Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для заряда и разряда аккумуляторных батарей (АБ). Цель изобретения - снижение массогабаритных показателей. Устройство содержит источник переменного тока, включенный на вход выпрямителя через разделительный конденсатор , накопительный конденсатор, включенный в цепь постоянного тока, импульсный трансформатор, имеющий первую и вторую первичные и одну вторичную обмотки . Первая первичная обмотка подключена к выходу выпрямителя через накопительный конденсатор, вторая - к обкладкам накопительного конденсатора через ключевой элемент, вторичная обмотка через диод соединена с аккумуляторной батареей , а разрядная цепь содержит активное сопротивление, подключенное к аккумуляторной батарее через выключатель . Разделительный и накопительный конденсаторы, соединенные через выпрямитель , образуют схему умножения частоты , использование которой позволяет снизить массогабаритные показатели устройства . 2 ил.

СОН33 СОВЕT(КИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 J 7/10, 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБГ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ф®фЯЦ гт q

МАЙЮ- ЕЕУ;г.;".;:.:;;-:

Я И г а Т;-.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

".тч! (21) 4760989/07 (22} 21.11.89 (46) 07,10,91. Бюл. М 37 (71} Днепропетровский центр научно-технического творчества "Импульс" (72) В. Ф, Чеславский (53) 621.255. 163(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

% 431593, кл. Н 02 J 7/12, 1973

Авторское свидетельство СССР

М 1197007, кл. Н 02 J 7/10, 1984.

Фурсов С. П. Генераторы электрических импульсов для электроискровой обработки токопроводя1цих материалов. Картя Молдовеняскэ, Кишинев: 1967, с, 19.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1275647, кл. Н 02 J 7/10, 1885.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для заряда и разряда аккумуляторных батарей (АБ). Цель.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах заряда и разряда аккумуляторных батарей.

Цель изобретения — снижение массо-габаритных показателей.

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

Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи. содержит силовую зарядную цепь, включающую двухполупериодный выпрямитель 1, подключенный через разделительный конденсатор 2 к сети частотой 50 Гц, Устройство включает также импульсный трайсформатор 3, имеющий первую 4 и вторую 5 первичные и вторичные

„„SU „„1683127 А1 изобретения — снижение массогабаритных показателей. Устройство содержит источник переменного тока, включенный на вход выпрямителя через разделительный конденсатор, накопительный конденсатор, включенный в цепь постоянного тока, импульсный трансформатор, имеющий первую и вторую первичные и одну вторичную обмотки. Первая первичная обмотка подключена к выходу выпрямителя через накопительный конденсатор, вторая — к обкладкам накопительного конденсатора через ключевой элемент, вторичная обмотка . через диод соединена с аккумуляторной батареей, а разрядная цепь содержит активное сопротивление, подключенное к аккумуляторной батарее через выключатель. Разделительный и накопительный конденсаторы, соединенные через выпрямитель, образуют схему умножения частоты, использование которой позволяет снизить массогабаритные показатели уст. ройства. 2 ил. о

6 обмотки. Выход выпрямителя 1 соединен

СО с первой первичной обмоткой 4 через нако° as пительный конденсатор 7. Вторая первичная обмотка 5 импульсного трансформатора

3 подключена к обкладкам накопительного 4 конденсатора 7 через ключевой элемент, в качестве которого исооаьвован тиристор о.

Вторичная обмотка 6 трансформатора 3 через диод 9 соединена с аккумуляторной батареей 10. Разрядная цепь содержит активное сопротивление 11, подключенное к аккумуляторной батарее 10 через выключатель 12. Для контроля величины тока заряда и разряда аккумуляторной батареи

10 последовательно в цепи вторичной . обмотки 6 трансформатора 3 включен шунт

1683127

13 амперметра 14. Для контроля напряжения параллельно аккумуляторной батарее

10 подключен вольтметр 15, Для защиты диодов выпрямителя 1 и тиристора 8 параллельно обмоткам 4 и 5 трансформатора 3 подключены диоды 16 и 17. Устройство содержит также схему 18 управления, выход которой подключен к управляющему электроду тиристора 8.

Схема 18 управления содержит последователbHQ соединенные блок 19 питания, стабилизатор 20 напряжения, задающий генератор 21 и формирователь 22 импульсов.

Для регулирования частоты зарядных импульсов к задающему генератору 21 подсоединен задатчик частоты, в качестве которого использовано переменное сопротивление 23. Блок 19 питания включает силовой трансформатор 24, первичная обмотка которого через предохранитель 25 подключена к сети питания частотой 50 Гц, а вторичная соединена с входом двухполупериодного выпрямителя 26. Вь::<од последнего соединен с входом стабилизатора 20 напряжения. Стабилизатор 20 напряжения содержит последовательно соединенные резистор 27 и стабилитроны 28 и 29, служащие для стабилизации напряжения и температурной компенсации соответственно, подключенные параллельно к выходу выпрямителя 26. Для сглаживания пульсаций параллельно стабилитронам 28 и 29 подключен конденсатор 30. В качестве задающего генератора 21 использован триггер, собранный на двух транзисторах 31 и 32, двух конденсаторах 33 и 34 и четырех резисторах 35-38. К правому плечу задающего генератора 21 подключен формирователь

22 импульсов, включающий транзистор 39 и импульсный трансформатор 40, вторичная обмотка которого через диод 41 подключена к управляющему электроду тиристора 8.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на вход силовой зарядной цепи через разделительный конденсатор 2, мостовую схему двухполупериодного выпрямителя 1 начинает заряжаться накопительный конденсатор 7 по цепи: сеть питания — разделительный конденсатор 2 — выпрямитель 1 — первая первичная обмотка 4 импульсного трансформатора 3 — конденсатор 7 — выпрямитель

1 — сеть питания. При этом в первой первичной обмотке 4 импульсного трансформатора 3 возникает импульс тока, который индуктирует во вторичной обмотке 6 импульс тока, который вызывает заряд аккумуляторной батареи 10 по цепи обмотка 6— диод 9 — шунт 13 — аккумуляторная батарея

35 ше частоты заряда конденсатора 7, так как импульсы в обмотке 6 возникают как при

10 — обмотка 6,. Разряд конденсатора 7 осуществляется при подаче импульса на управляющий электрод тиристора 8 от схемы 18 управления. Разряд осуществляется по цепи конденсатор 7 — тиристор 8 — вторая первичная обмотка 5 — конденсатор 7. В процессе разряда конденсатора 7 в обмотке

5 возникает импульс тока, индуктирующий во вторичной обмотке 6 импульс тока, который осуществляет заряд аккумуляторной батареи 10 по той же цепи, как и при возникновении импульса в первичной обмотке 4.

Величина емкостей конденсаторов 2 и 7 выбрана таким образом, что эа время полупериода питающей сети конденсатора 2 заряжается один раз до напряжения питающей сети, а конденсатор 7 — несколько раз в зависимости от соотношения емкостей 2 и

7, Таким образом, конденсатор 7 может быть разряжен в течение полупериода питающей сети такое же количество раз, Как известно, при соотношении емкостей разделительного и накопительного конденсаторов, равном 2, частоте переменного тока в сети 50 Гц, частота следования импульсов равна 350 Гц. Повышение отношения емкостей увеличивает частоту следования импульсов. Так, при соотношении емкостей равном 8. частота следования импульсов достигает 1800 Гц. Разряд конденсатора 7 должен осуществляться с частотой, не превышающей период его заряда. В результате частота импульсов во вторичной обмотке 6 трансформатора 3 в два раза вызаряде, так и при разряде конденсатора 7

Зарядный ток через аккумуляторную батарею 10 протекает при превышении напряжения импульса в обмотке 6 по отношению к напряжению заряжаемой батареи 10, Поэтому в конце полупериода питающей сети, когда напряжение импульсов в обмотке 6 ниже напряжения заряжаемой аккумуляторной батареи 10 прохождение зарядного тока через батарею 10 прекращается (фиг.

3), Начинается процесс разряда батареи 10 по цепи положительный вывод батареи 10— шунт 13 амперметра 14, активное сопротивление 11 — замкнутый выключатель 12 — отрицательный вывод батареи 10, Величина активного сопротивления 11 подобрана таким образом, чтобы через него протекал ток разряда батареи 10 по величине в 10-20 раэ меньший, чем средняя величина тока заряда батареи 10.

Схема управления 18 работает следующим образом.

При подаче на ряжения на вход блока

19 питания íà его выходе появляется напра1683127 жение, которое подается на вход стабилизатора 20. При этом ток, проходящий через резистор 27, стабилитроны 28 и 29, обеспечивает стабилизированное напряжение стабилитроном 28. С выхода стабилизатора

20 напряжения стабилизатора напряжение подается на задающий генератор 21, который начинает работать с частотой переключения, зависящей от параметров конденсаторов 33 и 34 и резисторов 36 и 37.

Плавный диапазон регулирования частоты переключения генератора осуществляется переменным сопротивлением 23, Выход генератора 21 соединен с базой транзистора 39 формирователя 22 импульсов. В цепь коллектора транзистора 39 включена первичная обмотка импульсного трансформатора 40, с вторичной обмоткой которого через-диод 41 импульс подается на управляющий электрод тиристора 8. В связи с тем, что частота зарядных импульсов определяет среднюю величину зарядного тока в аккумуляторной батарее 10 зарядный ток устанавливается изменением частоты задающего генератора 21. В процессе заряда с увеличением напряжения на заряжаемой батарее 10 средняя величина тока заряда уменьшается, так как напряжение на батарее Uas увеличивается, а величина напряжения импульсов зарядного тока 4 во вторичной обмотке 6 импульсного трансформатора

3 остается неизменной. Когда напряжение на батарее 10 превысит напряжение импульсов тока, в обмотке 6 возникает разрядный ток lp.

При обыкновенном заряде аккумуляторной батареи 10 беэ реверсирования тока, т.е. при отсутствии необходимости проведения формовочного цикла батареи 10, выключатель 12 отключают.

Использование предлагаемого устройства позволит снизить массогабаритные покаэатели за счет использования схемы умножения частоты (разделительный и накопительный конденсаторы, соединенные через выпрямитель) в сочетании с импульс5 ным трансформатором с двумя первичными обмотками, одна из которых подключена через управляемый ключевой элемент.

При этом в устройстве достигается повышение КПД за счет использования энер10 гии заряда и разряда накопительного конденсатора для заряда аккумуляторной батареи.

Формула изобретения

Устройство для заряда и разряда акку15 муляторной батареи, содержащее зарядную цепь, включающую выпрямитель, связанный через управляемый ключ с индуктивным элементом, схему управления ключом, разрядную цепь, выходные клеммы для под20 ключения аккумуляторной батареи и входные клеммы для подключения источника переменного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей, в него введены разделительный

25 конденсатор, включенный на входе выпрямителя в цепи переменного тока и накопительный конденсатор, а в качестве индуктивного элемента использован импульсный трансформатор, имеющий первую

30 и вторую первичные и одну вторичную обмотки, причем одна первичная обмотка трансформатора подключена к выходу выпрямителя через накопительный конденсатор, его другая первичная обмотка

35 соединена.с обмотками накопительного конденсатора через ключ, вторичная обмотка трансформатора через диод соединена с выходными клеммами, а разрядная цепь содержит активное сопротивление, подклю40 ченное к выходным клеммам через выключатель, 1683127

Составител ь И. Найдина

Редактор О.Хрипта Техред M,Моргентал Корректор В.Гирняк

Заказ 3419 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь1тиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул Гагарина, 101

Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам для заряда герметичных аккумуляторных батарей (АВ), преимущественно шахтных головных светильников

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания шахтных транспортных средств с использованием аккумуляторных батарей контролируемой заряженности

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания нагрузки с использованием резервной аккумуляторной батареи

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стаИзобретение относится к электротехнике , в частности к стабилизирующим устройствам для заряда аккумуляторных батарей постоянным импульсным током от однофазной промышленной сети

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для заряда аккумуляторной батареи стабилизированным током

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах для формирования, тренировки и испытании аккумуляторных батарей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ускоренного заряда аккумуляторной батареи

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к устройствам для питания электрохимической нагрузки асимметричным током синусоидальной формы

Изобретение относится к электротехнике и касается совершенствования основных характеристик аппаратуры заряда аккумуляторной батареи (АБ)
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для заряда аккумуляторной батареи от однофазной или многофазной сети переменного тока постоянным или асимметричным током
Наверх