Устройство для заряда аккумуляторной батареи ассимметричным током Советский патент 1980 года по МПК H02J7/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для заряда и разряда аккумуляторных батарей.

Известно устройство для заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащее выпрямитель, выход которого через сглаживающий реактор подключен к аккумуляторной батарее, параллельно которой включен тиристорный ключ с емкостной коммутацией 1.

Однако устройство не позволяет регулировать величину разрядного импульса тока, которая определяется величиной зарядного тока и параметрами узла коммутации тиристорного ключа.

Наиболее близким по технической сущности к данному является устройство, содержащее управляемый выпрямитель, выход которого через сглаживающий реактор и инвертор подключен к выходным выводам, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющими входами вентилей инвертора, датчик тока разряда и генератор прямоугольных импульсов 2.

Устройство не обеспечивает высокой надежности работы и точности стабилизации

разрядного импульса тока, так как между выходом генератора прямоугольных импульсов и входом формирователя импульсов включен узел управляемой задержки, постоянная времени которого зависит от величины разрядных импульсов тока и имеет значительную временную и температурную нестабильность. Кроме этого, сбои в работе генератора прямоугольных импульсов приводят к значительным изменениям величины разрядного импульса тока.

Целью изобретения является повышение надежности работы и точности стабилизации разрядного импульса тока.

Поставленная цель достигается тем, что ,5 в устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее управляемый выпрямитель, выход которого через сглаживающий реактор и инвертор подключен к выходным выводам, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющими входами вентилей инвертора, датчик тока разряда и генератор прямоугольных импульсов, введены задатчик тока разряда и узел сравнения, причем один вход узла сравнения соединен с выходами

задатчика тока разряда и датчика тока разряда, на другой вход подан сигнал пропорциональный мгновенному значению напряжения на выходе выпрямителя, выход - к одному входу формирователя импульсов, другой вход которого соединен с рыходом генератора прямоугольных импульсов. При этом узел сравнения состоит из интегратора, вход которого через резисторы подключен к входам узла сравнения, выход через нуль-орган соединен с выходом узла сравнения, а через диод - с входом инвертора. Кроме того, интегратор шунтирован электронным ключом, например на полевом транзисторе, управляющий вход которого соединен с выходом системы управления управляемого выпрямителя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая блок-схема устройства.

Устройство содержит управляемый выпрямитель 1, выход которого через сглаживающий реактор 2 соединен с входом инвертора 3, выполненного, например на двух неуправляемых 4, 5 и двух управляемых 6, 7 вентилях. В диагонали моста инвертора через дроссели задержки 8, 9 включена аккумуляторная батарея 10. Вход системы 11 управления выпрямителем 1 подключен к выходу регулятора 12 тока, на входы которого поступают сигналы с датчика 13 тока, датчика 14 напряжения и задатчика 15 тока. Управляющие входы вентилей б, 7 подключены к выходу формирователя 16 импульсов, один вход которого соединен с выходом узла 17 сравнения, а другой вход подключен к выходу генератора 18 прямоугольных импульсов, который связан своими входами 19 и 20 с выходом датчика 13 тока и одним из выходов 21 системы 11 управления. Один вход 22 узла 17 сравнения соединен с выходом задатчика 23 тока разряда и датчиком 24 тока разряда, а на другой вход 25 узла сравнения 17 подан сигнал, пропорциональный мгновенному значению напряжения на выходе выпрямителя 1, который, например, может быть взят с выхода 26 системы 11 управления. Узел 17 сравнения состоит из интегратора 27 и нуль-органа 28. Интегратор шунтирован диодом 29 и электронным ключем 30, управляющий вход которого соединен-с выходом 21 системы 11 управления.

Устройство работает следующим образом.

При включении питающих напряжений на выходе генератора 18 прямоугольных импульсов формируется сигнал, при котором импульсы управления на вентили 6, 7, инвертора не подаются, и ток на выходе выпрямителя 1, величина которого определяется установкой задатчика тока 15, протекает через вентили 4, 5 инвертора 3 и аккумуляторную батарею 10, заряжая ее.

В момент времени t ь определяемый параметрами генератора, на его выходе формируется сигнал, который переводит выпрямитель 1 в инверторный режим и подготавливает включение формирователя импульсов 16. При этом напряжение на выходе выпрямителя 1 и пропорциональное ему напряжение на выходе 26 системы 11 управления начинает уменьшаться, отслеживая одну из фазных синусоид питающего выпрямитель 1 напряжения. После того как напряжение на выходе 26 системы управления 11 станет больше по абсолютной величине суммарного сигнала задатчика 23 тока разряда и датчика 24 тока разряда, напряжение на выходе инвертора 27 начинает изменяться и при достижении определенной величины, определяемой порогом срабатывания нуль-органа 28, на выходе узла сравнения 17 появляется сигнал, включающий формирователь импульсов 16, который осуществляет включение вентилей 6, 7 инвертора 3.

При включении вентилей 6, 7 происходит запирание вентилей 4, 5 (так как к ним прикладывается обратное, напряжение

о аккумуляторной батареи 10) и формируется разрядный импульс тока, который протекает через вентили 6, 7, аккумуляторную батарею 10 и инвертированный выпрямитель 1: По мере увеличения (по абсолютной величине) напряжения на выходе выпрямителя 1 ток разрядного импульса уменьшается до нуля. По сигналу «нуль-тока с датчика 13 тока генератор 18 прямоугольных импульсов возвращается в исходное состояние и блокирует работу формирователя 16 (импульсы

O управления вентилями 6, 7 инвертора снимаются). Выпрямитель 1 вновь открывается и происходит формирование зарядного импульса тока. Ток заряда протекает по вентилям 4, 5 инвертора 3. Стабилизация среднего значения разрядного импульса тока осуществляется изменением сигнала на входе 22 узла 17 сравнения, который определяет момент времени ta начала работы интегратора 27. Надежность работы устройства и точность стабилизации разрядного импульQ са тока повыщаются за счет того, что момент включения вентилей 6, 7 инвертора не зависит от точности работы генератора 18 прямоугольных импульсов и системы управления, а определяется только величиной уставки задатчика тока разряда и величиной разрядных импульсов тока. Кроме того, при изменении напряжения питающей сети, момент включения вентилей 6, 7 инвертора 3 практически не изменяется, что обеспечивает инвариантность разрядных импульсов

J тока к колебаниям питающего напряжения.

Формула изобретения

1. Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содерS жащее управляемый выпрямитель, выход которого через сглаживающий реактор и инвертор подключен к выходным выводам, систему управления выпрямителем, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющими входами вентилей инвертора, датчик тока разряда и генератор прямоугольных импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и точности стабилизации разрядного импульса тока, в устройство введены задатчик ток/а разряда и узел сравнения, причем один вход узла сравнения соединен с выходами задатчика тока разряда и датчика тока разряда, другой вход подключен к элементу, формирующему сигнал, пропорциональный мгновенному значению напряжения на выходе выпрямителя, например к системе его управления, вых:од-к одному входу формирователя импульсов,другой вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел сравнения состоит из интегратора, вход которого через резисторы подключен к входам узла сравнения, выход через нуль-орган соединен с выходом узла сравнения, а через диод - со своим входом. 3. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что интегратор щунтирован электронным ключом, например на полевом транзисторе, управляющий вход которого соединен с выходом системы управления управляемого выпрямителя.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Филатов В. И. Устройства заряда аккумуляторных батарей асимметричным током. - «Электротехническая промышленность. Серия «Преобразовательная техника, вып. 8/103/1978, с. 12-15.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2420920/07, кл. Н 02 J 7/10, 1976.

и-44

///