Устройство для импульсного зарадя двухсекционной аккумуляторной батареи Советский патент 1992 года по МПК H02J7/10 H02J7/14 

00

со со со

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для импульсного заряда двухсекционных аккумуляторных батарей (АБ), используемых в стационарных и автономных системах электроснабжения на основе трехфазных источников переменного тока.

Известно устройство для заряда АБ асимметричным током, содержащее АБ, подключенную к выходным клеммам моста, два плеча которого образуют конденсаторы, а два другие - вентили. Клеммы входной диагонали моста соединены одна с другой и через цепочку из объединенных последовательно обмоток источника соединены со средней точкой АБ.

Известно также устройство для питания нагрузки, содержащее трехфазный источник переменного тока (ТИПТ), третья фазная обмотка которого выполнена в виде двух секций, однофазный мост и токоогра- ничивающий дроссель.

Недостатком этих устройств является необходимость использования автономного ТИПТ..

Известно устройство для заряда с пяти- фазной системой обмоток, в которой вывод средней точки АБ через токоограничиваю- щий дроссель подключен к началу одной вывернутой фазной обмотки ТИПТ и к концам двух других фазных обмоток ТИПТ, вторые концы которых соединены с тремя входными клеммами трехфазного мостового выпрямителя. Выходная диагональ выпрямителя нагружена на АБ.

Недостатком этого устройства для заряда является необходимость использования автономного ТИПТ выводом нейтрали. ; .

Наиболее близким к изобретению является устройство для заряда АБ до учетверенного значения амплитуды линейного напряжения , ТИПТ, содержащее трехфазный источник переменного тока и вентильно-конденсаторный выпрями- тельно-у множительный агрегат, образованный двумя конденсаторами и двумя парами соединенных последовательно согласно диодов, катодный вывод первой из которых образует положительную, а анодный вывод второй - отрицательную клеммы для подключения заряжаемой АБ.

Недостатком известного устройства является поперечная иесимметрия токов и напряжений ТИПТ, вызванная несйммет- рией нагрузки.

Дозирующие конденсаторы ограничивают ток, при этом ток, протекающий через одни фазы, ограничивается одним дозирующим конденсатором, а ток других фаз двумя дозирующими конденсаторами. В процессе

заряда АБ циклически происходит перезаряд конденсаторов через источник. За счет этого линия этой фазы перегружается. Все это приводит к несимметричной нагрузке

фаз.

Так как к выходу ТИПТ подключено только два сопротивления нагрузки, эквивалентная мощность нагрузки источника, определяемая геометрической суммой

0 мощностей в этих двух сопротивлениях, в 3 раза превышает значение расчетной мощности источника. В связи с тем, что поперечная несимметрия напряжений оказывает значительное влияние на работу остальных

5 элементов сети и приемников электрической энергии, необходимо применение специальных симметрирующих установок. Симметрирующие установки (по схеме Штейнметца и др.) увеличивают габариты и

0 массу системы в целом, однако они эффективны только при постоянстве сопротивлений нагрузки. Изменение сопротивления нагрузки двух линий в рассматриваемой системе существенно усложняет симметриро5 вание в ней напряжений и токов. Введение симметрирующих установок удваивает стоимость системы.

Цель изобретения - улучшение удельных энергетических показателей путем

0 уменьшения несимметрии линейных токов трехфазного источника переменного тока при заряде батареи в диапазоне от одного до учетверенного амплитудного значения линейного напряжения источника.

5 В .устройство для импульсного заряда двухсекционной АБ с выводом ее средней точки, содержащее трехфазный источник переменного тока и вентильно-конденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат, об0 разованный двумя конденсаторами и двумя парами соединенных последовательно согласно диодов, катодный вывод первой из которых образует положительную, а анодный вывод второй - отрицательную клеммы для

5 подключения заряжаемой АБ, ее вентильно- конденсаторный выпрямительно-умножительный агрегат снабжен третьим - ч вольторегулирующим конденсатором, который включен между третьим линейным вы0 водом трехфазного источника переменного тока и выводом средней точки АБ, при этом свободный анод первой пары диодов под- лючен к первому, а свободный катод второй пары диодов - к второму линейным выво5 дам упомянутого источника.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для импульсного заряда 1УИЗ) двухсекционной АБ содержит трехфазный источник переменного тока с фазовыми выводами 1-3, вентильно-конденса- торный выпрямительно-умножите/уэный агрегат, состоящий из трех конденсаторов 4-6, двух пар диодов 7,8 и 9,10 соответст- 5 венно. Выход вентильно-конденсаторного выпрямительно-умножительного агрегата через клеммы 11 и 12 подключен к двум секциям 13 и 14 заряжаемой батареи. Конденсаторы 4 и 5 выполняют роль дози- 10 рующих, а конденсатор 6 является вольто- регулирующим.

При рассмотрении работы УИЗ считается, что фазные (линейные) напряжения ТИПТ образуют трехфазную звезду и сдви- 15 нуты одна относительно другой на 120 эл. град. Пусть все конденсаторы в исходном состоянии (до подачи напряжения ТИПТ) разряжены.

Передача энергии ТИПТ в системе осу- 20 ществляется по восьми каналам (цепям), из них два канала внутренние, через которые производится заряд дозирующих конденсаторов 4 и 5, а шесть каналов внешние - через них производится передача энергии в 25 .заряжаемую АБ.

Внутренние каналы: 1-8-4-2 (а) и 1-5- 9-2(6).

Внешние каналы: 1-8-7-11-13-14-12- 10-9-2 (в), 2-4-7-11-13-14-12-10-5-1 (г), 30 2-4-7-1ЫЗ-6-3 (д), 1-8-7-11-13-6-3 (е), 3-6-14-12-10-9-2 (ж)и 3-6-14-12-10-5-1 (з).

По внутренним каналам а и б производится заряд дозирующих конденсаторов 4 и

он переходит в режим частичного подзаря- да и подразряда, т.е. работает без перезаряда.

Так как передача энергии в секции 13 и 14 АБ на основном интервале заряда по каналам д-з в течение всех соответствующих полупериодов осуществляется через вольторегулирующий конденсатор б, что, симметрируя нагрузку всех трех линий ТИПТ, сводит практически к нулю поперечную несимметрию линейных токов источника, уменьшая мощность несимметрии, и тем самым снижает значение типовой габаритной мощности источника, его массу, габариты, стоимость.

П роцесс заря да АБ п родолжается до тех пор, пока напряжение на каждой секции 13 или 14 не достигнет значения 2илм, что соответствует на всю АБ.

Формула изобретения Устройство для импульсного заряда двухсекционной аккумуляторной батареи с выводом ее средней точки, содержащее трехфазный источник переменного тока и вентилыно-конденсаторный выпрямитель- но-умножительный агрегат, образованный двумя конденсаторами и двумя парами соединенных последовательно согласно диодов, катодный вывод первой из которых образует положительную, а анодный вывод второй - отрицательную клеммы для подключения заряжаемой аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что. с целью

5 до напряжения Улм (линейное макси- 35 улучшения удельных энергетических покат

мальное напряжение ТИПТ).

По каналу & передача энергии в секции 13 и 14 А.Б происходит до тех пор, пока их суммарное напряжение не превысит Улм. По каналу г заряд производится до тех пор, пока суммарное напряжение секций 13 и 14 не достигнет значения Зилм.

Передача энергии ТИПТ в каналах д-з осуществляется через вольторегулирующий конденсатор 6, который, ограничивая ток заряда одной секции АБ, в последующем передает свою энергии в другую секцию и наоборот, при этом он перезаряжается. По мере роста напряжения на секциях 13 и 14

зателеи путем уменьшения несимметрии линейных токов трехфазного источника переменного тока при заряде батареи в диапа- зоне от одного до учетверенного

40 амплитудного значения линейного напряжения источника, ее вентильно-конденса- торный выпрямительно-умножительный агрегат снабжен третьим вольторегулирую- щим конденсатором, который включен

45 между третьим линейным выводом трехфазного источника переменного тока и выводом средней точки аккумуляторной батареи, при этом свободный анод первой пары диодов подключен к первому, а свободный каАБ изменение напряжения на вольторегу- 50 тод второй пары диодов - к второму лирующем конденсаторе 6 уменьшается и линейным выводам упомянутого источника.

Составитель Н. Дьякова Редактор Н. БобковаТехред М.МоргенталКорректор О. Ципле

Заказ 888ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

он переходит в режим частичного подзаря- да и подразряда, т.е. работает без перезаряда.

Так как передача энергии в секции 13 и 14 АБ на основном интервале заряда по каналам д-з в течение всех соответствующих полупериодов осуществляется через вольторегулирующий конденсатор б, что, симметрируя нагрузку всех трех линий ТИПТ, сводит практически к нулю поперечную несимметрию линейных токов источника, уменьшая мощность несимметрии, и тем самым снижает значение типовой габаритной мощности источника, его массу, габариты, стоимость.

П роцесс заря да АБ п родолжается до тех пор, пока напряжение на каждой секции 13 или 14 не достигнет значения 2илм, что соответствует на всю АБ.

Формула изобретения Устройство для импульсного заряда двухсекционной аккумуляторной батареи с выводом ее средней точки, содержащее трехфазный источник переменного тока и вентилыно-конденсаторный выпрямитель- но-умножительный агрегат, образованный двумя конденсаторами и двумя парами соединенных последовательно согласно диодов, катодный вывод первой из которых образует положительную, а анодный вывод второй - отрицательную клеммы для подключения заряжаемой аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что. с целью

зателеи путем уменьшения несимметрии линейных токов трехфазного источника переменного тока при заряде батареи в диапа- зоне от одного до учетверенного

амплитудного значения линейного напряжения источника, ее вентильно-конденса- торный выпрямительно-умножительный агрегат снабжен третьим вольторегулирую- щим конденсатором, который включен

между третьим линейным выводом трехфазного источника переменного тока и выводом средней точки аккумуляторной батареи, при этом свободный анод первой пары диодов подключен к первому, а свободный ка

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для импульсного заряда двухсекционных аккумуляторных батарей (АБ), используемых в стационарных и автономных системах электроснабжения на основе трехфазных источников переменного тока. Цель изобретения - улучшение удельных энергетических показателей путем уменьшения несимметрии линейных токов трехфазного источника переменного тока при заряде батареи в диапазоне от одного до учетверенного амплитудного значения линейного напряжения источника. Устройство для импульсного заряда двухсекционной АБ содержит трехфазный источник переменного тока с фазовыми выводами 1-3, вентильно- конденсаторный выпрямительно-умножи- тельный агрегат, состоящий из дозирующих конденсаторов 4, 5, вольторегулирующего конденсатора б и двух пар диодов 7, 8 и 9. 10 соответственно. Выходные клеммы 11, 12 агрегата подключены к двум секциям 13, 14 заряжаемой АБ. Вольторегулирующий конденсатор 6 включен между выводом 3 источника и выводом средней точки АБ. 1 ил. (Л С