Устройство для заряда аккумуляторной батареи

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 621.355. ,163 (088.8) Дата опубликования описания 23.09,80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть применено в мощных устройствах ускоренного заряда аккумуляторных батарей (АБ), преимущественно свинцово-кислотных.Известен способ двухступенчатого заряда АБ вначале постоянным сглаженным током повышенной плотности с последующим дозатором их разцополярным током фиксированной частоты, кратной частоте питающей сети, в частности 50 Гц 1.Известны зарядные устройства на основе тиристорных преобразователей, обеспечивающие рекуперацию энергии разрядных - отрицатель- ных импульсов в питающую сеть 2).15Применительно к мощностям порядка О - 1 ОО кВА известна схема зарядного устройства на основе выпрямительно-инверторного преобразователя с использованием трехфазных мосто. вых или нулевых схем с дополнительными переключающими устройствами, обеспечивающими перевод работы устройства с первой ступени заряда на вторую шуцтированием сглажиЪаюшего дросселя 31. 2Общим недостатком указанцых известных зарядных устройств является завьцценная установ. ленная мощность оборудования, так как их пе. реключающие устройства рассчитаны на полную мощность.Иэ известных устройств наиболее близким по технической сущности является последнее устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее трехфазный трансформатор с двумя вторичными полуобмотками, выпрямительные и инверторные тиристоры, трехполюсный двух. позиционный переключатель и дроссель, шунти. рованный ключевым элементом, Причем последний выполнен в виде однополюсного переключателя и установлен ца выходе ицвертора, его один неподвижный контакт подключен через дроссель к выходному "минусу", а другой - непосредственно к выходному "плюсу". Трех. фазный переключатель подключен к разомкнутым началам вторичной обмотки, его одни не.подвижные контакты -к ее концам и.другие - к выходному "плюсу" устройства. Такое устройство допускает переключение с одного зарядного режима на другой - режим зарядразряд АБ,3 7659241 сдостатком описанного устройства примени.тельно к режиму второй ступени заряда АБ раз.ноолярным импульсным током является завышенная установленная могцность оборудованияи. пониженньгй КПЛ.5Целью изобрстеггия является снижение установленной мощности оборудования и повышение КПД.Это достигается тем, что встречно-параллель.ные пары вьшрямительных и инверторныхтирис Оторов полключешя непосредственно, а дополнительные тиристоры - через трехполюсный переключатель между смежными по фазе концамивторичных полуобмоток трансформатора, нача.ла которых подключены через дроссель к выходньгм зажимам устройства.Принципиальная схема устройства показанана чертеже,Устройство содержит трансформатор 1 с вто.ричными полуобмотками 2 и 3, тиристоры 4 - 2,2 Опсреключатсли 13 и 4, дроссель 15 и работаеет на батарею 16,1 ежду смежными по фазе концами вторичных полуобмоток 2 и 3 трехфазного трансформатораподключены непосредственно встречнопараллельные пары тиристоров 4 и 7, 5 и 8,6 и 9 и через двухпозиционный переключатель13 - тиристоры 1 О, 11 и 12, Начала указанныхполуобмоток 2 и 3 подключены через дроссель15, шунтированный переключателем 14, к выходным зажимам устройства.На первой ступени заряда постоянным сглаженным током повышеггиой плотности трехполюсный двухпозиционный переключатель 13 находится в нижнем положении, соединяя выпрям."тсльныс гиристоры 7 - 2 по кольцевой схеме, а одногголюсггггй псреключатель 14 находитя в разомкнутом положении.При подаче на тиристоры 7 - 12 одиночныхуправляюнгих импульсов со сдвигом по фазев 60 эл.град. в порядке нумерации тиристоров7, 10, 8, 11, 9, 12 обеспечивается шестипульсный режим вьгпрямления разности фазовыхнапряжений вторичньгх полуобмоток 2 и 3 трансформатора 1 через сглаживающий дроссель 15на встречную ЭДС батареи 16, Тиристоры 4 - 6находятся при этом в выключенном состоянии.При переходе на вторую ступень заряда АБразнополярным импульсным током частоты150 Гц снимаются управляющие импульсы стиристоров 7 - 12, переводится в верхнее положение переключатель 13 и включается. ключевойэлемент 14, шунтирующий дроссель 15,При подаче управляющих импульсов одновре.менно на параллельные пары выпрямительныхтиристоров 7 и 1 О, 8 и 11, 9 и 12 с фазовымсдвигом на 120 эл.град., обеспечивается трехпо.люсный прерывистый режим выпрямления напротиво-ЭДС батареи гбеэ сглаживающего дрос 4селя 15 с формированием положительных импульсов второй ступени заряда АБ.В паузах между указанными положительнымиимпульсами тока подаются управляющие импуль.сы на инверторные тиристоры 4, 5 и 6 со сдви.гом по фазе 120 эл.град. и тем самым обеспечиваются условия формирования отрицательныхимпульсов тока подразряда АБ,Фазовое регулирование углов включения выпрямительных и инверторных тиристоров обеспечивает формирование разнополярных импульсовтребуемой амплитуды и длительности.Так как средний зарядный ток второйступени заряда определяется разностью средних значе.ний положительных и отрицательных импульсовтока, то наибольшая загрузка зарядного устрой.ства по току и мощности) соответствует второй ступени заряда,Формирование разнополярных импульсов то.ка частотой в 150 Гц с.транспозицией фаз вторичных полуобмоток трансформатора обеспечи.вает устранение подмагничивания трансформатора, а соответственно и существенное снижениеего массо. габаритных показателей, особенно ощутимое при мощностях более 10 кВА.Применение двухпозиционного переключателяв цепях выпрямительных тиристоров обеспечивает на обоих ступенях заряда полную загрузку выпрямительных тиристоров по току.Так как разрядные импульсы тока малой длительности имеют практически на порядок меньше среднее значение, то установленная мощ.ность разрядных инверторных тиристоров незна. чительна по сравнению с установленной мощностью выпрямительных тиристоров.Перечисленные достоинства гэписанной схемы обусловливают предпочтительность ее применения при соизмерности токов обеих ступеней заряда АБ.Формула изобретенияУстройство для заряда аккумуляторной ба.тареи, содержащее трехфазный трансформатор с двумя вторичными полуобмотками, выпрями. тельные и инверторные тиристоры, трехполюсный двухпозиционный переключатель и дроссель, шунтированный ключевым элементом, о т л и. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения установленной мощности оборудования и ловы. щения КПД, встречно-параллельные пары выпрямительных и ииверторных тиристоров подклю. чеиы непосредственно, а дополнительные выпря. мительные тиристоры - через трехполюсный пе. реключатель между смежными по фазе концами вторичных полуобмоток трансформатора, нача6523/50 Тираж 783 ПодписиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ла которых подключены через дроссель к вы.ходным зажимам устройства,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3938019, кл, Н 02 Э 7/10,1976. 62. Зорохович А, Е. и др, Устройства для заряда и разряда аккумуляторных батарей, М., Энергия, 1975, с, 18-186.3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2610170/07, 03.05.78 г., по которой принято положительное решение.