Система заряда

 

(72) Автор изобретения

В. H. филатов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЗАРЯДА

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в устройствах для формовки и заряда аккумуляторных батарей.

Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее управляемый выпрямитель с последовательно соединенным сглаживающим дросселем и управляемый ключевой элемент, коммутирующий батарею на разряд 1 j. о

Известно также устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее регулируемый выпрямител ь, образующий с линейным дросселем и управляемым ключевым элементом замкнутый контур, и аккумуляторную батарею, включенную параллельно выпрямителю и части дросселя (2).

Недостатками известных устройств явлиются высокие весогабаритные показателя линейного дросселя и пониженная на20 дежность работы. Высокие весогабаритные показатели дросселя вызваны тем, что часть его обмотки работает ня эа2 рядный контур, а другая часть - на разрядный контур. Пониженная надежность работы устройства обусловлена там, что коммутация и выпрямителя и управляемого ключевого элемента происходит эа счет трансформации электромагнитной энергии из одной части дросселя в другую„Это вызывает переходные процессы коммутапии и требует применения определенной фазы замыкания управляемого ключевого элемента, что может прййти также и в противоречие с требуемым моментом подачи разрядных импульсов тока.

Целью изобретения является уменьшение веса и габаритов, дросселя и повьппение надежности работы системы заряда.

Это достигается тем, что в предлагаемой системе заряда секции линейного дросселя выполнены электрически изолированными и соединены одними концами с выходом выпрямителя, а другими между собой через управляемый ключевой элемент, а ахкумуляторная батарея разделена на две

6861

3 одинаковые секции, образующие с соответствующими секциями дросселя и, выпрямителем параллельные цепи.

На чертеже дана принципиальная схема описываемой системы заряда.

Система заряда содержит регулируемый выпрямитель 1, линейный дроссель

2, управляемый ключевой элемент 3 и аккумуляторную батарею, разделенную на секции 4 и 5. о

К анодному и катодному выходным зажимам регулируемого выпрямителя 1 подключены одинаковые секции W u W ли2 нейного дросселя 2, свободные концы которых соединены между собой через уп- 15 равляемый ключевой элемент 3, образуя два выпрямителя замкнутый контур. Одинаковые секции 4 и 5 аккумуляторной батареи подключены параллельно выпрямителю и одной из секций W и М/ линей-! ного дросселя 2, соответственно.

При работе регулируемого выпрямителя 1 и разомкнутом управляемом ключевом элементе 3 происходит параллельная зарядка секций 4 и 5 аккумуляторной батареи через соответствующие секции Ч/ и % линейного дросселя 2 сглаженным постоянным током, величина которого регулируется выпрямителем.

При достижении требуемого момента времени (например, по достижении свинцовой аккумуляторной батареей критического напряжения газообразования) система управления (на чертеже не показана) подает команду на включение управляемо- З5 го ключевого элемента 3. Включение клю« чевого элемента 3 приводит к образованик трех замкнутых контуров: выпрямитель 1 с подключенными к его выходным зажимам последовательно соединенными между

4О собой через ключевой элемент 3 секциями аккумуляторной батареи; секция 9/< дросселя 2, шунтированная через ключевой элемент 3 секцией 5 аккумуляторной батареи; секция W2 дросселя 2, шунтированная через ключевой элемент 3 секцией 4 аккумуляторной батареи.

Благодаря переключению секций 4 и 5 с параллельного (через секции дросселя

2) на последовательное (через ключевой элемент 3) между собой соединение по отношению к регулируемому выпрямителю последний оказывается включенным на удвоенное противонапряжение — ЭДС акку55 муляторной батареи и мгновенно запирается в любой момент времени — в любую фазу питающего выпрямитель напряжения, причем без всяких переходных процессов. 4

Благодаря тому, что направления токов в секциях UV< и W2 дросселя 2 совпадает с направлением тока разряда секций 4 и 5 аккумуляторной батареи, в последних начинает практически мгновенно без всяких гереходных процессов протекать разрядный ток, обеспечивая за счет энергии разряда секций аккумуляторной батареи накопление электромагнитной энергии в секциях дросселя 2.

Для прекращения протекания разрядных импульсов тока подается команда на выключение управляемого ключевого элемента 3. Образуется прежний контур заряда секций 4 и 5 аккумуляторной батареи от выпрямителя 1 через секции М/ и VU

1 2 линейного дросселя 2. При этом энергия разряда аккумуляторной батареи в виде накопленного запаса электромагнитной энергии дросселя 2 используется для заряда секций аккумуляторной батареи, т.е. происходит рекуперация - возвращение энергии заряда аккумуляторной бата-реи.

Поскольку секции W< и д, являются

2 одновременно и зарядными и разрядными (без их поочередной работы с трансформацией электромагнитной энергии), обеспечивается более полное использование обмоток дросселя и снижение расхода меди на разрядные секции. Кроме того, секции Мl и М/> дросселя 2 можно при необходимости выполнять и в виде двух самостоятельных дросселей с раздельными магнитопроводами.

Схема допускает использование и неуправляемого выпрямителя, поскальку выпрямитель может оставаться и включенным.

3а счет того, что коммутация - запирание выпрямителя 1 обеспечивается не трансформируемой ЭДС, а удвоенной противо-ЭДС секций аккумуляторной батареи, повышается надежность работы системы заряда и расширяются возможности регулирования разрядных импульсов по длительности - не может произойти самопроизвольное отпирание при любой большой длительности разрядных импульсов, например порядка секунд. Облегчается коммутация - размыкание и ключевого элемента 3 - в момент размь|кания практически отсутствует противоЭДС дросселя..

Амплитуду разрядных импульсов можно регулировать пут м переключения управляемого ключевого элемента 3 с концов на отпайки секций дросселя 2, но проще требуемый коэффициент асиммет6861 рии устанавливать изменением длительности частоты замыкания управляемого ключевого элемента.

Формула изобретения

Система заряда,. содержащая регулируемый выпрямитель, управляемый ключевой элемент, линейный дроссель, разде- Й ленный на две одинаковые секции, и аккумуляторную батарею, включенную параллельно выпрямителю и одной иэ гекпий дросселя, отличающàsся .тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов дросселя и повышения надежности

6 работы, секции линейного дросселя выполнены электрически изолированными и соединены одними концами с выходом выпрямителя, а другими между собой через управляемый ключевой элемент, а аккумуляторная батарея разделена на две одинаковые секции, образующие с соответст вующими секциями дросселя и выпрямителем параллельные цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

hb 463176, кл. Н 02 3 7/10, 1973

2. Авторское свидетельство СССР

М 420019, кл. Н 02 J 7/12, 1972 (прототип) .

С оставитель И; Найдина

Редактор А. Пейсоченко ТехредЭ. мужик Корректор М. Шароши

Заказ 5474/53 Тираж 857 Подписное

UHHHFIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП !!атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4