Устройство для заряда аккумуляторной батареи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„765924 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 24.11.78 (21) 2687999/24-07 (51) M. Кл.

Н 02 3 7/10 с присоединением заявки .%—

Государственный комитет (28) Приоритет— до делам иэооретений и открытий

Опубликовано 23.09,80. Бюллетень № 35 (53) УДК 621.355..163 (088.8) Дата опубликования описания 23.09.80 (72) Автор изобретения

В. Н. Филатов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть применено в мощных устройствах ускоренного заряда аккумуляторных батарей (АБ), преимущественно свинцово-кислотных.

Известен способ двухступенчатого заряда АБ вначале постоянным сглаженным током повышенной плотности с последующим дозатором их разнополярным током фиксированной частоты, кратной частоте питающей сети, в частности

l 50 Гц (1) .

Известны зарядные устройства на основе тиристорных преобразователей, обеспечивающие рекуперацию энергии разрядных — отрицатель- ных импульсов в питающую сеть (2).

Применительно к мощностям порядка 10—

100 кВА известна схема зарядного устройства на основе выпрямительно-инверторного преобразователя с использованием трехфазных мостовых или нулевых схем с дополнительными переключающими устройствами, обеспечивающими перевод работы устройства с первой ступени заряда на вторую шунтированием сглажиЪаюшего дросселя (3J

Общим недостатком указанных известных зарядных устройств является завышенная установленная мощность оборудования, так как их переключающие устройства рассчитаны на полную мощность.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является последнее устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее трехфазный трансформатор с двумя вторичными полуобмотками, выпрямительные и инверторные тиристоры, трехполюсный двухпоэиционный переключатель и дроссель, шунтированный ключевым элементом. Причем последний выполнен в виде однополюсного переключателя и установлен на выходе инвертора, его один неподвижный контакт подключен через дроссель к выходному минусу", а другой— непосредственно к выходному "плюсу". Трехфазный переключатель подключен к разомкнутым началам вторичной обмотки, его однинеподвижные контакты — к ее копнам и другие— к выходному "плюсу" устройства. Такое устройство допускает переключение с одного зарядного режима на другой — режим заряд--разряд Ah.

3 765924

1 lсдостатком описанного устройства применительно к режиму второй ступени заряда АБ разноцолярным импульсным током является завышенная установленная мо1цность оборудования и. пониженный КПЛ.

Целью изобретения является снижение установленной мощности оборудования и повышение КПД.

Это достигается тем, что встречно-параллельные пары ньшрямительных и иннерторных тирис- 1О торов подключены непосредственно, а дополнительн > е тиристоры — через трехполюсный переключатель между смежными по фазе концами вторичных полуобмоток трансформатора. начала которых подключены через дроссель к выходным зажимам устройства.

Принципиальная схема устройства показана на чертеже. устройстно содержит трансформатор 1 с вторичными полуобмотками 2 и 3, тиристоры.4 — 12, gp псреключатсли 13 и !4, дроссель 15 и работаеет на батарею 16.

Между смежными по фазе концами вторичных полуобмоток 2 и 3 трехфазного трансформатора 1 подключены непосредственно встречно- 25 параллельные пары тиристорон 4 и 7, 5 и 8, 6 и 9 и через двухпозиционный переключатель

13 — тиристоры 10, 11 и 12. Начала указанных полуобмоток 2 и 3 подключены через дроссель

15, шунтиронанный переключателем 14, к выxoHHI>IM зажимам устройства.

На первой ступени заряда постоянным сглаженным током повышенной плотности трехполюсный днухпозиционный переключатель 13 на ходится н нижнем положении, соединяя выпрям."тсльныс гиристоры 7 — !2 по кольцевой схеме, а одно11олюсный псреключатель 14 находит я н разомкнутом положении.

При подаче на тиристоры 7 — 12 одиночных управляюгцих импульсов со сдвигом по фазе н 60 эл.град. н порядке нумерации тиристоров

7, 10, 8, 11, 9, 12 обеспечивается шестипульсный режим нь прямления разности фазовых напряжений вторичных полуобмоток 2 и 3 трансформатора 1 через сглаживающий дроссель 15 45 на встречную ЭД(батареи 16. Тиристоры 4 — 6 находятся при этом в выключенном состоянии.

При переходе на вторую ступень заряда АБ разнополярным импульсным током частоты

150 Гц снимаются управляющие импульсы с тиристорон 7-12, переводится в верхнее положение переключатель 13 и включается. ключевой элемент 14, шунтирующий дроссель 15.

При подаче управляющих импульсов одновременно на параллельные пары выпрямительных тиристорон 7 и 10, 8 и 11, 9 и 12 с фазоным сдвигом на 120 эл.град., обеспечивается трехполюсный прерывистый режим ныпрямления на противо-ЭДС батареи (беэ сглаживающего дрос4 селя 151 с формированием положительных импульсов нторой ступени заряда Ab.

В паузах между указанными положительными импульсами тока подаются управляющие импульсы на иннерторные тиристоры 4, 5 и 6 со сдвигом по фазе 120 эл.град. и тем самым обеспечиваются условия формирования отрицательных импульсов тока подразряда АБ.

Фазоное регулирование углов включения выпрямительных и иннерторных тиристоров обеспечивает формирование разнополярных импульсов требуемой амплитуды и длительности.

Так как средний зарядный ток нторойступени заряда определяется разностью средних значений положительных и отрицательных импулъсон тока, то наибольшая загрузка зарядного устройства по току (и мощности) соответствует второй ступени заряда.

Формирование разнополярных импульсов тока частотой н 150 Гц с.транспозицией фаз вторичных полуобмоток трансформатора обеспечивает устранение подмагничинания трансформатора, а соответственно и существенное снижение

его массо-габаритных показателей, особенно ощутимое при мощностях более !О кВА.

Применение двухпозиционного переключателя в цепях ныпрямительных тиристоров обеспечивает на обоих ступенях заряда полную загрузку выпрямительных тиристоров по току.

Так как разрядные импульсы тока малой длительности имеют практически на порядок меньше среднее значение, то установленная мощность разрядных инверторных тиристорон незначительна по сравнению с установленной мощностью выпрямительных тиристоров.

Перечисленные достоинства описанной схемы обусловливают предпочтительность ее применения при соизмерности токов обеих ступеней заряда АБ.

Формула изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее трехфазный трансформатор с двумя вторичными полуобмотками, выпрямительные и инверторные тиристоры, трехполюсный двухпозиционный переключатель и дроссель, шунтироваиный ключевым элементом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения установленной мощности оборудования и повышения КПД, встречно-параллельные пары выпрямительиых и ииверторных тиристоров подключены непосредственно, а дополнительные выпрямительные тиристоры — через трехполюсный переключатель между смежными по фазе концами вторичных полуобмоток трансформатора, нача765924

Составитель В. Оглоблев

Редактор В. Фельдман Техред Н.Барадулина Корректор Г. Решетник

Заказ 6523/50 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ 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 ла которых подключены через дроссель к выходным зажимам устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3938019, кл. Н 02 J 7/10, 1976.

2. Зорохович А. E. и др. Устройства для заряда и разряда аккумуляторных батарей, М., Энергия, 1975, с, 18! — 186.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке

NÐ 2610170/07, 03.05.78 г., по которой принято положительное решение.