Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1982 года по МПК H02J7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

12

Изобретение относитсйт к электротехнике, в частности к устройствам для заряда аккумуляторных батарей,и может быть использовано для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, когда напряжение аккумуляторной .батареи превышает напряжение источника, как в стационарных условиях, так и на подвижных объек- тах.

Известны устройства для заряда аккумуляторных батарей асимметричным j-OKOM, содержащие источник постоянного тока, заряжаемую батарею, между клеммами КОТОЕМХ включен линейный дроссель,а также конденсаторы, тиристоры и дроссели в цепи разрядного импульса 1 иС2L

Недостатки их заключаются в сложности устройства и в низком уровне зарядного напряжения, не,превосходящем величины напряжения источника питания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным токой, содержащее ис;точник постоянного тока, первый линейный дроссель, диод и

первый конденсатор, подключенный одной обкладкой к катоду диода и положительной клемме аккумуляторной батареи, а анод зарядного диода соединен с другой обкладкой первого конденсатора, последовательную цепь из второго линейного дросселя и первого тиристора, катод которого и отрицательные клеммы источника постоянного тока и аккумуляторной батареи объединены, а второй дроссель другим концом подключен к первому дросселю, а также блок контроля напряжения и управления тиристорамиСЗ.

Недостаток такого устройства заключается в невысоких удельных энергетических показателях устройства за счет искажения формы потребляеного тока от источника.

Цель изобретения - повышение удель ных энергетических показателей за счет улучшения коэффициента формы потр ебляемого от источника постоянного тока.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее источник постоянного то.ка, первый линейный дроссель, заряд-, ный диод и первый конденсатор, подключенный одной обкладкой к катоду диода и положительной клемме аккумуляторной батареи, а анод зарядног диода соединен с другой обкладкой первого конденсатора, последователь ую цепь из второго линейного дросселя и первого тиристора, катод кот рого и отрицательные клеммы источни ка постоянного тока и аккумуляторно батареи объединены, а второй дроссе другим концом подключен к первому дросселю, дополн1; тельно введены тиристор, диод и второй конденсатор, который одной обкладкой подключен к общей точке соединения линейных дросселей, а другой.- к аноду заряд ного диода и катоду второго диода, анод которого подключен к общей точ соединения анода второго тиристора и положительной клеммы источника постоянного тока, а катод второго тиристора соединен с первым линейным дросселем. На чертеже приведена принципиаль ная электрическая схема устройства ,для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, положительная клемма которого через тиристор 2, цепь из линейного; дросселя 3 и кон денсаторов 4 и 5 подключена к полож тельной клемме аккумуляторной батареи 6, зарядный диод 7 связан катодом с положительной клеммой батареи а анодом - с точной соединения конденсаторов 4 и 5, составляющих электрическую емкость устройства, диод 8 анодом связан с положительно клеммой источника 1, акатодом с точкой соединения конденсаторов 4 и 5 и анодом зарядного диода 7, параллельно цепи из конденсаторов 4 и 5 и батареи 6 включена цепь из последовательно соединеных линейного дросселя 9 и тиристора 10, управ ление тиристорами осуществляется блоком 11 контроля напряжения батар и управления тиристорами. Устройство работает следующим об разом. При поступлении отпирающего импу са с блока 11 на управляющий элект-род 10 последний открывается, и кон денсатор 4 заряжается от источника через диод 8, дроссель 9 и тиристор 10. Напряжение батареи б превышает напряжение источника 1 постоянного ка, поэтому зарядный диод 7 заперт, а батарея б подразряжается по цепи, состоящей из по следовательно соединенных конденсаторов 4 и 5, дросселя 9 и тиристора 10, При этом конденсатор 5 накапливает энергию разрядного импульса батареи 6. Амплитуда и длительность импульса тока раз ряда батареи 6 определяются величиной емкости конденсатора 5 и могут быть при необходимости изменены в достаточно широких пределах при условии , что емкость конденсатора 5 меньше емкости конденсатора 4. В этом случае импульс разрядного тока прекратится по окончании резонансного Ьаряда конденсатора 5, а .запирание тиристора 10 происходит естественным образом по окончании прямой полуволны тока в контуре элементов , 1, 8, 4, 9 и 10 т.е. по окончании резонансного заряда от источника 1 конденсатора 4. После этого по сигналу блока 11 отпирается тиристор 2, в результате чего сумма напряжений источника 1 и заряженных конденсаторов 4 и 5, действующих в это время согласно, прикладывается к заряжаемой батарее 6, через которую протекает импульс, тока заряда. После того, как конденсатор 5 разрядится до нуля, т.е. отдает всю накопленную им энергию разрядного импульса обратно в батарею 6, и разрядная цепь подготовлена к следующему разрядному импульсу, отпирается зарядный диод 7, и заряд батареи продолжается под действием суммарного напряжения источника и конденсатора 4. Импульс зарядного тока батареи 6, сопровождающийся разрядом конденсатора 4, прекратится по окончании положительной полуволны тока в колебательном контуре из элементов 1-6, благодаря чему тиристор 2 закрывается. Далее описанные процессы повторяются циклически с требуемой частотой, обеспечивающей желаемые параметры зарядного ток В предложенном устройстве импульсы тока источника имеют синусоидальную форму, что при скважности этих импульсов, равной единице, соответствует коэффициенту формы ,11. При этом устройство обеспечивает скважность «j. зарядно-раз рядных импульсов, близкую к оптимальному значению 2, что соответствует наилучшим (оптимальным) условиям передачи энергии источника в батарею. Поскольку удельные энергетические показатели зарядного устройства, а именно КПД, коэффициент мощности, скорость- передачи энергии источника - зарядная мощность и т.п., отнесенные к массе или объему этого устройства, существенно зависят от характера импульсов тока, то очевидно, что предложенное устройство позволяет улучшить удельные энергетические показатели путем сокращения мощности в зарядной цепи за счет уменьшения действующего значения зарядных импульсов асимметричного тока.

Формула изобретения

Усгройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее источник постоянного тока, первый линейный дроссель, зарядный диод и первый конденсатор, подkлючeнный одной обкладкой к катоду диода и положительной клемме, аккумуляторной батареи, а анод зарядного диода соединен -с другой обкладкой первого конденсатора, последовательную цепь из второго линейного дросселя и первого тиристора, .катод которого и отрицательные клеммы источника постоянного тока и аккумуляторной батареи объединены, а второй дроссель другим концом подключен к первому дросселю, отличающееся тем, .что, с целью повышения удельных энергетических показате лей за счет улучшения коэффициента

формы потр.бляемого от источника постоянного тока, ано снабжено тиристором, диодом и вторым конденсатором, одной обкладкой подключенным к общей точке соединения линейных дросселей, а другой - к аноду зарядного диода и катоду второго диода, анод которого подключен к общей точке соединения анода второго гкрястора и положительной клеммы источн; ка постоянного тока, а-катод второго тиристора соединен с первым линейным дросселем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 404176, кл. Н 01 М 45/04, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 431588, кл, Н 01 М.45/04, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР 463176, кл. Н 02 J 7/10, 1975 (прототип).