Устройство для заряда аккумулятор-ной батареи

 

О Il И С А Н И Е (щsII406

И3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕ ТЕЛЬ СТВУ ьовз ьоветсннх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 650159 (22) Заявлено 15.11.76 (21) 2433308/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл.

Н 02J 7/10

Государственный комитет (53) УДК 621.355.164 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения Г. С. Лутовинов, М. К. Семков, С. М. Колоколкин, А. В(Кйталкщ, А. М. Колоколкин и А. А. Салютин ! с / ! ! ! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током и разряда ее с рекуперацией в сеть.

По основному авт. св. № 650159 известно устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее управляемый выпрямитель, систему управления выпрямителей с задатчиком тока на входе, инвертор, вход которого связан с выходом выпрямителя через сглаживающий реактор, генератор прямоугольных импульсов и датчик тока, включенный на входе выпрямителя, причем выход датчика тока связан с входом упомя- (5 нутого генератора, один выход которого соединен с задатчиком тока системы управления выпрямителем, инвертор выполнен по мостовой схеме на двух неуправляемых и двух управляемых вентилях, управ- 20 ляющие входы которых связаны с другим выходом генератора, подключенный к задатчику тока, а в выходную диагональ инвертора включена батарея (1).

При этом вход системы управления вы- 25 прямителем дополнительно соединен с датчиком тока и с датчиком входного напряжения инвертора, а между другим выходом генератора и управляющими входами вентилей инвертора включен формирователь 30 импульсов, а этот выход генератора шунтирован ключом.

Однако в этом устройстве ток в реакторе может превысить допустимую величину, что снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Для этого устройство дополнительно снабжено узлом управляемой задержки, включенным между управляющими входами управляемых вентилей инвертора и другим выходом генератора прямоугольных импульсов, причем вход узла управляемой задержки подключен к выходу датчика тока, а выход — к задатчику тока системы управления выпрямителем.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 (а — з) — диаграмма его работы.

Устройство содержит выпрямитель 1, систему 2 управления выпрямителем с задатчиком 3 тока. Выход выпрямителя через сглаживающий реактор 4 подключен к входу инвертора 5. Инвертор выполнен по мостовой схеме на неуправляемых б, 7 и управляемых 8, 9 вентилях. Аккумуляторная батарея 10 включена в диагональ моста инвертора. Дроссели 11 и 12 служат для уменьшения скорости нарастания тока че811406

5а по

65 рез вентили инвертора. Управляющие входы вентилей 8, 9 через формирователь 13 импульсов и узел 14 управляемой задержки связан с выходом 15 генератора 16 импульсов, первый выход которого 17 соединен с задатчиком 3.

К входу 18 системы 2 через датчик 19 напряжения подается положительная обратная связь по направленшо на входе пнвертора, а с датчика 20 тока отрицательная обратная связь по току.

Сигнал с датчика 20 поступает также на вход генератора 16, к выходу 15 которого подключен ключ 21.

Время запаздывания узла управляемой задер>кки регулируется сигналом, поступающим с датчика 20 или датчика 22 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При включении питающих напряжений на выходе 15 генератора 16 появляются импульсы (фиг. 2,а), частота и скважность которых могут регулироваться в широки.( пределах. Пусть для определенности в начальный момент времени потенциал на выходе 15 генератора 16 равен нулю. Тогда узел управляемой задержки (14) закрыт, импульсы управления на вентили 8 и 9 инвертора 5 не поступают, и ток на выходе выпрямителя 1, определяемый установкой задатчика 3 (фиг. 2,д), протекает через вентили 6, 7 и батарею 10, заряжая ее. I la вход 18 системы 2 поступают сигналы обратной связи Ilo току и напряжен|по на входе ннвертора, обеспечивающие режим стабилизации тока заряда аккумуляторной батареи.

В момент времени t! на выходе 15 генератора 16 появляется положительный импульс, который изменяет уставку задатчнка

3 таким образом, что напряжение на выходе выпрямителя (фиг. 2,ж), а следовательно, и ток (фиг. 2,е) начинают уменьшаться. Через время т, определяемое сигналом на входе управляемой задер>кки, на ее выходе также появляется положительный импульс (фиг. 2,б), который через формирователь 13 поступает на управляющие входы вентилей 8 и 9, включая их.

При этом вентили 6 и 7 закрываются, так как к ним прикладывается запирающее напряжение аккумуляторной батареи, а ток выпрямителя 1 начинает протекать через вентили 6, 9 и батарею 10, разряжая ее, Ток разряда определяется уставкой задатчика 3, которая устанавливается по сигналу с выхода управляемой задержки 14. Диаграмма тока в цепи аккумуляторной батареи показана на фиг. 2,и.

Время запаздывания узла 14 регулируется сигналом, поступающим либо с датчика

20, либо с датчика 22 таким образом, чтобы к моменту подачи управляющих пм1О

25 ,и

:(5

4О

45 пульсов на вентили 8 и 9 ток в реакторе 4 уменьшился до необходимого уровня.

Включение узла управляемой задержки позволяет полностью исключить возрастание тока выше значения, определяемого уставкой, задатчика 3, при включении вентилей 8 и 9, когда к реактору 4 подключается не разность напряжений на выходе выпрямителя и аккумуляторной батареи, а пх сумма. Так как знак напряжения ll3 выходе выпрямителя 1 не может измениться мгновенно (на это необходимо до 10—

12 мл/с в зависимости от начального угла управления), то при отсутствии задержки в подаче импульсов управления на вентили

8 и 9 инвертора 5, ток в реакторе 4 может значительно возрасти и превысить допустимую величину, что значительно снижает надежность работы устройства.

В момент времени fq, определяемый скважностью выходных импульсов генератора 16, узел 14 выключается, управляющие импульсы с вентилей 8, 9 ннвертора снимаются, а с выхода 17 (фиг. 2,в) генератора 16 на задатчик 3 поступает снгнал, который переводит выпрямитель 1 в инверторный режим с максимальным углом управления (фпг. 2,ж), Ток на выходе выпрямителя 1 спадаетдо нуля и по сигналу датчика 20 (фиг. 2,г) (нуль тока) генератор 16 переводится в пся>дное состояние (момент времени lg). 11апряженне на выя>де выпрямителя становится положительным, а усташ>вившийся ток, опредсляемый установкой (фиг. 2,д) протекает через вентили 6, 7 и аккумуляторную батарею, заряжая ее. Через время

Т, определяющее период повторения импульсов на выходе генератора 16, цикл работы устройства повторяется.

Ключ 21 служит для перевода устройства в режим разряда аккумуляторной батареи постоянным током с рекуперацпсй энергии разряда в сеть.

Таким образом, данное устройство позволяет получить различные режимы заряда аккумуляторш>й батареи с высоким КПД и надежностшо, так как энергия теряется лишь во включенных вентиля. . (менее

100 Вт прп токе 20 А на все устройство), а коммутациопшяс выбросы тока и перерегулпрованпя практически отсутствуют, Формула изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи по авт. св. Л 650159, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно снабжено узлом управляемой задержки, включенным между управляющими входамп управляемых вентилей инвертора и другим выходох1 генератора прямоугольных импульсов, прп811406 чем вход узла управляемой задержки подключен к выходу датчика тока, а выход— к задатчику тока системы управления выпрямителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № б50159, кл. Н 02J 7/10, 1976.