УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ОТ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ИСТОЧНИКА Советский патент 1973 года по МПК H02J7/12 

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности касается эксплуатации аккумуляторных батарей.

Известны устройства для заряда аккумуляторной батареи от высоковольтного источника, содержащие последовательно соединенные тиристоры, шунтированные конденсатором и дросселем, и трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь аккумуляторной батареи, а вторичная подсоединена параллельно этой батарее через диод, пропускающий зарядный импульс тока.

Существенным недостатком этих устройств является значительные габариты трансформатора из-за наличия постоянной составляющей его первичной обмотки.

Предлагаемое устройство с целью устранения этого недостатка путем перемагничивания сердечника трансформатора снабжено дросселем, включенным в цепь вторичной обмотки этого трансформатора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 показаны кривые напряжения С/1 (а) на первичной обмотке трансформатора, тока ii первичной (б) и тока t2 вторичной (в) обмоток трансформатора, а также тока 1б заряда аккумуляторной батареи; на фиг. 3 изображена петля гистерезиса, по которой перемагничивается трансформатор при работе устройства.

Устройство состоит из высоковольтного управляемого самовыключающегося вентильного ключа УВ, образованного из включенных последовательно тиристоров Ti-Гц, шунтированных конденсатором Ск и нелинейным дросселем НД, который может быть однообмоточ«ым или двухобмоточным. Последовательно с вентильным ключом УВ включена первичная обмотка Wi трансформатора Тр, второй конец

которой соединен с положительным полюсом аккумуляторной батареи АБ (при указанной на фиг. 1 полярности источника питания).

Отрицательный полюс батареи подключен к «минусу источника питания и через линейный дроссель ЛД к концу вторичной обмотки Wz трансформатора. Начало вторичной обмотки Тр через диод Д подключено к «плюсу АВ, и, соответственно, к концу первичной обмотки WiTp.

Именно такое включение обмоток Wi и Wz трансформатора позволяет использовать для заряда аккумуляторной батареи как ток первичной обмотки, так и ток вторичной обмотки, и благодаря наличию ЛД создать размагничявающие ампер-витки Тр в течение паузы (включенное состояние УВ) за счет накопленной в ЛД энергии.

Работа устройства осуществляется путем подачи управляющих импульсов на высоковольтный управляемый вентильный ключ УВ.

Включение УВ приводит к тому, что в первичной обмотке Тр будет приложен импульс напряжения Ui Ud-UQ, равный раэностя напряжений источника питания t/d и напряжения АБ UQ. За счет коммутирующего контура, состоящего из конденсатора Ск и нелинейного дросселя НД через некоторое время t включается У В (фиг. 2). За время включенного состояния У В по Wi протекает ток tl (фиг. 2,6), за счет которого во вторичной обмотке наводится э.д.С., протекает ток iz (фиг. 2,в) и запасается энергия в ЛД Wi .

К моменту выключения УВ в ЛД запасена

„„a(i,t,Y

.энергия WnR -, которая после вы

ключения yS расходуется на поддержание тока iz- Ток заряжает АБ и одновременно размагничивает Тр. Очевидно, что полный ток заряда АБ (фиг. 2,г) представляет собой сумМу + i2Поскольку в течение времени , (где Т - период следования управляющих импульсов) по вторичной обмотке Тр протекает ток за счет энергии, накопленной в , то магнитное состояние сердечника Тр (фиг. 3) из точки /, в котором он находился, пока УВ был включен, переходит в точку 3 или 4, а не в точку Вт, которое бы имело место при отсутствии ЛД. Поэтому Тр выполнен без зазора и может быть даже из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. В этом случае перемагничиваиие его происходит от -Вт до -i-Bn, т. е. почти по полному пиклу.

Поскольку в этом случае индуктивное сопротивление пе-рвичной обмотки незначительно, возможно лищь небольщое превыщение

прямого напряжения UCK на конденсаторе Ск над напряжением источника постоянного тока t/d. Величина обратного напряжения определяется соотношением витков Wi я Wz НД, и может быть выбрана из условий надежной коммутации УВ.

Очевидно, что чем выще частота открываний УВ, тем больще ток заряда аккумуляторной батареи. Прекращение заряда аккумуляторной батареи осуществляется снижением до нуля частоты управляющих импульсов. В случае, если частотное управление по каким-либо причинам иедопустимо или нежелательно, регулирование тока заряда АБ может осуществляться за счет изменения длительности пачки импульсов постоянной частоты, принятой за оптимальную.

Предлагаемое устройство работает также и от источника переменного тока. Работа происходит аналогично описанной выще в моменты положительных полуволн синусоиды питающего напряжения.

Предмет изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи от высоковольтного источника, содержащее последовательно соединенные тиристоры, шунтированные конденсатором и дросселем, и трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь аккумуляторной батареи, а вторичная подсоединена параллельно этой батарее через диод, пропускающий зарядный импульс тока, отличающееся тем, что, с целью снижения габаритов трансформатора, оно снабжено дросселем, включенным в пень вторичной обмотки трансформатора.