Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1976 года по МПК H02J7/04 

1

По основному авт. св. № 420019 известно устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее регулируемый выпрямитель с блоком управления, линейный дроссель и управляемый ключевой элемент, образуюндие с выпрямителем замкнутый контур, при этом заряжаемая аккумуляторная батарея подключена параллельно выпрямителю и части линейного дросселя. Однако в таком устройстве использование в качестве управляемого ключевого элемента тиристора усложняет его схему, поскольку тиристору требуется собственный узел искусственной коммутации. Кроме того, устройство пе позволяет получать отрицательные импульсы большой амплитуды вследствие токоограничивающего действия части линейного дросселя и внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи, что особенно сказывается при заряде аккумуляторных батарей с малыми напряжениями.

Для упрощения схемы, снижения установленной мощности оборудования и повыщения эффективности процесса заряда в предлагаемом устройстве в качестве управляемого ключевого элемента использован тиристор, а часть дросселя между аккумуляторной батареей и тиристором шунтирована конденсатором.

При этом собственная частота перезарядного контура, состоящего из части дросселя и

щунтирующего его конденсатора, выбрана в два раза меньшей частоты асимметричного тока в цепи батареи.

На чертеже дана принципиальная схе.ма описываемого устройства.

Устройство содержит управляемый выпрямитель 1, тиристор 2, дроссель 3, конденсатор 4 и аккумуляторную батарею 5. Выходные зажимы управляемого выпрямителя 1 шунтнрованы согласно-последовательно включенными тиристором 2 и дросселем 3. Аккумуляторная батарея 5 подключена параллельно части дросселя 3 и выпрямителю 1. Другая часть дросселя 3, располол енная между аккумуляторной батарей 5 и тиристором 2, шунтирована конденсатором 4.

В установившемся работы полярность напряжений на элементах схемы и направление токов соответствуют указанным на

чертеже.

Выпрямитель 1 через часть дросселя 3 обеспечивает непрерывный заряд аккумуляторной батареи 5 сглаженным постоянным током с регулированием его по заданному закону.

В момент времени / 0 на тиристор 2 подается включающий импульс от общей системы управления. При отпирании тиристора 2 образуется контур разряда аккумуляторной батареи 5 через последовательно включенные

тиристор 2 и конденсатор 4. За счет наличия паразитных инлуктивиостей разрядной цепии малых внутрсппих потерь в разрядном коптуре разряд посит характер высокочастотного колебания с большим затухаппем. Под действием суммы напряжений аккумуляторной батареи 5 и конденсатора 4 в цепи протекает разрядный импульс тока малой длительности и большой амплитуды. После перезаряда конденсатора 4 до напряжепия противоположной полярности и перехода разрядного импульса через нулевое значение тиристор 2 запирается и к нему прикладывается обратное напряжение, равное разности напряжений на конденсаторе 4 и аккумуляторной батарее 5. Через аккумуляторную батарею 5 начинает вновь нротекать ноложительный зарядный ток, а конденсатор 4 начинает нерезарял аться в обратном направлении через шунтируюшую его часть дросселя 3. Параметры контура, состоящего из части дросселя 3 и конденсатора 4, выбирают такими, чтобы его собственная частота была примерно в два раза меньше частоты асимметричного зарядного тока, протекаюш,его через аккумуляторную батарею 5. Благодаря этому к моменту подачи на тиристор 2 очередного включающего импульса конденсатор 4 успевает перезарядиться до первоначальных полярности и величины напряжения. При подаче на тиристор 2 очередного включаюн;его импульса происходит аналогичный процесс формирования следующего отрицательного разрядного импульса тока. При этом конденсатор 4 выполняет , сразу несколько функций: влияет на амплитуду и дл1ггельность формируемых разрядных импульсов тока; обеспечивает возможность форсировки амплитуды за счет наличия на нем предварительного напряжения к моменту разряда, согласно включенного с напряжением аккумуляторной батареи 5; обеспечивает возможность самокоммутации тиристора 2, которому в этом случае не требуется собственный узел искусственной коммутации. Поскольку перезарядный ток в разрядной части дросселя 3 протекает согласно с током в его зарядной части, за счет влияния взаимоиндукции снижается установленная мощность дросселя и иовышается его к. п. д. Ф о р м } л а изобретения 1.Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током по авт. св. 420019, отличающееся тем, что, с целью упрощения и снижения установленной мощности оборудования, а также повышения эффективности процесса заряда, в качестве управляемого ключевого элемента использован тиристор, а часть дросселя между аккумуляторной батареей и тиристором шунтирована конденсатором. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что собственная частота перезарядного контура, состоящего из части дросселя и шунтирующего его конденсатора, выбрана в два раза меньшей частоты асимметричного тока в цепи батареи.