Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1981 года по МПК H02J7/02 

(5) УСТРОЙСТВО для ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ Изобретение относится к электротёх нике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для заряда аккумуляторных батарей различных типов и назначений. По основному авт. св. № 773828 известно устройство, содержащее выпрямитель, систему управления выпрямителем, один выход которой подключен к управляющим входам вентилей выпрямителя, а один вход к выходу регулято ра тока, инвертор, вход которого соединен с выходом выпрямителя через сглаживающий реактор, а выход подключен к выходным выводам, датчик тока и узел управляемой задержки, выход которого через формирователь импульсов подключен к управляющим входам вентилей инвертора, счетчик импульсов, дешифратор, узел обнуления счетчика, узел запрета счета и схему совпадений причем первый вход узла запрета счета соединен с другим выходом системы управления, выход с входом счетчика,выхо ды которого подключены к соответствующим входам дешифратора,первый выход которого соединен с входом узла управляемой задержки и первым входом схемы совпадений, второй выход с вторым входом узла запрета, вторым входом схемы совпадений и первым входом узла обнуления счетчика, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход схемы совпадений подключен к. другому входу системы управления Г1 . 1 Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет в широких пределах регулировать длительность разрядного импульса тока и не позволяет разряжать аккумуляторную батарею асимметричным током, что ограничивает функциональные возможности устройства. Кроме того, длительность зарлдно-разрядного цикла ограничена емкостью счетчика. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее выпрямитель, систему управ ления выпрямителем, один выход которой подключен к управляющим входам вентилей выпрямителя, а один вход к выходу регулятора тока, инвертор, вход которого соединен с выходом выпрямителя через сглаживающий реактор, а выход подключен к выходным выводам, датчик тока и узел управляемой задержки, выход которого через формирователь импульсов подключен к управляющим входам вентилей инвертора, счетчик импульсов, дешифратор,узел обнуления счетчика, узел запрета счета и схему совпадений, причем первый вход узла запрета счета соединен с другим выходом системы управления, а выход с входом счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, первый выход которого соединен с входом узла управляемой задержки и первым входом схемы совпадений, второй выход - с вто-. рым входом узла запрета, вторым входом схемы совпадений и первым входом узла обнуления счетчика, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход схемы совпадений подключен к другому входу системы управ ления, введен регулируемый генератор импульсов, выход которого соединен с дополнительным входом узла запрета счета, вход - с выходом узла запрета счета, а выход узла управляемой задержки соединен с дополнительным вхо дом схемы совпадений. На фиг.1 приведена принципиальная электрическая блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - дVlaгpaммы напряжений в различных точках уст ройства, поясняющие .его работу. Устройство содержит выпрямитель 1 систему 2 управления выпрямителем, один вход которой подключен к выходу регулятора 3 тока, включающего в себя, например, задатчик k тока, датчик S тока и датчик 6 напряжения на входе инвертора. Выпрямитель 1 через сглаживающий реактор 7 подключен к инвертору 8, который выполнен по мостовой схеме, напрмер, на двух неуправляемых 9, Ю и двух управляемых 11 и 12 вентилях. В диагональ инвертора включена аккумуляторная батарея 13. Дроссели I И 15 ограничивают скорость нарастания тока через вентили. Управляющие входы вентилей 11 и 12 связаны через формирователь 16 импульсов с выходом узла 17 управляемой задержки, управляющий вход которого подключен к выходу датчика 18 тока разряда. Программный блок 19, управляющий работой выпрямителя и инвертора, состоит из узла 20 запрета счета, счетчика 21 импульсов, дешифратора 22, схемы 23 совпадений и узла 2k обнуления счетчика. Первый выход 25 дешифратора 22 соединен с входом 26 узла 17 управляемой задержки и первым входом 27 схемы совпадений 23. Второй выход 28 дешифратора соединен с вторым входом 29 узла 20 запрета, вторым входом 30 схемы совпадений и первым входом 31 узла обнуления счетчика, второй вход 32 которого соединен с выходом 33 датчика 5 тока. Выход схемы совпадений подключен к входу 3 системы 2 управления, выход 35 которой соединен с первым входом 36 узла запрета счета. Выход 37 узла 24 обнуления соединен с входом О счетчика, т.е входом установки в нулевое состояние. Выход узла 17 управляемой задержки соединен с дополнительным входом 38 схемы совпадений 23. Выход 39 регулируемого генератора Q соединен с дополнительным входом Ц узла 20 запрета счета, а вход 42 с выходом 43 узла 20 запрета счета. Регулировка частоты выходных импульсов генератора 40 осуществляется задатчиком 44 частоты. Устройство работает следующим образом. После включений питающих напряжений счетчик 21 устанавливается в нулевое состояние, импульсы управления на вентили Пи 12 инвертора не подаются. При этом до появления тока в силовой цепи устройства на выходе 37 узла 24 обнуления сохраняется сигнал, удерживающий счетчик в нулевом состоянии, а импульсы с выхода 35 задающе(ю генератора системы 2 управления через узел 20 запрета поступают на счетный вход счетчика при наличии импульса на выходе 39 регулируемого генератора 40. При появлении тока в силовой цепи устройства сигнал на выходе узла обнулени я изменяется, счетчик 21 переводится в рабочее состояние и начина,ет переключаться с поступлением каждого импульса с выхода 39 регулируемого генератора 0, причем синхронно с тактовыми импульсами задающего генератора системы 2 управления, в которые поступают с выхода 35. Выходной импульс узла 20 запрета счета устанавливает генератор 0 по входу Ц2 в исходное состояние. При этом счетчик 21 фактически осуществляет подсчет зарядных импульсов тока аккумуляторной батареи, который протекает через неуправляемые вентили 9 и 19 инвертора 8. Величина тока определяется установкой задатчика k тока и поддерживается постоянной сигналом на выходе регулятора 3 тока, Сигнал на выходе 25 дешифратора 2 определяет длительность зарядных импульсов тока, которая кратна длитель ности пульсаций тока и определяется только числом фазных напряжений питающих выпрямитель и его силовой схе мой (для трехфазной мостовой схемы длительность пульсаций равна 3,33 мл/с). Сигнал на выходе 25 дешифратора 22 включает узел 17 управляемой задержки, а через схему совпадений 23 переводит выпрямитель 1 в мнверторный режим (сигнал о переводе в инверторный режим подается на вход 3 системы 2 управления с выхода схемы совпадений 23). Через время задержки, определяемое сигналом на выходе датчика 18 то ка разряда, с выхода формирователя 1 импульсов подаются управляющие импул сы на вентили 11 и 12 инвертора и фо мируется разрядный импульс тока акку муляторной батареи.При появлении сиг нала на выходе узла 17 управляемой задержки на вход 38 схемы совпадений подается сигнал, который блокирует вход 27 схемы совпадений, и с ее выхода снимается сигнал на перевод выпрямителя 1 и в инверторный режим. Выпрямитель 1 вновь открывается, и его выходной ток определяется сигналом на выходе регулятора 3 тока, т.е, поддерживается на заданном уровне. Разрядный ток протекает через аккумуляторную батарею до тех пор, пока счетчик 21 не установится в состояние, при котором появляется сигнал на выходе 28 дешифратора. Этот сигнал блокирует работу счетчика че774рез узел 20 запрета (вход 29), переводит выпрямитель в инверторный режим через схему совпадений 23 и подготавливает узел 2k обнуления Счетчика, который по сигналу датчика тока (нуль тока) производит обнуление счетчика. При этомимпульсы управления вен- тилями 11 и 12 инвертора отсутствуют (нет сигнала на выходе 25 дешифратора), а сигнал на инвертирование выпрямителя снимается. После этого цикл работы устройства повторяется. При этом длительность зарядно-разрядного цикла определяется емкостью счетчика и частотой импульсов регулируемого генератора 40. Регулируя частоту импульсов на выходе генератора 40 можно в широких пределах (от 10-20 мл/с до нескольких минут) регулировать длительность зарядно-разрядного цикла. При этом скважность зарядно-разрядных импульсов определяется ВХОДНЫМ кодом дешифратора. Таким образом, в предлагаемом устройстве длительность зарядно-разрядного импульса тока определяется входным кодом дешифратора и может произвольно регулироваться в зависимости от типа аккумуляторной батареи и режима заряда, чем и достигается расширение функциональных возможностей устройства. При этом, если код дешифратора выбран таким образом, что длительность разрядного импульса больше, то осуществляется режим разряда аккумуляторной батареи асимметричным током. Изменение кода дешифратора может осуществляться переключателем режима работы устоой.ства. формула изобретения Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током по авт, ев, N 773828, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него вееден регулируемый по частоте генератор импульсов, а узел запрета и схема совпадений, снабжены дополнительными входами, при этом выход упомянутого генератора импульсов соединен с дополнительным входом узла запрета счета, вход его подключен к. 7 выходу узла эапр)цта счета, а выход узла управляемой задержки соединен с дополнительным входом схемы совпадений. 892577 . 8 Источники информации, принятые во внимани при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР К- 773828, кл. И 02 J 7/02, 1978.

j 5u

гйсПГМ 55

i:

5

J

I

.

8

8;

SJ

5

HU

1%

$

4Г

t