SU475694A1 - Способ зар да аккумул торной батареи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к восстановлению емкости электротехнических накопителей, например аккумул торных батарей, используемых в качестве источника питани  дл  целого р да радио- и электротехнических устройств .

Известные способы зар да аккумул торной батареи путем регулировани  выпр мленного напр жени  изменением соотношени  между напр жени ми источника и зар жаемой батареи не позвол ют полностью использовать зар дную мощность источника, что приводит к увеличению его веса и снижает коэффициент его использовани .

По предлагаемому способу с целью улучшени  удельных энергетических показателей системы зар да в процессе зар да измен ют соотношение между мгновенным значением напр жени  источника и напр жением батареи , дл  чего в каждом полупериоде напр жени  источника измер ют его мгновенное значение, полученный результат сравнивают с эталонным напр жением и фиксируют два момента достижени  равенства сравниваемых напр жений в первой и второй половинах полупериода соответственно, а изменение соотношени  между напр жени ми источника и батареи осуш,ествл ют исключением из цепи зар да части батареи в первой половине полупериода от его начала до первого

фиксируемого момента и исключением второй части батареи между вторым фиксируемым моментом и концом полупериода.

На фиг. 1 представлен один из возмож5 ных вариантов блок-схемы зар дного устройства , реализующего данный способ; на фиг. 2-графики зар дного тока.

Батаре  1 зар жаетс  от источника переменного напр жени  2 через токоограничи0 вающий резистор 3 п выпр митель 4. Изменение соотношени  напр жений осуществл етс  регул тором 5.

В состав регул тора входит измеритель мгновенного значени  напр жени  источника, источник эталонного напр жени  и сравнивающее устройство, выходной сигнал которого Зправл ет переключени ми в системе зар да. Характер вли нн  этих переключений на величину и форму тока зар да показан на диаграммах фнг. 2. В том случае, когда регул тор 5 отключен, ток в накопителе имеет вид детектированной синусоиды (фиг. 2, а). Здесь длительность зар дного импульса уменьшаетс  по мере зар да накопи5 тел .

По предлагаемому способу производитс  измерение мгновенного значени  напр жени  источника и сравнение его с эталонным напр жением . На прот жении отрезка времени

0 О-/1 (фиг. 2, б) эталонное напр жение выше мгновенного значени . В соответствии с сигналом сравнивающего устройства регул тор 5 исключает из зар дной цепи одну полубатарею (например, верхнюю на фиг. 1). Благодар  этому мгновенное значение источника превышает напр жение оставшейс  в цепи зар да нолубатареи и ток зар да по вл етс  значительно раньше, чем в случае подключени  полной батареи накопител  (фиг. 2,6). Момент достижени  равенства сравниваемых напр жений (момент ti) фиксируетс  сравнивающим устройством, в соответствии с этим регул тор 5 производит коммутацию и в цепь зар да включаютс  обе иолубатареи. Такое состо ние системы сохран етс  до тех пор, пока сравнивающее устройство на выдаст сигнал о фиксации второго момента равенства сравниваемых напр жений (момент t на фиг. 2, б). В соответствии с этим в интервале времени 1 производитс  зар д всей батареи, в результате чего величина зар дного тока не превышает допустимого значени . Момент /2 во второй половине полупериода фиксируетс  аналогично, регул тором 5 отключаетс  втора ..полубатаре  из цепи зар да и, начина  с момента tz, осуществл етс  зар д лищь одной половины батареи (например, верхней на фиг. 1). Таким образом, от .момента /i до 2 выпр митель зар жает всю батарею, а когда мгновенное напр жение источника мало, регул тор тока отключает одну ее половину. Диаграммы фиг. 2, б иллюстрируют увеличение среднего значени  тока зар да (интегральное значение тока численно равно площади защтрихованной фигуры), а также показывают возможности регулировани  величины среднего зар дного тока путем изменени  моментов коммутации ti и 2 регул тора 5. Можно ограничитьс  делением батареи на две равные части, коммутируемые на каждом полупериоде; ток в такой системе измен етс  по кривым фиг. 2, б, и обе половины батареи зар жаютс  одинаково, что обеснечивает равную степень зар женности всей батареи. Дальнейшее упрощение зар дного устройства может быть также достигнуто в случае зар да батареи током, измен ющимс  во времени по диаграмме фиг. 2, в. Здесь в начале полупериода зар жаетс  вс  батаре , а затем из зар дной цепи исключаетс  одна ее половина, что увеличивает зар дный ток в другой половине батареи. В следующем полупериоде изменение тока достигаетс  исключением из зар дной цепи другой половины батареи, в результате чего обеспечиваетс  одинакова  степень зар женности обеих половин батареи. Очевидно, что ограничение зар дного тока реактивными токоограничител ми, включаемыми в каждую фазу источника, уменьшает потери энергии по сравнению с устройствами с резистивным ограничением тока; к. п. д. устройств при этом повышаетс . В случае ограничени  тока линейным дросселем ток не совпадает по фазе с напр жением источника. Предлагаемый способ (см. фиг. 2, г) позвол ет достичь повышени  удельных энергетических показателей систем и при таком ограничении. Из рассмотренных примеров реализации предлагаемого способа зар да следует, что изменение в каждом полупериоде напр жеНИИ источника и накопител  U позвол ет улучшить коэффициент формы тока Кф, нриводит к более полному использованию мощности источника. Дл  достижени  этого требуетс  непрерывное изменение соотнощени  напр жений, в результате которого среднее значение зар дного тока измен етс  в функции его действующего значени  по закону: -- ..К. где /ср, /д-среднее и действующее значени  тока соответственно за весь полупериод изменени  напр жени  источпика; Кф-- -коэффициент формы кривой тоФ ка за его период или соответственно за полупериод; fi - 3 - 7 - относительное значение зар д Т ного напр жени  накопител  (батареи); t/3 - действительное значение напр жени  зар жаемой батареи; т - амплитудное значение напр жени  источника; - частна  производна  от коэффициента формы тока по относительному зар дному напр жению . Дл  управлени  величиной /ср но указанному закону потребуетс  применить замкнутую или параметрическую систему управлени  зар дом, включив ее в состав регул тора 5. Регулировани  величины /ср достичь управлением величиной эталонного напр жени . Предмет изобретени  Способ зар да аккумул торной батареи утем регулировани  выпр мленного тока исочника переменного напр жени  изменением оотнощени  между напр жени ми источниа и зар жаемой батареи, отличающий  тем, что, с целью улучшени  удельных нергетических показателей систем зар да, процессе зар да измен ют соотношение ежду мгновенным значением напр жени  сточника и напр жением батареи, дл  чего каждом полунериоде напр жени  источниа измер ют его мгновенное значение, полученный результат сравнивают с эталонным напр жением и фиксируют два момента достижени  равенства сравниваемых напр жений в иервой и второй половинах полупериода соответственно, а изменение соотношени  между напр жени ми источника и батареи

осуществл ют исключением из цепи зар да части батареи в первой половине полупериода от его начала до первого фиксируемого момента и исключением второй части батареи между вторым фиксируемым моментом и концом полупериода.

ii t2S)

) Фиг. 2

и.

J-L221

г;