Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 246814

Л ) (51) М. Кл.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.03,78 (21) 25867 68/24-07

Н 02 У 7/34 с присоединением заявки J6 (23) П риоритет йаударстееиньй комитет

СССР иа делам изобретений и атиритий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень J% 25

Дата опубликования описания 07.07.80. (53) УДК 621.355.. 1(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Олейник, И. И. Демчук и Ю. М. Любченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА

АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Изобретение относится к области автономных систем электроснабжения, содержащих источники ограниченной мощности и аккумуляторные батареи, и может быть использовано при разработке заридно-разрядных устройств.

Известно зарядно-разрядное устройство, содержащее аккумуляторную батарею, источник ограйиченной мощности,, управляемые ключи, коммутирующие диоды и дроссели фйльтра jl).

1О

Недостатком устройства являются большие пульсации напряжения на выходе источника ограниченной мощности.

Известно также устройство для заряда, и разряда аккумуляторной батареи автономной. системы электроснабжения . с источниксм ограниченной мощности, которое;подключено к соединенным параллельно источнику ограниченной мощности и нагрузке и содержит два блока управ,ляемых ключей, два блока коммутирующих диодов, дроссели фильтра и блок управления. Управляемые ключи и коммутиМ рующие диоды соединены по схеме моста.

В одну диагональ моста включена аккумуляторная батарея, а в другую — соединенные последовательно обмотки дросселей фильтра (21.

Недостатком устройства является низкая эксплуатационная надежность, так как отказ любого элемента зарядной или разрядной частей схемы приводит к отказу всего устройства в целом.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что блоки управляемых ключей включены в смежные плечи упомянутого моста, прилегающие к отрицательной клемме аккумуляторной батареи, положительная шина системы соединена с положительной клеммой аккумуляторной батареи через замыкающие контакты дополнительно введенного переключателя и с общим выводом обмоток дросселей фильтра через размыкающие его. контакты, а ее отрицательная шина - с отрицательной

7468

3 клеммой аккумуляторной батареи через

" -раэмыкающие контакты переключателя и с общим выводом обмоток через замыкающие его контакты.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства для заряда и разряда аккумуляторной батареи.

Устройство подключено к соединенным параллельно йсточнику ограйичейной мощности 1 и нагрузке 2 и содержит блоки 3 и 4 управляемых ключей, блоки

5 и 6 коммутирующих диодов, обмотки

7 и 8 дросселей фильтра, блок управления

9. К блокам управляемых ключей и коммутирующих диодов подключена аккумуляторная батарея 10. Устройство содержит также дистанционный переключатель с обмотками 11, нормально замкнутыми контактами 12 и 13 и нормально" разомкнутыми контактами 14 и 15, датчик то- 2О ка 16, реле уровня 17, датчик напряжения 18 и конденсатор 19. Блок управления 9 выполнен в виде широтно-импульсных модуляторов 20 и 21 и ключей

22 и 23.

Устройство в зависимости от величины текущей мощности нагрузки и степени заряженности аккумуляторной батареи может работать в следующих режимах.

Мощность нагрузки меньше номинальной мощности источника, при этом избыток мощности источника поступает в аккумуляторную батарею (режим А);

Мощность нагрузки больше номинальной мощности источника, при этом недоста-З ющая мощность обеспечивается аккумуляторной батареей (режим Б);

Мощность нагрузки равна номинальной мощносч и источника, нагрузка при этом получает питание только от источника (режим В).

" Устройство работает следующим образом.

В режиме А с выхода реле 17 подается сигнал на одну иэ обмоток дис45 танцйонного переключателя, в результате контакты 12 и 13 замкнуты. В блоке управления 9 один из ключей 22 или 23 находится в замкнутом состоянии (возможно и одновременное эамыкаиие ключей) о

В результате этого с датчика напряжения

18 подается сигнал в модуляторы 20 и

21, которые формируют сигналы управления для блоков управляемых ключей 3 и 4. При замкнутом состоянии ключей блока 3 создается цепь тока; положительная шийа системы электроснабжения— нормально замкнутый контакт 13 — дрос14

4. сель 7 - ключи блека 3 - нормально замкнутый контакт 12 - отрицательная шина системы. Дроссель 7 накапливает энергию. В момент размыкания ключей блока

3 модулятором 21 накопления энергия в дросселе 7 и энергия от источника 1 чоступает в батарею 10. Ток заряда протекает по цепи: положительная шина системы — замкнутые контакты 13— дроссель 7, коммутирующий диод 5— аккумуляторная батарея 10 — замкнутые контакты 12 — отрицательная шина системы. Конденсатор 19 находится в заряженном состоянии. Очередное открытие ключей блока 3 приводит к очередному накоплению энергии в дросселе 7.

В режиме Б сигнал от реле уровня

17 переводит дистанционный переключа тель в состояние, при котором замкнуты контакты 14 и 15..Происходит разряд аккумуляторной батареи 10 за счет поочередной (или одновременной) работы блоков управляемых ключей 3 и 4. Например, при замкнутом состоянии ключей блока 4 происходит разряд аккумуляторной батареи 10 по цепи: контакты 15— положительная шина системы — нагрузка

2 — отрицательная шина системы, контакты 14 — дроссель 8 — ключи блока

4 — отрицательная клемма батареи 10.

При разомкнутом состоянии ключей блока

4 накопленная в дросселе 8 энергия передается в нагрузку 2 через коммутирующий диод 6. Замыкание ключей блока

4 приводит к очередному разряду батареи 10.

В режиме В ключи 22, 23 и ключи. блоков 3 и 4 постоянно разомкнуты и питание нагрузки 2 осуществляется только от источника ограниченной мощности.

Таким образом, возможность одно- . временного использования блоков управляемых ключей 3 и 4, блоков коммутирующих диодов 5 и 6 и двух дросселей как в режиме заряда аккумуляторной батареи 10, так и при ее разряде повышает эксплуатационную надежность описанного устройства IIo сравнению с известными устройствами, в которых эти блоки могут быть использованы только в зарядном или разрядном режимах работы системы.

Фор мула изобретения

Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареИ автономной системы электроснабжения с источником

7 46814

5 ограниченной мощности, содержащее соединенные в схему моста два блока управляемых ключей и два блока коммутирующих диодов, при этом в одну диагональ моста включена аккумуляторная батарея, а в другую — соединенные последовательно обмотки двух дросселей фильтра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в нем блоки управляемых ключей включены в смежные плечи упомянутого моста, прилегающие к от-рицательной клемме аккумуляторной батареи, положительная шина системы соединена с положительной клеммой аккумуляторной батареи через замыкающие контакты дополнительно введенного переключателя и с общим выводом обмоток дросселей фильтра через размыкающие контакты упомянутого переключателя, а ее отрицательная шина - с отрицательной клеммой аккумуляторной батареи через его размыкающие контакты и с общим выводом обмоток дросселей через замыкающие контакты того же переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коробан Н» Т. и др. Исследование и разработка автономных систем электроснабжения с безмашинным первичным источником электроэнергии. Труды Московского энергетического института. Вып. 258, 1975, с 16, рис. 4.

2. Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. ,М., Энергия, 1971, с. 343, рис. 12, 29а {прототип).

Составитель В. Оглоблев

Редактор О. Филиппова Техред М. Петко Корректор С. Шекмар

Заказ 3967/48 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4