Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1977 года по МПК H02J7/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

Таким образом, эти зарядные устройства имеют сравнительную сложную схему формирования асимметричного тока,, и в связи с тем, что энергия разрядных импульсов составляет примерно 15-40%от энергии зарядных импульсов заряд аккумуляторов с использованием таких устройств характеризуется относительно низким КПД.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение КПД.

С этой целью электрическая разрядная емкость выполнена.в виде двух конденсаторов, в люченных в два накрестлежащих плеча мостового выпрямителя, два другие плеча которого образуют тиристоры, а клеммы входной диагонали соединены со вторичными обмотками указанного трансформатора.

На фиг. 1 дана электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - то же, варианты.

В устройстве аккумуляторн.ая батарея 1 подключена к выходным клеммам мостового управляемого выпрямителя 2, к клеммам 3, 4 входной диагонали которого подключены обмотки трехфазного источника переменного тока 5. В два накрестлежащие плеча моста 2 включены конденсаторы 6, 7, а два другие его плеча образуют тиристоры 8 и 9, сигналы на открытие которых подаются от блока 10, осуществляющего контроль напряжения батареи и источника и фазовое управление тиристорами.

При рассмотрении процессов в устройстве будем считать, что его тиристоры 8 и 9 в соответствующие полупериоды полностью открыты, т.е. проводят ток как обычные диоды.

Полагая, что напряжение батареи по величине меньше амплитудного значения ЭДС ис1очника, рассмотрим работу выпрямителя устройства.

В полупериоде изменения мгновенного значения ЭДС источника 5, (который будем считать нечетным), когда напряжение клеммы 3 положительно, клеммы 4 отрицательно, а напряжение источника превышает напряжение батареи, она заряжается по цепи: клемма вентиль 8, батарея 1, тиристор 9/ клемма 4. Конденсатора б и 7, вклк)ченные парашлельно рассмотренной зарядной цепи, заряжаются соответственно через открытые тиристоры 8 и 9 до напряжения батареи и запасают при это энергию источника.

Заряд батареи по рассматриваемой цепи продолжается до тех пор, пока напряжение источника, возрастая по абсолютной величине, а затем убывая, не станет равным напряжению батареи. Тиристоры 8 и 9 при этом перестают проводить ток источника и их сопротиление бесконечно возрастает. В это время параллельно батарее оказываетс включенной цепь из трех соединенных последовательно источников: конд.нсгтора 6, источника 5 и конденсато11а 7 напряжения которых .равны друг другу. Суммарное напряжение рассматриваемой цепи равно напряжению батареи, так как полярность напряжения источника обратна по отношению к полярности коденсатора.

По мере уменьшения ЭДС источника суммарное напряжение рассматриваемой цепи возрастает и поэтому конденсаторы, разряжаясь, отдают батарее энергию, запасенную ими ранее от источника. В момент времени, когда напряжение источника становится равным нулю, конденсаторы разряжаются до напряжения, вдвое меньшего напряжения батареи.

В следующем (четном) полупериоде изменения ЭДС источника, когда н апряжение клеммы 4 положительно, а клеммы 3 отрицательно, полярность включения конденсаторов и источника становится согласной и конденсаторы продолжают разряжаться на батарею до тех пор, пока мгновенное значение напряжения источника не станет равным напряжению батареи. После э1ого полярность напряжения конденсаторов изменяется, так как они в это время перезаряжаются. Заряд батареи продолжается до тех пор, пока напряжение источника не достигнет максимального значения. В это время зарядный импульс тока батареи прекращается. Напряжение цепи соединенных последовательно конденсаторов в это время равно разности амплитудного значения напряжения источника и батареи.

В момент уменьшения мгновенного значения напряжения источника начинается подразряд батареи через источник 5 на конденсаторы б и 7, которые снова перезаряжаются. Подзарядный импульс продолжается до тех пор, пока напряжение источника не станет равным нулю. В это время напряжение каждого конденсатора равно половине напряжения батареи.

С изменением полярности напряжения источника в следующем нечетном полупериоде подразрядный импульс батареи длится до тех пор, пока напряжение источника не станет равным напряжению батареи. В это время подразрядный импульс прекращается, и если вентили 8 и 9 открыты, то источник осуществляет заряд батареи и подзаряд конденсаторов аналогично рассмотренному выше случаю.

Если тиристоры закрыты, ток источника в батарею через вентили не протекает. Изменяя время открытия тиристоров, можно регулировать среднее зна