Система заряда

) -54) СИСТЕМА ЗА п енн ойства обра или у том вен хфазный При эуют тре выходнь остовой выпрямител го подклю я клеммам диненные льно ри и ледоватые АБ.источни ны поряжаемзноговыпр чеки ходит зарядЧасто батанаковое врепрои ком. енным неод еи заряжа Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах электроснабжения для зарядааккумуляторных батарей (АБ), используемых в качестве источников энергиидля автономной тяги (аккумуляторныеавтомобили, аккумуляторные электровозы и др.),Известно зарядное устройство,которое содержит источник трехфазного тока, три вентиля, аноды которых подключены к клеммам источника,а катоды подключены к положительнойвыходной клемме для подключения заряжаемой АБ. Приэтом ее отрицательная выходная клемма соединена с выводом нулевой точки звезды 1 1.Однако наличие вывода нулевойзвезды существенно сужает областьприменения устройства.Известно также устройство для. заряда АБ 2,Однако в этом зарядном устройствеэнергия источника переменного тока ередается в АБ через однополупериодный выпрямитель, что ограничивает, КПД устройства.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического подзарядааккумулятора ( 3 ), содержащее трехфазный источник переменного тока, положительные и отрицательные выходные клеммы для подключения заряжаемых АБ и шесть вентилей выпрямителя. Аноды первого, второго и третьего вентилей соединены с фазовыми выводами источника и катодами четвертого, пятого и шестого вентилей соответст5 О 5 20 25 .30 35 40 50 55 3 902мя. Заряжаемая АБ заменяется очередной3 .Недостатком данного устройстваявляется необходимость прерывать заряд при замене АБ. Ток заряда каждойбатареи зависит при этом от состояния заряженности других АБ. Крометого, ток заряда батарей протекаетв любой момент времени минимум подвум вентилям, что приводит к большим потерям энергии в вентилях.Цель изобретения - повышение КПДустройства для заряда АБ от трехфазного источника переменного токаза счет уменьшения энергии пбтерь,а также исключение зависимости заряда одной батареи от состояния за"ряженности других.Поставленная цель достигаетсятем, что заряжаемые АБ разделенына три группы. Каждая из этих групп.образует вместе с соответствующимвентилем последовательную вентильнобатарейную зарядную цепочку, в которой катоды вентилей образуют положительную клемму для подключения АБ,Цепочки соединены последовательносогласно по схеме электрическоготреугольника, При этом каждая извершин треугольника образует отрицательную выходную клемму для подключения заряжаемых АБ и соединенас анодом четвертого, пятого и шестоговентилей соответственно, катоды которых подключены к положительной выходной клемме противолежащей стороны упомянутого треугольника,На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства, на фиг. 2то же, вариант.Устройство для заряда АБ содержиттрехфазный источник 1 переменноготока с тремя клеммами 2, 3 и 4, положительные выходные клеммы 5, 6 и7 и отрицательные выходные клеммы8, 9 и О для подключения заряжаемыхаккумуляторных батарей и шесть вентилей 11-16 выпрямителя, Аноды вентилей 11, 12 и 13 соединены с фазовыми выводами источника, а их катодысоединены с положительными выходными клеммами 5, 6 и 7 При этом каждая иэ трех групп АБ образует вместес соответствующим вентилем вентильнобатарейную цепочку. Цепочки соединены последовачельно согласно по схемеэлектрического треугольника, причемкаждая из его вершин соединена санодами четвертого, пятого и шестого 4вентилей 14, 15 и 16, катоды которого подключены к положительным выводам 7, 5 и 6 соответственно.При рассмотрении работы устройства, осуществляющего заряд трех АБ по трехфазной симметричной схеме, электромагнитные процессы в которых одинаковы, но сдвинуты во времени на 20 эл,град., ограничиваются рассмотрением этих процессов в любой одной батарее, Предлагаемое устройство для заряда АБ принципиально работает в двух режимах:первый режим - режим одноимпульсного заряда батарей за период изменения напряжения источника,второй режим - режим двухимнульсного заряда батареи за период изменения напряжения источника.В первом режиме у".тройство работает при условии, когда напряжение заРЯжаемых батаРей ОАо не пРевышает значения 0,707 О источника, где О 1 - амплитуда линейного напряжения на клеммах 2,3, 2,4 и 4,2, т.е. ОдБ0,707 Ц 1 Во втором режиме устройство работает при условии О Б ЪО 707 ОДлк упрощения рассмотрения процессов считают, что цикл заряда батареи начинается при нулевом значении насоответствующих клеммах, а устройство работает в первом режиме, когда ОАБ0,707 О .Пусть в начальный момент времени- 0 напряжение межДу клеммами 2 и 3 О равно нулю и начинает возрастать по абсолютной величине, В это время линейное напряжение О 4( О, а О 7 О. При этом 04уменьшаетсся по абсолютной величине. К катодам вентилей 1 и 15 в это время приложено положительное напряжение батареи и поэтому они находятся в запертом состоянии. Когда напряжение О 3 по своей абсолютной величине станет равным напряжению эаряжаемой батареи вентиль 11, находившийся до этого времени в запертом состоянии, открывается и начинает проводить ток источника в батарею по цепи 1 - 2 9 - 1 - 5 - 8 - 3 - 1Через 60 эл.град. напряжение между клемма - ми 4 и 3 станет равным нулю и с этого момента времени будет возрастать по абсолютной величине. Прохождение тока заряда батареи через вентиль 11 удерживает вентиль 5 в запертом состоянии. Далее процессы в рассматФормула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Богословский А.С. Силовые полупроводниковые выпрямители. М.,Воениздат МО СССР, 1965, с. 13.2. Авторское свидетельство СССРУ 616686, кл. Н 027/О, 1978.3, Авторское свидетельство СССР156207, кл. Н 027/02, 1962.9021риваемой и остальных батареях повторяются циклически. Напряжение Ов это время, возрастая по величине,через 90 эл.град, достигнет своегомаксимального значения, после чегоначнет убывать. Соответственно начнетубывать и ток заряда батарей. Через20 эл.град. с момента й = 0 напряжение О, уменьшающееся по величи 1не, и напряжение О , возрастающеепо величине, станут равны друг другуи одновременно с открытием вентиля5 происходит запирание вентиля 11В это время ток заряда батареи опятьвозрастает по абсолютной величине.Спустя 150 эл,град. ток вторичнодостигнет своего максимального значения, после чего вновь будет убывать, Максимальная длительность зарядного тока этой батареи достигает 240 эл.град.При работе устройства во второмзарядном режиме, когда А0,707 Ои,через батарею вначале через вентиль11 протекает импульс тока по цепи1 - 2 - 9 - 1 - 5 - 8 - 3 - 1, максимальное значение которого соответствует 90 эл.град. от начала выбранного отсчета. Максимальная угловаядлительность такого зарядного импульса не превышает 120 эл.град. Послеэтого через вентиль 15 по цепи1 - 4 - 10 - 15 - 5 - 8 - 3 - 1 проводится второй импульс зарядного тока, который достигает максимума через35150 эл.град. от того же начала отсчета.Следовательно, максимальная длительность импульсов тока заряда трехбатарей при работе устройства в пер 40вом режиме составляет 720 эл.града при работе во втором режиме -,380 эл.град, При необходимости регулирования среднего значения тока за:ряда в качестве вентилей используют45тиристоры, либо напряжение на входеустройства регулируется с помощьюавтотрансформатора,В случае необходимости прекращения процесса заряда любой из заряжаемых АБ она отключается от соответст 50вуюших клемм, в то время как остальные будут заряжаться, т.е. устройство позволяет осуществить. зарФд трех 50 6групп батарей незагисимо друг отдруга. В связи с тем, что ток источ"ника в каждую из батарей проводитсятолько через один вентиль, потери мощности на выпрямление тока снижаются, а КПД увеличивается. Устройство также обеспечивает равномернуюнагрузку фаз источника при двухполупериодной передаче его энергии в за". ряжаемые АБ. Система заряда, содержащая трехфазный источник переменного тока, аккумуляторные батареи, положительные и отрицательные выходные клеммы для подключения заряжаемых аккумуляторных батарей и шесть вентилей выпрямителя, аноды трех из которых соединены с фазовыми выводами источника, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, аккумуляторные батареи разделены на три группы, и каждая из этих групп образует вместе с соответствующим вентилем последовательную вентильно-батарейную зарядную цепочку, в которой катоды вентилей образуют положительную клемму для подключения аккумуляторной батареи и соединены последовательно согласно схеме электрического треугольника, при этом каждая из вершин треугольника образует отрицательную выходную клемму для подключения заряжаемых аккумуляторных батарей и соединена с анодом четвертого, пятого и шестого вентилей соответственно, катоды которых подключены к положительной выходной клемме противолежащей стороны упомянутого треугольни- ка902150 10 фиг. 2 Составитель В.ОглоблевТехред М. Гергель 1(орректор А.Дзятко Редактор И.Янович Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ. 12401/65 Тираж 669 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5