Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1982 года по МПК H02J7/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

,; . . , 1 .. . Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при разработке систем заряда и формовки аккумуляторов различного вида и назначения, например, для исследования ре:жимов заряда аккумуляторных батарей асимметричными токами различной частоты, формы, амплитуды и среднего значения, регулируемыми в функции от состояния батереи. Известно устройство для заряда аккумулятора асимметричным током, .содержащее зарядный тиристор, к ано ду и катоду которого подключена цеп состоящая из последовательно соединенных тиристора, первого дросселя и конденсатора, второй дроссел в цепи аккумулятора, шунтированный неуправляемым вентилем, зарядный диод, анод которого подключен к ка- тоду зарядного тиристора, а катод к положительному полюсу аккумулятора и катоду шунтирующего вентиля, разделительный тиристор между положительным полюсом источника пита-. ния и анодом зарядного тиристора и раз- делительный диод,включенный между положительным полюсом аккумуляторной батареи и анодом зарядного тиристора, а к общей точке отрицательного полюса батареи и второго дросселя подклю;чены последовательно соединенные пе резарядный тиристор и третий дроссель, один конец которого соединен с анодом этого тиристора, а другойс общей точкой первого дросселя и конденсатора CvJ Однако это устройство не обеспечивает возможности получения тре;буемой формы зарядного и разрядного токов, возможность регулировки амплитуды зарядного тока; регулирование параметрюв импульсов токд разряда мсйкет быть осуществлено измене| ниен параметров элeмeнtoв контура

разряда ( в частности дросселя) т.е. параметров пассивных элементов, что представляет определенные технические трудности, и в свою очередь, приводит к изменению формы импульса разрядного тока.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током,содержащее две выходные клеммы, зарлдный источник, датчик тока заряда-разряда и блок стабилизации 2 .

Это устройство не обеспечивает возможность регулировки длительностей импульсов зарядного- и разрядного токов и возможность управления парамэтрами зарядно-разрядного тока в функции от состояния батареи.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства : обеспечение модуляции частоты, коэффициента асимметрии, отношения длительностей положительного и отрицательного импульсов асимметричного тока,соотношения амплитудных значений полуволн, плотности зарядного тока и модуляции среднего значения зарядного тока.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено функь ональным преобразователем частоты, функциональным преобразователем длительности импульсов зарядного и разрядного тока и функциональным преобразователем амплитуды тока, при этом функциональный преобразователь частоты подключен к выходу зарядного источника и соединен своим выходом через функциональный преобразователь длительности импульсов зарядного и разрядного токов с входом синтезатора функций Уолша, а к выходу датчика тока подключен вход функционального преобразователя амплитуды тока, соединенного своими соответствующими выходами с блоками задания весовых коэффициентов.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для заряда аккумуляторной баареи асимметричным током.

Устройство содержит генератор 1 стабильной частоты, к выходу которого подсоединен функциональный преобразователь 2 частоты, к выходу которого подсоединен вход функционального преобразователя 3 длительности импульсов зарядного и разрядного токов, соединенного .своим выходом с входом синтезатора k функций Уолша, к выходам которого подключены входы блоков 5 и 6 задания весовых коэффициентов, выходы которых подключены к входу усилителя мощности 7. Выход усилителя 7 мощности через датчик 8 тока подключен к аккумуляторной батарее 9.

Выходы функционального преобразотеля 10 амплитуды тока, один вход

которого соединен с

ВЫХОДОМ датчика 8 тока, соединены с соответствующии 6 задания весоми входами блоков 5 вых коэффициентов и усилителя 7 мощности.

Устройство работает следующим образом.

С генератора 1 стабильной частоты импульсы с частотой поступают на функциональный преобразователь 2 частоты, осуществляющий изменение частоты в соответствии с заданием х... X . ... Xj, характеризующими состояние батарей. С выхода функционального преобразователя 2 частоты импульсы поступают на функциональный преобразователь 3 длительности импульсов зарядного и разрядного тока, осуществляющий формирование частоты во врем формирования импульса зарядного и рарядного тока в соответствии с заданием х . . .Xj. . .Хр . С выхода функционального преобразователя 3 длительности импульсы поступают на синтезатор 4 функций Уолша.

Получение периодических колебаний основано на аппроксимации импульсов зарядного и разрядного токов частными суммами обобщенного ряда Фурье по ортогональной системе функций Уолша.

Сигналы с выходов синтезатора А функций Уолша поступают на входы блоков 5 и 6 задании песовых коэффициентов. Формирование импульсов зарядного и разрядного токов происходит раздельно, что позволяет раздельно регулировать их параметры. Импульсы с выходов блоков 5 и 6 задания весовых коэффициентов поступаю на вход усилителя 7 мощности, выходное напряжение которого через датчик 8 тока поступает на аккумуляторную батарею 9. По ,мере заряда аккумуляторной батареи и увеличения прог тиво-ЭДС стабилизация и изменение амплитуды импульсов тока э соответствии с заданием х . . . . осуществляется функциональным преобраз вателем 10 амплитуды тока, на соответствующие входы которого поступает сигнал с датчика 8 тока и задания х, .... Х|, , . . Хр , что обеспечивает соответствие формы импульса зарядного тока форме импульса, поступающего с блока 5 задания весовых коэффициентов, и формы импульса разрядного тока форме импульса, поступающего с блока 6 задания весовых коэффициентов.

Законы преобразования входных величин X ... .XK-, , .Xf, функциональными преобразователями 2, 3 и 10 определяются требуемым ре химом заряда батареи. При пониженных требованиях к частотной модуляции, осуществляемой функциональным преобразователем 2, последняя может осуществляться в задающем генераторе 1 воздействием, например, на емкость или индуктивность колебательного контура задающего генератора.

Этим же устройством может быть реализован како11-либо частный режим заряда, например изменение частоты в функции от состояния батареи при стабилизированном токе и постоянном соотношении длительностей импульсов зарядного .и разрядного токов.

Предлагаемое устройство дает возможность реализовать комбинированный способ заряда аккумуляторов, который является универсальным и может быть осуществлен только в замкнутой системе автоматического регулирования: зарядное устройство - аккумуляторная батарея, в которой в качестве обратной связи используютс разнообразные датчики, контролирующие состояние и поведение аккумуляторной батареи. Таким образом, с помощью предлагаемого устройства оказывается возможным проведение ускоренного заряда или заряда аккум

459396

ляторов асимметричным током в оптимальном режиме, что обеспечивает получение емкости аккумулятора на первом же цикле в 1,-1,5 раза боль- 5 ше, чем при заряде постоянным током.

Формула изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее две выходные/ клеммы, зарядный источник, выполненный в виде генератора стабильной частоты и синтезатора функции Уолша, выходы ко)5 торого через блоки задания весовых коэффициентов подключены к одному входу усилителя мощности, соединенного своим выходом с одной выходной клеммой, а другая выходная клемма

20 устройства соединена с датчиком тока, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено функциональным преобразователем частоты,

25 функциональным преобразователем длительности импульсов зарядного и разрядного токов и функциональным преобразователем амплитуды тока, при этом к выходу зарядного источника подклю,- чен функциональный преобразователь частоты, соединенный сво.им выходом через функциональный преобразователь длительности импульсов зарядного и разрядного токов с входом синтезатора функций Уолша, а к выходу датчика тока подключен вход функционального преобразователя амплитуды тока, соединенного своими соответствующими выходами с блоками задания весовых коэффициентов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45

по заявке № 2593211, кл. Н 02 J 7/02, 1978.