первого тиристора и упомянутым отводом катушки дросселя, крайние выводы которой включены между отрицательными клеммами для подключения источника и батареи, а второй крайний вывод конденсаторной ячейки подключен к точке соединения тиристоров.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 24 А

З(5!) Н 02 J 7 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3539784/24-07 (22) 13.01.83 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) А.Г.Николаев и Г.Б.Стеганов (53) 621.355.16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 431588, кл. Н 01 М 10/44, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 503322, кл. Н 01 M 10/44, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР № 463176, кл. Н 02 J 7/10, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2427730/24-07, кл. Н 02 J 7/10, 1976. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА

АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ

ТОКОМ, содержащее клеммы для подключения источника постоянного тока, первый и второй тиристоры, первый и второй линейные дроссели, ячейку из двух последовательно соединенных конденсаторов, первый и второй диоды, соединенные согласно в последовательную цепь, причем диодная цепь включена в прямом направлении между положительными клеммами для подключения источника постоянного тока и заряжаемой батареи, средние точки диодной цепи и конденсаторной ячейки соединены между собой, при этом один из крайних выводов конденсаторной ячейки соединен с положительной клеммой для подключения батареи, а анод первого тиристора подключен к положительной клемме для подключения источника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей, первый и второй линейные дроссели выполнены на общем магнитопроводе в виде одной катушки с отводом от части ее витков, второй тиристор включен в прямом направлении между катодом первого тиристора и упомянутым отводом катушки дросселя, крайние выводы которой включены между отрицательными клеммами для подключения источника и батареи, а второй крайнчй вывод конденсаторной ячейки подключен к точке соединения тиристоров.

1084924

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью дискретного регулирования амплитуды и длительности подразрядных импульсов тока, его линейный дроссель снабжен дополнительными отводами, а само

Изобретение относится к зарядным устройствам, используемым для формовки и заряда батарей асимметричным током как в стационарных условиях, так и на подвижных объектах. 5

Известны устройства для заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащие источник постоянно-. го тока, линейный дроссель, а также электрические емкости, тиристоры и дроссели в цепи разрядного импульса тока (4), f2) .

Недостатками устройств являются сложность и сравнительно невысокий уровень зарядного напряжения, не

15 превышающий напряжения источника питания.

Известно также устройство для за-. ряда аккумуляторных батарей (3) .

Однако хотя указанное устройство >0 имеет более простую схему, но оно не обеспечивает зарядного напряжения, существенно превышающего напряжение питания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для заряда аккумуляторных батарей, содержащее источник постоянного тока, первый и второй тиристоры, первый и второй дроссели, конденса- 30 торную ячейку, выполненную из двух последовательно соединенных конденсаторов, диодную цепь, образованную согласно соединенными первым и вторым диодами и включенную между положительными клеммами для подключения источника и заряжаемой батареи. Средние точки диодной цепи и конденсаторной ячейки соединены между собой.

Один крайний вывод конденсаторной щ0 ячейки соединен с положительной клеммой для подключения батареи, а анод первого тиристора соединен с положительной клеммой для подключения исустройство дополнительно снабжено тиристорами по числу отводов, при этом аноды тиристоров соединены между собой и с анодом второго тиристо— ра, а их катоды — с указанными дополнительными отводами дросселя. точника. Управление тиристорами осуществляется от блока контроля напряжения и управления.

Работа известного устройство заключается в следующем.

При включении второго (разрядного для аккумуляторной батареи) тиристора происходит колебательный заряд конденсатора от источника постоянного тока, Одновременно с включением этого тиристора через батарею проходит короткий импульс подразрядного тока, длительность которого устанавливается подбором емкости конденсатора. По окончании колебательного заряда конденсатора от источника

I происходит естественное самопогасание второго тиристора. Вследствие колебательного процесса заряда конечное напряжение упомянутого конденсатора превышает напряжение источника питания. Если считать, что до начала описанных процессов напряжение на этом конденсаторе было равно нулю, то его конечное напряжение близко к удвоенному напряжению источника. После этого включается первый тиристор, и напряжения источника и конденсаторов, действующие согласно, суммируются, формируя импульс зарядного тока батареи. Далее описанные процессы повторяются циклически с частотой управления, обеспечивающей требуемое среднее значение зарядного тока. Поскольку сумма указанных напряжений, как минимум, вдвое превышает напряжение источника, известное устройство обеспечивает зарядное напряжение, превышающее напряжение питания

Недостатком известного устройства является зависимость амплитудного значения тока источника питания от уровня зарялногс напряжения ба1084924 тареи, приводящая к неравномерной нагрузке источника питания и недоиспользованию его по мощности. Кроме того, каждый из двух линейных дросселей работает только в один из 5 двух полупериодов изменения тока батареи, т.е. также недоисгольэуется по мощности. Вследствие указанных причин ухудшаются удельные энергетические характеристики устройства, 10 т.е. выходная мощность на единицу его массы.

Цель изобретения — улучшение удельных энергетических показателей устройства для заряда аккумуляторных 15 батарей асимметричным током.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащем источник постоян- 20 ного тока, первый и второй тиристоры, первый и второй линейные дроссели, ячейку из двух последовательно соединенных конденсаторов, первый,и второй диоды, соединенные согласно 25 в последовательную цепь, причем диодная цепь включена в прямом направлении между положительными клеммами для подключения источника постоянного тока и заряжаемой батареи, сред- 3 ние точки диодной цепи и конденсаторной ячейки соединены между собой, при этом один из крайних выводов . конденсаторной ячейки соединен с поБИЧ РITÒúßÃ1É КПРММГОЯ ПУТЕ ТТГЪПТСПЮНРЯИЯ ду собой и с анодом второго тиристора, а их катоды — с укаэанными дополнительными отводами дросселя.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — ее вариант.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, первый и второй тиристоры 2 и 3, первый .и второй линейные дроссели 4 на общем магнитопроводе в виде одной катушки с,отводом, конденсаторную ячейку 5 и диодную цепь 6-7, включенную в прямом направлении между положительными клеммами источника и заряжаемой батареи 8. Средние точки конденсаторной ячейки из конденсаторов 9 и

10 и диодной цепи 6 — 7 соединены между собой.

Работа устройства заключается в следующем.

При включении тиристора 3 через батарею 8 проходит импульс подзарядного тока. Энергия разрядного импульса накапливается преимущественно в правом по схеме конденсаторе 10 ячейки 5 (С9 С )» Одновременно происходит колебательный заряд левого по схеме конденсатора ячейки 5 от источника постоянного тока практически до удвоенного напряжения источника.

В начале этого процесса полярность

ЭДС самоиндукции катушки дросселя 4 такова, что ч=сть ее, суммируясь с

1084924

Составитель B.Îãëîáëåâ

Техред A.A÷ Корректор A.Çèìîêîcîâ

Редактор О.Бугир

Заказ 2030/50 Тираж 614 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 прерыванию цепи BFo тока за счет от-, пирания диода 7. Поэтому импульсы тока, потребляемого от источника 1 в моменты открытого состояния тиристора 3 и в начале, и в середине, и в конце заряда аккумуляторной батареи

8 будут иметь одинаковую амплитуду и длительность.

В случае необходимости дискретного регулирования амплитуды импульсов подразрядного тока и их длительности следует использовать то обстоятельство, что амплитуда этих импульсов зависит как от индуктивности и емкости подзарядного контура, так 15 и от соотношения чисел витков правой и левой обмоток дросселя 4. Поэтому для регулирования амплитуды и длительности подразрядного импульса тока необходимо снабдить дроссель 4 20 дополнительными отводами, а тиристор

3 выполнить в виде ячейки 3 из группы тиристоров по числу отводов дросселя, как показано на фиг. 2.

Таким образом, размещение обмоток линейных дросселей на общем магнито-! проводе способствует лучшему использованию их по мощности, а стабилизация амплитуды тока источника за счет дозирования отбираемой от него энергии позволяет улучшйть использование источника по мощности. Это означает, что одинаковые с известным устройством значения выходной мощности достигаются при меньшей массе наиболее крупногабаритных его узлов — источника постоянного тока и дросселя, т.е. улучшаются удельные энергетические показатели устройства.