Устройство для заряда аккумуляторной батареи

Союз Советских Социалистических Республик/О оединением заявкиГосударственный сметет СССР пп делам нзабретеннй н пткрмтнй3) Приоритет Опубликовано 25.04,79.Балл Дата опубликования описани 1. 358,8) 2) Авторы изобретения Николаев, Г. М. Соловьев егано) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА связан с попожитепьной, а катодный - с отрицательной клеммами источника 131. Г оследоватепьная 1. С -цепь выводом конденсатора подключена к среднему выводу этой тиристорной цепи. В состав устройства, кроме того, входят четыре вентипя, первый из которых анодом связан с анодным выводом указанной тиристорной цепи, второй - катодом связан с катодным выводом той же цепи, а анодом - с отрицательной кпеммой дпя под;- ключения батареи. Третий вентиль анодом связан с отрицательной клеммой дпя подключения батареи, а катодом - с точкой соединения конденсатора и дросселя. Четвертый вентипь катодом связан с попожитепьной клеммой для подключения батареи, а анодом - с выводом дросселя и с катодом первого вентипя. При поступ- пении управпяюшего сигнапа с блока контроля напряжения и управпения одновременно на управляющие эпектроды соответствующих пар вентилей - тиристоров происходит копебатепьный заряд конденИзобретение относится к эпектротехнической промьпцпенности и касается вопросов заряда аккумуляторных батарей,Известны устройства дпя заряда аккумупяторных батарей, содержащие источник постоянного тока, тиристоры в цепях зарядного тока и индуктивно-емкостные цепи ( 1.С -цепи) 13 Х 21 Ограничение зарядного тока в известных устройствах достигается применение тирйсторйых ключей постоянного тока с принудительной коммутацией. Гпавными недостатками упомянутых устройств явпяются невысокое зарядное напряжение и значитепьные потери мощности источника при принудитепьной коммутации тиристоров, быстро возрастаюшие с ростом частоты кеммутации.Известно также устройство дпя заря да аккумуляторных батарей от источника постоянного тока 1 31, содержащее источник постоянного тока, два тиристора, соединенных согпасно в последовательную цепь, анодный вывод которой МУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕсаторя От источника. ПО Окончании пр 51- мой полуводны тока тиристоры запираются естественным Образом, Затем блок управления отпирает другую пару тиристоров, благодаря чему к батарее через дроссепь прикладывается суммарное напряжение источника и заряженного конденсатора. Ток заряда батареи при этом изменяется по синусоидапьномузакону до тех пор, пока напряжение на конденсаторе после изменения его полярности не достигнет величины напряжения источника. В этот момент дальнейший перезаряд конденсатора прекращается, а заряд батереи обеспечивается за счет энергии, запасенной в магнитном попе дросселя. Йапее описанные процессы повторяются циклически с частотой, обеспечивающей требуемое среднее значение тока заряда батареи, Недостатками этого устройства являются: 1) неравномерная нагрузка источника питания; 2) значительные потери мощности на сопротивлениях трех поспедоватепьно соединенных вентипей.Цепь изобретения - улучшение удельных энергетических показателей устройства,Указанная цепь достигается тем, чтосхема снабжена выводом для подключениясредней точки аккумуляторной батареи,связанным с цроссепьным выводомС -цепи, катод первого вентиля связаннепосредственно с положительной клеммой заряжаемой батареи, а анод четвертого вентиля - с точкой соединения дросселя и конденсатора ьС - цепи.На фиг, 1 изображена принципиальнаясхема устройства; на фиг, 2 -вариантсхемы устройства,Устройство содержит источник постоянного тока 1; клеммы для подключенияаккумуляторной батареи 2 (напряжениекоторой превышает напряжение источникапитания не более чем вдвое), снабженной выводом 3 ее средней точки;,С - цепь 4,5, дроссепь 5 которойсвязан со средней точкой батареи; диод 6, связанный анодом с отрицательной клеммой батареи, а катодом - сточкой соединения конденсатора 4 и дросеепя 5; тиристоры 7,8 соединенные согласно в поспедоватепьную цепь, среднийвывод которой связан с выводом конденсатора 1,С -цепи; диоды 9, 10, включенныев прямом направлении соответственномежду отрицательными и положительнымиклеммами для подключения батареи и источника диод 1 3 р ан 011 ом связанный 1 сточкой соединения конденсатора 4 и дросселя 5, а катодом - с положительнойклеммой дпя подключения заряжаемой ба-,тареи; блок контроля напряжения и управпения тиристорами 1 2.Работа устройства описывается следующим образом,При включении тиристора 7 происходит резонансный перезаряд конденсатора 4, заряженного в предыдушем полупериоде до напряжения источника питания (плюс на правой обкладке). При этом к нижней по схеме поповине батареи прикладывается суммарное напряжение источника 1 и заряженного конденсатора 4, в результате чего происходит заряд нижней половины батареи 2 по цепи 1-7-4- -5-2-9 и перезаряд конденсатора 4. Ток в указанной цепи протекает до момента достижения напряжением на конденсаторе 4 величины напряжения источника 1 (плюс на левой обкладке),В этот момент тиристор 7 запирается и отпирается диод 6, обеспечивая передачу энергии, запасенной в дроссепе 5, в нижнюю по схеме половину батареи по цепи 6-5-2. В следующий попупериод отпирается тиристор 8 и происходит заряд верхней по схеме половины батареи вначале по цепи 1-10-2-5-4-8, а после пере- заряда конденсатора до напряжения источника (плюс на правой обкладке) по цепи 11-2-5, Далее описанные процессы повторяются циклически.Таким образом устройство согласно изобретению обеспечивает более равномерное нагружение источникапостоянного тока, Зто позволяет улучшить использование мошности источника, т.е, уменьшить его массу при одинаковой с прототипом зарядной мощностью, В цепь заряда каждой половины батареи в каждый попупериод вкпйчены только два вентиля - тиристор и диоц. (вместо трех - диода и двух тиристоров - в прототипе). Это позволяет сократить потери в вентилях устройства. Представленный на фиг, 2 вариант устройства обеспечивает равномерное нагружение источника при заряде батареи с напряжением, меньшим напряжения источника. В этом случае устройство сс- держит дополнительно два конденсатора 13, 14, соединенных в последовательную цепь, подкпюченную к выходу источника 1, Средний вывод конденсаторной цели связан свыводом средней точки батареи 2 -цепью4,5, Тиристоры 7, 8, поочередно отпираясь, обеспечивают передачу энергииисточника 1, из конденсаторов 14, 13сверхней и нижней половинам батареи 2. 5Напряжение на конденсаторе 4 не превосходит половины напряжения источника 1.При достижении напряжением конденсатора 4 указанного значения отпираетсяодин из диодов - 1 1 ипи 6 в зависи-,мости от попупериода), и энергия дрос".епя 5 передается непосоедственно соответствующей половине батареи,Оба варианта схемы устройства обеспечивают улучшение исп опьзования мощ 15ности источника и сокращение потерь ввентипях, что при одинаковой с прототипом зарядной мощности и массе вентипей позволяет уменьшить массу зарядного устройства в цепом, т.е. упучщить его 20удепьные энергетические показатепи. ф о р м у и а и з о б р е т е н и я25Устройство дпя заряда аккумуляторной батареи, содержащее источник постоянного тока, два тиристора, соединенные согпасно в последовательную, цепь, анодныйн 3 вывод которой связан с попожительнои, а катодный - с отрицательной клеммами источника поспедоватепьную-цепь, вывод конденсатора которой подкпючен к среднему выводу тиристорной цепи, четыре вентиля, первый из которых анодомсвязан с анодным выводом тиристорнойцепи, второй катодом связан с катоднымвыводом той же цепи, третий анодомсвязан с отрицатепьной клеммой для подкпючения заряжаемой батареи, а катодом -с точкой соединения конденсатора и дросселя, четвертый вентиль катодом связанс попожитепьной клеммой цпя подкпючения батареи, и блок контропя напряженияи управления тиристорами, о т и и ч а юш, е е с я тем, что, с цепью улучшенияудепьных энергетических показатепей,схема снабжена выводом для подкпючениясредней точки аккумуляторной батареи,связанным с дроссепьным выводомЫ -цепи, катон первого вентилясвязаннепосредственно с попожитепьной клеммой заряжаемой батареи, а анод четвертого вентипя - с точкой соединениядросселя и конденсатора .С -цепи.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент Великобритании.1382246, Н 02 3 7/00; 7/02,1975,2. Зорохович А. Е. и др. Устройства дпязаряда и разряда аккумупяторных батарей, М., "Энергия", 1975, с. 175-.176,рис. 6.14 аи 6.15.3, Патент Канады938665,Н 021 7/00, 1973.Составитель В, Огпобпеведактор А, Садомов Техред М, Петко КорректорА, Грице аказ нного комитетаний и открытий аушская наб., д. фйпиап ППП "Патент, г, Ужгород, уп ктная, 4 69/49 Тираж 856 ЦНИИПИ Государстве по депам иаобрете 113035, Москва, Ж, Р