Устройство для заряда аккумуляторной батареи от сети постоянного тока Советский патент 1975 года по МПК H01M45/04 H02J7/00 

1,

Предлагаемое устройство относится к преобразователям постоянного напряжения, регулирующим выходное напряжение вверх и вниз от напряжения источника питания, и может использоваться, в частности на контактно-аккумуляторном электроподвижном составе постоянного тока для заряда тяговой аккумуляторной батареи от контактной сети.

Известное устройство для заряда аккумуляторной батареи от сети постоянного тока, содержащее последовательно включенные быстродействующий контактор, дроссель и тирясторный прерыватель, управляемый блоком автоматического регулирования, связанным с датчиком тока заряда, не обеспечивает достаточно эффективного заряда батареи при колебаниях напряжения контактной сети.

Предлагаемое устройство с целью устранения этого недостатка снабжено дополнительным тиристором, включенным между дросселем и тиристорным прерывателем, при этом аккумуляторная батарея совместно с первым блокирующим диодом в ее анодной цепи щунтирована обратны.м диодом и подключена параллельно дросселю и дополнительному тиристору через второй блокирующий диод, связанный с катодной цепью батареи, а между положительной клеммой батареи и общей точкой дросселя и дополнительного тиристора включен третий блокирующий диод.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Тиристорный импульсный прерыватель 1

подключен к положительному полюсу источника питания, которым в данном случае я вляется контактный провод, через быстродействующий защитный контактор 2, дроссель 3 и дополнительный тиристор 4. Тяговая аккумуляторная батарея 5, шунтированная вместе с первым блокирующим диодом 6 обратным диодом 7, подключена параллельно дросселю 3 и дополнительному тиристору 4 через второй блокирующий диод 8. Третий

блокирующий диод 9 подключен между общей точкой дросселя 3 и дополнительного тиристора 4 и общей точкой первого блокирующего диода 6 и батареи. Работой тиристорного импульсного прерывателя 1 и дополнительного тиристора 4 управляет блок автоматического регулирования 10, получающий сигналы от датчика тока 11.

Устройство работает следующим образом. При включении прерывателя 1 по сигналам

блока 10, вырабатываемым генератором импульсов с постоянной частотой, тяговая аккумуляторная батарея 5 оказывается подключенной к напряжению источника питания по цепи: плюс источника, быстродействующий

защитный контактор 2, первый блокирующий

диод 6, аккумуляторная батарея 5, датчик тока заряда 11, второй блокирующий диод 8, тиристорный прерыватель 1, минус источника. Перед запиранием тиристорного прерывателя 1 блок 10 отпирает дополнительный тиристор 4 и дроссель 3 оказывается подключенным на короткое время к напряжению источника питания. Через эту цепь начинает протекать нарастающий ток, а в индуктивности дросселя 3 при этом накапливается запас энергии.

Коэффициент заполнения прерывателя и момент включения дополнительного тиристора 4 регулируется с помощью датчика зарядного тока 11, включенного в цепь тяговой аккумуляторной батареи 5. Датчик тока 11 контролирует среднюю величину зарядного тока. Сигнал от датчика тока И непрерывно поступает в блок автоматичеокого регулирования 10, который в нужный момент выдает команды на включение дополнительного тиристора 4 и выключение прерывателя 1. После выключения прерывателя 1 дроссель 3 отключается от контактной сети, но ток в его обмотке под действием э.д.с. самоиндукции продолжает протекать в том же на правлении, замыкаясь через третий блокирующий диод 9, аккумуляторную батарею 5, датчик тока 11 и обратный диод 7. Следовательно, в некоторый промежуток времени аккумуляторная батарея 5 будет заряжаться импульсом энергии, накопленной в индуктивности дросселя 3. При этом напряжение, приложенное к аккумуляторной батарее 5, может значительно превышать напряжение источника питания, благодаря чему средняя величина зарядного тока остается неизменной в щироком диапазоне колебания напряжения источника питания как вверх, так и вниз от уровня напряжения батареи, а само регулирование имеет широтный характер при постоянной частоте следования импульсов.

Блокирующие диоды 6, 8 и 9, во-первых, препятствуют короткому замыканию аккумуляторной батареи 5 в момент открытого состояния дополнительного тиристора 4, а, вовторых, обеспечивают прохождение энергии.

накопленной в и-ндуктивности дросселя 3 после запирания прерывателя 1 через аккумуляторную батарею. Второй блокирующий диод 8, кроме того, обеспечивает запирание дополнительного тиристора 4, а первый блокирующий диод 6 препятствует короткому замыканию энергии, накопленной в индуктивности дросселя 3. Регулирование напряжения, иодводимого к

тяговой аккумуляторной батарее, вверх и вниз от уровня напряжения источника питания осуществляется изменением коэффициента заполнения прерывателя 1 и продолжительности включенного состояния дополнительного тиристора 4, благодаря чему регулируется количество энергии, запасаемой в индуктивности дросселя 3.

От всех ненормальных и аварийных режимов, которыми могут быть как срыв работы

тиристорного прерывателя, так и электрический пробой в любой точке цепи заряда устройство защищено быстродействующим контактором 2.

Предмет изобретен и я

Устройство для заряда аккумуляторной батареи от сети постоянного тока, содерн-сащее последовательно включенные быстродействующий контактор, дроссель и тиристорный

прерыватель, управляемый блоком автоматического регулирования, связанным с датчиком тока заряда, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности заряда при колебаниях напряжения контактной сети,

оно снабжено дополнительным тиристором, включенным между дросселем и тиристорным прерывателем, при этом аккумуляторная батарея совместно с первым блокирующим диодом в ее анодной цепи шунтирована обратным диодом и подключена параллельно дросселю и дополнительному тиристору через второй блокирующий диод, связанный с катодной цепью батареи, а между общей точкой дросселя и дополнительного тиристора и

положительной клеммой батареи включен третий блокирующий диод.

sO

-ьо

3