RU2670969C1 - Тиристорный выпрямитель для заряда-разряда аккумуляторной батареи - Google Patents
Тиристорный выпрямитель для заряда-разряда аккумуляторной батареи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670969C1 RU2670969C1 RU2017116395A RU2017116395A RU2670969C1 RU 2670969 C1 RU2670969 C1 RU 2670969C1 RU 2017116395 A RU2017116395 A RU 2017116395A RU 2017116395 A RU2017116395 A RU 2017116395A RU 2670969 C1 RU2670969 C1 RU 2670969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rectifier
- output
- discharge
- charge
- input
- Prior art date
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000005032 impulse control Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
- H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
- H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/75—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Данное изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для заряда и разряда аккумуляторных батарей с рекуперацией энергии разряда в питающую сеть переменного тока. Технический результат – повышение надежности работы зарядно-разрядного выпрямителя, исключить выход из строя силовых элементов выпрямителя и не прерывать процесс разряда АБ с рекуперацией энергии разряда в питающую сеть при кратковременных провалах напряжения питающей сети. Работа выпрямителя в режиме заряда АБ. Напряжение питания А, В, С через защитно-коммутационную аппаратуру (1) поступает на первичную обмотку силового трансформатора (2), а с его вторичной обмотки напряжение поступает на вход тиристорных мостов (3) и (8). С вывода катодной группы тиристорного моста (3) ток протекает через предохранитель (6), диод IGBT-модуля (13), АБ, сглаживающий реактор (7) на вывод анодной группы тиристорного моста (3). Блок САУ (5) управляет работой выпрямителя путем формирования импульсов управления тиристорами выпрямительного моста (3) для обеспечения заданных параметров режима заряда АБ. 3 ил.
Description
Данное изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для заряда и разряда аккумуляторных батарей с рекуперацией энергии разряда в питающую сеть переменного тока.
Известны зарядно-разрядные выпрямители [1], содержащие защитно-коммутационную аппаратуру 1 в питающей цепи переменного тока, трансформатор 2, трехфазный тиристорный выпрямительный мост 3, переключатель полярности 4, блок САУ 5, предохранитель 6 и сглаживающий реактор 7 в цепи постоянного тока выпрямительного моста 3.
В режиме заряда АБ подключается переключателем полярности 4 к выходу тиристорного моста прямой полярностью, а в режиме разряда - обратной полярностью. Функциональная схема выпрямителя приведена на Фиг. 1.
При работе выпрямителя в режиме разряда с рекуперацией энергии разряда в питающую сеть выпрямительный мост 3 работает в режиме инвертора тока ведомого сетью. Коммутация тиристоров обеспечивается за счет питающего напряжения на входе тиристорного моста 3, а регулирование тока разряда осуществляется за счет изменения момента подачи импульсов управления из блока САУ 5 на тиристоры выпрямительного моста 3.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является зарядно-разрядный выпрямитель без переключателя полярности, который снабжен вторым выпрямительным тиристорным мостом 8, подключенным встречно-параллельно к первому тиристорному мосту 3. Функциональная схема выпрямителя с двумя тиристорными мостами приведена на рис. 2. При заряде АБ работает тиристорный мост 3, а при разряде АБ работает тиристорный мост 8 в режиме ведомого сетью инвертора тока, обеспечивая рекуперацию энергии разряда АБ в питающую сеть.
В случае пропадания питающего напряжения на входе тиристорного моста, работающего в инверторном режиме, происходит срыв коммутации тиристоров, развивается аварийной ток разряда АБ через оставшиеся открытыми тиристоры и вторичную обмотку трансформатора 2. При этом перегорает предохранитель (6) и разрывает аварийный ток. За время перегорания предохранителя аварийный ток достигает значений, при которых могут выйти из строя тиристоры выпрямительного моста 3. При этом прерывается процесс разряда АБ.
Недостатком данных выпрямителей является перегорание предохранителя и выход из строя тиристоров в случае пропадания напряжения питающей сети при работе выпрямителя в режиме разряда АБ с рекуперацией энергии разряда в питающую сеть, прерывание процесса разряда АБ при кратковременных пропаданиях напряжения питающей сети.
Для исключения выхода из строя тиристоров выпрямительного моста и перегорания предохранителя в цепи АБ в случае пропадании напряжения питающей сети при работе выпрямителя в режиме разряда АБ с рекуперацией энергии разряда в питающую сеть предлагается снабдить выпрямитель дополнительно блоком защиты 11, выполненным на основе IGBT-транзисторного модуля 13, ограничителя перенапряжений 12 и платы управления 14, датчиком выходного тока 10, датчиком питающего напряжения 9 на входе тиристорного моста 3, а также связью для передачи сигнала из платы управления 14 в блок САУ 5, причем:
эмиттерный вывод транзисторного модуля 13 подключен через предохранитель 6 к катодной группе тиристорного моста 3, а коллекторный вывод транзисторного модуля 12 - к плюсовому выходному выводу выпрямителя, вход датчика питающего напряжения 9 подключен к входным выводам выпрямительных мостов 3 и 8, а выход - к входу платы управления 14, измерительный выход датчика выходного тока 10 подключен к второму входу платы управления 14, первый выход платы управления 14 подключен к затвору транзистора IGBT-модуля 13, а ее второй выход - к входу блока САУ 5. Функциональная схема выпрямителя с блоком защиты приведена на Фиг. 3.
Работа выпрямителя в режиме заряда АБ.
Напряжение питания А, В, С через защитно-коммутационную аппаратуру 1 поступает на первичную обмотку силового трансформатора 2, а с его вторичной обмотки напряжение поступает на вход тиристорных мостов 3 и 8. С вывода катодной группы тиристорного моста 3 ток протекает через предохранитель 6, диод IGBT-модуля 13, АБ, сглаживающий реактор 7 на вывод анодной группы тиристорного моста 3. Блок САУ 5 управляет работой выпрямителя путем формирования импульсов управления тиристорами выпрямительного моста 3 для обеспечения заданных параметров режима заряда АБ.
Работа выпрямителя в режиме разряда АБ.
Напряжение питания А, В, С через защитно-коммутационную аппаратуру 1 поступает на первичную обмотку силового трансформатора 2, а с его вторичной обмотки напряжение поступает на вход тиристорных мостов 3 и 8. Блок САУ 5 выдает сигнал на плату управления 14 о работе в режиме разряд. При наличии сигнала от датчика питающего напряжения 9 плата управления 14 выдает положительное напряжение на затвор транзистора IGBT-модуля 13. Транзистор IGBT-модуля 13 открывается. Блок САУ начинает формировать импульсы управления тиристорами моста 8, обеспечивает инверторный режим работы выпрямительного моста 8 и стабилизирует заданный ток разряда АБ.
В случае пропадания напряжения на входе тиристорных мостов 3 и 8 сигнал от датчика питающего напряжения 9 пропадает, плата управления 14 выдает запирающее напряжение на затвор транзистора IGBT-модуля 13 и одновременно сигнал в блок САУ 5, который прекращает подачу импульсов управления на тиристоры. Транзистор IGBT-модуля 13 закрывается и прекращает ток АБ в начальный момент развития аварийного процесса. Ограничитель перенапряжений 12 ограничивает возникающее импульсное напряжение на транзисторе IGBT-модуля 13 на допустимом уровне после его закрывания. При этом исключается выход из строя силовых элементов выпрямителя.
Аналогично прекращается ток разряда АБ и прекращается подача импульсов управления на тиристоры в случае, если измерительный сигнал на выходе датчика тока 10 превысит допустимое значение.
После появления напряжения питающей сети появляется сигнал на выходе датчика питающего напряжения 9. Плата управления 14 выдает положительное напряжение на затвор транзистора IGBT-модуля 13, он открывается. Одновременно плата управления 14 выдает сигнал в блок САУ 5. Блок САУ 5 начинает формировать импульсы управления тиристорами моста 8. Мост 8 начинает работать в режиме ведомого сетью инвертора тока, процесс разряда АБ продолжается.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность работы зарядно-разрядного выпрямителя, исключить выход из строя силовых элементов выпрямителя и не прерывать процесс разряда АБ с рекуперацией энергии разряда в питающую сеть при кратковременных провалах напряжения питающей сети.
Список литературы
1. https \\ промкаталог.рф Фонд промышленных каталогов. Выпрямители для формирования и кондиционирования.
Claims (1)
- Тиристорный выпрямитель для заряда-разряда аккумуляторной батареи, содержащий защитно-коммутационную аппаратуру, трансформатор, два встречно-параллельно включенные зарядный и разрядный трехфазные тиристорные выпрямительные мосты, блок САУ, предохранитель и сглаживающий реактор в цепи постоянного тока выпрямительных мостов, отличающийся тем, что с целью повышения надежности работы выпрямителя путем исключения выхода из строя силовых элементов выпрямителя и обеспечения непрерывности процесса разряда АБ с рекуперацией энергии разряда в питающую сеть при кратковременных пропаданиях напряжения питающей сети в выпрямитель дополнительно введены блок защиты, выполненный на основе IGBT-транзисторного модуля, ограничителя перенапряжений и платы управления, датчик выходного тока, датчик питающего напряжения, эмиттерный вывод транзисторного модуля подключен через предохранитель к катодной группе зарядного тиристорного моста, коллекторный вывод транзисторного модуля - к плюсовому выходному выводу выпрямителя, вход датчика питающего напряжения подключен к входным выводам зарядного и разрядного выпрямительных мостов, а выход - к входу платы управления, измерительный выход датчика тока подключен к второму входу платы управления, первый выход платы управления подключен к затвору транзистора IGBT-модуля, а ее второй выход - к входу блока САУ.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116395A RU2670969C9 (ru) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Тиристорный выпрямитель для заряда-разряда аккумуляторной батареи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116395A RU2670969C9 (ru) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Тиристорный выпрямитель для заряда-разряда аккумуляторной батареи |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2670969C1 true RU2670969C1 (ru) | 2018-10-26 |
| RU2670969C9 RU2670969C9 (ru) | 2018-11-21 |
Family
ID=63923575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017116395A RU2670969C9 (ru) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Тиристорный выпрямитель для заряда-разряда аккумуляторной батареи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670969C9 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU188886U1 (ru) * | 2019-01-09 | 2019-04-29 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Выпрямительно-инверторный преобразователь |
| RU208513U1 (ru) * | 2021-09-10 | 2021-12-22 | Руслан Владимирович Дорошенко | Зарядно-разрядный выпрямитель |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4253054A (en) * | 1979-02-05 | 1981-02-24 | General Electric Company | Phase controlled rectifier circuit for rapidly charging batteries |
| SU943989A1 (ru) * | 1980-12-11 | 1982-07-15 | Предприятие П/Я Г-4035 | Устройство дл зар да и разр да аккумул торной батареи |
| RU83665U1 (ru) * | 2009-01-20 | 2009-06-10 | Эдуард Николаевич Григорьев | Устройство заряда и разряда аккумуляторов |
-
2017
- 2017-05-10 RU RU2017116395A patent/RU2670969C9/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4253054A (en) * | 1979-02-05 | 1981-02-24 | General Electric Company | Phase controlled rectifier circuit for rapidly charging batteries |
| SU943989A1 (ru) * | 1980-12-11 | 1982-07-15 | Предприятие П/Я Г-4035 | Устройство дл зар да и разр да аккумул торной батареи |
| RU83665U1 (ru) * | 2009-01-20 | 2009-06-10 | Эдуард Николаевич Григорьев | Устройство заряда и разряда аккумуляторов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2670969C9 (ru) | 2018-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10084341B2 (en) | Uninterruptible power source | |
| US8995097B2 (en) | High voltage DC breaker apparatus | |
| US20180159422A1 (en) | Power conversion device | |
| US10186874B2 (en) | Predicting high-voltage direct current transmission in a wind turbine system | |
| US10476281B2 (en) | Redox flow battery system | |
| CN105009436A (zh) | 开关电源装置 | |
| EP3242388B1 (en) | Power supply apparatus for sub-module of mmc | |
| US10338121B2 (en) | Electrical supply system | |
| RU2591055C1 (ru) | Преобразователь частоты | |
| RU2670969C1 (ru) | Тиристорный выпрямитель для заряда-разряда аккумуляторной батареи | |
| KR20190132855A (ko) | 계통 지원 기능을 갖는 계통 연계형 전력변환장치 | |
| CN105162313B (zh) | 一种反激式开关电源 | |
| CN107077982A (zh) | 用于直流电流电气中断的分离开关 | |
| US11418036B2 (en) | Power system | |
| JP2019036405A (ja) | 電源装置および遮断スイッチ回路 | |
| US20220263430A1 (en) | Power conversion device | |
| RU208513U1 (ru) | Зарядно-разрядный выпрямитель | |
| US20210143634A1 (en) | Current limiting circuit | |
| KR20180131261A (ko) | Gis 외함 유도 전류를 이용한 배터리 충전기 및 그의 제어방법 | |
| RU2749913C1 (ru) | Контроль передачи постоянного тока высокого напряжения | |
| RU83665U1 (ru) | Устройство заряда и разряда аккумуляторов | |
| RU2537977C2 (ru) | Устройство для автоматического выравнивания напряжения на элементах аккумуляторной батареи | |
| US20240014645A1 (en) | Direct current circuit breaker device and control method therefor | |
| CN202583412U (zh) | 用于可控硅阀组检测的实验站 | |
| SU943989A1 (ru) | Устройство дл зар да и разр да аккумул торной батареи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification |