Устройство для заряда аккумуляторной батареи Советский патент 1979 года по МПК H02J7/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

H3o6peteHHe относится к области электротехники, в частности к устройствам для заряда аккумуляторных батарей выпрш ленным током. По ОС1ЮВНОМУ авт. св. № 58О612 нэг вестно устройство для заряда аккумулятор ной батареи, содержащее однофазный источшпс переменного тока, токоограничиваюшее сопротивление, вьшолненное в виде линейного дросселя, и двухполупериодмый мостовой выпрямитель, катоды вентилей которого соединены с положительной выходной клеммой для подключения аккумуляторной батареи, а клеммы входной днагонали - с источником переменного то- ха, причем линейный дроссель дополнительно снабжен выводом его средней точки и полуобмотки дросселя включены в два смежных плеча мостового выпрямите ля, прилегающих к отрицательной выходной клемме моста, при этом вывод средней точки дросселя $1вляется отрицательной клеммой для подключения батареи. Однако такое- устройство имеет довольно узкий диапазон регушфования зарядного напряжения. Максимальное значение зарядного напряжения не пр ышает половины амплитуды напряжения источника переменного тока, что ограничивает область применения устройства. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования зарядного напряжения. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве во входную диагональ двухполупе жодвого мостовсмго выпрямителя последовате1шво с однофазным источником племенного тока включен конденсатор. Емкость ковде1к:атх ра выбирают.такой, что на частоте источника абсолютная веЛВЧИЖ1 его сопротввпевня не превьлпает уо- военного значения индуктивного сопротв ленвя лвнейногчэ дросселя, а их суммарное (еактввное сопротивление по абсолютному значению не превышает величины внутрен«его сопротивления источника переменного гока. Такое выполнение устройства позволяет значительно увеличить напряжение на полуобмотках линейного дросселя, что обеспечивает возможность заряда аккумуляторных батарей до напряжения, значн тельно превьпнающего амплитудное значение напряжения источника переменного тока. На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема описываемого устройства; на фяг. 2 - то же, другой вариант выполнения. Устройство (см. фиг. 1), содержит однофазный источник 1 переменного тока, двухполуиериодный мостовой вьтрямитель например управляемый - на тиристорах, катоды вентилей 2 и 3, которого соединены с положительной выходной клеммой для подключения аккумуляторной батареи 4, а клеммы входной диагонали через конденсатор 5 - с клетлмами 6 и 7 однофазного источника переменного тока, и линейный дроссель 8с выводом средней точки, причем его полу обмотки включены в два смежных плеча мостового вьгарямителя, прилегающих к отрицательной выход ной клилме моста, при этом к выводу средней точки дросселя 8 подключена отрицательная клемма батареи 4. Если двухполупериодный мостовой выпрямитель вьгаолнен управляемым - на тиристорах, то устройство для заряда аккумуляторной батареи дополнительно снаб женЬ блоком 9 контроля напряжения я уп равления тиристорами, который подключен параллельно батарее 4, а его выход соединен с управляющими электродами тиристоров 2 и 3. В устройстве (см. фиг. 2) каждая полуобмотка линейного дросселя 8 снабжена отводом от части ее витков, причем отводы являются клеммами входной диагонали двухполупериодного мостового выпр10«1Ителя, а линейный дроссель включен по автотрансформаторной схеме. Это позволяет не только использовать полуоб мотки линейного дросселя 8 в качестве токоограничиваюших индуктивных сопротивлений, но и передавать энергию от ис точника п и енного тока в аккумуляторную батарею одновременно электрическим и электромагнитным способами, что снижает вес н габариты дросселя, а следовательно, и устройства в целом. Устройство (см. фяг. 1) работает сле дующим образом. Предположим, что сяст&л& управления тиристорами 2 и 3 обеспечивает их пост вное открытие и тиристоры работают ак обычные неуправляемые вентилииоды, В этом случае одни, например ечетные, полупериоды изменения напряения источника 1 потенциал клеммы 6 ыше потенциала клеммы 7. По достижении напряжением на полуобмотке (левой по схеме) линейного дросселя 8 веичины, равной напряжению на аккумуляторной батарее 4, вентиль 2 открываетя и ток заряда от источника 1 протекат по цепи: клемма 6 - конденсатор 5вентиль 2 - батарея 4 - обмотка (праая по схеме) дросселя 8 - клемма 7. В четные полупериод1 1, в которые поте циал клеммы 7 выше потенциала 6, вентиль 3 открывается в момент времени, когда напряжение на полу обмотке (правой по схеме) линейного дросселя 8 становится равным напряжению на батарее 4, и ток заряда протекает по цепи: клемма 7 - вентиль 3 - батарея 4 - полуобмотка (левая по схеме) дросселя 8 - конденсатор 5 - клемма 6. Конденсатор 5 и линейный дроссель 8 совместно с источником 1 при отключенной аккумуляторной батарее образуют последовательный пЬ С-контур, омическое сопротивление р которого оттределяется в основном внутренним сопротивлением источника 1. При равенстве между собой сопротивлений реактивных элементов этого контура на частоте источника имеет М0СТО последовательный резонанс напряжений, при котором мгновенные значения напряжений tjg и U, на кс«денсаторе и дросселе, соответственно, по величине и противоположны по фазе, при этом максимальное значение напряжения на каждом из них в Q раз превышает амплитудное значение напряжения ЕГП источника переменного тока. т.е. и, где Q - до«Jfem rr, бротность контура. Эффект увеличения зарядного напряжения также имеет место и при неравенстве между собой сопрогавлений реактивных элементов, но при условии, что н в пределах так называемой полосы пропускания резонансного контура. Тиристоры 2 и 3 позволяют регулировать среднее значение выпрямленного напряжения изменением угла их открытия, осуществляемым подачей )нмпульсо6 на управляюоше электроды тирдасторов с блока контроля напряжения и управления тиристорами. Такнм образом, предлагаемое устройство для заряда аккумуляторной батареи позволяет значительно расширить диапазон регулирования зарядного напряжения при сохранении сравнительно высоких удельных энергетических показателей. Формула изобретения Устройство для заряда аккумуляторной батарея по авт. св. № 580612, 68 9 отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования зарядного напряжения, во входную диагональ авухполупериодного мостового выпрямителя по- . следовательно с однофазным источником переменного тока включен конденсатор.