Преобразователь для заряда и разряда аккумуляторных батарей

Изобретение относится к специальным электротехнологическим установкам с полупроводниковыми преобразователями, которые позволяют повысить эффективность соответствующих электротехнологий и обеспечить энергосбережение. При этом технический результат достигается за счет повышенной функциональности преобразователя и достижении высоких энергетических показателей. Предлагаемый преобразователь обеспечивает непосредственное преобразование электрической энергии питающей сети в энергию заряжаемой аккумуляторной батареи и при необходимости позволяет электроэнергию заряженного аккумулятора возвратить обратно в питающую сеть. Это имеет место, например, при тестировании аккумуляторной батареи или при ее постановке в контрольно-тренировочный цикл. Возможно и другое применение преобразователя, например в составе с аккумуляторной батарей использоваться в качестве резервного источника электропитания постоянного и одновременно переменного тока, в качестве статического преобразователя частоты и т.д. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике, в частности к гальванотехнике, связанной с зарядкой и разрядкой аккумуляторных батарей (АКБ) при их электрической регенерации в режиме контрольно-тренировочного цикла (КТЦ) с целью восстановления их работоспособности или при установлении значений паспортных данных.

Известен преобразователь электроэнергии, предназначенный для заряда АКБ импульсами постоянного тока с частотой следования, равной удвоенной частоте питающей сети переменного тока, описанный в учебном пособии Л.П. Шичков, В.Б. Людин «Электротехнологические установки заряда аккумуляторов», 2003, 54 с. (рис. 4.1) и в патенте РФ на изобретение №2415505 Л.П. Шичков, А.Н. Струков «Преобразователь с дозированной передачей энергии и питанием от сети переменного тока». Недостатками указанных преобразователей являются: питание только от сети переменного тока и отсутствие возможности питания этих преобразователей от сети постоянного тока, а также в отсутствие возможности разряда АКБ с возвратом энергии разряда в электрическую сеть переменного тока и в преобразовании электроэнергии постоянного тока в электроэнергию переменного тока задаваемой частоты.

Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей преобразователя и в повышении экономичности режима разряда АКБ.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе для заряда и разряда АКБ (Фиг. 1), содержащем блок 1 накопительных конденсаторов переменной емкости, одна обкладка конденсаторов которого вместо катода исключаемого из схемы входного диода соединена через первичную обмотку выходного трансформатора 8 с катодом входного тиристора 2, подключенного анодом к первой клемме электропитания, а второй вывод входного тиристора 2 подсоединен к аноду разрядного тиристора 5, управляемого поочередно с входным тиристором 2 синхронизируемой системой 6 управления, причем катод разрядного тиристора 5 является первым плюсовым выходом нагрузки постоянного тока, а второй минусовой выход образован точкой соединения второй клеммы сети с анодом разрядного диода 3, через который осуществляется разряд блока 1 накопительных конденсаторов при открытии разрядного тиристора 5, кроме того, зарядный диод 4 включен между второй обкладкой блока 1 конденсаторов переменной емкости и плюсовым выводом нагрузки постоянного тока, причем вторичная обмотка выходного трансформатора 8 является выходом преобразователя в режиме разряда АКБ или при питании от сети.

В режиме разряда АКБ (Фиг. 2) или при питании от сети при замкнутых плюсовом и минусовом выходах преобразователя батарея 1 дозирующих конденсаторов при открытии синхронизируемой системой 6 управления первым выходом входного тиристора 2 при закрытом разрядном тиристоре 5 заряжается током по цепи: плюсовой вывод АКБ 7, входной тиристор 2, первичная обмотка выходного трансформатора 8, батарея 1 дозирующих конденсаторов, зарядный диод 4, перемычка 9 плюсового и минусового выходов постоянного тока, минусовой вывод аккумуляторной батареи 7. При уменьшении тока заряда блока 1 дозирующих конденсаторов до нуля входной тиристор 2 закрывается. При этом разрядный тиристор 5 по-прежнему закрыт. Возникает бестоковая пауза длительностью «φ» (Фиг. 2), необходимая для гарантированного перехода входного тиристора 2 в непроводящее состояние. В следующий полупериод сетевого напряжения, которым синхронизируется система 6 управления, ей вторым выходом включается разрядный тиристор 5. При этом блок 1 накопительных конденсаторов разряжается по цепи: первичная обмотка выходного трансформатора 8, подключенного к выходу переменного тока преобразователя, отрывшийся разрядный тиристор 5, перемычка 9 плюсового и минусового выходов постоянного тока, разрядный диод 3. При уменьшении тока разряда блока 1 дозирующих конденсаторов до нуля разрядный тиристор 5 закрывается. Возникает вторая бестоковая пауза длительностью «φ» (Фиг. 2), необходимая для гарантированного перехода разрядного тиристора 5 в непроводящее состояние. Затем процесс повторяется. При этом АКБ 7 разряжается, ее энергия посредством выходного согласующего трансформатора 8 рекуперируется (возвращается) в электрическую сеть переменного тока. В этом случае АКБ является для сети переменного тока дополнительным источником электроэнергии. Ее энергия не теряется при разряде на балластных сопротивлениях, а возвращается в питающую электрическую сеть. Тем самым повышается экономичность технологического процесса заряда и разряда АКБ. Сила тока разряда АКБ регулируется значением емкости блок 1 накопительных конденсаторов и частотой поочередного включения входного тиристора 2 и разрядного тиристора 5 с обеспечением угла закрытия «φ» при их поочередном переключении синхронизируемой системой управления 6.

В режиме заряда АКБ (Фиг. 3) при питании от сети переменного или постоянного тока с синхронизацией системы 6 управления для обеспечения угла закрытия «φ» при переключении входного тиристора 2 и разрядного тиристора 5 АКБ подключается к выходу постоянного тока преобразователя плюсовым выводом к плюсовому выходу преобразователя, а минусом к минусовому выходу преобразователя. При этом первичная обмотка выходного трансформатора шунтируется выключателем 10. Сила тока заряда АКБ регулируется значением емкости блока 1 накопительных конденсаторов и частотой поочередного включения входного тиристора 2 и разрядного тиристора 5 с обеспечением угла закрытия «φ» при их поочередном переключении синхронизируемой системой управления 6.

В режиме преобразователя частоты (Фиг. 4) преобразователь питается от АКБ или от сети постоянного тока при закороченных выходных клеммах выхода постоянного тока перемычкой 9. Изменение частоты и мощности на выходе выходного трансформатора 8 регулируется значением емкости блока 1 накопительных конденсаторов и частотой поочередного включения входного тиристора 2 и разрядного тиристора 5 с обеспечением угла закрытия «φ» при их поочередном переключении синхронизируемой системой управления 6.

1. Электропреобразователь с дозированной передачей энергии, содержащий две клеммы входа питания сети переменного тока, ко второй из которых подключены анод разрядного диода и минусовой выход нагрузки постоянного тока, анод этого диода подключен ко второй обкладке блока накопительных конденсаторов переменной емкости и аноду зарядного диода, катод которого соединен с плюсовым выходом нагрузки постоянного тока и катодом разрядного тиристора, анод этого тиристора подключен к первому выводу выхода нагрузки переменного тока, а второй вывод этого выхода соединен с первой обкладкой блока накопительных конденсаторов переменной емкости, разрядный тиристор включается синхронизируемой системой управления, отличающийся тем, что к первой клемме входа питания сети переменного тока подсоединен анод входного тиристора, катод которого подключен к цепи анода разрядного тиристора, а сам входной тиристор включается поочередно с разрядным тиристором синхронизируемой системой управления, а к выходу переменного тока подключена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого является выходом и подключена к сети переменного тока в режиме разряда аккумуляторной батареи, подключенной плюсовым выводом к первой клемме питания, а минусовым ко второй клемме питания, при закороченном выходе постоянного тока.

2. Электропреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в режиме заряда аккумуляторной батареи, подключаемой к выходу постоянного тока, первичная обмотка выходного трансформатора шунтируется, а на входные клемм питания подается переменное или постоянное напряжение.

3. Электропреобразователь по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в режиме разряда аккумуляторной батареи или при питании от сети постоянного тока осуществляется инвертирование электроэнергии в переменный ток изменяемой частоты изменением частоты поочередной коммутации входного и выходного тиристоров синхронизируемой системой их управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в обеспечении возможности беспроводной зарядки нескольких мобильных устройств с помощью нескольких каскадно соединенных зарядных станций при наличии одного внешнего источника переменного тока.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - обеспечение автономного бесперебойного снабжения потребителя.

Группа изобретений относится к беспроводной зарядке аккумулятора транспортного средства. Устройство подачи электрической мощности содержит средство связи, средство уведомления, средство обнаружения и средство управления.

Изобретение относится к средствам подвода питания к мобильным устройствам. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к системам контроля и управления работой аккумуляторных батарей. Технический результат - повышение надежности и упрощение технического обслуживания.

Настоящее изобретение в целом относится к системам передачи энергии и зарядным устройствам для аккумуляторных батарей и, в частности, к способу и системе для беспроводной передачи энергии посредством передачи микроволнового излучения для питания устройства, требующего электрической энергии.

Изобретение относится к беспроводной зарядке аккумулятора транспортного средства. Устройство бесконтактной подачи электрической мощности содержит катушку (12) для подачи электрической мощности и катушку (22) для приема электрической мощности, установленную на нижней поверхности (40) пола транспортного средства.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение зарядки как паркующихся, так и уже припаркованных транспортных средств.

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), использующим в качестве первичных источников энергии батарей фотоэлектрических (БФ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторных батарей (АБ).

Изобретение относится к области систем управления и автоматизации. Технический результат - увеличение надежности контактирования, повышение вероятности правильного подключения при заряде аккумуляторных батарей беспилотного летательного аппарата.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат, заключается в прекращении или снижении подачи энергии, подаваемой от устройства подачи энергии к электронному устройству, когда оно входит в заранее определенное состояние. Согласно изобретению электронное устройство включает в себя средство приема энергии, чтобы беспроводным образом принять энергию от устройства подачи энергии, средство обнаружения для того, чтобы обнаружить, находится ли электронное устройство в заранее определенном состоянии, средство нагрузки, на которое подают энергию от средства приема энергии, и средство управления, сконфигурированное, чтобы выполнять управление таким образом, что вторая энергия подается от средства приема энергии к средству нагрузки, если средство обнаружения обнаруживает, что электронное устройство находится в заранее определенном состоянии, и первая энергия подается от средства приема энергии на средство нагрузки, причем вторая энергия меньше первой энергии, и упомянутое средство управления также сконфигурировано выполнять управление таким образом, чтобы первая энергия подавалась от средства приема энергии на средство нагрузки, если средство обнаружения обнаруживает, что электронное устройство находится в состоянии, отличном от заранее определенного состояния, и энергия, подаваемая от устройства подачи энергии, уменьшена до заранее определенного значения энергии или меньшего. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к центральной панели электрического установочного устройства для размещения и электрической зарядки мобильного прибора. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств. Предложенная центральная панель (1) электрического установочного устройства для размещения и электрической зарядки мобильного аудио и коммуникационного прибора (21) содержит фронтальную заглушку (2) и прикрепленный к ней приемный лоток(3), причем приемный лоток (3) стационарно закреплен на фронтальной заглушке (2) и снабжен несколькими ушками (4, 5) для кабеля для направления по меньшей мере одного зарядного кабеля (7) или снабжен по меньшей мере одной первичной зарядной катушкой (11, 12) для индуктивной передачи энергии на по меньшей мере одну вторичную зарядную катушку (15) мобильного аудио и коммуникационного прибора (21) или адаптера (14). 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Использование: в области электротехники в системах электропитания искусственных спутников Земли (ИСЗ). Технический результат - повышение удельных энергетических характеристик и качества выходного напряжения автономной системы электропитания ИСЗ. Способ заключается в том, что в автономной системе электропитания искусственного спутника Земли от солнечной батареи и комплекта из вторичных источников электроэнергии - аккумуляторных батарей, осуществляют стабилизацию напряжения на нагрузке, содержащей в своем составе бортовую ЭВМ, систему телеметрии и командно-измерительную радиолинию, и проводят заряд и разряд аккумуляторных батарей через индивидуальные зарядные и разрядные преобразователи. При этом мощность зарядных преобразователей рассчитывают исходя из суммарной мощности нагрузки и мощности, необходимой для заряда аккумуляторных батарей, а стабилизацию напряжения на нагрузке проводят только разрядными преобразователями, при этом каждый зарядный преобразователь управляется по величине тока заряда - в режиме заряда соответствующей аккумуляторной батареи и установленному уровню собственного выходного напряжения, а после полного заряда соответствующей аккумуляторной батареи управление по току заряда блокируют. Кроме того, цепь заряда-разряда аккумуляторной батареи блокируют диодом, включенным в направлении протекания тока разряда аккумуляторной батареи и зашунтированным контактами дополнительно введенного коммутатора, связанного с нагрузкой. При этом величину уровня собственного выходного напряжения зарядного преобразователя выбирают не более напряжения разомкнутой цепи заряженной аккумуляторной батареи и при этом предусматривают регулирование величины уровня собственного выходного напряжения зарядного преобразователя в процессе эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности системы электроснабжения. Согласно способу управления автономной системой электроснабжения космического аппарата, содержащей солнечную батарею и n аккумуляторных батарей, стабилизатор напряжения, включенный между солнечной батарей и нагрузкой, и по n зарядных и разрядных устройств, управляют стабилизатором напряжения и зарядно-разрядными устройствами в зависимости от входного и выходного напряжения системы. Контролируют степень заряженности и разряженности аккумуляторных батарей. При достижении предельного уровня заряженности аккумуляторной батареи осуществляют запрет на работу соответствующего зарядного устройства и снимают этот запрет при достижении определенного уровня разряженности данной аккумуляторной батареи. Выдают запрет на работу соответствующего разрядного устройства при достижении предельного уровня разряженности данной аккумуляторной батареи, снимают этот запрет при достижении определенного уровня заряженности данной аккумуляторной батареи. При этом в случае потери ориентации солнечных батарей на Солнце, аварийном разряде аккумуляторных батарей запрещают (блокируют) работу всех разрядных устройств, после восстановления ориентации солнечных батарей на Солнце и заряда аккумуляторных батарей до заданного уровня снимают блокировку работы всех разрядных устройств. В системе электроснабжения с параллельным стабилизатором напряжения солнечной батареи и дополнительной стабилизацией напряжений нагрузок меньшего номинала от шин первой нагрузки сериесными стабилизированными преобразователями блокируют также работу данных сериесных стабилизированных преобразователей. При этом контролируют режим работы зарядных устройств аккумуляторных батарей, а блокировку работы сериесных стабилизированных преобразователей снимают после перехода зарядных устройств в режим токоограничения. 2 ил.

Изобретение относится к носимому устройству и способу его изготовления, относящемуся к области техники, связанной с «умными» предметами для ношения, в частности носимой электронике. Корпус носимого устройства содержит переднюю корпусную часть, нижнюю корпусную часть и электронные компоненты. Передняя корпусная часть соединяется с нижней корпусной частью в направлении вверх-вниз. Передняя корпусная часть и нижняя корпусная часть вместе ограничивают пространство, образующее водонепроницаемую полость. Корпус содержит электронные компоненты, располагающиеся в полости. Электронные компоненты содержат печатную плату и аккумулятор, которые электрически соединены. Печатная плата имеет беспроводной блок передачи данных и по меньшей мере один тип датчика. Нижняя корпусная часть имеет два контакта для зарядки, образованных на внешней стороне корпусной части и электрически соединенных с электронными компонентами. Обеспечивается возможность использования устройства в условиях влажности и при контакте с водой. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - исключение падения напряжения на USB-проводе между терминалом и зарядным устройством. Способ управления для зарядки содержит этапы, на которых: когда операция зарядки начинается, управляют зарядной системой таким образом, что она находится в первом состоянии обратной связи; и когда зарядная система находится в первом состоянии обратной связи, управляют портом приема обратной связи таким образом, что он соединяется с первым портом питания согласно первому устройству управления зарядкой посредством первого переключающего устройства зарядного устройства; и управляют вторым портом передачи сигналов данных таким образом, что он соединяется с портом данных микросхемы согласно второму устройству управления зарядкой посредством второго переключающего устройства зарядного терминала; определяют, превышает или нет длительность операции зарядки предварительно установленную временную задержку; и когда длительность операции зарядки превышает предварительно установленную временную задержку, управляют зарядной системой таким образом, что она находится во втором состоянии обратной связи; и когда зарядная система находится во втором состоянии обратной связи, управляют портом приема обратной связи таким образом, что он соединяется с первым портом передачи сигналов данных согласно первому устройству управления зарядкой посредством первого переключающего устройства, и управляют вторым портом передачи сигналов данных таким образом, что он соединяется с портом ввода напряжения согласно второму устройству управления зарядкой посредством второго переключающего устройства. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: в области электротехники для перезарядки вторичной батареи. Технический результат – повышение скорости и надежности перезарядки. Портативная электронная система содержит первичное и вторичное устройства, причем первичное устройство имеет первую батарею на оксиде лития-кобальта, а вторичное устройство имеет вторую батарею на фосфате лития-железа или титанате лития. Причем первичное и вторичное устройства сконфигурированы для обеспечения перезарядки второй батареи от первой батареи со скоростью 2C-16C. Также устройство содержит регулятор напряжения и микропроцессор для управления регулятором напряжения для подачи первого зарядного напряжения. При этом после того, как первое зарядное напряжение достигнет предварительно заданного уровня, определяют внутреннее сопротивление цепи зарядки и ограничивают первое зарядное напряжение, подаваемое регулятором напряжения, максимальным зарядным напряжением, исходя из определенного внутреннего сопротивления и характеристики второй батареи. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Предложен электрод для использования в усовершенствованной батарее с проточным электролитом и блок элементов для батареи, причем каждый блок элементов образован из проточных рамок, расположенных между торцевыми элементами. Электрод для батареи с проточным электролитом выполнен из материала, содержащего графит, углеродную сажу и полипропилен, при этом полипропилен представляет собой комбинацию полипропилена с высоким индексом текучести расплава (MFI) и полипропилена с низким индексом MFI, причем весовое содержание полипропилена с высоким индексом MFI составляет от 5% до 15%, а весовое содержание полипропилена с низким индексом MFI составляет от 35% до 65%. Блок элементов для батареи с проточным электролитом содержит проточные рамки, к которым прикреплены электроды. Повышение прочности и проводимости электрода, изготовленного методом инжекционного формования, является техническим результатом изобретений. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 36 ил., 4 табл.

Использование – в области электротехники. Технический результат – увеличение срока службы аккумуляторной батареи. Согласно способу для осуществления i-й зарядки батареи при i≥2 обнаружение соединения зарядных клемм с зарядным устройством вызывает соединение аккумуляторных элементов с их соответствующей обходной цепью (CPCj). Затем для каждого аккумуляторного элемента во время второй фазы (Cji) обходную цепь отсоединяют от аккумуляторного элемента, пока напряжение аккумуляторного элемента не достигнет заранее определенного напряжения, при этом время (TPji) для i-й зарядки вычисляют в зависимости от общего времени соединения, по меньшей мере, в течение одной предыдущей зарядки, соответствующей обходной цепи с этим аккумуляторным элементом, пока все аккумуляторные элементы не достигнут заранее определенного напряжения. По меньшей мере одно время, позволяющее определить первое время (TPji) преимущественного обхода для i-й зарядки, и/или указанное общее время соединения сохраняют в памяти батареи в ходе этой по меньшей мере одной предыдущей зарядки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат – сокращение времени сопряжения передающей и приемной катушек. Согласно изобретению, когда транспортное средство приближается к месту для парковки, наземный контроллер (13) задает первый режим возбуждения для катушки (11) для передачи энергии, при котором катушка (11) для передачи энергии возбуждается в шаблоне возбуждения, содержащем идентификационные данные. Когда задается первый режим возбуждения для катушки (11) для передачи энергии, контроллер 24 транспортного средства получает идентификационные данные из шаблона возбуждения, принимаемого посредством катушки (21) для приема энергии, и передает идентификационные данные в устройство (101) передачи энергии. Затем наземный контроллер (13) определяет то, совпадают между собой или нет идентификационные данные, содержащиеся в шаблоне возбуждения, при задании первого режима возбуждения для катушки (11) передачи энергии, и идентификационные данные, полученные из шаблона возбуждения, принимаемого посредством катушки (21) для приема энергии. Если оба фрагмента идентификационных данных совпадают между собой, наземный контроллер (13) задает второй режим возбуждения для катушки (11) для передачи энергии для определения того, присутствует или нет транспортное средство в позиции выполнения процесса заряда в месте для парковки. 3 н.п. и 4 з.п.ф-лы, 29 ил.

Изобретение относится к специальным электротехнологическим установкам с полупроводниковыми преобразователями, которые позволяют повысить эффективность соответствующих электротехнологий и обеспечить энергосбережение. При этом технический результат достигается за счет повышенной функциональности преобразователя и достижении высоких энергетических показателей. Предлагаемый преобразователь обеспечивает непосредственное преобразование электрической энергии питающей сети в энергию заряжаемой аккумуляторной батареи и при необходимости позволяет электроэнергию заряженного аккумулятора возвратить обратно в питающую сеть. Это имеет место, например, при тестировании аккумуляторной батареи или при ее постановке в контрольно-тренировочный цикл. Возможно и другое применение преобразователя, например в составе с аккумуляторной батарей использоваться в качестве резервного источника электропитания постоянного и одновременно переменного тока, в качестве статического преобразователя частоты и т.д. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх