Система заряда Советский патент 1981 года по МПК H02J7/10 

(54) СИСТЕМА ЗАРЯДА

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для формовки при производстве аккумуляторный батарей (АВ) и для их заряда (подзаряда) в процессе эксплуатации, и может быть использовано в системах электроснабжения стационарных и подвижных объектов с устройствами форсированного заряда АБ асимметричным током (.АП.

Известно устройство для заряда АБ асимметричным током с использованием энергии разрядного импульса одной батареи для заряда другой. Это устройство осуществляет заряд двух батарей, включенных в различные ветви мостового выпрямителя ОЗОднако это устройство довольно сложно, .имеет большое количество элементов, что снижает его эксплуатационную надежность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для заряда АБ асимметркч

ным током, содержащее источник переменного тока с двумя выводами, две АБ, положительные выводы которых соединены друг с другом через ограничитель-регулятор разрядного тока, выполненный, преимущественно, в виде линейного дросселя, а отрицательные - с анодами вентилей выпрямителя , например тиристоров, катоды которых через обмотку линейного дросселя подключены к положительным выводам АБ, отрицательный вывод одной из которых соединен с одним выводом источника переменного тока, и блок контроля напряжения батарей и управления зарядом 2.

Недостатком этого устройства для заряда АБ является его невысокие удельные энергетические показатели, обусловленные потерями мощности от протекания постоянной составляющей зарядного тока. Кроме того, при формировании подразрядного импульса АБ коэффициент полезного действия устройствав импульсах не евьппает зн не,.прев1 - . чения 0,5, так как t где и. напряжение батареи; U - напряжение источника. Это приводит к неполной приводит к рекуперации энергии разрядных импульсов АБ. Цель изобретения - улучшение удел ных энергетических показателей устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для заряда аккумуляторных батарей асимметричным током содержащем источник переменного тока с двумя вьшодами, две аккумуляторные батареи, положительные вьюоды ко торьЕХ соединены друг с другом через ограничитель-регулятор разрядного то ка, выполненный в виде линейного дро селя, а отрицательные - с анодами вентилей выпрямителя, например тиристоров, катоды которых через обмот ку линейного дросселя подключены к положительным выводам аккумуляторных батарей, отрицательный вьгоод-.одной из которых соединен с одним вьгоодом источника переменного ) тока, и блок контроля напряжения батарей и управления зарядом, его линейный дроссель . снабжен дополнительной обмоткой, которая включена между другим выводом источника переменного тока и отрицательным вьшодом другой аккумуляторной батареи, причем обе обмотки соединены через эту батарею последввательно-еогласно. Это позволяет, сократив непроизводительные потери энергии раэг рядного импульса, повысить КПД устройства при формировании им разрядно-зарядных импульсов, т.е. перемен ной составляющей AT, Кроме того, объединр. ограничителя-регулятора разрядного тока с сопротивлением, ограничивающим ток заряда АБ непосредственно от источника, позволяет упростить устройство и дополнительно повысить его КПД при формировании постоянной составляющей сассиметричного тока. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройств В устройстве батареи 1 и 2 заряжаются от источника 3 перемеиного тока через ограничитель-регулятор, выполненный в виде линейного дросселя с двумя обмотками. Одна обмотк 4 этого дросселя включена между положительными выводами батарей 1 и 2 а вторая обмотка 5 одним концом сое инена с вьшодом источника 3, образуя с ним последовательную цепочку, свободные концы которой соединены с отрицательными вьшодами батарей. Кромв.того, отрицательные вьшоды . этих же батарей, соединены с анодами вентилей, например тиристоров 6 и 7, катоды которых подключены к по-Ложительным выводам смежных батарей. Обмотка 4 дросселя имеет число витков, превьппающее число витков обмотки 5 зтого же дросселя. Устройство работает следующим образом. В полупериоде изменения напряжения источника, когда его положительный потенциал через Ьбмотку 5 дросселя приложен к аноду вентиля 7, ток источника протекает по двум цепям 3-5-7-2-3 - прямой (зарядный ток; 3-5-1-4-2-3 - обратный (подраз рядный ток. В следующий полупериод полярность напряжения источника меняется на противоположную. В эти полупериоды прямой ток протекает по цели 3-6-1-5-3, а обратный - по цепи 3-2-4-1-5-3. Прямой ток, пропорциональный разности напряжений источника и заряжаемой батареи 2 (i) и обратно пропорциональный сопротивлению обмотки дросселя 5, заряжает батарею 2 (l) непосредственно от источника. Обратный подразрядный ток является током разряда 1 (2). Таким образом батарея заряжается суммарным током - током источника через обмотку 3 и током подразряда другой батареи, который протекает через обмотки 4 и 5 этого дросселя. Повышение напряжения АБ в процессе ее заряда влечет за собой сокрап щение времени протекания прямого тока, и соответствующее уменьшение среднего значения тока заряда - ЦМ-ЦАБ сопротивление обмотки 5 Так как число витков в цепи обратного тока существенно превьш1ает число витков в цепи прямого тока, реактивное сопротивление цепи обратного тока много больше сопротивления цепи протекания прямого тока. Так как обе обмотки линейного дросселя соединены последовательно-согласно и охвачены единым магнитным потоком, то напряжение на обмотке 4 равно ,.-U, где и - напряжение на обмотке 5 дросселя, В связи с тем, что обе обмотки охвачены единым магнитным по током, а число витков в обмотке 4 превышает число витков в обмотке 3 напряжение на обмотке 4 превьппает на пряжение на обмотке 5. Так как между этими обмотками существует автотрансформаторная связь энергия подразрядных импульсов одной батареи передается в другую электрическим путем, а также-электромагнитными путями, что уменьшает потери мошлости при рекуперации энергии под разрядных импульсов. Это, в свою очередь, приводит к повьш1ению КДЦ, зарядного устройства при формировании переменной составляющей AT. Повьш1ение КПД, как и некоторое упрощение схемы устройства, достигается бе увеличения его массы. Это позволяет улучшить удельные энергетические показатели устройства. Формула изобретения Система заряда, содержащая источник переменного тока с двумя вывода6ми, две аккумуляторные батареи, положительные- выводы которых соединены друг с другом через ограничитель-регулятор разрядного тока, выполненный в виде линейного дросселя, а отрицательные - с анодами- вентилей выпрямителя, например тиристоров, катоды которых через обмотку линейного дросселя подключены к положительным вьюодам аккумуляторных бауарей, отрицательный вывод одной из которых соединен с одним выводом источника переменного тока, и блок контроля напряжения батарей и управления зарядом, отличающаяс я тем , что, с целью улучшения удельных энергетических показателей, линейный дроссель снабжен дополнительной обмоткой, которая включена между другим выводом источника переменного тока и отрицательным вьшодом другой аккумуляторной батарей, причем обе обмотки соединены через эту батарею последовательно-согласно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР 481955, кл. Н 02 J 7/02, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 519823, кл. Н 02 J 7/10, 1976.