Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1991 года по МПК H02J7/10 

Изобретение относится к электрохимическим источникам тока - аккумуляторным батареям, в частности к системам их заряда асимметричным током.

Целью изобретения является улучшение удельных энергетических показателей путем увеличения скорости передачи энергии источника в заряжаемую аккумуляторную батарею.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током.

Устройство содержит три фазовые обмотки 1-3 трехфазного источника переменного тока (ТИПТ), соединенные в последовательную ячейку, причем две из них соединены согласно и встречно с третьей и через токо- ограничиваюций конденсатор (ТК) 4 эта ячейка подключена к клеммам входной диагонали управляемого мостового выпрямителя-формирователя асимметричного тока. Два накрестлежа- щих плеча этого моста образуют заряд- но-разрядные конденсаторы (ЗРК) 5 и 6, а два другие - управляемые тирис0Э

ел

4Ь СО №

торы 7 и 8, которые соединены диодом 9, включенным с ним последовательно-согласно. К положительной и отрицательной выходным шинам этого моста подключена заряжаемая аккумуляторная батарея (АБ) 10, величина тока заряда которой регулируется тиристорами, сигналы на открытие которых подаются от блока 11, осуществляющего контроль напряжений батареи и источника и фазовое управлени тиристорами. Емкость токооограничи- вающего конденсатора 4 превышает емкость ЗРК 5 и 6 не менее чем в десять раз.

Устройство работает следующим образом.

В полупсриоде изменения мгновенного значения ЭДС ячейки обмоток 1-3 которые далее будет называться нечетным, когда напряжение обмотки 1 положительно, а обмотки 3 - отрицательно, ТК 4 заряжается через диод 9 При этом иа левой обкладке конденса- тора 4 положительный потенциал. После достижения максимума напряжение ячейки убывает по абсолютной величи не, а диод 9 находится в. запертом

состоянии, так как к его катоду риложен положительный (относительно анода) потенциал.

При уменьшении напряжения ячейки обмоток открываются тиристоры 7 и 8 и заряжаются ЗРК 5 и 6, а затем и аккумуляторная батарея 10 под действием суммарного напряжения цепи из ТК 4 и ячейки из обмоток 1-3. Напря- жение ячейки при этом вначале умень- шается до нуля, а затем (в следующем полупериоде, четном) увеличивается по абсолютному значению. Конденсатор 4 при этом сначала разряжается, а затем перезаряжается, отдавая энергию в АБ и ЗРК.

Процесс перезаряда завершается в середине четного полупериода, когда напряжение ячейки фазовых обмоток достигает своего амплитудного значения. После этого напряжение ячейки начинает убывать по абсолютной величине, тиристоры закрываются (в режиме естественного самопогасания), напряжение ЗРК 5 и 6 равно напряжению АБ, а .напряжение ТК 4 - разности амплитуды напряжения ячейки и заряжаемой батареи 10. В этот момент происходит скачкообразное изменение структуры системы: ЗРК 6, АБ 10 и

5

.ЗРК 5 оказываются включенными через входную диагональ4моста последовательно друг с другом.

В момент изменения структуры, когда тиристоры погасают,а напряжение источника. начинает уменьшаться по абсолютной величине, АБ 10 подзаряжается по цепи: АБ 10 - ЗРК 5 - ТК 4 - источник - ЗРК 6 - АБ. Конденсатор 4 при этом продолжает перезаряжаться.

Диод 9 находится в замкнутом состоянии до тех пор, пока убывающее напряжение источника не становится равным растущему напряжению ТК 4„ Начиная с этого момента времени структура системы заряда изменяется, так как открывается диод 9 и ТК 4 через него повторно начинает разряжаться . Разряд ТК прекращается в момент окончания второго полупериода. После этого вновь начинается нечетный полупериод, напряжение ТИПТ вновь начинает увеличиваться, при этом ЗРК 5 и 6 начинают возвращать свою энергию в АБ, а ТК 4 повторно заряжаться в исходной полярности.

Так как ток заряда БА ограничен емкостным сопротивлением ТК 4, внешняя вольтамперная характеристика системы линейная, потери в системе нез начительны.

Введение в систему циода 9, дважды за период изменяющего структуру 5 зарядного устройства, обеспечивает подзаряд ТК 4 от источника, что увеличивает скорость передачи энергии в АБ.

0

0

Формула изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее трехфазный источник переменного тока, управляемый мостовой выпрямитель-формирователь асимметричного тока, два накрестлежащих плеча которого образованы тиристорами, а другие - зарядно-разрядными конденсаторами, к клеммам входной диагонали через токоограничивающий конденсатор подключена ячейка из последовательно включенных обмоток источника переменного тока, два из которых соединены между собой согласно и встречно по отношению к третьей обмотке, и блок контроля напряжений, отличающееся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей путем увеличения скорости передачи энергии источника в заряжаемую аккумуляторную батарею, устройство дополнительно снабжено диодом, включенным последовательно-согласно

между тиристорами мостового выпрямителя-формирователя асимметричного тока, при этом емкость токоограничиваю- щего конденсатора по меньшей мере в 10 раз превыпает емкость зарядно- разрядных конденсаторов.

Изобретение относится к элек. трохимическим источникам тока - аккумуляторным батареям, в частности к системам заряда асимметричным током от трехфазного источника переменного тока, обмотки которого соединены в последовательную ячейку либо звездой с выведенной нейтралью. Цель изобретения - улучшение удельных энергетических показателей путем увеличения скорости передачи энергии источника в заряжаемую аккумуляторную батарею. Это достигается тем, что в устройстве заряда с мостовым выпрямителем - формирователем асимметричного тока, два плеча которого образованы тиристорами, а два другие - зарядно-разрядными конденсаторами, тиристоры,включенные в накрест лежащие плечи моста, соединены между собой последовательно-согласно дополнительно введенным диодом. При соединении обмоток трехфазного источника переменного тока звездой в зарядное устройство вводятся также две тиристорно-конденсаторные ячейки, два конденсатора и два диода, образующие трехфазные выпрямители-формирователи асимметричного тока. При таком формировании асимметричного тока напряжение на выходе зарядного устройства увеличивается вдвое, что обеспечивает большой диапазон регулирования постоянной составляющей асимметричного тока. 1 ил. (Л с

о +