Устройство для заряда аккумуляторной батареи Советский патент 1979 года по МПК H02J7/12 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и .может найт применение в устройствах форсированного заряда аккумуляторов.

В авторском свидетельстве N9 584388 Oiiucaiio устройспзо для заряда аккумулятог)1юй oaTapeii четьфехступенчатым током, содсржаш.ее трех( трансформатор с двумя вторичными обмоткал И. .соединенными в звездь, концы каждой нз которьгх подключены через симисторы к двум смежным по фазе концам противоположной вторичной обмотки и.через тиристоры к их нулевым точкам и выходным зажимам, а два ключевых элемента, включенных между нулевыми точками обмоток трансформатора .и вьЕходнымп зажимами устройства, связанными с объединенными анодами и катодами указанньгх тиристоров 1.

Недостатком описанного устройства является слишком широкмй .диапазон регулирования первой ступени зарядного тока.

Плавное фазовое регулнрование выходного напряжения устройства от 2 Ua до Уд приводит к большому снижению.коэффициента мощности устройства и к увеличению

пульсан). зарядного тока, то есть к уху..а,шению те.хнрл-:о-эконо.мических показателей. Целью настоящего изобретени.ч .является дальнейшее усосершенствованне известного уст юйства для заряда ак1 ул1уляторной бата|)еи в части распл рен1 я его регулировочных 1 сзможностей и повышения техникоэкомомических показателей.

Указашшя иель достигается введением до.полнительного ключевого элемента, подключенного между нулевой точкой одной из вторичных обмоток трансформатора и выxoдliым зажимом противоположной полярности.

На фиг. 1 представлена принципкзльная схема устройства, которая содержит траисформатор 1, симнсторы 2-°-7; тиристоры 8413; ключевые элеме1Ггы14--16 и аккумуляторную батарею 17. На фиг. 2 а,, б, в, г, д приведены работающие структуры схем устройстпа; из фиг. 3 - показана диаграмма

зарядного тока.

Трехфазный трансформатор I содержит две равноценные вторичные об.мотк, соедипеннь:г Б прямые звезды. KOHLJLH каждой из вторичных- обмоток подключены через симисторы 2-r-7 к двум CMesJUHh но фазе концам 11ротивояо;ю киой то ич11ОЙ обмот1 и, через тиристоры 84-13 -- к мх iiyjieiiuiM точкам, через ключевые элементы l4--lG - к выходным зажимам устройстол, параллельно которым подключена аккумуляторная батареи 17. Ключевой элемент 16 подключен между нулевой,точкой вторичной обмотки траисформа-тора I и минусовым выходным зажимом устройства. В режиме форсированного заряда аккумуляторов ключевые элементы разомкнуты и управляющие импульсы подаются на все симисторы 2-7 и тпристорь 8--13 соответственно их очередности. В результате этого силовая cxcNfa превращается в дваЖ ды мостовую схему выпрямления с.последовательным сложением выпрямленных линейных напряжений двух вторичных обмоток трансформатора (фиг. 2 а). Под действиемперепада напряжения, рав кого разности выпрямленного удвоенного линейного напряжения в напряжешш аккумуляторной батареи, протекает форсированный зарядный ток большой величины. Его значение можно поддерли вать неизме П ьш путем регулирования угла включения вентилей. , При снижении выходного.лапряжения устройства от выпрямленного двойного линейноТо до выпрямленной суммы линейного и фазо вого напряжений, управляющие импульсы, .снимаются с тиристоров8, Ш, 12, ключевой элемент 6 замыкается. Образуется структур: пая-схема выпрямления суммы фазовых напряж ннй одной вторичной обмотки (а k с) И линейных напряжений второй вторичной обмотки (а в с ) трансформатора I (фиг. 26). Под р.азпостыо выпрямленной суммы фазовых и линейных напряжений и напряжения аккумуляторной батареи формируется вторая ступень зарядного тока.По достижению начала газообразования система управления снимает управляющи.е импульсы с тиристоров , размыкает ключевой элемент 16 и замыкает ключевые Элементы 14, 15, образуя схему выпрямления только одного линейного напряжения. Причем, в зависимЬсти от фазы угла включения симисторов 24-7 последние работаю т либо в качестве тиристоров прямого включе( (фиг, 26), либо п качестве тиристоров обратного включения {фиг. 2 г), обеспечивая возможность реверсирова1 ия зарядного тока иод действием разности либо выпрямленного линейного напряжения и напряжения аккумуляторной батареи, либо наоборот. После того, как аккумуляторная батарея достигнет примерно 90-95% уровня, заряда, управляющие импульсы снимаются с симистороп 24-7 и подаются на тиристоры 8-J1-3 при замкнутых ключевых элементах 14, 15 и разомкнутом ключевом элементе 16. При этом образуется новая структурная схема вы1 рямления, аналогичная шестифазной звезде, обеспечивающая выпрямление фазового напряжения вторичных обмоток трансформатора 1 (фиг. 2д). Это напряжение незначительно превы пает напряжение аккумуляторной батареи 17, обеспечивая протекание малого по величине тока дозаряда в течение длительного времени . На фиг. 3 приведена одна из возможных диаграмм регулирования зарядного тока. Введение дополнительной ступени регулирования при помощи всего одного ключевого элемента значительно расширяет потенциальные, возмолсности устройства в части реализации и других способов заряда аккумуляторных батарей. За счет наличия пятиступенчатого диапазона регулирования напряжения обеспечивается высокий коэффициент мощности устройства во всех режимах заряда при минй..мальном количестве ключевых элементов. , Формула изобретения Устройство для заряда аккумуляторной батареи, по авторскому свидетельству 584388, отличающееся тем, что, с целью расширения регулировочных возможностей и повышения эффективности процесса зарял а,-в-него введен дополнительный ключевой эле., подключенный между нулевой точ: кой оЬюй из вторичных обмотой трансформатора и. выходным зажимом устройства противоположной полярности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 584388, кл. Н 02 И 7/12, 977

л I J

41

у 2

A

iTl

a

fSKS r

-p rj- J л л с

f f

t F.

f, г

-$И 9иг.З