SU741373A1

SU741373A1 - Device for charging-discharging storage battery

Info

Publication number: SU741373A1
Application number: SU782576899A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Бредихин; Леонид Васильевич Козелков; Емельян Васильевич Пугачев; Борис Яковлевич Розеншток
Original assignee: Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1978-01-30
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1980-06-15

Description

II

изобретение относитс к системам энергоснабжени и может найти применение, в частности при эксплуатации аккумул торны .х батарей.The invention relates to power supply systems and can be used, in particular, in the operation of batteries.

Известно устройство дл зар да аккумул торной батареи состо щее из тре.х источников питани , задающего генератора, блока управлени , устройства задержки и триггера . С помощью этого устройства можно получить пр мые и обратные импульсы, но эти импульсы не пр моугольные 1. Недостатки этого устройства - наличие трех источников питани и сложность схем коммутации и управлени тиристорами.A device for charging a battery consisting of three power sources, a master oscillator, a control unit, a delay device and a trigger is known. With this device you can receive forward and reverse pulses, but these pulses are not rectangular 1. The disadvantages of this device are the presence of three power sources and the complexity of the switching circuits and thyristor control.

Известно также устройство, содержащее источник посто нного напр жени , блок управлени , два тиристора, два переменных и один посто нный резисторы, диод и коммутирующий конденсатор. Нагрузкой устройства вл етс зар жаемый химический источник тока. При очередном открывании тиристоров в цепи нагрузки протекает асимметричный ток, состо щий из чередующихс пр мых и обратных импульсов 2.It is also known a device comprising a constant voltage source, a control unit, two thyristors, two variables and one constant resistor, a diode and a switching capacitor. The load on the device is a charged chemical current source. At the next opening of the thyristors in the load circuit, an asymmetric current flows, consisting of alternating forward and reverse pulses 2.

Недостатки устройства - зависимость амплитуды обратных импульсов от степениThe disadvantages of the device is the dependence of the amplitude of the reverse pulses on the degree

зар женности химического источника тока. При разр женном химическом источнике тока его ЭДС мала, значит и мала амплитуда обратных импульсов тока. По мере зар да химического источника тока эта амплитудаchemical current source. With a discharged chemical source of current, its emf is small, which means that the amplitude of reverse current pulses is small. As the current source is charged, this amplitude

5 возрастает, и дл ее стабилизации необходимо наличие специального стабилизатора; низка коммутационна способность, особенно про вл юща с при сильно разр женно .м химическом источнике тока, или при необходимости увеличени амплитуды обратного импульса; низкий КПД, так как при открытом коммутирующем тиристоре вс энерги бесполезно тер етс на добавочном резисторе, и невозможность получени обратных импульсов в случае применени нагрузки, не содержащей ЭДС.5 increases, and a special stabilizer is necessary for its stabilization; low switching capacity, especially when severely damaged by a chemical current source, or, if necessary, an increase in the amplitude of the reverse pulse; low efficiency, since with open thyristor switching, all energy is uselessly lost on the additional resistor, and the inability to receive reverse pulses when a load that does not contain an emf is applied.

1515

Наиболее близким к изобретению вл етс зар дное устройство, состо щее из двух источников посто нного напр жени , двух рабочих тиристоров, двух переменных резисторов , коммутирующего конденсатора,Closest to the invention is a charging device consisting of two sources of constant voltage, two working thyristors, two variable resistors, a switching capacitor,

20 включенного между анодами тиристоров, и блока управлени тиристорами. Положительный полюс каждого из источников соединен с отрицательным полюсом другого через последовательно соединенные переменный резистор и тиристор. Тиристор нодключен катодом к отрицательному полюсу источника . Отрицательные полюса источников посто нного напр жени образуют выходные клеммы устройства, к которым подключаетс аккумул торна батаре 3.20 connected between the thyristor anodes, and the thyristor control unit. The positive pole of each of the sources is connected to the negative pole of the other through a series-connected variable resistor and thyristor. The thyristor is connected by a cathode to the negative pole of the source. The negative poles of the DC voltage sources form the output terminals of the device to which the battery 3 is connected.

Недостаток устройства - ухудшение коммутации тиристоров по дмере увеличени разницы в амплитудах и длительност х пр мого и обратного импульсов. С увеличением разницы в амплитудах ухудшаютс услови гашени импульса с большей амплитудой. С увеличением разницы в длительност х ухудшаютс услови запирани узкого импульса за счет неполного зар да конденсатора , так как увеличение разницы в амплитудах сопровождаетс увеличением разницы в длительност х, и это особенно ухудшает коммутацию.The drawback of the device is the deterioration of the thyristor switching over the axis of increasing the difference in the amplitudes and durations of the forward and reverse pulses. As the difference in amplitudes increases, the conditions for damping the pulse with a larger amplitude deteriorate. With an increase in the difference in durations, the conditions for locking the narrow pulse due to an incomplete charge of the capacitor deteriorate, since an increase in the difference in amplitudes is accompanied by an increase in the difference in durations, and this especially impairs switching.

Общим недостатком указанных устройств вл етс невозможность получени на выходе пауз после пр мых и обратных импульсов , что существенно вли ет на качество зар да аккумул торов, так как паузы между импульсами положительно вли ют на процесс зар да. Это объ сн етс снижением ЭДС пол ризации в момент отсутстви тока, что в конечном итоге приводит к уменьшению фиктивной составл ющей внутреннего сопротивлени батарей.A common drawback of these devices is the impossibility of receiving pauses at the output after forward and reverse pulses, which significantly affects the quality of the battery charge, since the pauses between the pulses have a positive effect on the charge process. This is due to a decrease in the emf of polarization at the moment when there is no current, which ultimately leads to a decrease in the fictitious component of the internal resistance of the batteries.

Цель изобретени - улучшение качества процесса зар да химических источников тока- за счет создани пауз после пр мых и обратных импульсов.The purpose of the invention is to improve the quality of the process of charging chemical current sources by creating pauses after forward and reverse pulses.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены два коммутирующих тиристора, другой коммутирующий конден .сатор и ограничивающий резистор, включенный между коммутирующими конденсаторами . Положительный полюс одного источника объединен с отрицательным полюсом другого и совместно образуют вывод средней точки общего источника. Анод одного коммутирующего тиристора соединен с положительным полюсом общего источника, а его катод - с отрицательным полюсом через последовательно соединенные один ко.мутирующий конденсатор и один переменный резистор, катод второго коммутирующего тиристора соединен с отрицательным полюсом общего источника, а его анод- с положительным полюсом через последовательно соединенные другой коммутирующий конденсатор и другой переменный резистор , точки соединени коммутирующих конденсаторов и переменных резисторов соединены через два рабочих тиристора, включенных последовательно в провод щем направлении, а вывод средней точки общего источника и точка соединени рабочих тиристоров образуют выходные клеммы устройства .The goal is achieved by the fact that two switching thyristors, another switching capacitor, and a limiting resistor connected between the switching capacitors, are inserted into the device. The positive pole of one source is combined with the negative pole of another and together form the derivation of the midpoint of a common source. The anode of one switching thyristor is connected to the positive pole of the common source, and its cathode to the negative pole is connected in series with a single commutating capacitor and one variable resistor, the cathode of the second switching thyristor is connected to the negative pole of the common source, and its anode to the positive pole through another switching capacitor and another variable resistor connected in series, the connection points of switching capacitors and variable resistors are connected through two working thyristors connected in series in the conductive direction, and the output of the midpoint of the common source and the connection point of the working thyristors form the output terminals of the device.

На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого устройства.The drawing shows a schematic diagram of the proposed device.

Устройство содержит два рабочих тиристора 1 и 2, два коммутирующих тиристораThe device contains two working thyristors 1 and 2, two commuting thyristors

3и 4, коммутирующие конденсаторы 5 и б, ограничивающий резистор 7, два переменных резистора 8 и 9, два источника посто нного напр жени 10 и 11, блок управлени 12, аккумул торную батарею 13.3 and 4, switching capacitors 5 and b, a limiting resistor 7, two variable resistors 8 and 9, two constant voltage sources 10 and 11, a control unit 12, a battery 13.

Положительный полюс источника 10 соединен с отрицательным полюсом источника 11 и образует среднюю точку общегоThe positive pole of source 10 is connected to the negative pole of source 11 and forms the midpoint of the common

источника. Анод тиристора 1 соединен с .катодом тиристора 2. К точке их соединени и к средней точке общего источника подключена нагрузка. Катод тиристора 1 через переменный резистор 9 соединен с source. The anode of the thyristor 1 is connected to the thyristor 2 cathode. A load is connected to the point of their connection and to the midpoint of the common source. The cathode of the thyristor 1 through a variable resistor 9 is connected to

отрицательным полюсом источника 10, а анод тиристора 2 через переменный резистор 8 - с положительным полюсом источника 11. Анод коммутирующего тиристора 3 св зан с положительным полюсом источника 11, а его катод - с катодом рабочегоthe negative pole of the source 10, and the anode of the thyristor 2 through a variable resistor 8 - with the positive pole of the source 11. The anode of the switching thyristor 3 is connected to the positive pole of the source 11, and its cathode - with the cathode of the working

0 тиристора 1 через коммутирующий конденсатор 5. Катод коммутирующего тиристора0 thyristor 1 through switching capacitor 5. Cathode of switching thyristor

4св зан с отрицательным полюсом источника 10, а его анод - с анодом рабочего тиристора 2 через другой коммутирующий4cv is connected to the negative pole of source 10, and its anode is connected to the anode of working thyristor 2 via another commuting

J конденсатор 6. Катод тиристора 3 соединен с анодом тиристора 4 через ограничивающий резистор 7. Управл ющие электроды тиристоров 1-4 подключены к управл ющему блоку 12. При подаче управл ющего импульса на один из рабочих тиристоров ( например 1), последний открываетс , и пр мой ток течет по цепи положительный полюс источника посто нного напр жени 10, аккумул торна батаре 13, тиристор 1, резистор 9, отрицательный полюс источника 10 посто нного напр жени . При подаче управл ющего импульса на тиристор 3 последний открываетс и цепь зар да аккумул торной батареи обесточиваетс до момента открыти второго тиристора 4. Таким образом , получаетс пауза. Конденсатор 6J capacitor 6. The cathode of the thyristor 3 is connected to the anode of the thyristor 4 through a limiting resistor 7. The control electrodes of the thyristors 1-4 are connected to the control unit 12. When a control pulse is applied to one of the working thyristors (for example, 1), the latter opens, and the direct current flows through the circuit the positive pole of the constant voltage source 10, the battery 13, the thyristor 1, the resistor 9, the negative pole of the constant voltage source 10. When a control pulse is applied to the thyristor 3, the latter opens and the battery charge circuit is de-energized until the second thyristor 4 is opened. Thus, a pause is obtained. Condenser 6

0 разр жаетс через резисторы 7 и 8, конденсатор 5, зар жа сь до напр жени , равного сумме напр жений источников 10 и 11, подает положительный потенциал к аноду тиристора 1, вследствие чего последний закрываетс . По окончании зар да конденсатора 5 закрываетс тиристор 3. Конденсаторы 5 и 6, перезар жаютс через резисторы 8, 9 и 7 от источников-10 и 11.0 is discharged through resistors 7 and 8, capacitor 5, being charged to a voltage equal to the sum of the voltages of sources 10 and 11, supplies a positive potential to the anode of the thyristor 1, as a result of which the latter is closed. At the end of the charge of capacitor 5, thyristor 3 is closed. Capacitors 5 and 6 are recharged through resistors 8, 9 and 7 from sources 10 and 11.

Тиристоры 4 и 2 второго плеча работают 0 аналогично.Thyristors 4 and 2 of the second arm work 0 in a similar way.

При поочередном открывании тиристоров 1 и 3 и 2 и 4 по цепи нагрузки течет импульсный ток, состо щий из чередующихс пр мых и обратных импульсов с паузами . Амплитуда пр мых и обратных импульсов устанавливаетс соответственно переменными резисторами 9 и 8.When the thyristors 1 and 3 and 2 and 4 are alternately opened, a pulsed current flows through the load circuit, consisting of alternating forward and reverse pulses with pauses. The amplitudes of the forward and reverse pulses are set by variable resistors 9 and 8, respectively.

В блоке управлени 12 предусмотрено регулирование в заданных пределах частоThe control unit 12 provides for regulation within the specified limits often

Claims

Claim

A device for charging and discharging a storage battery containing two variable resistors, two operating thyristors, a switching capacitor, two DC voltage sources and a thyristor control unit, characterized in that, in order to improve the quality of the process of charging chemical current sources, they are introduced into the device two switching thyristors, another switching capacitor and a limiting resistor connected between the switching capacitors, both of which 20 DC voltage sources are connected in series and form a common source with a midpoint output, the anode of one switching thyristor is connected to the positive pole of the common source, and its cathode is connected to the negative pole through one switching capacitor and one variable resistor connected in series, the cathode of the second switching thyristor is connected to the negative pole of the common source, and its anode - with a positive pole through a series-connected other switching capacitor and another variable resistor, the connection points of the switching capacitor tori and variable resistors are connected via two working thyristor connected in series in the conducting direction, and the average output point and a common source connecting point of thyristors form a working device output terminals.