Устройство для заряда буферной аккумуляторной батареи

ив делай изебретенн и открытий) Авторыизобретения ко УИ 1 Ь 1 имфаш ПАТЕНТ 10 чхюичесе ИВЮА(ь й ево. Пасыно Ткач Производственное объединение "Ворошиловг) Заявитель тепловоэостроительный завод им. Октябрьс 154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА БУФЕРН АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ойства дляного средстгенератор с Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именнок заряду аккумуляторных батарей и может быть использовано на тепловозахи других транспортных средствах, атакже в устройствах бесперебойного пи тания электроэнергией,Известны устройства для заряда бу- .. ферных аккумуляторных батарей, в которых питание части потребителей осуществляется от отвода аккумуляторнойбатареи пониженным напряжением, приэтом выранивание плеч аккумуляторнойбатареи осуществляется при помощибалластных сопротивлений 1.Такие устройства неэкономичны и невыравнивают заряженность плеч акку-,муляторной батарей во всех слччаях,так как в зависимости от режима работы батареи, нагрузка потребляет различный ток.Известны также устр электроснабжения транспорт ва,содержащее синхронный 2якорной обмоткой и обомоткой возбуждения, двухполупериодный выпрямительс числом ветвей, равным числу фаз якорной обмотки синхронного генератора, аккумулятор с более нагруженной и менее нагруженной полубатареями, регулятор напряжения, диод, общую нагрузку аккумулятора и индивидуальную нагрузку палубатареи 2 1.Такое устройство не применяется в настоящее время на тепловозах, так как считается рациональным вестиф подзаряд аккумуляторной батареи отмашины постоянного тока, выполняющей также функцию стартера при запуске дизеля от стартер-генератора.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является схема устройства для заряда аккумуляторной батареи в буферном режиме, состоящая, иэ статор-генератора, диода, аккумуляторной батареи, имеющей сред. ний отвод и потребителей, Основные потребители включены.на полное на3 96681пряжение батареи, но часть их (автоматическая локомотивная сигнализацияи радиостанция) включены на половинное напряжение батареи, т.е. на разные ее части посредством среднегоотвода. Заряд обеих плеч батареи ведется от стартер-генератора черездиод 33.Низковольтные потребители, хотя и.потребляют примерно одинаковый ток, фсоздают существенную разницу в заряженности частей батареи. Это происходит в связи с тем, что у потребителейразлично время включенного состоянияв зависимости от условий эксплуатации 15и различия" в потребляемых токах, Этоприводит к их преждевременному выходу из строя (сульфатация отрицательных пластин недозаряженных и преждевременное осыпание положительных плас тин перезаряженных аккумуляторов).Целью данного изобретения являетсявыравнивание заряженности отдельныхчастей батареи во время заряда,Указанная цель достигается тем, 25что в устройстве для заряда буфернойаккумуляторной батареи, имеющей отводы для питания отдельных потребителейс пониженным напряжением питания, содержащем блок для заряда полной бата- зореи, установлен дополнительно трансформатор тока или трансформатор напряжения с токоограничивающим сопротивлением в цепи первичной обмотки, эапи-,танный от источника переменного тока, а вторичные обмотки трансформатора через выпрямители подключенык каждой части аккумуляторной батареив направлении подзаряда,На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства для заряда аккумуляторной батареи в буферном режи.ме с использованием трансформатора;на Фиг, 2 - вариант устройства суменьшенным количеством выпрямителейс использованием трансформатора напряжения с сопротивлением в его первичной обмотке,Устройство для заряда аккумуляторной батареи в буферном .режиме содер 50жит стартер-генератор 1, последователь"но ему включенный диод 2, аккумуляторную батарею 3, имеющую средний отводи подключенную параллельно стартергенератбру локомотивную сигнализацию1554 и радиостанцию , подключенные параллельно каждому из плеч батареи, иобщуюнагрузку 6, подключенную парал, лельно всей батарее, Трансформатор тока 7 включен в цепь переменного токавозбуждения тягового генератора, авторичные обмотки трансформатора 8 и9 через мостовые выпрямители 10 и 11подключены к каждой части аккумуляторной батареи в направлении подразряда.Устройство работает следующим образом,Батарея 3 заряжается от стартергенератора 1 через диод 2. Вторичнаяобмотка 8 трансформатора токаи мостовой выпрямитель 10 образуют источник напряжения для подзаряда верхнейчасти батареи фиг. 1) . Аналогичновыпрямитель 11 с обмоткой 9 трансформатора образуют такую же схему выпрямления для подэаряда нижней части батареи. Напряжение на выходе этих выпрямителей не могут существенно отличаться, так как они питаются от одинаковых обмоток, имеющих общий магнитный поток. При этом вторичный ток мо-.жет. протекать только по одной из вторичных обмоток, не,вызывая, существенного падения напряжения на ней (вслед.ствие малости активного и реактивного сопротивления) . При разности ЭДСобеих частей батареи в доли вольтавыходной ток подзаряда потребляетсяв основйом той частью батареи, напряжение которой ниже.На фиг. 2 вариант с уменьшеннымколичеством выпрямителей, питаниекоторых осуществляется от выводов одной вторичной обмотки трансформаторанапряжения 12. Низковольтная нагрузка включена на нижнюю часть аккумуляторной батареи.Группа выпрямителей 3 и 14(фиг. 2) образуют мостовую схему дляподэаряда всей батареи, 14 и 15 - длянижней ее части. В случае, если аккумуляторная батарея имеет отвод отсередины, группа диодов 14 отсутствует, а отвод аккумуляторной батареисоединяется со средним отводом вто-.ричной обмотки трансформатора, Токоограничивающее сопротивление 16 может быть как активным, так и реактиВным. Возможны и другие схемы выпрямления, в том числе с увеличением числа участков батареи.В устройстве предлагается использовать разность.ЭДС аккумуляторов,заряженных в различной степени и различно нагруженных, а также эффект выравнивания напряжений на обмоткахтрансформатора с сопротивлением в це5 9668пи первичной обмотки или трансформа,тора тока,Вторичные обмотки трансформатораимеют общий магнитный поток и обычноотносительно небольшое падение напря- Зженив на обмотках трансформаторов взависимости от нагрузки, вследствиемалости их сопротивлений. Подэарядот дополнительного устройства на однуили обе части батареи компенсируется 1 В.уменьшением общего тока от стартергенератора 1 через диод 2.Трансформатор 7 должен иметь мощ-.ность, достаточную для компенсацииразличия в точках нагрузок 4 и 5 эа 1достаточно длинный период времени,с учетом различных режимов их длительности, не обеспечивая указаннуюкомпенсацию в некоторых иэ режимов.Устройство может применяться прежде всего в тех установках, где отсутствует основная сеть переменного тока, так как при наличии сети, используя трансформатор с выпрямителями,легко получить источник питания на 25любое напряжение постоянного тока.Устройство может найти примене ние, например, в устройствах бесперебойного питания электроэнергией снебольшим количеством потребителей зфпониженного напряжения, когда установка дополнительной аккумуляторнойбатареи нецелесообразна, На транспортных средствах сеть переменного токав большинстве случаев отсутствует, аток и напряжение имеющихся источников питания изменяются в широких пределах, так .что стабилизация их дляпитания низковольтных потребителейпрактически невозможна. Например, натепловозе 2 ТЭ 116 ток возбуждения тят,гового генератора изменяется более 15 6чем в 5 раз в зависимости от режима движения поезда, Возбуждение тягового генератора може 1 быть выключено вообще в тех случаях, когда должны работать радиостанция и автоматическая локомотивная сигнализация.Применение устройства позволяет увеличить срок службы батареи, ее надежность без существенного увеличения габаритов и усложенения схемы.формула изобретенияУстройство для заряда буферной аккумуляторной батареи, снабженной отводами для питания. отдельных потре"бителей с различным напряжением питания от части батареи, содержащееблок для заряда полной батареи, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью выравнивания заряженности отдель"ных частей батареи, устройство допол-,нительно снабжено трансформатором тока илитрансформатором напряжения стокоограничивающим сопротивлением вцепи первичной обмотки, запитаннымот источника переменного тока, приэтом вторичные обмотки трансформаторачерез выпрямитель подключены к каждой части аккумуляторной батареи внаправлении подзарядаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизеТепловоз 2 ТЭ 10 В. Руководствопо эксплуатации и обслуживанию, М.,"Транспорт", 1975.2. Авторское свидетельство СССРй 458923, кл. Н 02 Ю 7/34, 1975,3. Тепловоз 2 ТЭ 116. Инструкция поэксплуатации и обслуживанию 2 ТЭ 116 .И.Э, 004.966815 НИИПИ Заказ 7895/73 Тираж 669 Подписно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн