Устройство для импульсного зарадя двухсекционной аккумуляторной батареи

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам для импульсного заряда двухсекционных аккумуляторных батарей (АБ), используемых в стационарных и автономных системах электроснабжения на основе трехфазных источников переменного тока. Цель изобретения - улучшение удельных энергетических показателей путем уменьшения несимметрии линейных токов трехфазного источника переменного тока при заряде батареи в диапазоне от одного до учетверенного амплитудного значения линейного напряжения источника. Устройство для импульсного заряда двухсекционной АБ содержит трехфазный источник переменного тока с фазовыми выводами 1-3, вентильноконденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат, состоящий из дозирующих конденсаторов 4, 5, вольторегулирующего конденсатора б и двух пар диодов 7, 8 и 9. 10 соответственно. Выходные клеммы 11, 12 агрегата подключены к двум секциям 13, 14 заряжаемой АБ. Вольторегулирующий конденсатор 6 включен между выводом 3 источника и выводом средней точки АБ. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я Н 02 J 7/10, 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4243161/63 (22) 13.05.87 (46) 07,03.92. Бюл, f+ S (72) А.Г;Николаев и Н.А.Шумаков (53) 621.355.163(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 570151, кл. Н 02 J 7/10, 1972.

Авторское свидетельство СССР—

hh 773344884488, кл. Н 02 J7/34,,1980.

Авторское свидетельство СССР . hh 591986, кл. Н 02 J 7/28, 1978.. . Авторское свидетельство СССР

bh 744845, кл. Н 02 J 7/14, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО

ЗАРЯДА ДВУХСЕКЦИОННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ (57) Изобретение относится к алектротехнике. в частности к устройствам для импульсного заряда двухсекционных аккумуляторных батарей (АБ), используемых в стационарных и автономных системах Ы,, 1718333 A l электроснабжения на основе трехфазных источников переменного тока. Цель изобретения — улучшение удельных энергетических показателей .путем уменьшения несимметрии линейных токов трехфазного источника переменного тока при заряде батареи в диапазоне от одного до учетверенного амплитудного значения линейного напряжения источника. Устройство для импульсного заряда двухсекционной АБ содержит трехфазный источник переменного тока с фазовыми выводами 1-3, вентильноконденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат, состоящий из дозирующих конденсаторов 4, 5, вольторегулирующего конденсатора 6 и двух пар диодов 7, 8 и 9, 10 соответственно. Выходные клеммы 11, 12 агрегата подключены к двум секциям 13, 14 заряжаемой АБ. Вольторегулирующий конденсатор 6 включен между выводом 3 источника и выводом средней точки АБ, 1 ил.

1718333

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для импульсного заряда двухсекционных аккумуляторных батарей (АБ), используемых в стационарных и автономных системах электроснабжения на 5 основе трехфазных источников переменного тока.

Известно устройство для заряда АБ асимметричным током, содержащее АБ, подключенную к выходным клеммам моста, 10 два плеча которого образуют конденсаторы, а два другие — вентили. Клеммы входной диагонали моста соединены одна с другой и через цепочку из объединенных последовательно обмоток источника соединены со 15 средней точкой АБ.

Известно также устройство для питания нагрузки, содержащее трехфазный источник переменного тока (ТИПТ), третья фазная обмотка которого выполнена в виде 20 двух секций, однофазный мост и токоограничивающий дроссель.

Недостатком этих устройств является необходимость использования автономного ТИПТ; 25

Известно устройство для заряда с пятифазной системой обмоток, в которой вывод средней точки АБ через токоограничивающий дроссель подключен к началу одной

"вывернутой" фазной обмотки ТИПТ и к кон- 30 цам двух других фазных обМоток ТИПТ, вторые концы которых соединены с тремя входными клеммами трехфазного мостового выпрямителя. Выходная диагональ выпрямителя нагружена на АБ. 35

Недостатком этого устройства для заряда является необходимость использования автономного ТИПТ выводом нейтрали, Наиболее близким к изобретению является устройство для заряда АБ до учетве- 40 ренного значения амплитуды линейного напряжения, ТИПТ, содержащее трехфазный источник переменного тока и вентильно-конденсаторный выпрямител ь но-ум ножительный агрегат, образо- 45 ванный двумя конденсаторами и двумя парами соединенных последовательно согласно диодов, катодный вывод первой из которых образует. положительную, а анодный вывод второй — отрицательную клеммы 50 для подключения заряжаемой АБ.

Недостатком известного устройства является поперечная несимметрия токов и напряжений ТИПТ, вызванная несимметрией нагрузки.

Дозирующие конденсаторы ограничивают ток, при этом ток, протекающий через одни фазы, ограничивается одним дози рующим конденсатором, а ток других фаз двумя дозирующими конденсаторами. В процессе заряда АБ циклически происходит перезаряд конденсаторов через источник. За счет этого линия этой фазы перегружается. Все это приводит к несимметричной нагрузке фаз.

Так как к выходу ТИПТ подключено только два сопротивления нагрузки, эквивалентная мощность нагрузки источника, определяемая геометрической суммой мощностей в этих двух сопротивлениях, в 3 раза превышает значение расчетной мощности источника. В связи с тем, что поперечная .несимметрия напряжений оказывает значительное влияние на работу остальных элементов сети и приемников электрической энергии, необходимо применение специальных симметрирующих установок.

Симметрирующие установки (по схеме

Штейнметца и др,) увеличивают габариты и массу системы в целом, однако они эффективны только при постоянстве сопротивлений нагрузки. Изменение сопротивления нагрузки двух линий в рассматриваемой системе существенно усложняет симметрирование в ней напряжений и токов. Введение симметрирующих установок удваивает стоимость системы.

Цель изобретения — улучшение удельных энергетических показателей путем уменьшения несимметрии линейных токов трехфазного источника переменного тока при заряде батареи в диапазоне or одного до учетверенного амплитудного значения линейного напряжения источника.

В .устройство для импульсного заряда двухсекционной АБ с выводом ее средней точки, содержащее трехфазный источник переменного тока и вентильно-конденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат, образованный двумя конденсаторами и двумя парами соединенных последовательно согласно диодов, катодный вывод первой из которых образует положительную, а анодный вывод второй — отрицательную клеммы для подключения заряжаемой АБ, ее вентильноконденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат снабжен третьим вольторегулирующим конденсатором, который включен между третьим линейным выводом трехфазного источника переменного тока и выводом средней точки АБ, при этом свободный анод первой пары диодов подлючен к первому. а свободный катод второй пары диодов — к второму линейным выводам упомянутого источника.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство @ля импульсного заряда

КРУИЗ) двухсекционной АБ содержит трех1718333 фазный источник переменного тока с фазовыми выводами 1-3, вентильно-конденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат, состоящий из трех конденсаторов

4-6, двух пар диодов 7,8 и 9,10 соответст- 5 ванно. Выход вентильно-конденсаторного выпрямительно-умножительного агрегата через клеммы 11 и 12 подключен к двум секциям 13 и 14 заряжаемой батареи.

Конденсаторы 4 и 5 выполняют роль дози- 10 рующих, а конденсатор 6 является вольторегулирующим.

При рассмотрении работы УИЗ считается, что фазные (линейные) напряжения

ТИПТ образуют трехфазную звезду и . сдви- 15 нуты одна относительно другой на 120 эл, град, Пусть все конденсаторы в исходном состоянии (до подачи напряжения ТИПТ) разряжены.

Передача энергии ТИПТ в системе осу- 20 ществляется по восьми каналам (цепям), иэ них два канала внутренние, через которые производится заряд дозирующих конденсаторов 4 и 5, а шесть каналов внешние— через них производится передача энергии в 25 ,заряжаемую АБ.

Внутренние каналы: 1-8 — 4-2 (а) и 1 — 59-2 (б).

Внешние каналы: 1 — 8 — 7 — 11-13 — 14 — 1210 — 9 — 2 (в), 2-4-7 — 11 — 13 — 14 — 12 — 10 — 5 — 1 (г), 30

2-4-7 — 11-13-6-3 (д), 1-8-7-11-13-6 — 3 (е);

3 — 6 — 14 — 12 — 10 — 9 — 2 (ж) и 3 — 6 — 14 — 12 — 10-5 — 1(з).

flo внутренним каналам а и б производится заряд дозирующих конденсаторов 4 и

5 до напряжения UIM (линейное макси- 35 мальное напряжение ТИПТ).

По каналу 6 передача энергии в секции

13 и 14 АБ происходит до тех пор, пока их суммарное напряжение не превысит UnM.

По каналу г заряд производится до тех пор, 40 пока суммарное напряжение секций 13 и 14 не достигнет значения 3U

Передача энергии ТИПТ в каналах д-з осуществляется через вольторегулирующий конденсатор 6, который, ограничивая ток 45 заряда одной секции АБ, в последующем передает свою энергии в другую секцию и наоборот, при этом он перезаряжается. По мере роста напряжения на секциях 13 и 14

АБ изменение напряжения на вольторегу- 50 лирующем конденсаторе 6 уменьшается и

Составитель Н. Д .Редактор Н. Бобкова Техред М.Моргент он переходит в режим частичного подзаряда и подразряда, т.е. работает без перезаряда.

Так как передача энергии в секции 13 и

14 АБ на основном интервале заряда по каналам д-з в течение всех соответствующих полупериодов осуществляется. через вольторегулирующий конденсатор 6, что, симметрируя нагрузку всех трех линий

ТИПТ, сводит практически к нулю поперечную несимметрию линейных токов источника, уменьшая мощность несимметрии, и тем самым снижает значение "типовой" габаритной мощности источника, его массу, габариты, стоимость.

Процесс заряда АБ продолжается до тех пор, пока напряжение на каждой секции 13 или 14 не достигнет значения 20лм, что соответствует 4U>< на всю АБ.

Формула изобретения

Устройство для импульсного заряда двухсекционной аккумуляторной батареи с выводом ее средней точки, содержащее трехфазный источник переменного тока и вентильно-конденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат, образованный двумя конденсаторами и двумя парами соединенных последовательно согласно диодов, катодный вывод первой из которых образует положительную, а анодный вывод второй — отрицательную .клеммы для подключения заряжаемой аккумуляторной батареии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения удельных энергетических пока-. зателей путем уменьшения несимметрии линейных токов трехфазного источника переменного тока при заряде батареи в диапазоне от одного до учетверенного амплитудного значения линейного напряжения источника, ее вентильно-конденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат снабжен третьим вольторегулирующим конденсатором, который включен между третьим линейным выводом трехфазного источника переменного тока и выводом средней точки аккумуляторной батареи, при этом свободный анод первой пары диодов подключен к первому, а свободный катод второй пары диодов — к второму линейным выводам упомянутого источника. ьякова ал

Корректор О. Ципле

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

Заказ 888 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5