Устройство для заряда аккумуляторной батареи ассиметричным током

 

Союз Советских

Социалистиюескик

Республик

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕУВЛЬС7ВУ (680109 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаявлЕно 03.08.77 (21) 25 I 2171/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (511 М. Кл

Н 02 7/!О

Геаударствакаык камктет

СССР ка делаю азабратаика я еткрютяа

Опубликовано 15.08.79. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 15.08.79 (53) УДК ь 21355.163 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Николаев и А. П. Сучалкин (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

АСИММЕТРИЧНЬ1М ТОКОМ

Настоящее изобретение относится к области электротехники и касается преимущественно вопросов формовки и заряда аккумуляторных батарей ассиметричным током.

Известно устройство для заряда аккумуляторных батарей ассиметрнчным переменным током от однофазного источника переменного тока (11.

Это устройство содержит два вентиля и два конденсатора, образующие мостовую схему, причем вентили включены в накрест лежащие плечи, а батарея соединена с выходной диагональю этого моста Клеммы входной диагонали этого моста через токоограничивающее сопротивление или непосредственно подключены к источнику переменного тока. Такое устройство обеспечивает заряд 1ч батареи до амплитудного напряжения источника.

За счет возврата энергии из реактивных токоограничителей в источник, KIUl устройства достаточно высок, но коэффициент мощности имеет низкое значение и установленная мощность транс- щ форматора оказывается завышенной.

Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током (2) с использованием Вндуктивно-емкостных накопителей энергии разрядного тока. Оно содержит мостовой выпрямитель, разрядно- зарядный дроссель разделительный диод, шунтированный разрядным конденсатором, одна из обкладок которого соединена с клеммой для подключения аккумуляторной батареи, а другая клемма для подключения батареи соединена с однополярным выходным зажимом мостового выпрямителя. °

Между этим же зажимом и другой обкладкой конденсатора включена разрядная цепь батареи, состоящая из последовательно соединенных дросселя и тиристора. Прн включении разрядного тиристора образуются две разрядные цепи инду ктнвно-емкостная для батареи и индуктивная для выпрямителя. Энергия, запасенная индуктивным и емкостным накопителями, передается затем в батарею при заряде от сети переменного тока через выпрямитель. Это позволяет повысить зарядное напряжение батареи, улучшить коэффициент мощности, снизить установленную мошность трансформатора. К числу недостатков устройства следует отнести его отно сительную сложность (схема содержит два дрос680109 селя и шесть вентилей, один иэ которых управляемый) и громоздкость.

Целью изобретения является упрощение устройства и улучшение его весогабаритных показателей.

Указанная цель достигается.тем, что устройство снабжено дополнительным конденсатором, причем разрядно-зарядный дроссель образует одно из плеч мостового выпрямителя, одной своей клеммой соединенное с другой клеммой 10 для подключения аккумуляторной батареи, смежное с этим дросселем плечо выпрямителя, подключенное к другой его клемме, образовано дополнительным конденсатором, при этом другая обкладка разрядного конденсатора соединена с 15 общей точкой согласно включенных вентютей мостового выпрямителя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг, 2 — ее вариант.

Устройство содержит источник переменного 20 тока 1, аккумуляторную батарею 2 мостовой выпрямитель, два смежных плеча которого образуют диоды 3, 4, а два другие — конденсатор

5 и дроссель 6. Источник 1 соединен со входной диагональю . непосредственно, а аккумуля- 25 торная батарея 2 подключена к выходной диагонали моста через вентиль 7, в качестве которого может быть использован как обычный диод, так и управляемый (тиристор). Управление тиристором позволяет регулировать ток заряда 30 батареи и ограничивать зарядное напряжение.

Положительная клемма батареи через конденсатор 8 соединена с общей точкой диодов 3 и 4.

В этом устройстве формирование ассиметричного переменного тока осуществляется путем наложения переменного тока на униполярные импульсы двухполупериодного выпрямителя.

В полупериоде изменения напряжения источника 1, когда к диодам 3 и 4 прикладывается отрицательное напряжение источника, батарея 40

2 разряжается по цепи 8 — 1 — 6. Конденсатор 8 запасает энергию разряда в своем поле, при этом на его обкладке, соединенной с батареей, будет положительное, а на обкладке, соединенной с вентилями — отрицательное напряже- 45 ние. При изменении полярности напряжения источника конденсатор 8 запасенную энергию возвращает в батарею.

Будем считать, что в первый и следующий нечетные полупериоды тока источника к диодам $0

3 и 4 прикладывается положительное, а к точке соединения конденсатора 5 и дросселя 6 — отрицательное напряжение исто тика. Таким образом, в нечетные полупериоды изменения напряжения источника через диоды 4, 7 и дроссель 6 будет у осуществляться заряд батареи. Этот ток имеет индуктивный характер. Одновременно в эти же полупериоды осуществляется заряд токоограничивающего конденсатора 5. Ток заряда этого кон4 денсатора опережает напряжение источника. Заряд этого конденсатора прекращается в момент достижения напряжением источника максимального значения. Емкостная составляющая тока заряда конденсатора 5 компенсируется индуктивной сотавляющей тока, протекающей через дроссель б, в результате чего источник нагружается активным током, а конденсатор 5 запасает энергию источника.

Во втором и следующих четных полупериодах изменения напряжения источника батарея заряжается через конденсатор 5 и диоды 7 и 3. Конденсатор 5 при этом перезаряжается, а дроссель 6, компенсируя емкостной ток, потребляемый указанной зарядноч цепью, повьппает коэффициент мощности устройства и одновременно запасает энергию источника. Этот заряд завершается в конце третьей четверти периода, после чего дроссель 6 отдает свою энергию конденсатору

5 и частично возвращает в источник. Эти процессы происходят до тех пор, пока напряжение на батарее не достигнет амплитудного значения напряжения источника.

Если напряжение батареи равно или превышает амплитудное значение напряжения источника, то в нечетных полупериодах источник заряжает конденсатор 5. В четные полупериоды напряжение конденсатора 5 суммируется с напряжением дросселя 6 и конденсатор через диод 7 осуществляет заряд батареи за счет энергии, запасенной от источника в предыдущем полупериоде. Одновременно батарея заряжается через диоды 7 и 3 за счет суммирования напряжений конденсатора 5 и источника.

В варианте устройства, выполненного по фиг.2, в качестве вентиля 7 применен тиристор, а конденсатор 8 подключен через управляемый ключ 9. Размыкание этого ключа разрывает цепь разрядного конденсатора 8, и переменная составляющая асимметричного тока через батаpeto не проходит, т.е. батарея будет заряжаться униполярными импульсами выпрямителя 3 — б.

Управление тиристором 7 осуществляет блок контроля напряжения 10. Этот тиристор позволяет дополнительно регулировать среднее значе,ние зарядного тока, а при необходимости— прекращать заряд батареи.

Применение изобретения, которое характерь зуется простой схемой и небольшими габаритами, позволяет расширить арсенал высокоэффек-. тивных зарядных устройств с использованием индуктивно-емкостных накопителей энергии.

Формула изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее вы6801

09 ь той клеммой для подключения аккумуляторной батареи, смежное с этим дросселем плечо выпрямителя, подключенное к другой его клемме, образовано дополнительным конденсатором, при этом Ю адка разрядного конденсатора соединена с общей точкой согласно включенных вентилей мостового выпрямителя.

Источники информации, принятые во анима ние при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 11е 557609, кл . Н 02 7/!О, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР Р 463176, кл. Н 02 g 7/!О, 1975. лрямитель, разрядно-зарядный дроссель, разделительный диод, разрядный конденсатор, одна иэ обкладок которого соединена с одно. клеммой для подключения аккумуляторной батареи, а другая клемма для подключения батареи соединена с однополярным выходным зажимом мостового выпрямителя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства и улучшения его весогабаритных показателей, оно снабжено дополнительным конденса- i0 тором, причем разрядно-зарядный дроссель образует одно из плеч мостового выпрямителя, одной своей клеммой соединенное с друРог.2

Составитель В. Оглоблев

Техред Э;Чужик Корректор А. Власенко

Редактор В. Лукин

Филиал 11ПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4807/51 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб... д. 43