Устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 9) (1)(51)5 Н 02,) 7/10, 7/ ИЕ ИЗС)Б ТЕНИ СО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 411552, кл, Н 02,3 7/02, 1974,Авторское свидетельство СССР1 ч. 387482, кл. Н 02 3 7/02, 1973,Авторское свидетельство СССРМ 475976, кл. 6 05 Р 1/12, 1975.Авторское свидетельство СССРйг 537407, кл, Н 02 ) 7/12, 1976,Авторское свидетельство СССРМ 982148, кл, Н 02 ) 7/12, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для формовки при производстве и заряде (подзаряде) аккумуляторов и аккумуляторных батарей (АБ) в процессе их эксплуатации, и может быть использовано в системах электроснабжения стационарных и подвижных автономных объектов со средствами форсированного заряда АБ асимметричным током (АТ) от источника переменного тока (ИПТ) и 17359 б 8 А 1 источника постоянного тока, например, типа АБ. Цель изобретения - улучшение удельных энергетических показателей при заряде от трехфазного источника переменного тока путем уменьшения мощностей искажений и несимметрии и уменьшения несимметрии его фазных токов. Устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей содержит заряжаемую 1 и разряжаемую 2 аккумуляторные батареи и источник 3 переменного тока. Положительный 4 и отрицательный 5 выходные выводы устройства соединены с заряжаемой батареей АБ 1, а разряжаемая батарея АБ 2 - с положительной 6 и отрицательной 7 клеммами. Диод 8 подключен к отрицательной клемме 7 и к фазному(линейному) выводу 14 источника 3. Диод 9 соединяет положительный выходной вывод 4 с положительной клеммой 6. Зарядно-разрядный конденсатор 10 подключен к положительному выводу 4 и к выводу 12 источника 3. Вывод 12 соединен через токо- ограничивающий конденсатор 11 с клеммой 6. Фазный вывод 13 источника 3 подключен к отрицательному выходному выводу 5. Все выводы источникэ 3 подключены к обмотал кам ИПТ, которые мо ут быть соединены по галф схеме треугольника, звезды, а также - с выводом нейтрали, 1 ил. я50 55 Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для формовки при производстве и заряде (подзаряде) аккумуляторов и аккумуляторных батарей (АБ) в процессе их эксплуатации, и может быть использовано в системах электроснабжения стационарных и подвижных автоном н ых объектов со средствами форсированного заряда АБ асимметричным током (АТ) от источника переменного тока (ИПТ) и источника постоянного тока, например, типа АБ.Известно устройство для заряда (УЗ) АБ АТ от двух источников: от одного ИПТ - через выпрямитель, а от другого ИПТ - через зарядно-разрядный конденсатор (ЗРК).В качестве этих источников используют, например, две фазы трехфазного ИПТ (ТИПТ), проводящие через заряжаемую АБ постоянную и переменную составляющие АТ,Однако эти устройства характеризуются низкими энергетическими показателями, поэтому их применяют крайне редко..Известно также устройство заряда с двумя АБ и инвертором напряжения, включенным на выходе управляемого выпрямителя однофазного ИПТ.Недостатком этого устройства является необходимость использования в нем промежуточного автотрансформатора, регулирующего зарядный ток АБ путем изменения напряжения на входе управляемого выпрямителя. Это увеличивает массу, а наличие двух дросселей, включенных в цепи заряд- но-разрядного конденсатора дополнительно, ухудшает удельные энергетические показатели устройства в целом.Кроме того, известно устройство для заряда и разряда АБ, содержащее источник питания, выпрямитель, два диода, реактивное токоограничивающее сопротивление, положительный и отрицательный выходные выводы для подключения заряжаемой АБ и положительную и отрицательную клеммы для соединения с разряжаемой АБ,Недостатками этого устройства я вля ются относительно большие потери энергии при проведении импульсов зарядного тока АБ, обусловленные последовательным включением трех вентилей (двух в управляемом выпрямителе и третьего - диода), а также сравнительно низкой добротностью зарядной цепи с дросселем и связанным с этим увеличением габаритов и массы УЗ, что приводит к ухудшению его удельных энергетических показателей,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для заряда и разряда аккумуляторных бата 5 10 15 20 25 30 35 40 45 рей, содержащее источник переменного тока, два диода, зарядно-разрядный конденсатор, токоограничивающий конденсатор (ТК), положительный и отрицательный выходные выводы для подключения заряжаемой аккумуляторной батареи, положительную и отрицательную клеммы для соединения с разряжаемой аккумуляторной батареей, причем анод первого диода подключен к положительной клемме и через токоограничивающий конденсатор - к первому фазному выводу источника переменного тока, а его катод - к положительному выходному выводу и через зарядно-разрядный конденсатор также к первому фазному выводу источника переменного тока, катод второго диода подключен к отрицательной клемме, второй фазный вывод источника переменного тока соединен с отрицательным выходным выводом.Источниками энергии при заряде АБ служат трехфазные источники переменного тока, использование которых в однофазном режиме вносит несимметрию в работу фаз источника и тем самым ухудшает его удельно-энергетические показатели, Это является основным недостатком этого устройства.Цель изобретения - улучшение удельныхх энергетических показателей при заряде от трехфазного источника переменного тока путем уменьшения мощностей искажений и несимметрии и уменьшения несимметрии его фазных токов,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для заряда и разряда аккумуляторных батарей, содержащем источник переменного тока, два диода, зарядно-разрядный конденсатор, токоограничивающий конденсатор, положительный и отрицательный выходные выводы для подключения заряжаемой аккумуляторной батареи, положительную и отрицательную клеммы для соединения с разряжаемой аккумуляторной батареей, причем анод первого диода подключен к положительной клемме и через токоограничивающий конденсатор - к первому фазному выводу источника переменного тока, а его катод - к положительному выходному выводу и через зарядно-разрядный конденсатор также с первому фазному выводу источника переменного тока, катод второго диода подключен к отрицательной клемме, второй фазный вывод источника переменного тока соединен с отрицательным выходным выводом, источник переменного тока снабжен третьим фазным выводом, который подключен к аноду второго диода.Устройство содержит заряжаемую 1 и разряжаемую 2 аккумуляторные батареи иисточник 3 переменного тока, Положительный 4 и отрицательный 5 выходные выводы устройства соединены с заряжаемой батареей 1, АБ 1, а разряжаемая батарея 2 (АБ 2) - с положительной 6 и отрицательной 7 клеммами соответственно. Диод 8 подключен к отрицательной клемме 7. Диод 9 соединяет положительный выходной вывод 4 с положительной клеммой 6, Зарядно-разрядный. му выходному выводу 4, а положительная клемма б через токоограничивающий конденсатор 11 соединена с первым фазным выводом 12 источника 3 и конденсатором 10, Второй фазный вывод 13 источника 3 подключен к отрицательному выходному выводу 5. Фазные выводы 12 - 14 подключены к обмоткам ТИПТ, которые могут быть соединены треугольником, звездой. в том 15 20 25 числе и с выводом нейтрали.При рассмотрении работы устройства считаем, что фазные (линейные) напряжения ТИПТ сдвинуты друг относительно друга на 120 эл. град, а также, что в системе прямой порядок чередования фаз, фазные обмотки источника 3 соединены по схеме треугольника, а в исходном состоянии конденсаторы 10 и 11 разряжены, линейное напряжение на выводах 12 и 14 равно нулю(в последующие моменты времени потенциал вывода 14 превышает потенциал вывода 12), а линейные напряжения 12 - 13 и 13 - 14 - одинаковы по величине.В устройстве можно выделить пять 30 групп а, б, в, г, д каналов; а) каналы передачи энергии разряжаемой АБ 2 и ТИПТ в ТК; б) каналы передачи энергии от заряжаемой АБ 1 и ТИПТ в ЗРК; в) каналы передачи энергии от ЗРК и ТИПТ в заряжаемую АБ 1; г) 35 каналы передачи энергии от ТК и ТИПТ в 40 заряжаемую АБ 1; д) каналы непосредственной передачи энергии от разряжаемой АБ 2 и ТИПТ в заряжаемую АБ 1.Через каналы группы а) по цепям: 2 - 6 - 11 - 12 - 14 - 8 - 7 - 2 и 2 - б - 11 - 12 - 13 - 14 - 8 - 7 - 2 осуществляется заряд ТК 11 от разряжаемой АБ 2 и ТИПТдо напряжения (Чр+ Ч. па), где Чр - напряжение разряжаемой АБ 2 Ч п 1 ах - амплитудное значение напряжения источника 3. Этот заряд прекращается в момент времени, когда напряжение ТИПТ достигнет амплитудного значения;Одновременно через канал ы групп ы .б) по цепям; 1 - 4 - 10 - 12 - 13 - 5-1 и 1 - 4 - 10 - 12 -45 50 14 - 13 - 5 - 1 осуществляется .подразряд (импульсный) заряжаемой АБ 1 на конденсатор 10 (3 РК 10). Он импульсно зарядится до напряжения (Ча - Ч п 1 ах), где Ча - напряжение заряжаемой АБ, Этот зарядный импульсЗРК 10 завершится в момент достижения,конденсатор 10 подключен к положительно напряжением источника своего амплитудного значения.При уменьшении мгновенного значения напряжения источника энергия, запасенная в ЗРК 10, возвращается в АБ 1 через каналы группы в) по цепям: 10 - 4 - 1 - 5 - 13 - 12 - 10 и 10 - 4 - 1 - 5 - 13 - 14 - 12 - 10, Энергия, запасенная в ТК 11, канализируется через каналы группы г) по цепям: 11 - 9 - 4 - 1 - 5 - 13 - 12 - 11 и. 11 - 9 - 4 - 1 - 5 - 13 - 14 - 12 - 11. АБ по этим цепям заряжается до напряжения (Нр + 2 Ч, вах)Кроме того, через каналы группы д) по цепям; 2 - б - 9 - 4 - 1 - 5 - 13 - 14 - 8 - 7 - 2 и 2 - б - 9 - 4 - 1 - 5 - 13 - 12 - 14 - 8 - 7 - 2 осуществляется импульсная передача энергии в АБ 1 на интервале времени, когда (Чр+ Ч,)Ч где Ч - мгновенное значение напряжения ТИПТ.В процессе заряда ТК, ЗРК и передачи энергии в заряжаемую АБ 1(при работе всех групп а - д каналов) загружены все фазы источника 3, что практически исключает не- симметрию токов его фаз, все три линии нагружаются одинаково, поэтому мощность несимметрии фазовых токов ТИПТ и мощность искаженийТИПТ близки к нулевому значению, если обмотки ТИПТ соединены треугольником. Формула изобретения Устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей, содержащее источник переменного тока, два диода, зарядно-разрядный конденсатор, токоограничивающий конденсатор, положительный и отрицательный выходные выводы для подключения заряжаемой аккумуляторной батареи, положительную и отрицательную клеммы для соединения с разряжаемой аккумуляторной батареей, причем анод первого диода подключен к положительной клемме и через токоограничивающий конденсатор - к первому фазному выводу источника переменного тока, а его катод - к положительному выводу и через зарядно-разрядный конденсатор также к первому фазному выводу источника переменного тока, катод второго диода подключен к отрицательной клемме, второй фазный вывод источника переменного тока соединен с отрицательным выходным выводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей при заряде от трехфазного источника переменного тока путем уменьшения мощностей искажений и не- симметрии и уменьшения несимметрии его .фазных токов, источник переменного тока снабжен третьим фазным выводом, который подключен к аноду второго диода.