Устройство для заряда аккумуляторной батареи Советский патент 1982 года по МПК H02J7/10 

Изобретение относится к электротехнике и может найти практическое применение в устройствах ускоренного заряда аккумуляторных батарей асшл- . метричньдм током.

Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи , содержащее трехфазный выпрямитель со сглаживающим дросселем н тиристорно-дройсельно-конденсаторный узел разряда с цепью перезаряда конденсатора. Выпрямитель со сглаживающим дросселем обеспечивает заряд аккумуляторной батареи током повышенной плотности, на который накладываются разрядные депо.пяризирующие импульсы, формируемые тиристорно-дроссельно-конденсаторным узлсм разряда l.

Недостатком этого устройства является большая установленная мощность зарядно-разрядного оборудова.ния и пониженный КПД заряда за счет наложения-вычитания разрядных деполяризующих импульсов тока из зарядного тока.

Известно также устройство для заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, в которых обеспечивается создание паузы в зарядном токе

при формировании очередного деполяризующего импульса TOKaC J.

Создание паузы ,в них обеспечивает ся за счет установки переключающих вентилей - тиристоров между входом вентильного моста зарядного выпрямителя и выходом устройства со стороны сглаживающего дросселя, благодаря чему создается дополнительный

10 контур протекания тока сглаживающего дросселя, минуя цепь аккумуляторной батареи.

Наиболее близким к изобретению

15 является устройство для заряда акк муляторной батареи acим teтpичным током, содержащее трехфазный трансформатор с вторичной обмоткой, соеди2Q ненной в звезду, шестивентильный трехфазный зарядный выпрямитель со сглаживающим дросселем на выходе, тиристорно-дроссельно конденсаторный узел разряда с перезарядным вен тилеи, подключенным к нулевой точке

трансформатора С - j

Общим недостатком этих двух известных устройств (2 и 3) является сложность исполнения и ограниченные

30 регулировочные возможности.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его регулировочных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в нем вентили выпрямителя и перезарядный вентиль вьтолнены управляемыми и дополнительно введен переключающий тиристор, подключенный между нулевой точкой трансформатора и точкой соединения сглаживающего дросселя с разрядным тиристором.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства и диаграммы, характеризующие его работу.

Устройство содержит трансформатор 1, тиристоры 2-10, дроссели 11 и 12, конденсатор 13 и работает на аккумуляторную батарею 14.

Концы первичной обмотки трехфазного трансформатора 1 образуют входные зажимы устройства. Концы его вторичной обмотки, соединенной в звезду, подключены ко входу трехфазного вентильного моста на тиристорах 2 - 7, выходы постоянного зока которого через сглаживающий дроссель 11 подключены к выходным зажимам устройства , параллельно которым подключены тиристорно-дроссельно-конденсаторный узел разряда 9, 12 и 13 и аккумуляторная батарея 14.

Переключающий и перезарядный тиристоры 8 и 10 подключены катодами к нулевой точке трансформатора, а анодами - к точкам соединения соответственносглажйвающего дросселя 11 с разрядным тиристором 9 и разрядного дросселя 12 с конденсатором 13v

Трехфазный трансформатор 1 с вентильным мостом jia тиристорах 2-7 и сглаживающим дрсэсселем 11 образуют зарядный выпрямитель, обеспечивающий заряд аккумуляторной батареи 14 постоянным сглаженным током повышенной плотности. Тиристоры 2-7 включаются поочередно в порядке их нумерации через 60 эл.град. узкими сдвоенными управляющими импульсами, фазовое регулирование которых обеспечивает соответствующее регулирование величины зарядного тока. . .

При достижении аккумуляторной батареей 14 требуемого уровня зарядки система автоматического управления устройства (не показана ) подает управляющий импульс на переключающий тиристор 8, находящийся под разностью ЭДС аккумуляторной батареи 14 и мгновенного значения напряжения фазы, подключенной к открытому тиристору катодной группы вентильного . Эта разность напряжений в любой момент времени является положител но-отпирающей для переключающего тиристора 8, поскольку зарядный ток формируется выпрямительным линейным напряжением вторичной обмотки трансформатотэа.

Пусть в требуемый момент формирования деполяризующего импульса тока работают фазы а и с и в открытом состоянии находятся тиристоры 2 и 3. При подаче отлирающего импульса на

тиристор 8 начинается разряд аккумуляторной батареи через тиристоры .8 и 3 на встречное напряжение работающей фазы с вторичной обмотки трансфоЕ 1атора 1. Поскольку этот

0 ток ограничен только индуктивностью фазовой обмотки и является обратным для тиристора 3, происходит запирание последнего. При этом ток сглаживающего дросселя 11 переключается на

5 новый контур, образованный трехфазным нулевым выпрямителем на тиристорах 2, 4 и б (в данном случае продолжает работать тиристор 2), замкнутьм через переключающий тиристор 8 на

Q сглаживающий дроссель 11.

Следовательно, при включении переключающего тиристора 8 в зарядном токе аккумуляторной батареи 14 создается безтоковая пауза, во время которой и формируют деполяризующий импульс тока, для чего подается управляющий импульс на разрядный тиристор 9. Происходит колебательный процесс разряда аккумуляторной батареи 14 через дроссель 12 на конденсатор 13 с перезарядом последнего до напряжения противоположной полярности .

После перехода разрядного-деполяризующего импульса тока через нулевое значение разрядный тиристор 9 запирается под разностью напряжений конденсатора 13 и аккумуляторной батареи 14.

0 Подается управляющий импульс на перезарядный тиристор 10. Под указанной на схеме разностью напряжений конденсатора 13 и аккур1уляторной батареи 14 происходит отпирание тиристора 10 и запирание переключающего тиристора 8. Ток сглаживающего дросселя 11 начинает протекать по контуру: перезарядный тиристор 10, работающая фаза а, работающий тиQ ристор 2, дроссель 11, аккумуляторная батарея 14 и конденсатор 13, обеспечивая восстановление зарядного тока в цепи аккумуляторной батареи 14 и обратный перезаряд конденсатора 13. Как только напряжение на конденсаторе 13 достигнет требуемого значения, подается управляющий импульс на соответствующий тиристор 3 группы вентилей. Под суммой мгновенного значения напряжения фазы о и напряжения на койденсаторе 13, являющейся обратной для перезарядного тиристора 10, происходит запирание последнего, прекращение перезаряда конденсатора 13 и -восстановление

5 рабочего контура для протекания зарядного тока: тиристоры 2-7, дроссель 11 и аккумуляторная батарея 14 Устройство готово к формированию очередного деполяризирующего импуль са тока. Простота схемы, расширенные фун циональные возможности устройства, высокие технико-экономические пока(затели устройства предлагаемого изо ретения позволят найти ему широкое практическое применение. Формула изобретения Устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее зарядный выпрямитель на основе трехфазно го трансформатора с соединенной в звезду вторичной обмоткой, шести вентилей и сглаживающего дросселя, тиристорно-дроссельно-конденсаторный узел разряда с перезарядным вентилем подключенным к нулевой точке трансФорматора, отличающееся тем, что, с целью упрощения Scтpoйcтвa и раоиирения его регулировочных возможностей, В нем вентили выпрямителя и перезарядный вентиль выполнены yпpaвляe шмк и дополнительно введен переключающий тиристор, подключенный между нулевой точкой трансформатора и точкой соединения сглаживающего дросселя с разрядным тирис-, тором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зороховия А.Е. и др. Устройства для заряда и разряда аккумуляторных батарей. М., Энергия, 1975. с. 203. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2770023/24-07, кл. Н 02 J 7/10, 25.05.79. 3.Авторское свитетельстБо СССР № 546994, Н 02 J 7/12, 1977 (прототип) .