Устройство для заряда-разряда аккумуляторной батареи Советский патент 1980 года по МПК H02J7/10 

I

изобретение относится к системам энергоснабжения и может найти применение, в частности при эксплуатации аккумуляторны.х батарей.

Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи состоящее из тре.х источников питания, задающего генератора, блока управления, устройства задержки и триггера. С помощью этого устройства можно получить прямые и обратные импульсы, но эти импульсы не прямоугольные 1. Недостатки этого устройства - наличие трех источников питания и сложность схем коммутации и управления тиристорами.

Известно также устройство, содержащее источник постоянного напряжения, блок управления, два тиристора, два переменных и один постоянный резисторы, диод и коммутирующий конденсатор. Нагрузкой устройства является заряжаемый химический источник тока. При очередном открывании тиристоров в цепи нагрузки протекает асимметричный ток, состоящий из чередующихся прямых и обратных импульсов 2.

Недостатки устройства - зависимость амплитуды обратных импульсов от степени

заряженности химического источника тока. При разряженном химическом источнике тока его ЭДС мала, значит и мала амплитуда обратных импульсов тока. По мере заряда химического источника тока эта амплитуда

5 возрастает, и для ее стабилизации необходимо наличие специального стабилизатора; низкая коммутационная способность, особенно проявляющаяся при сильно разряженно.м химическом источнике тока, или при необходимости увеличения амплитуды обратного импульса; низкий КПД, так как при открытом коммутирующем тиристоре вся энергия бесполезно теряется на добавочном резисторе, и невозможность получения обратных импульсов в случае применения нагрузки, не содержащей ЭДС.

15

Наиболее близким к изобретению является зарядное устройство, состоящее из двух источников постоянного напряжения, двух рабочих тиристоров, двух переменных резисторов, коммутирующего конденсатора,

20 включенного между анодами тиристоров, и блока управления тиристорами. Положительный полюс каждого из источников соединен с отрицательным полюсом другого через последовательно соединенные переменный резистор и тиристор. Тиристор нодключен катодом к отрицательному полюсу источника. Отрицательные полюса источников постоянного напряжения образуют выходные клеммы устройства, к которым подключается аккумуляторная батарея 3.

Недостаток устройства - ухудшение коммутации тиристоров по дмере увеличения разницы в амплитудах и длительностях прямого и обратного импульсов. С увеличением разницы в амплитудах ухудшаются условия гашения импульса с большей амплитудой. С увеличением разницы в длительностях ухудшаются условия запирания узкого импульса за счет неполного заряда конденсатора, так как увеличение разницы в амплитудах сопровождается увеличением разницы в длительностях, и это особенно ухудшает коммутацию.

Общим недостатком указанных устройств является невозможность получения на выходе пауз после прямых и обратных импульсов, что существенно влияет на качество заряда аккумуляторов, так как паузы между импульсами положительно влияют на процесс заряда. Это объясняется снижением ЭДС поляризации в момент отсутствия тока, что в конечном итоге приводит к уменьшению фиктивной составляющей внутреннего сопротивления батарей.

Цель изобретения - улучшение качества процесса заряда химических источников тока- за счет создания пауз после прямых и обратных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два коммутирующих тиристора, другой коммутирующий конден.сатор и ограничивающий резистор, включенный между коммутирующими конденсаторами. Положительный полюс одного источника объединен с отрицательным полюсом другого и совместно образуют вывод средней точки общего источника. Анод одного коммутирующего тиристора соединен с положительным полюсом общего источника, а его катод - с отрицательным полюсом через последовательно соединенные один ко.мутирующий конденсатор и один переменный резистор, катод второго коммутирующего тиристора соединен с отрицательным полюсом общего источника, а его анод- с положительным полюсом через последовательно соединенные другой коммутирующий конденсатор и другой переменный резистор, точки соединения коммутирующих конденсаторов и переменных резисторов соединены через два рабочих тиристора, включенных последовательно в проводящем направлении, а вывод средней точки общего источника и точка соединения рабочих тиристоров образуют выходные клеммы устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два рабочих тиристора 1 и 2, два коммутирующих тиристора

3и 4, коммутирующие конденсаторы 5 и б, ограничивающий резистор 7, два переменных резистора 8 и 9, два источника постоянного напряжения 10 и 11, блок управления 12, аккумуляторную батарею 13.

Положительный полюс источника 10 соединен с отрицательным полюсом источника 11 и образует среднюю точку общего

источника. Анод тиристора 1 соединен с .катодом тиристора 2. К точке их соединения и к средней точке общего источника подключена нагрузка. Катод тиристора 1 через переменный резистор 9 соединен с

отрицательным полюсом источника 10, а анод тиристора 2 через переменный резистор 8 - с положительным полюсом источника 11. Анод коммутирующего тиристора 3 связан с положительным полюсом источника 11, а его катод - с катодом рабочего

0 тиристора 1 через коммутирующий конденсатор 5. Катод коммутирующего тиристора

4связан с отрицательным полюсом источника 10, а его анод - с анодом рабочего тиристора 2 через другой коммутирующий

J конденсатор 6. Катод тиристора 3 соединен с анодом тиристора 4 через ограничивающий резистор 7. Управляющие электроды тиристоров 1-4 подключены к управляющему блоку 12. При подаче управляющего импульса на один из рабочих тиристоров (например 1), последний открывается, и прямой ток течет по цепи положительный полюс источника постоянного напряжения 10, аккумуляторная батарея 13, тиристор 1, резистор 9, отрицательный полюс источника 10 постоянного напряжения. При подаче управляющего импульса на тиристор 3 последний открывается и цепь заряда аккумуляторной батареи обесточивается до момента открытия второго тиристора 4. Таким образом, получается пауза. Конденсатор 6

0 разряжается через резисторы 7 и 8, конденсатор 5, заряжаясь до напряжения, равного сумме напряжений источников 10 и 11, подает положительный потенциал к аноду тиристора 1, вследствие чего последний закрывается. По окончании заряда конденсатора 5 закрывается тиристор 3. Конденсаторы 5 и 6, перезаряжаются через резисторы 8, 9 и 7 от источников-10 и 11.

Тиристоры 4 и 2 второго плеча работают 0 аналогично.

При поочередном открывании тиристоров 1 и 3 и 2 и 4 по цепи нагрузки течет импульсный ток, состоящий из чередующихся прямых и обратных импульсов с паузами. Амплитуда прямых и обратных импульсов устанавливается соответственно переменными резисторами 9 и 8.

В блоке управления 12 предусмотрено регулирование в заданных пределах часто