Система заряда Советский патент 1979 года по МПК H02J7/10 

I

Изобретение отмосктся к преоб-разове тельной технике и может найти применение в устройствах для формовки, тренировки, и испытаний аккумуляторных батарей.

Известны способны формовки, тренировки и испытания аккумуляторных батарей, путем цикл1 рования их зарядно-раэрядиы.н токами 1.

. С целью у1ги-фикацин процессов циклнрования желательно брать длительность зарпд ных и разрядных циклов примерно равными, поскольку влияние Yip и %р при циклированин в применяемых пределах благодаря малой чувствительности щелочных аккумуляторов к 1вменениям режима заряда и разряда не оказывает значительного влияния на количество «.иклов, получаемых при нспытанип 2J.

При этом, частота циклов не превышает одного цикла заряд-разряд в несколько часов.

Известны высокоэффс.тивные системы за |ЗГЯ71Э для аккумуляторных батарей, содержащие реверсивный выпрямитель, к выходным зажимам которого подключена общими анодно-катодными точками аккумуляторная батарея, секционированная в виде симметричного четырёхплёчёШШ Мйстй, К общим анодным и катодным точкам которого нодСиочен дополнительный источник постоянного тока {3|.

За счет работы реверсивного вьтрямй« теля на разность напряжений встречно-последовательно соединенных, секций аккумуляторной батареи, он рассчитывается на меньшую мощность как источник тока, а не энергии, обеспечивая «нерекачку энергии .из разряжаемых в заряжаемые секции. При

этом разность энергий заряда и разряда (энерг;ия, потерь) компенсируется дополнительным источником постоянного тока.

Недостатком известкой систе.мы заряда является относительно большая установленная мощность оборудования и пониженный КПД за счет частичной взаимокомпенсацин в разряжаемых секциях токов реверсивного вьшрямителя и источника постоянного тока. Цель изобретения - снижение установ Денной мощности оборудования и повыше) нне КПД циклировання.

Указанная цель достигается введением в систему двух ключевых элементов, соединением их со встречно-последовательно соеД1П енными секциями аккумуляторной бчтареи в четыр(.хплечевой мост и подк.почением об1ией точки соелиисиия к.иочей iio ито-рому выходному заж(му источ ;ка постоянного тока.

На фнг. 1 приведена лринниггиальяая схема нредлагаемой системы заряда, схема содержит реверсивный выпрямитель I, секции аккумуляторной батареи 2, 3, ключевые элементы 4, 5 и источник ностоянногО тока 6.

На фиг. 2 а, б приведены диаграммы токов в цепях системы заряда;

К выходным зажимам реверсивного выпрямителя I подключены нараллельио две цепи, с:)стоящие из встречно-последовательно соединенных секций аккумуляторной батареи 2, ,3 и последовательно соединенных ключевых элементов 4, 5 образуя между собой четырехплечевой мост, в свободную, диагональ которого включен источник постоянного тока 6.

При включении реверсивного выпрямителя 1, например, в прямом направлении (см. фиг. 1), прои-сходит заряд секции аккумуляторной батареи 2 и разряд секции 3 одним и тем же током реверсивного выпрямителя 1, установленная мощность оборудования которого определяется произведением этого тока на разность нанрян ений встречно-последовательно соедигненных секций аккумуляторной батареи , 3.

Поскольку разрядная емкость секций аккумуляторной батареи 2, 3 всегда меньше их зарядной емкости за счет джоулевых и электрохимических потерь и может доходить до 0,6 от зарядной емкости, fjanpHMep, при испытаниях или формовке 2j, ири равенстве дл ительностей зарядных и разряд ных циклов на соответствующую величнн) должен быть больше и зарядный ток.

Для этого при цикле заряда секции аккумуляторной батареи 2 включается ключевой элемент 4 и под разностью нанрял еннй источника постоянного тока 6 и секции 2 протекает дополнительный ток подзаряда этой секции.

При переключении реверсивного выпрямителя 1 и смене направления протекания его тока, секция аккумуляторной батареи 2 начинает разряжаться, а секция 3 заряжаться. В соответствии с переключением вентилей реверсивного выпрямителя 1 обеспечивается и переключение ключевых элементов 4, 5 - размыкается ключевой элемент 4 и замыкается ключевой элемент 5. Образуется второй контур протекания тока подзаряда, образованный последовательно соединенными источником постоянного тока 6, секцией аккумуляторной батареи 3 и ключевым элементом 5.

Следовательно в обоих тактах-циклах работы системы ток заряжаемой секции аккумуляторной батареи определяется суммой токов реверсивного выпрямителя 1 и источника постоянного тока 6, а .ток разряжаеМОЙ секции - только током рпк-рс.иниглч} пыпрямнголи (см. фиг. 2 л, б).

Благодаря тому, что ток реоерсивьОТ) BbiiipHMHje.THs а со()тветст 5епио и установ.ieinias мощность его г}борудоваи я определяются ТОЛ1.КО ра:1рядным током, обеспечивается снижение установленной моишости оборудования реверсшиюго выпрямителя обpaTffo пропорционально коэффициенту отдачи по току циклируемых секций аккумуляторной батареи.

Благодаря тому, что источник постоянного напряжения работает поочередно на половину напряжения циклируемой аккумуляторной батареи, обеспечивается снижение установленной мощности оборудования источника примерно в два раза.

За счет устранения взаимокомпенсацяи ТОКО.Ч реверсивного выпря.мителя и источника постоянного ток в разряжаемых секп,иях аккуму-ляторной батареи, снижается токовая загрузка всех цепей систе.мы заряда

i и электрические потери, а соответственно повышается и К.ПД.

Указанные достоинства предлагаемой системы заряда, а так.же необходимость расЩймлейня аккумулнтор ой батареи не на 4, а на две секции, с избыткo J компенсируют установку двух дополнительных ключевы.к элементов.

В качестве последггих в простейшем случае могут выступать контактные устройства

(реле, контакторы, реверсоры, автоматы и т. д., либо бесконтактные полупроводниковые устройства, управляемые от общего блока управления системы}.

Формула изобретения Система заряда, содержащая реверсивный выпрямитель, к выходным зажимам которого подключены две встречно-последовательпо соединенные секции аккумуляторной батареи п источник постоянного тока, подключенный одним выходным, зажимом к общей точке встречно-после.аовательно соедипенных аккумуляторных секций, отличающаяся TCivf, что, с целью снижения установленной мощности оборудования и повышения КПД, она снабжена двумя ключевыми элементами, соединенными с секциями аккумуляторной батареи в четырехплечевой

мост и подключенными своей общей точкой ко второму выходному зажиму источника постояп {ого тока.

Источники информации, принятые во вни-. мание ripH.3KCHeptn3e

J9 1. Зарохович А. Е. и др. Устройства для заряда W разряда аккумуляторных батарей, М., «Энергии, 1975, с. 182-- 84.

2.Немордук А. А. «Унификация испытаний щелочных аккумуляторов методом циклирования. ЭП Химические и физические

SS источники тока, 1977, .Nb 1, с. i8-20.

3.Заявка № :2402860/07, кл. И 02 :3 7/10, i976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2J

Т

/3,4

Л

Ы

г,

-V,