Устройство для заряда аккумуляторной батареи Советский патент 1992 года по МПК H02J7/10 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах заряда аккумуляторных батарей с многоступенчатыми режимами заряда. ..-..

Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее трехфазный трансформатор, к концам и отводкам вторичной обмотки которого через перёключа тель подключён тиристорный мост ср сглаживающим дросселем на выходе, блок автоматического управления и регулирования тиристорным мостом с датчиком постоянного тока и релейной схемой переключения режимных уставок.

Недостатком известного устройства является завышенная установленная мощность трансформатора, поскольку его вторичная обмотка рассчитывается на максимальный ток и напряжение.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для заряда, аккумуляторной батареи, содержащее трехфазный трансформатор, к концам и промежуточным выводам которого через контакты трехполюсных выключателей подключен тиристорный мост со сглаживающим дросселем на выходе, блок автоматического управления и регулирования тиристорами моста, датчик зарядного тока с релейной схемой переключения режимных уставок, причем неподвижные контакты выключателей соединены с началами, промежуточными выводами и концами соответствующих вторичных фазных обмоток, а подвижные контакты соединены между собой и подключены к началам смежных фазных обмоток.

О 00

b

Недостатком известного устройства являются невысокие энергетические показа-. тели, обусловленные небольшим (тремя) количеством ступеней регулирования.

Цель изобретения - повышение энергетических показателей и расширение диапазона регулирования,

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее трехфазный трансформатор, вторичная обмотка которого имеет промежуточные выводы, три трехполюс- ных выключателя, неподвижные контакты которых соединены с началами, промежуточными выводами и концами соответствующих вторичных фазных обмоток, а подвижные контакты соответствующих полюсов соединены между собой, трехфазный тиристорный мост, входные зажимы которого соединены с концами вторичной o6MoYKH, а выходные через сглаживающий дроссель и датчик зарядного тока - с клеммами для подключения аккумуляторной батареи, блок переключения режимных уставок, блок автоматического управления и регулирования тиристорами моста, вход которого соединен с информационным выходом блока переключения режимных уставок, а выход - с входами управления тиристоров моста, вход блока переключения режимных уставок соединен с выходом датчика разрядного тока, а коммутационные выходы - с входами управления трехполюсных вы- ключаталей, введены два дополнительных трехполюсных выключателя, подвижные контакты которых соединены с подвижными контактами соответствующих полюсов первых трех выключателей, а неподвижные - с началами и промежуточными выводами смежных фазных обмоток, входы управления дополнительных выключателей соединены с соответствующими коммутационными выходами блока переключения режимных уставок.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схемы замещения трансформатора и соответствующие векторные диаграммы.

Устройство (фиг. 1) содержит трансформатор 1, электромагнитные коммутирующие устройства 2-6, тиристорный мост 7, сглаживающий дроссель 8, датчик 9 зарядного тока, бло 10 автоматического управления и регулирования, блок 11 переключения режимных уставок. Неподвижные контакты коммутирующих устройств 4-6 соединены с началами, промежуточными выводами и концами соответствующих вторичных фазных обмоток. Неподвижные контакты коммутирующих устройств 2-3 соединены с

началами и промежуточными выводами смежных фазных обмоток. Подвижные контакты соответствующих полюсов коммутирующих устройств 2-6 соединены между собой. Входные зажимы тиристорого моста

7соединены.с концами вторичной обмотки, а выходные через сглаживающий дроссель

8и датчик.9 зарядного тока - с клеммами 12 и 13 для подключения аккумуляторной бата0 реи 14. Вход блока 10 автоматического управления и регулирования соединен с информационным выходом блока 11 переключения режимных уставок, а выход - с входами управления тиристорами моста 7.

5 Вход блока 11 переключения режимных уставок соединен с выходом датчика 9 зарядного тока, а коммутационные выходы - с входами управления коммутирующих устройств 2-6.:

0 Устройство работает следующим образом.

Пусть соотношение числа витков между частями вторичной обмотки 1:1.

Процесс заряда начинают со ступени,

5 соответствующей наименьшему выходному напряжению и максимальному зарядному току. Поэтому при подаче питающего напряжения блок 11 переключения режимных уставок (автоматически или в ручную) дает

0 команду на.включение коммутационных устройств 3 и 4. В результате вторичная обмотка трансформатора 1 соединяется по схеме малый треугольник (фиг. 2а). Напряжения вторичной обмотки выпрямляется тиристор5 ным мостом 7. Сглаженный дросселем 8 зарядный ток заряжает подключенную к клеммам 12 и 13 аккумуляторную бата- рею 14 Блок 10 управления обеспечивает стабилизацию заданной величины зарядно0 го тока.

По достижении требуемого уровня зарядки аккумуляторной батареи 14 блок 11 переключения для перехода на следующую режимную уставку, соответствующую боль5 шему выходному напряжению и меньшему зарядному току, дает команду на включение коммутационных устройств 3 и 5. В результате вторичная обмотка транформа- тора 1 соединяется по схеме малая звез0 да (фиг. 26), Блок 10 автоматического управления и регулирования обеспечивает заряд аккумуляторной батареи 14 стабилизированным током меньшей величины при большем выходном напряжении.

5 Аналогично происходит процесс заряда аккумуляторной батареи 14 на остальных трех ступенях заряда, при этом на третьей ступени включаются коммутационные устройства 2 и 4, вторичная обмотка трансформатора 1 соединяется по схеме большой

треугольник (фиг. 2в); на четвертой ступени включаются коммутационные устройства 2 и 5, вторичная обмотка трансформатора 1 соединяется по схеме треугольника с продолженными в звезду сторонами (фиг. 2т); на пятой ступени включаются коммутационные устройства 2 и 6, вторичная обмотка трансформатора 1 соединяется по схеме большая звезда (фиг. 2д). На указанных ступенях блок 10 управления и регулирова- ния обеспечивает заряд аккумуляторной батареи 14 стабилизированным током более низкой величины при более высоком выходном напряжении тиристорного моста 7.

При больших значениях тока заряда для облегчения работы контактных групп переключения фазных обмоток можно осущеетвлять по тем же схемам на первичной стороне трансформатора 1, а вторичную обмотку сделать нерегулируемой.

Блок 11 переключения режимных уставок может быть выполнен по известной схеме.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает более широкий диапазон (1-3,46)112 регулирования вторичного напряжения трансформатора 1, разбитый на пять поддиапазонов с соотношением на- прЪжений на верхних границах поддиапазона 1:1,73:2:2.65:3,46. В результате увеличиваются энергетические показатели устрой- ства за счет работы на каждом поддиапазоне с более высокими значениями коэффициента мощности и с меньшими активными потерями.

Фор м у л а изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее трехфазный трансформатор, вторичная обмотка которого имеет промежуточные выводы, три трехполюс- ных выключателя, неподвижные контакты которых соединены с началами, промежуточными выводами и концами соответствующих вторичных фазных обмоток, а подвижные контакты соответствующих полюсов соединены между собой, трехфазный тиристорный мост, входные зажимы которого соединены с концами вторичной обмотки, а выходные через сглаживающий дроссель и датчик зарядного тока - с клеммами для подключения аккумуляторной батареи, блок переключения режимных уставок, блок автоматического управления и регулирования тиристорами моста, вход которого соединен с информационным выходом блока переключения режимных уставок, а выход - с входами управления тиристоров моста, вход блока переключения режимных уставок соединен с выходом датчика зарядного тока, а коммутационные выходы - с входами управления трехполюсных выключателей, от ли ч а ю щ вес я тем. что, с целью повышения энергетических показателей и расширения диапазона регулирования, введены два дополнительных трехполюсных выключателя, подвижные контакты которых.соединены с подвижными контактами соответствующих полюсов первых трех выключателей, а неподвижные - с началами и промежуточными выводами вторичных фазных обмоток, входы управления дополнительных выключателей соединены с соответствующими коммутационными выходами блока переключения режимных уставок.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах заряда аккумуляторных батарей с многоступенчатыми режимами заряда и других регулируемых выпрямительных агрегатах. Цель изобретения - повышение энергетических показателей и расширение диапазона регулирования. Устройство обеспечивает пять ступеней регулирования напряжения, На каждой ступени с помощью коммутирующих устройств обеспечивается одна из схем соединения вторичной обмотки питающего транформатора. Заряд аккумуляторной батареи стабилизированным током на каждой ступени обеспечивается блоком управления и регулирования тиристорным мостом, включенным на выход вторичной обмотки трансформатора. Регулирование осуществляется в зависимости от величины текущего тока заряда, измеряемого датчиком, и уставки тока, задаваемой блоком переключения режимн ых уставок. 2 ил. w (е

А в с

Фиг. 2