Зарядная система электромобиля Советский патент 1981 года по МПК H02J7/00 

(54) ЗАРЯДНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для заряда аккумуляторных батарей транспортных средств.

Известны системы заряда аккумуляторных батарей, которые содержат стационарные зарядные агрегаты с системами регул1чрования зарядного тока СЦ и Г23

Недостатком таких систем .являт ётся то, что -четко определено место . зарядки аккумуляторной батареи. Это создает существенные трудности при необходимости зарядки аккумуляторной батареи электромобиля в нестационарной заряднрй станции.

известна также зарядная система электромобиля, которая непосредственио на электромобиле содержит зарядное устройство с системой регулирования зарядного тока, подключенное к сети переменного тока через замыкающие контакты блокировочного реле. В режиме заряда аккумуляторной батареи система управления скоростью тягового электродвигателя отключается от аккумуляторной батареи, тем самым исключая ВОЗМОЖНОСТЬ ; прокручи- . вания тягового электродвигателя СЗД.

Недостаток такой зарядной системыналичие дополнительного зарядного устройства с системой регулирования зарядного тока,что усложняет схему

5 и увеличивает массо-габаритные размеры зарядной системы электромобиля.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее аккумуляторную батарио, подключенную

к тяговому электродвигателю через

систему управления током якрря, источник постоянного тока для зарядки аккумуляторной батареи, задатчики зарядного тока и тока якоря, устройство управления током возбуждения, контактор, шунтирующий систему управления током якоря, устройство управления шунтирующим контактором, два силовых разъединителя, датчик напряжения аккумуляторной батареи, пороговое устройство контроля напряжения аккумуляторной батареи и кнопки управления. В этой зарядной системе заряд аккумуляторной батареи осуществляется с использованием системы управления током якоря тягового электродвигателя f 4 J.

Недостаток известной зарядной системы заключается в том, что она

30 выполнена с применением контактных

элементов, которые существенно снижают надежность работы системы электропривода электромобиля в целом.

Цель изобретения - повышение наежности работы электромобиля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее аккумуяторную батарею, подключенную через систему управления током якоря к тяговому электродвигателю, источник постоянного тока для заряда аккумуляторной батареи, задатчики тока якоя и зарядного тока, устройство управления током возбуждения, контактор, шунтирующий систему управления ТО.КОМ якоря, устройство управления шунтирующим контак гором, два силовых разъединителя, дaтчгJк: напряжения аккумуляторной батареи, пороговое устройство контроля напряжения аккумуляторной батареи,кнопки управл ения, дополнительно введены устройство задержки,два ключевых устройства, два инвертора и пять логических элементов И-НЕ, причем первые входы первого и второго логических элементов И-НЕ объединены между собой и соединены через замыкающую кнопку с общей точкой питания, а.выход первого логического элемента И-НЕ подключен к перым входам третьего и четвертого логических элементов И-НЕ, вторые входы которых объединены между собой и ооединены через первый инвертор и размыкающую кнопку с общей точкой итания, к которой подключен также через устройство задержки третий вход третьего логического элемента И-НЕ, при этом третий вход четвертого логического элемента И-НЕ подклю чен-к выходу второго логического элемента.И-НЕ, второй вход которого соединен с первЕлм входо1.1 системы ; управления током якоря и выходом четвертого логического элемента И-НЕ а второй вход первого логического элемента И-НЕ объединен с выходом третьего логического элемента И-НЕ, входом устройства управления током возбуждения, входом первого ключевого устройства, через второй инвертор с входом второго ключевого устройства и через пятый логический эле мент И-НЕ с входом устройства управления шунтирующим контактором, кроме того, второй и третий входы системы управления током якоря через ключевые устройства подключены соответственно к задатчикам тока якоря из зарядного тока, а четвертый вход четвертого логического элемента И-НЕ соединен с выходом порогового устройства контроля напряжения аккумуляторной батареи.

На чертеже представлена электрическая схема зарядной системы электромобиля.

Источник 1 постоянного тока для заряда аккумуляторной батареи подключен через силовой разъединитель 2

к аккумуляторной батарее 3 и через систему 4 управления током якоря к тяговому электродвигателю 5, который через силовой разъединитель 6 соединен с минусовым зажимом аккумуляторной батареи 3. Обмотка 7 возбуждения тягового электродвигателя 5 подключена к устройству 8 управления током возбуждения, которое соединено с выходом логического элемента И-НЕ 9. Силовой замыкающий контакт 10 шунтирующего контактора одним зажимом подключен к плюсовому зажиму аккумуляторной батареи, а другим к зажиму тягового электродвигателя. Устройство 11 управления шунтирующим 5 контактором подключено через логический элемент И-НЕ 12 к выходу логического элемента И-НЕ 9, Устройство 13 управления импульсного преобразователя 14 через ключевое устройста во 15 подключено к-задатчику 16 тока якоря, а через ключевое устройство 17 - к задатчику 18 зарядного тока, Входы ключевых устройств 15 и .17 соединены с выходом логического элемента И-НЕ 9, причем ключевое устройство 17 подключено через инвертор 19. Последовательная цепь, состоящая из дросселя 20 и тягового электродвигателя 5 зашунтирована диодом 21, Первый вход логического элемента И-НЕ 22 соединен через замыкающую кнопку 23 с общей точкой питания, его второй вход - с выходом логического элемента И-НЕ 9. Выход логического элемента И-НЕ 22 подключен к первым входам логических элементов И-НЕ 9 и 24, вторые их входы соединены через инвертор 25 и.размыкающую кнопку 26 с общей точкой питания. Третий вход логического элемента И-НЕ 24 подключен к выходу логического элемента И-НЕ 27, первый вход которого соединен с первым входом логического элемента И-НЕ 22, Второй вход логического элемента И-НЕ 27 объединен с выходом логического элемента И-НЕ 24 и первым входом устройства 13 управления. Третий вход логического элемента И-НЕ. 9 через . устройство 28 задержки соединен с общей точкой питания. Четвертый вход Q логического элемента И-НЕ 24 через пороговое устройство 29 подключен к сдатчику напряжения аккумуляторной батареи.30,

, Схема работает следующим образом,

При подготовке системы управления электроприводом для заряда аккумуляторной батареи отключаются силовые разъединители 2 и б. Источник 1 постоянного тока подключается плюсовым

О азжимом к системе 4 управления током якоря, а минусовым - к минусовому зажтлу аккумуляторной батареи 3.

После подачи напряжения питания на систему управления электроприводом

5 при выключенном состоянии кнопки 23

и включенном .состоянии кнопки 26 на третий вход элемента И-НЕ 9 через устройство 28 задержки кратковременно подается логический О, благодаря чему на выходе элемента И-НЕ 9 и: на втором входе элемента И-НЕ 22 устанавливаются логические 1. Так как на первом входе элемента И-НЕ 22 также имеется логическая 1, на его выходе Устанавливается логический О, который удерживает выходной сигнал элемента И-НЕ 9 в исходном состоянии. Логическая 1 на выходе элемета И-НЕ 9 запрещает работу импульсного преобразователя 14 от задатчика 18 зарядного тока и разрешает его работу от задатчика 16 тока якоря, а также дает разрешение на работу устройства 8 управления током возбуждения. Кроме того, логическая 1 на входе элемента И-НЕ 12 накладывает запрет на включение шунтирующего контактора системой 11 управления Логический О с выхода элемента И-Н 22 поступает на вход элемента И-НЕ 24 и формирует на его выходе и на втором входе элемента И-НЕ 27 логические 1. Две логические 1 на входе элемента И-НЕ 27 создают на его выходе логический О, который удерживает элемент И-НЕ 24 в исходном состоянии, Логическая 1 на выходе элемента- И-НЕ 24 накладывает запрет на оаботу импульсного поеобразователя в режиме заряда аккумуляторной батареи. На четвертом входе элемента И-НЕ 24 выход порогового устройства 29 устанавливает логическую 1.

При нажатии кнопки 23 на первых входах элементов И-НЕ 22 и 27 устанавливаются логические О. При этом состояние элементов И-НЕ 9 к 24 изменяется и на их выходах устанавливаются логические О. Логический О на выходе элемента И-НЕ 9 включает силовой контакт 10, разрешает управление работой импульсного преобразователя 14 отозадатчика 18 зарядного тока, запрещает управление работой импульсного преобразователя 14 от задатчика 16 тока якоря и работу устройства 8 управления током возбуждения. После достижения напряжением аккумуляторной батареи заданной величины на выходе порогового устройства 29 устанавливается логический О, на выходе логического элемента И-НЕ 24 логическая 1, которая запрещает работу импульсного преобразователя 14 в режиме заряда аккумуляторной батареи.

При нажатии кнопки 26 на выходе инвертора 25 устанавливается логическая 1, на вторых входах элементов И-НЕ 9 и 24 логический О и логические элементы И-НЕ 9 и 24 приводятся в исходное состояние.

Таким образом, по сравнению с известной предлагаемая зарядная система электромобиля обладает более высокой надежностью за счет применения в ней бесконтактных логических элементов и уменьшенными габаритами за счет микроминиатюризации .элементов системы.

Формула изобретения

Зарядная система электромобиля,

содержащая аккумуляторную батарею, подключенную через систему управления током якоря к тяговому электродвигателю, источник постоянного тока для заряда аккумуляторной батареи, задатчики тока якоря и зарядного тЪка, устройство управления током возбуященйя, контактор, шунтируюсоий систему-управления током якоря, устройство управления шунтирующим контактором, два

силовых разъединителя, датчик напряжения аккумуляторной батареи, пороговое устройство контроля напряжения аккумуляторной батареи и кнопки управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы электромобиля, в зарядную систему дополнительно введены устройство задержки, два ключевых устройства, два инвертора и пять логических элементов И-НЕ, причем, первые входы первого и второго логических элементов И-НЕ объединены меящу собой и соединены через замыкающую кнопку с общей точкой питания, а выход первого логического элемента

И-НЕ подключен к первьпЛ входам третьего и четвертого логических эл ентов И-НЕ, вторые входы которых объединены между собой и соединены через первый инвертор и размыкающую

кнопку с общей точкой питания, к которой подключен через устройство задержки третий вход третьего логического элемента И-НЕ, при этом третий вход четвертого логЬческого элемента И-НЕ подключен к выходу второго логического элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом системы управления током якоря и выходом четвертого логического элемента И-НЕ, а второй вход первого

(логического элемента И-НЕ объединен с выходом третьего логического элемента И-НЕ, входом устройства управления током возбуждения, входом первого ключевого устройства, через второй инвертор с входом второго ключевого устройства и . пятый логический элемент И-НЕ с входом устройства управления ъаунтнрунвдим контактором, кроме того, второй и третий

входы системы управления током якоря через ключевые устройства подключены соответственно к задатчикам.тока якоря и зарядного тока, а четвертый вход четвертого логического элемента И-НЕ

соединен с выходом порогового устройотва KOHTJpoiM , напряжения аккумуляторной батареи. Источникиiинформации, принятые во внимание при экрпертизе I, патент Англии 1437073, кл. В 2 Н, 1969.

J

-i 85163 3 2.Патент Франции 2И9115. кл. Н 02 J 7/00, 1969. 3.Патент США 3898547. кл. 320-2, 1974. 4.Патент США 3808481. кл. 318-139, 1970.