Устройство для заряда-разряда аккумуляторной батареи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И f. ()741373 изоь итения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.01.78 (21) 2576899/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

Н 02 J 7/10

Гооударствеиимй комитет

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 25.06.80 (53) УДК 621.355..1 (088.8) ио делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

1О. Н. Бредихин, Л. В. Козелков, Е. B. Пугачев и Б. Я. Розеншток

Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА-РАЗРЯДА

АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Изобретение относится к системам энергоснабжения и может найти применение, в частности при эксплуатации аккумуляторных батарей.

Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи состоящее из трех источников питания, задающего генератора, блока управления, устройства задержки и триггера. С помощью этого устройства можно получить прямые и обратные импульсы, но эти импульсы не прямоугольные (1). Недостатки этого устройства — наличие трех источников питания и сложность схем коммутации и управления тиристорами.

Известно также устройство, содержащее источник постоянного напряжения, блок управления, два тиристора, два переменных и один постоянный резисторы, диод и коммутируюший конденсатор. Нагрузкой устройства является заряжаемый химический источник тока. При очередном открывании тиристоров в цепи нагрузки протекает асимметричный ток, состоящий из чередуюших- 20 ся прямых и обратных импульсов (2).

Недостатки устройства — зависимость амплитуды обратных импульсов от степени заряженности химического источника тока.

При разряженном химическом источнике тока его ЭДС мала, значит и мала амплитуда обратных импу1bc0B тока. По мере заряда химического источника тока эта амплитуда возрастает, и для ее стабилизации необходимо наличие специального стабилизатора; низкая коммутационная способность, особенно проявляющаяся при сильно разряженном химическом источнике тока, или при необходимости увеличения амплитуды обратного импульса; низкий КПД, так как при открытом коммутирующем тиристоре вся энергия бесполезно теряется на добавочном резисторе, и невозможность получения обратных импульсов в случае применения нагрузки, не содержащей ЭДС.

Наиболее близким к изобретению является зарядное устройство, состоящее из двух источников постоянного напряжения, двух рабочи тиристоров, двух переменных резисторов, коммутирующего конденсатора, включенного между анодами тиристоров, и блока управления тиристорами. Положительный полюс каждого из источников соединен с отрицательным полюсом друго-о че741373 о

15 го гь зо зю

56

S5 рез последовательно соединенные переменный резистор и тиристор. Тиристор подключен катодом к отрицательному полюсу источника. Отрицательные полюса источников постоянного напряжения образуют выходные клеммы устройства, к которым подключается аккумуляторная батарея (3).

Недостаток устройства — ухудшение коммутации тиристоров по мере увеличения разницы в амплитудах и длительностях прямого и обратного импульсов. С увеличением разницы в амплитудах ухудшаются условия гашения импульса с большей амплитудой.

С увеличением разницы в длительностях ухудшаются условия запирания узкого импульса за счет неполного заряда конденсатора, так как увеличение разницы в амплитудах сопровождается у величением разницы в длительностях, и это особенно ухудшает коммутацию.

Общим недостатком указанных устройств является невозможность получения на выходе пауз после прямых и обратных импульсов, что существенно влияет на качество заряда аккумуляторов, так как паузы меж-. ду импульсами положительйо влияют íà I1poцесс заряда. Это объясняется снижением ЭДС поляризации в момент отсутствия тока, что в конечном итоге приводйт к уменьшению фиктивной составляющей внутреннего сопротивления батарей.

Цель изобретения — улучшение качества процесса заряда химических источников тока за счет создания пауз после прямых и обратных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два коммутирующих тиристора, другой коммутирующий конденсатор и ограничивающий резистор, включенный между коммутирующими конденсаторами. Положительный полюс одного источника объединен с отрицательным полюсом другого и совместно образуют вывод средней точки общего источника. Анод одного коммутирующего тиристора соединен с положительным полюсом общего источника, а его катод — с отрицательным полюсом через последовательно соединенные один ком.мутирующий конденсатор и один переменный резистор, катод второго коммутирующего тиристора соединен с отрицательным полюсом общего источника, а его анод— с положительным полюсом через последовательно соединенные другой коммутирующий конденсатор и другой переменный резистор, точки соединения коммутирующих конденсаторов и переменных резисторов соединены через два рабочих тиристора, включенных последовательно в проводящем направлении, а вывод средней точки общего источника и точка соединения рабочих тиристоров образуют выходные клеммы устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два рабочих тиристора 1 и 2, два коммутирующих тиристора

3 и 4, коммутирующие конденсаторы 5 и 6, ограничивающий резистор 7, два переменных резистора 8 и 9, два источника постоянного напряжения 10 и 11, блок управления

12, аккумуляторную батарею 13.

Положительный полюс источника 10 соединен с отрицательным полюсом источника ll и образует среднюю точку общего источника. Анод тиристора 1 соединен с катодом тиристора 2. К точке их соединения и к средней точке общего источника подключена нагрузка. Катод тиристора 1 через переменный резистор 9 соединен с отрицательным полюсом источника 10, а анод тиристора 2 через переменный резистор 8 — с положительным полюсом источника 11. Анод коммутирующего тиристора 3 связан с положительным полюсом источника ll, а его катод — с катодом рабочего тиристора 1 через коммутирующий конденсатор 5. Катод коммутирующего тиристора

4 связан с отрицательным полюсом источника 10, а его анод — с анодом рабочего тиристора 2 через другой коммутирующий конденсатор 6. Катод тиристора 3 соединен с анодом тиристора 4 через ограничивающий резистор 7. Управляющие электроды тиристоров 1 — 4 подключены к управляющему блоку 12. При подаче управляющего импульса на один из рабочих тиристоров (например 1), последний открывается, и прямой ток течет по цепи положительный полюс источника постоянного напряжения 10, аккумуляторная батарея 13, тиристор 1, резистор 9, отрицательный полюс источника 10 постоянного напряжения. При подаче управляющего импульса на тиристор 3 последний открывается и цепь заряда аккумуляторной батареи обесточивается до момента открытия второго тиристора 4. Таким образом, получается пауза. Конденсатор 6 разряжается через резисторы 7 и 8, конденсатор 5, заряжаясь до напряжения, равного сумме напряжений источников 10 и 11, подает положительный потенциал к аноду тиристора 1, вследствие чего последний закрывается. По окончании заряда конденсатора 5 закрывается тиристор 3. Конденсаторы 5 и 6, перезаряжаются через резисторы 8, 9 и 7 от источников -10 и 11.

Тиристоры 4 и 2 второго плеча работают аналогично.

При поочередном открывании тиристоров 1 и 3 и 2 и 4 по цепи нагрузки течет импульсный ток, состоящий из чередующихся прямых и обратных импульсов с паузами. Амплитуда прямых и обратных импульсов устанавливается соответственно переменными резисторами 9 и 8.

В блоке управления 12 предусмотрено регулирование в заданных пределах часто741373

Формула изобретения

-f0

Q !

Составитель И. Найдина

Редактор Ю. Петрушко Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Заказ 3332/8 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ты и длительности импульсов и пауз между ними.

Таким образом, предлагаемое зарядноразрядное устройство позволяет получить паузы после прямых и обратных импульсов, что улучшает качество процесса заряда химических источников тока.

Устройство для заряда-разряда аккумуляторной батареи, содержащее два переменных резистора, два рабочих тиристора, коммутирующий конденсатор, два источника постоянного напряжения и блок управления тиристорами, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества процесса заряда химических источников тока, в устройство введены два коммутирующих тиристора, другой коммутирующий конденсатор и ограничивающий резистор, включенный между коммутирующими конденсаторами, причем оба 2о источника постоянного напряжения соединены последовательно и образуют общий источник с выводом средней точки, анод одного коммутирующего тиристора соединен с положительным полюсом общего источника, а его катод — с отрицательным полюсом через последовательно соединенные один коммутирующий конденсатор и один переменный резистор, катод второго коммутирующего тиристора соединен с отрицательным полюсом общего источника, а его анод— с положительным полюсом через последовательно соединенные другой коммутирующий конденсатор и другой переменный резистор, точки соединения коммутирующих конденсаторов и переменных резисторов соединены через два рабочих тиристора, включенных последовательно в проводящем направлении, а вывод средней точки общего источника и точка соединения рабочих тиристоров образуют выходные клеммы устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 459822, кл. Н 02 J 7/02, 1975.

2. Исследование и разработка оптимальных методов и средств испытания химических источников тока. Технический отчет по

НИР Сибирского металлургического ин-та. № 74033002, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2448611, кл. Н 02 J 1/10, 1977 (прототип).