RU2038672C1 - Device for charging chemical power source with unbalanced current - Google Patents
Device for charging chemical power source with unbalanced current Download PDFInfo
- Publication number
- RU2038672C1 RU2038672C1 SU925062851A SU5062851A RU2038672C1 RU 2038672 C1 RU2038672 C1 RU 2038672C1 SU 925062851 A SU925062851 A SU 925062851A SU 5062851 A SU5062851 A SU 5062851A RU 2038672 C1 RU2038672 C1 RU 2038672C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thyristor
- battery
- switching element
- resistor
- voltage source
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для заряда аккумуляторов асимметричным током. The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for charging batteries with asymmetric current.
Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее зарядную цепь, включающую первый тиристорный прерыватель, соединенный последовательно с аккумуляторной батареей, разрядную цепь с вторым тиристорным прерывателем и регулировочным реостатом и блок управления прерывателями [1]
Недостатком этого устройства являются большие весогабаритные характеристики, обусловленные наличием двухполупериодного мостового выпрямителя, электролитического конденсатора, включенного параллельно двухполупериодному мостовому выпрямителю, и использованием второго тиристорного прерывателя в разрядной цепи.A device for charging a battery with an asymmetric current, comprising a charging circuit including a first thyristor chopper connected in series with a battery, a discharge circuit with a second thyristor chopper and an adjustment rheostat, and a chopper control unit [1]
The disadvantage of this device is the large weight and size characteristics due to the presence of a half-wave bridge rectifier, an electrolytic capacitor connected in parallel with the half-wave bridge rectifier, and the use of a second thyristor chopper in the discharge circuit.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для заряда химического источника тока асимметричным током, содержащее включенный в цепь заряда переключающий элемент и зарядную ячейку на транзисторе с нагрузочным резистором в коллекторной и ограничительным в базовой цепи, эмиттер которого подключен к переключающему элементу и клемме батареи, при этом в качестве переключающего элемента использован вентиль, эмиттер-базовый переход транзистора подключен параллельно вентилю [2]
Устройство работает в однофазном однополупериодном режиме при больших действующих значениях токов (при одном и том же среднем токе по сравнению с предлагаемым устройством) и требует трансформаторов с большим сечением провода, что повышает габаритную мощность трансформатора в два раза.The closest in technical essence to the proposed one is a device for charging a chemical current source with an asymmetric current, containing a switching element included in the charge circuit and a charging cell on a transistor with a load resistor in the collector and limiting in the base circuit, the emitter of which is connected to the switching element and the battery terminal, while a valve is used as a switching element, the emitter-base junction of the transistor is connected in parallel to the valve [2]
The device operates in a single-phase single-half-wave mode with large current values (at the same average current compared to the proposed device) and requires transformers with a large wire cross section, which increases the overall power of the transformer by half.
Зарядный ток батареи можно регулировать только изменением амплитуды выпрямленного напряжения, что требует увеличения весогабаритных характеристик трансформатора. The charging current of the battery can only be regulated by changing the amplitude of the rectified voltage, which requires an increase in the overall dimensions of the transformer.
К недостаткам устройства относится также низкий коэффициент использования трансформатора по мощности, что приводит к увеличению его габаритов и стоимости. The disadvantages of the device also include the low utilization of the transformer in power, which leads to an increase in its size and cost.
Задача предлагаемого изобретения уменьшение веса и габаритов при реализации устройства для заряда батареи асимметричным током. The objective of the invention is the reduction of weight and dimensions when implementing a device for charging a battery with an asymmetric current.
Для этого в устройстве для заряда химического источника тока асимметричным током, например для регенерации свинцовых аккумуляторных батарей, содержащее включенный в цепь заряда переключающий элемент и разрядную ячейку на транзисторе с нагрузочным резистором в коллекторной и ограничительным в базовой цепи, эмиттер которого подключен к переключающему элементу и клемме батареи, согласно изобретению в качестве переключающего элемента использован тиристор, введены второй тиристор, два диода, резистор связи по постоянному току, источник напряжения переменного тока, первый и второй выходы которого подключены к совместно соединенным катодам соответствующих тиристора и диода, аноды тиристоров совместно соединены с отрицательной клеммой батареи, аноды диодов совместно подключены к точке соединения ограничительного резистора и резистора связи по постоянному току, подключенному к третьему выходу источника напряжения переменного тока, блок управления тиристорами, входы которого подключены к четвертому и пятому выходам источника напряжения переменного тока, а выходы к управляющим электродам тиристоров и третьему выходу источника напряжения переменного тока, соединенного с положительной клеммой батареи. For this, in a device for charging a chemical current source with an asymmetric current, for example, for the regeneration of lead batteries, containing a switching element included in the charge circuit and a discharge cell on a transistor with a load resistor in the collector and a limiting in the base circuit, the emitter of which is connected to the switching element and terminal batteries, according to the invention, a thyristor is used as a switching element, a second thyristor, two diodes, a DC coupling resistor, a source are introduced AC voltages, the first and second outputs of which are connected to the jointly connected cathodes of the respective thyristor and diode, the anodes of the thyristors are jointly connected to the negative terminal of the battery, the anodes of the diodes are jointly connected to the connection point of the limiting resistor and the DC coupling resistor connected to the third output of the voltage source AC, thyristor control unit, the inputs of which are connected to the fourth and fifth outputs of the AC voltage source, and the outputs to the control thyristor electrodes and the third output of an AC voltage source connected to the positive terminal of the battery.
Использование первого и второго тиристоров в качестве переключающих элементов, катоды которых совместно с катодами соответствующих диодов подключены соответственно к первому и второму выходам источника напряжения переменного тока, аноды тиристоров совместно соединены с отрицательной клеммой батареи, аноды диодов совместно подключены к точке соединения ограничительного резистора и резистора связи по постоянному току, позволяет осуществлять заряд батареи асимметричным током за счет поочередного включения тиристоров в каждом полупериоде напряжения, формирования кратковременных импульсов тока разряда батареи в периоды между импульсами зарядного тока и реализует схему однофазного двухполупериодного выпрямления со средней точкой, что повышает коэффициент использования трансформатора по мощности по сравнению с однофазной однополупериодной схемой и ведет к уменьшению веса и габаритов устройства. Using the first and second thyristors as switching elements, the cathodes of which together with the cathodes of the corresponding diodes are connected respectively to the first and second outputs of the AC voltage source, the anodes of the thyristors are jointly connected to the negative terminal of the battery, the anodes of the diodes are jointly connected to the connection point of the limiting resistor and the communication resistor for direct current, allows you to charge the battery with an asymmetric current due to the alternating inclusion of thyristors in each half IRS voltage forming short battery discharge current pulses in the periods between the pulses of the charging current and realizes a single-phase full-wave rectifying circuit to a midpoint, which increases power transformer utilization ratio as compared with a single-phase half-wave circuit, leading to reduction in weight and dimensions of the device.
Введение диодов позволяет подключать разрядную ячейку на транзисторе в режиме запирания поочередно к соответствующему тиристору. The introduction of diodes allows you to connect the discharge cell on the transistor in the locking mode in turn to the corresponding thyristor.
Введение резистора связи по постоянному току, подключенному к третьему выходу источника напряжения переменного тока, позволяет осуществлять включение разрядной ячейки на транзисторе. The introduction of a DC coupling resistor connected to the third output of the AC voltage source allows the inclusion of a discharge cell on a transistor.
Введение блока управления тиристорами, входы которого подключены к четвертому и пятому выходам источника напряжения переменного тока, а выходы к управляющим электродам тиристоров и третьему выходу источника напряжения переменного тока, соединенного с положительной клеммой батареи, позволяет осуществлять плавное регулирование тока заряда батареи, но уже не путем изменения амплитуды импульсов тока, а изменением момента времени включения тиристора в течение каждого полупериода напряжения, что также ведет к уменьшению веса и габаритов устройства. The introduction of the thyristor control unit, the inputs of which are connected to the fourth and fifth outputs of the AC voltage source, and the outputs to the thyristor control electrodes and the third output of the AC voltage source connected to the positive terminal of the battery, allows for smooth regulation of the battery charge current, but not by changes in the amplitude of the current pulses, and a change in the time moment of turning on the thyristor during each half-cycle of voltage, which also leads to a decrease in weight and dimensions stroystva.
Таким образом, введение указанных элементов и их взаимосвязь приводят к уменьшению веса и габаритов устройства. Thus, the introduction of these elements and their relationship lead to a decrease in the weight and dimensions of the device.
Использование тиристора в качестве переключающего элемента в цепи заряда, позволяющее осуществлять плавное регулирование тока заряда батареи за счет изменения момента времени включения тиристора в течение каждого полупериода напряжения для уменьшения весогабаритных характеристик устройства заряда, известно из существующего уровня техники. The use of a thyristor as a switching element in the charge circuit, which allows for smooth control of the battery charge current by changing the time of the thyristor on for each half-cycle of voltage to reduce the weight and size characteristics of the charge device, is known from the prior art.
Введение источника напряжения переменного тока, использование первого и второго тиристоров в качестве переключающих элементов, катоды которых совместно с катодами соответствующих диодов подключены соответственно к первому и второму выходам источника напряжения переменного тока, при этом аноды тиристоров совместно соединены с отрицательной клеммой батареи, аноды диодов совместно подключены к точке соединения ограничительного резистора и резистора связи по постоянному току, для осуществления режима однофазного двухполупериодного выпрямления со средней точкой в устройствах заряда асимметричным током с уменьшенными весогабаритными характеристиками из существующего уровня техники не известно. The introduction of the AC voltage source, the use of the first and second thyristors as switching elements, the cathodes of which together with the cathodes of the corresponding diodes are connected respectively to the first and second outputs of the AC voltage source, while the anodes of the thyristors are jointly connected to the negative terminal of the battery, the anodes of the diodes are jointly connected to the connection point of the limiting resistor and the coupling resistor for direct current, for the implementation of the mode of single-phase half-wave ypryamleniya a midpoint in charge asymmetric current devices with reduced weight and dimensional characteristics of the prior art is known.
Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию изобретения "Новизна". Thus, the present invention meets the criteria of the invention of "Novelty."
Введение резистора связи по постоянному току, подключенного к точке совместного соединения анодов диодов и ограничительного резистора и положительной клемме батареи, позволяющее осуществлять включение разрядной ячейки на транзисторе и дальнейшее формирование импульсов тока разряда батареи в период пауз между импульсами зарядного тока, известно из существующего уровня техники. The introduction of a DC coupling resistor connected to the joint connection point of the diode anodes and the limiting resistor and the positive terminal of the battery, which allows the discharge cell to be switched on and the pulse discharge current to form further during pauses between charging current pulses, is known from the prior art.
Блок управления тиристорами, входы которого подключены к четвертому и пятому выходам источника напряжения переменного тока, а выходы к управляющим электродам тиристоров и третьему выходу источника напряжения переменного тока, соединенного с положительной клеммой батареи, используется по своему прямому назначению и известен из существующего уровня техники. The thyristor control unit, the inputs of which are connected to the fourth and fifth outputs of the AC voltage source, and the outputs to the thyristor control electrodes and the third output of the AC voltage source connected to the positive terminal of the battery, are used for their intended purpose and is known from the prior art.
Таким образом, уменьшение веса и габаритов зарядного устройства, которое достигается за счет использования тиристора в качестве управляющего элемента разрядной ячейки и переключающего элемента в цепи заряда однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой, введения резистора связи по постоянному току и подключенных к нему диодов, источника напряжения переменного тока, блока управления тиристорами и их взаимосвязи, не вытекает из известной информации. Thus, the reduction in the weight and dimensions of the charger, which is achieved through the use of a thyristor as a control element of the discharge cell and a switching element in the charge circuit of a single-phase half-wave rectifier with a midpoint, the introduction of a DC coupling resistor and diodes connected to it, an alternating voltage source current, thyristor control unit and their relationship does not follow from known information.
Следовательно, предлагаемое изобретение обладает существенными отличиями. Therefore, the present invention has significant differences.
На чертеже показана схема предлагаемого устройства. The drawing shows a diagram of the proposed device.
Устройство содержит источник 1 напряжения переменного тока, тиристоры 2 и 3, диоды 4 и 5, резистор 6 связи по постоянному току. При этом первый выход источника 1 напряжения переменного тока подключен к катодам тиристора 2 и диода 4, второй выход к катодам тиристора 3 и диода 5. Аноды тиристора 2 и тиристора 3 совместно соединены с отрицательной клеммой батареи 7, аноды диода 4 и диода 5 подключены к точке соединения резистора 6 связи по постоянному току и ограничительного резистора 8, включенного в базовую цепь транзистора 9 разрядной ячейки с нагрузочным резистором 10 в коллекторной цепи, эмиттер-базовый переход которого подключен через диод 4 параллельно тиристору 2 и через диод 5 параллельно тиристору 3. Резистор 6 связи по постоянному току подключен к третьему выходу источника 1 напряжения переменного тока. Входы блока 11 управления тиристорами подключены к четвертому и пятому выходам источника 1 напряжения переменного тока, а выходы к управляющим электродам тиристора 2 и тиристора 3 и третьему выходу источника 1 напряжения переменного тока, соединенного с положительной клеммой батареи 7. The device contains an
Устройство для заряда химического источника тока асимметричным током, например, для регенерации свинцовых аккумуляторных батарей работает следующим образом. A device for charging a chemical current source with an asymmetric current, for example, for the regeneration of lead storage batteries works as follows.
Заряд батареи 7 асимметричным током осуществляется за счет поочередного включения тиристора 2 или тиристора 3 и транзистора 9. The
В один из полупериодов напряжения источника 1 напряжения переменного тока батарея 7 заряжается через открытый тиристор 2 (тиристор 3 заперт). В этом полупериоде падение напряжения на тиристоре 2 через диод 4 (диод 5 заперт) приложено к эмиттер-базовому переходу транзистора 9 в запирающем направлении, в результате чего разрядная ячейка отключена, через батарею 7 протекает зарядный ток. In one of the half-periods of the voltage of the
В другой полупериод напряжения переменного тока батарея 7 заряжается через открытый тиристор 3 (тиристор 2 заперт). Падение напряжения через диод 5 (диод 4 заперт) приложено к эмиттер-базовому периоду транзистора 9 в запирающем направлении, разрядная ячейка отключается, и через батарею 7 протекает зарядный ток. In another half-period of the AC voltage, the
В каждом полупериоде происходит автоматическое выключение открытого тиристора (тиристора 2 или тиристора 3), когда напряжение на вторичных обмотках трансформатора источника 1 напряжения переменного тока меньше или равно напряжению на батарее 7. При этом положительный потенциал напряжения на резисторе 6 связи по постоянному току открывает транзистор 9 разрядной ячейки. Через эмиттер-базовый переход транзистора 9 протекает ток, величина которого определена ограничительным резистором 8 и резистором 6 связи по постоянному току. Осуществляется кратковременный разряд батареи 7 через транзистор 9 и нагрузочный резистор 10 в течение времени от момента закрывания тиристора (тиристора 2 или тиристора 3) до открывания второго тиристора в последующем полупериоде. In each half-cycle, the open thyristor (
Принцип работы блока 11 управления тиристорами основан на изменении времени заряда конденсатора до опорного напряжения. Сравнение напряжения на конденсаторе с опорным происходит на пороговом элементе. В момент равенства опорного напряжения и напряжения на конденсаторе пороговый элемент открывается и формирует импульс, открывающий тиристор. The principle of operation of the
Предлагаемое устройство реализует схему однофазного двухполупериодного выпрямления со средней точкой, применение которой наиболее экономично при больших значениях мощностей. The proposed device implements the scheme of single-phase two-half-wave rectification with a midpoint, the use of which is most economical at high power values.
Использование предлагаемого устройства для заряда химического источника тока, например аккумулятора, асимметричным током позволяет наряду с уменьшением веса и габаритов по сравнению с прототипом изменять время включенного состояния тиристора в течение периода и тем самым регулировать среднее значение выпрямленного тока тока заряда аккумуляторной батареи. Using the proposed device for charging a chemical current source, for example a battery, with an asymmetric current allows, along with reducing the weight and dimensions in comparison with the prototype, to change the time of the thyristor on state during the period and thereby adjust the average value of the rectified current of the battery charge current.
Кроме того, экспериментальные ис- следования показали, что по сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет обеспечить максимальную полноту заряда батареи (практически 100%); повышение срока службы батареи (на 25-30%); увеличение отдаваемой батареей емкости (15-20%). In addition, experimental studies have shown that, in comparison with the prototype, the proposed device allows for maximum battery charge (almost 100%); increased battery life (25-30%); increase in capacity given by the battery (15-20%).
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925062851A RU2038672C1 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Device for charging chemical power source with unbalanced current |
UA93121713A UA11277C2 (en) | 1992-09-21 | 1993-03-23 | Device for accumulator charge of chemical source by asymetrical current |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925062851A RU2038672C1 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Device for charging chemical power source with unbalanced current |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2038672C1 true RU2038672C1 (en) | 1995-06-27 |
Family
ID=21613610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925062851A RU2038672C1 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Device for charging chemical power source with unbalanced current |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2038672C1 (en) |
UA (1) | UA11277C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013184017A1 (en) | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Tereshchenko Dmitry Milanovich | Electrical energy accumulation device based on a gas-electric battery |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009023459B4 (en) * | 2009-06-02 | 2017-08-31 | Aap Implantate Ag | Osteosynthesis with nanosilver |
-
1992
- 1992-09-21 RU SU925062851A patent/RU2038672C1/en active
-
1993
- 1993-03-23 UA UA93121713A patent/UA11277C2/en unknown
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 505059 кл. Н 01М 10/44, 1976. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 506087 кл. H 10M 10/44, 1976. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013184017A1 (en) | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Tereshchenko Dmitry Milanovich | Electrical energy accumulation device based on a gas-electric battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA11277C2 (en) | 1996-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5940280A (en) | Converter circuit of battery charger for electric vehicle | |
US20210061114A1 (en) | On-board charging and discharging system | |
CN101499675A (en) | Charging circuit and power supply system | |
US5798630A (en) | Switching power circuit to supply electric-vehicle battery charger with high-frequency power | |
GB2403609A (en) | Pulse charging an electrochemical device | |
RU2038672C1 (en) | Device for charging chemical power source with unbalanced current | |
JPH02299470A (en) | High power-factor rectifier circuit | |
JPH0344505B2 (en) | ||
JPS6227004Y2 (en) | ||
JPS5858907B2 (en) | power supply | |
RU2011276C1 (en) | Transformerless voltage converter | |
JPH01110060A (en) | Power supply equipment | |
SU769688A2 (en) | Single-phase self-sustained inverter | |
RU2045811C1 (en) | D c to a c voltage converter | |
SU1007170A1 (en) | Dc voltage-to-ac voltage converter | |
SU1128333A1 (en) | Device for charging storage battery | |
SU1094121A2 (en) | Three-phase ac voltage regulator | |
SU1735987A1 (en) | Voltage regulator unit | |
SU1138901A1 (en) | Adjustable a.c.thyristor converter | |
SU532933A1 (en) | Device for charging battery with asymmetric current | |
JPH0734629B2 (en) | Power converter | |
SU1654920A1 (en) | Device for charging storage battery with asymmetrical current | |
SU469962A1 (en) | Single Phase AC Voltage Regulator | |
SU922969A1 (en) | Ac-to-dc converter | |
RU2027296C1 (en) | Electric current energy converter |