Способ заряда аккумуляторной батареи

т1 1 475694 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Рернуоик(22) Заявлено 28,05,73 (21) 1920898/24-7 Н 01 пт 45/04Н 021 7/02Н 031 3(335 нием заявкис присое2) Приорит Государственный комитет Совета Министров СССР бликовано 30.06.75. Бюллетень24 621.35.5.16Дата опубликования описания 23.09.7(71) 3 аявител ЛЯТОРНОИ БАТ ОБ ЗАРЯДА АК водится яжения ым напвремени е выше Изобретение относится к восстановлению емкости электротехнических накопителей, например аккумуляторных батарей, используемых в качестве источника питания для целого ряда радио- и электротехнических устройств.Известные способы заряда аккумуляторной батареи путем регулирования выпрямленного напряжения изменением соотношения между напряжениями источника и заряжаемой батареи не позволяют полностью использовать зарядную мощность источника, что приводит к увеличению его веса и снижает коэффициент его использования.По предлагаемому способу с целью улучшения удельных энергетических показателей системы заряда в процессе заряда изменяют соотношение между мгновенным значением напряжения источника и напряжением батареи, для чего в каждом полупериоде напряжения источника измеряют его мгновенное значение, полученный результат сравнивают с эталонным напряжением и фиксируют два момента достижения равенства сравниваемых напряжений в первой и второй половинах полупериода соответственно, а изменение соотношения между напряжениями источника и батареи осуществляют исключением из цепи заряда части батареи в первой половине полупериода от его начала до первого фиксируемого момента и исключением второй части батареи мекду вторым фиксируемым моментом и концом полупериода.На фиг. 1 представлен один из возмож ных вариантов блок-схемы зарядного устройства, реализующего данный способ; на фиг, 2 в графики зарядцого тока.Батарея 1 заряжается от источника переменного напряжения 2 через токоограничи- О вающий резистор 3 ц выпрямитель 4, Изменение соотношения напряжений осуществляется регулятором 5.В состав регулятора входит измерительмгновенного значения напряжения источни ка, источник эталонного напряжения и сравнивающее устройство, выходной сигнал которого управляет переключениями в системе заряда. Характср влияния этих переключений на величицу ц форму тока заряда показан на диаграммах фцг, 2. В том случае, когда регулятор 5 отключен, ток в накопителе имеет вид детектированной синусоиды (фиг. 2, а). Здесь длительность зарядного импульса уменьшается по мере заряда накопителя.По предлагаемому способу про измерение мгновенного значения на источника и сравнение его с эталон ряжением. На протяжении отрезка 0 - 1, (фиг. 2, б) эталонное напряже43мгновенного значения. В соответствии с сигналом сравнивающего устройства регулятор5 исключает из зарядной цепи одну полубатарею (например, верхнюю на фиг, 1). Благодаря этому мгновенное значение источникапревышает напряжение оставшейся в цепизаряда полубатареи и ток заряда появляетсязначительно раньше, чем в случае подключения полной батареи накопителя (фиг. 2, б),Момент достижения равенства сравниваемыхнапряжений (момент 1,) фиксируется сравнивающим устройством, в соответствии с этимрегулятор 5 производит коммутацию и в цепьзаряда включаются обе полубатареи. Такоесостояние системы сохраняется до тех пор,пока сравнивающее устройство на выдастсигнал о фиксации второго момента равенства сравниваемых напряжений (момент 1 нафиг. 2, б),В соответствии с этим в интервале времени1, - 1 производится заряд всей батареи, врезультате чего величина зарядного тока непревышает допустимого значения, Момент 19во второй половине полупериода фиксируетсяаналогично, регулятором 5 отключается вторая полубатарея из цепи заряда и, начинаяс момента 1, осуществляется заряд лишьодной половины батареи (например, верхнейна фиг. 1),Таким образом, от момента 1 до 1 выпрямитель заряжает всю батарею, а когда мгновенное напряжение источника мало, регулятор тока отключает одну ее половину.Диаграммы фиг. 2, б иллюстрируют увеличение среднего значения тока заряда (интегральное значение тока численно равно площади заштрихованной фигуры), а также показывают возможности регулирования величины среднего зарядного тока путем изменения моментов коммутации Е, и 1 регулятора 5,Можно ограничиться делением батареи надве равные части, коммутируемые на каждом полупериоде; ток в такой системе изменяется по кривым фиг. 2, б, и обе половиныбатареи заряжаются одинаково, что обеспечивает равную степень заряженности всейбатареи. Дальнейшее упрощение зарядногоустройства может быть также достигнуто вслучае заряда батареи током, изменяющимсяво времени по диаграмме фиг. 2, в. Здесь вначале полупериода заряжается вся батарея,а затем из зарядной цепи исключается однаее половина, что увеличивает зарядный токв другой половине батареи. В следующем полупериоде изменение тока достигается исключением из зарядной цепи другой половиныбатареи, в результате чего обеспечиваетсяодинаковая степень заряженности обеих половин батареи.Очевидно, что ограничение зарядного токареактивными токоограничителями, включаемыми в каждую фазу источника, уменьшаетпотери энергии по сравнению с устройствамис резистивным ограничением тока; к, п. д.устройств при этом повышается.475694- среднее и действующее значениятока соответственно за весь полупериод изменения напряжения источника; где 1 ср, 1 д 25- коэффициент формы кривой тока за его период или соответственно за полупериод; Зоязв-п- относительное значение зарядного напряжения накопителя (батареи);- действительное значение напряжения заряжаемой батареи;- амплитудное значение напряжения источника; вакфУ- частная производная от коэфз фициента формы тока по относительному зарядному напряжению. Для управления величиной 1,р по указан ному закону потребуется применить замкнутую или параметрическую систему управления зарядом, включив ее в состав регулятора 5. Регулирования величины 1,р можно достичь управлением величиной эталонного на пряжения,Предмет изобретения Способ заряда аккумуляторной батареипутем регулирования выпрямленного тока источника переменного напряжения изменением соотношения между напряжениями источника и заряжаемой батареи, о т л и ч а ю щ и й .ся тем, что, с целью улучшения удельных б" энергетических показателей систем заряда,в процессе заряда изменяют соотношение между мгновенным значением напряжения источника и напряжением батареи, для чего в каждом полупериоде напряжения источника измеряют его мгновенное значение, полу 4В случае ограничения тока линейным дросселем ток не совпадает по фазе с напряжением источника, Предлагаемый способ (см.фиг, 2, г) позволяет достичь повышения удельных энергетических показателей систем и при таком ограничении.Из рассмотренных примеров реализациипредлагаемого способа заряда следует, что изменение в каждом полупериоде напряжений источника 1,и и накопителя У, позволяет улучшить коэффициент формы тока Кф, приводит к более полному использованию мощности источника. Для достижения этого требуется непрерывное изменение соотношения напряжений, в результате которого среднее значение зарядного тока изменяется в функции его действующего значения по закону".11 ср -20 КфТехред Е. Подурушина Редактор В. ятов ПодписиССР аказ 2225/12 Изд, Мо 1557 Тираж 833 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министро по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 у 5Типография, пр, Сапунов ченный результат сравнивают с эталонным напряжением и фиксируют два момента достижения равенства сравниваемых напряжений в первой и второй половинах полупериода соответственно, а изменение соотношения между напряжениями источника и батареи осуществляют исключением из цепи заряда части батареи в первой половине полупериода от его начала до первого фиксируемого момента и исключением второй части батареи между вторым фиксируемым моментом и концом полупериода.