Устройство для заряда аккумуляторной батареи Советский патент 1979 года по МПК H02J7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

сатора от источника. По окончании прямой попувопны тока тиристоры запираются естественным образом. Затем блок управпения отпирает цругую пару тиристоров, бпагоцаря чемук батарее через дроссепь прикладывается суммарное напряжение источника и заряженного конденсатора. Ток заряда батареи при этом изменяется по синусоидапьному

закону до тех пор, пока напряжение на конденсаторе поспе изменения его попярности не достигнет вепичины напряжения источника. В этот момент дальнейший перезаряд конденсатора прекращается, а заряд батереи обеспечивается за счет энергии, запасенной в магнитном попе дросселя. Далее описанные процессы повторяются циклически с частотой, обеспечивающей требуемое среднее значение тока заряда батареи. Недостатками этого устройства являются: 1) неравномерная нагрузка источника питания; 2) значительные потери мощности на сопротивлениях трех последовательно соединенных вентилей.

Uenb изобретения - улучшение удельных энергетических показателей устройства.

Указанная цепь достигается тем, что схема снабжена выводом для подключения средней точки аккумуляторной батареи, связанным с дроссельным выводом LC -цепи, катод первого вентиля связан непосредственно с положительной клеммой заряжаемой батареи, а анод четвер.того вентиля - с точкой соепинения дросселя и конденсатора LC - цепи.

На фиг. 1 изображена принципиаоьная схема устройства; на фиг. 2 вариант схемы устройства.

Устройство содержит источник постоянного тока 1; клеммы для подключения аккумуляторной батареи 2 (напрял ение которой превышает напряжение источника питания не более чем вдвое), снабженной выводом 3 ее средней точки; ,LC - цепь 4,5, дроссель 5 которой связан со средней точкой батареи; диод 6, связанный анодом с отрицательной кпеммой батареи, а катодом - с точкой соединения конденсатора 4 и дросеепя 5; тирийторы 7,8 соединенные согласно в последовательную цепь, средний вьюод которой связан с выводом конденсатора LC -цепи; диоды 9, 1О, включенны в прямом направпении соответственно между отрицательными и положительными клеммами для подключения батареи и источникз; /диод .11, анодом связанный с точкой соединения конденсатора 4 и дросселя 5, а катодом - с положительной -клеммой для подключения vзapяжaeмoй батареи; блок контроля напряжения и управления тиристорами 1 2.

Работа устройства описывается следующим образом.

При включении тиристора 7 происходит резонансный перезаряд конденсатора 4, заряженного в предыдущем полупериоде до напряжения источника питания (плюс на правой обкладке). При этом к нижней по схеме половине батареи прикладывается суммарное напряжение источника 1 и заряженного конденсатора 4 в результате чего происходит заряд нижней половины батареи 2 по цепи 1-7-4- -5-2-9 и перезаряд конденсатора 4. Ток в указанной цепи протекает до момента достижения напряжением на конденсаторе 4 величины напряжения источника 1 (плюс на левой обкладке).В этот момент тиристор 7 запирается и отпирается диод 6, обеспечивая передачу энергии, запасенной в дросселе 5, в нижнюю по схеме половину батареи по цепи 6-5-2. В следующий полупериод отпирается тиристор 8 и происходит заряд верхней по схеме половины батареи вначапе по цепи 1-10-2-5-4-8, а после перезаряда конденсатора до напряжени.я источника (плюс на правой обкладке) по цепи 11-2-5. Далее описанные процессы повторяются циклически.

Таким образом , .устройство согласно изобретению обеспечивает более равномерное нагружение источникапостоянного тока. Это позволяет улучшить использование мощности источника , т.е. уменьшить его массу при одинаковой с прототипом зарядной мошностью В депь заряда каждой половины батареи в каждый попупериод вклинены только два вентипя - тиристор и диод (вместо трех диода и двух тиристоров - в прототипе). Это позволяет сократить потери в вентипях устройства.

Представленный на фиг. 2 вариант устройства обеспечивает равномерное нагружение источника при заряде бата:реи с напряжением, меньшим напряжения источника. В этом случае устройство соаержит дополнительно два конденсатора 13, 14, соединенных в последовательную цепь, подключенную к выходу источника .1 Средний вывод конденсаторной цепи связан с выводом средней точки батареи 2 -цепь 4,5, Тиристоры 7, 8, поочередно отпираясь, обеспечивают переаачу энергии источника 1. из конаенсаторов 14, .13 верхней и нижней половинам батареи 2. Напряжение на ковденсаторе 4 не превосходит половины напряжения источника 1. При достижении напряжением конденсатора 4 указанного значения отпирается один из диодов - 11 ипи 6 (в зависи- . мости от попупериода), и энергия дросселя 5 передается непосредственно соответствующей половине батареи. Оба варианта схемы устройства обеспечивают улучшение использования мощности источника и сокращение потерь в вентилях, что при одинаковой с прототипом зарядной мощности и массе вентилей позволяет уменьшить массу зарядного устройства в цепом, т.е. улучшить его удельные энергетические показатели. Формула изобретения Устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее источник постоянного тока, два тиристора, соединенные согласно в последовательную .цепь, анодный вьгеод которой связан с положительной, а катодный - с отрицательной кпзммами ис точника,, после довательнукэLC -цепь, вы вод конденсатора которой подключен к 6 556 срецнему выводу тиристорной цепи, четыре вентиля, первый из которых анодом связан с анодным выводом тиристорной цепи, второй катоаом связан с катодным выводом той же цепи, третий анодом связан с отрицательной клеммой для ггодключения заряжаемой батареи, а катодом с точкой соединения конденсатора и дросселя, четвертый вентиль катодом связан с положительной клеммой для подключения батареи, и блок контроля напряжения и управления тиристорами, от л и ч а юш е е с я тем, что, с цепью улучшения удельных энергетических показателей, схема снабжена выводом для подключения средней точки аккумуляторной батареи, связанным с дроссельным выводом LC -цепи, катод первого вентиля связан непосредственно с положительной клем мой заряжаемой батареи, а анод четвертого вентиля - с точкой соединения дросселя и конденсатора L С -цепи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1382246, Н 02 J 7/ОО; 7/02, 1975. 2.Зорохович А. Е. и др. Устройства для заряда и разряда аккумуляторных батарей, М., Энергия, 1975, с. 175-176, рис. 6.14а-и 6.15. 3.Патент Канады Ns 938665, 02 J 7/00, 1973.

14

.1

- ,:. -u

658655