УСТРОЙСТВО ФОРСИРОВАННОГО ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Российский патент 1997 года по МПК H02J7/10 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для форсированного заряда аккумуляторов асимметричным током.

Известно устройство, содержащее зарядно-разрядный конденсатор, индуктивно-емкостные цепи с развязывающими диодами [1]
Недостатком данного устройства является невозможность изменения частоты зарядного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее блок управления, входные и выходные клеммы, тиристорный инвертор, конденсаторно-диодный блок, дроссели и блок разряда [2]
Недостатком указанного устройства является затянутый заряд конденсаторов в начале переходного процесса и отсутствие элементов, позволяющих использовать накопленную на индуктивности энергию.

Техническая задача создание устройства с форсированным зарядом аккумуляторной батареи и улучшенными характеристиками.

Поставленная задача решается таким образом, что в устройство для форсированного заряда аккумуляторной батареи, содержащее последовательно соединенные тиристоры с блоком управления, один из которых соединен с входной клеммой плюс устройства, а другой с клеммой "плюс" для подключения аккумулятора, дроссель, один вывод которого соединен с клеммой "минус" для подключения аккумулятора, конденсаторно-диодный блок, состоящий из цепи конденсаторов и диодов, образующих зарядную цепь кондесаторов, выводы крайних конденсаторов цепи соединены соответственно с общей точкой последовательно соединенных тиристоров и с вторым выводом дросселя, вторые выводы крайних конденсаторов цепи присоединены через другие диоды конденсаторно-диодного блока соответственно к общей точке тиристоров и к второму выводу дросселя, и разрядный блок аккумуляторной батареи, введены трансформатор и два диода, при этом первичная обмотка трансформатора подключена началом к минусовой входной клемме, а концом к второму выводу дросселя, вторичная обмотка подключена началом к концу первичной, а концом к аноду одного из введенных диодов, анод второго введенного диода соединен с началом первичной обмотки трансформатора, а катоды введенных диодов подключены к общей точке последовательно соединенных тиристоров.

Введение трансформатора и двух диодов позволяет формировать переходный процесс в период заряда конденсаторно-диодного блока за счет увеличения энергии на нем, тем самым увеличиваются энергетические характеристики зарядного устройства, обеспечивая повышенную частоту процесса заряд разряд аккумуляторной батареи.

На чертеже приведена блок-схема зарядного устройства.

Устройство для форсированного заряда аккумуляторной батареи содержит последовательно соединенные тиристоры 1, 2 с блоком управления 3, тиристор 1 соединен с входной клеммой "плюс" устройства, тиристор 2 с клеммой "плюс" для подключения аккумулятора 4, дроссель 5, один вывод которого соединен с клеммой "минус" для подключения аккумулятора 4, конденсаторно-диодный блок, состоящий из цепи конденсаторов 6-9 и диодов 10-12, образующих зарядную цепь конденсаторов, выводы крайних конденсаторов цепи 9, 6 соединены соответственно с общей точкой последовательно соединенных тиристоров 1, 2 и с вторым выводом дросселя 5, вторые выводы крайних конденсаторов цепи присоединены через другие диоды 13-15 конденсаторно-диодного блока соответственно к общей точке тиристоров 1, 2 и к второму выводу дросселя 5 через диоды 16-18, разрядный блок 19 аккумуляторной батареи 4, трансформатор 20 и два диода 21, 22, при этом первичная обмотка 1 трансформатора 20 подключена началом к минусовой входной клемме, а концом к второму выводу дросселя 5, вторичная обмотка 11 подключена началом к концу первичной 1, а концом к аноду диода 22, анод диода 21 соединен с началом первичной обмотки трансформатора 20, а катоды 21, 22 подключены к общей точке последовательно соединенных тиристоров 1, 2.

Разрядный блок 19 обеспечивает формирование отрицательных разрядных импульсов.

Устройство работает следующим образом.

На входные клеммы устройства подается напряжение источника. При поступлении управляющего импульса на тиристор 1 он открывается, происходит заряд конденсаторов 6-9 по цепи: конденсатор 9, диод 12, конденсатор 8, диод 11, конденсатор 7, диод 10, конденсатор 6, первичная обмотка 1 трансформатора 20, одновременно во вторичной обмотке 11 трансформатора 20 наводится ЭДС взаимоиндукции, подзаряжая конденсаторы 6-9 по цепи: конец вторичной обмотки 1 трансформатора 20, диод 22, конденсатор 9, диод 12, конденсатор 8, диод 11, конденсатор 7, диод 10, конденсатор 6, начало вторичной обмотки трансформатора; после заряда при достижении на конденсаторах напряжения (или после искусственного запирания тиристора 1), равного напряжению входной цепи, запирается тиристор 1, в первичной обмотке 1 трансформатора 20 наводится ЭДС самоиндукции, которая дозаряжает конденсаторы 6-9 по цепи: начало первичной обмотки 1 трансформатора 20, диод 21, конденсатор 9, диод 12, конденсатор 8, диод 11, конденсатор 7, диод 10, конденсатор 6, конец первичной обмотки 1 трансформатора 20. Из блока 3 поступает управляющий импульс на тиристор 2, он открывается, происходит параллельный разряд конденсаторов 6-9 на аккумулятор 4 через соответствующие диоды (например разряд конденсатора 6 по цепи: диод 13, тиристор 2, аккумулятор 4, дроссель 5), таким образом на аккумулятор 4 поступает импульс постоянного тока повышенной плотности, сглаженный до требуемого уровня дросселем 5. После разряда конденсаторов 6-9 тиристор 2 закрывается, блок разряда 19 формирует отрицательный импульс, после поступления управляющего импульса на тиристор 1 процесс возобновляется. Происходит процесс заряда аккумулятора 4 повышенными плотностями тока при чередовании с разрядными импульсами, т. е. заряд аккумулятора асимметричным током.

Таким образом, за счет правильно выбранного коэффициента трансформации трансформатора и использования накопленной в первичной обмотке трансформатора реактивной энергии ускоряем процесс заряда конденсаторов либо за меньший период времени конденсаторам большей емкости сообщаем больший заряд энергии, что улучшает энергетические характеристики зарядного устройства и форсирует процесс заряда аккумуляторной батареи.

Область использования: в электротехнике, и может быть использовано в устройствах, предназначенных для форсированного заряда аккумуляторов асимметричным током. Сущность изобретения: устройство формирует зарядные импульсы тока, заряжая от источника постоянного напряжения ряд последовательно соединенных конденсаторов и разряжая тот же ряд, но параллельно соединенных конденсаторов на аккумулятор. 1 ил.

Устройство для форсированного заряда аккумуляторной батареи, содержащее последовательно соединенные тиристоры с блоком управления, один из которых соединен с входной клеммой "+" устройства, а другой с клеммой "+" для подключения аккумулятора, дроссель, один вывод которого соединен с клеммой "-" для подключения аккумулятора, конденсаторно-диодный блок, состоящий из цепи конденсаторов и диодов, образующих зарядную цепь конденсаторов, выводы крайних конденсаторов цепи соединены соответственно с общей точкой последовательно соединенных тиристоров и с вторым выводом дросселя, вторые выводы крайних конденсаторов цепи соединены через другие диоды конденсаторно-диодного блока соответственно с общей точкой тиристоров и с вторым выводом дросселя, и разрядный блок аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что в него введены трансформатор и два диода, при этом первичная обмотка трансформатора подключена началом к минусовой входной клемме, а концом к второму выводу дросселя, вторичная обмотка началом к концу первичной, а концом к аноду одного из введенных диодов, анод второго введенного диода соединен с началом первичной обмотки трансформатора, а катоды введенных диодов подключены к общей точке последовательно соединенных тиристоров.