SU744845A1

SU744845A1 - Charging system

Info

Publication number: SU744845A1
Application number: SU782585746A
Authority: SU
Inventors: Олег Григорьевич Потанин
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1978-03-01
Publication date: 1980-06-30

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам дл зар да двухсекционных аккумул то ных батарей АБ, используемых в автономных системах электроснабжени на основе трехфазных источников переменного тока. Известно устройство дл зар да двухсекционной АБ, содержгицее трехфазный источник переменного тока, двухполупериодный мостовой выпр митель , входной своей диагональю подключенный к двум выводам трехфазного источника, а вьжодной диагональю - к одноименным клеммам АБ, вывод средней точки которой соединен е третьим выводом трехфазного источ ника l . Ток зар да этого устройства ограничен сопрогивлением, склгщывагощимс из омического сопрютивлени вентилей выпр мител и внутренних сопротивлений трехфазного источника переменног тока и АБ. Поэтому така система облгщает сравнительно низкими удельными энергетическими показател ми. Отсутствие возможности регулировани тока зар да АБ ограничивает применение этого зар дного устройства в автономных системах электроснабжени . Кроме того, данное устройство позвол ет осуществл ть зар д АБ лишь до удвоенного линейного амплитудного значени напр жени источника. Известно и другое устройство дл зар да двухсекционной АБ, содержагаее трехфазный источник переменного тока , подключенный через выпр митель, выполненный по схеме Ларионова, к АБ, вывод средней точки которой через управл емый токоограничивающий дроссель подключен к нейтрали источника 2 . Известное устройство имеет сравнительно большое количество силовых полупроводниковых элементов (шесть) и дроссель, что обусловливает большие массу и габариты выпр мител . Такое устройство обеспечивает зар д АБ только до удвоенного значени амплитуды фазного напр жени , что также ограничивает его удельные энергетические показатели. Известно также устройство дл зар да двухсекционной АБ, содержащее трехфазный источник переменного тока с трем выводами, мостовой выпр митель , образованный двум вентильными цепочками, кажда из которых выполнена из двух соединеннЕлх последовательно - согласно вентилей общий катодный вывод которых подключен к положительной, а анодный - к отрицательной клеммам ЛБ, полупроводниковый регул тор зар дного тока , включенный между одним выводом источника и выводом средней точки АБ и блок контрол напр жени и управлени регул тором З.The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for charging two-cell AB batteries used in autonomous power supply systems based on three-phase AC sources. A device is known for charging a two-section AB, containing a three-phase AC source, a full-wave bridge rectifier connected to two terminals of a three-phase source with its diagonal input and an AB terminal of the same name, the output of the midpoint of which is connected to the third output of a three-phase source. . The charge current of this device is limited by co-current resistance, which is limited by the ohmic co-connection of the rectifier valves and the internal resistances of the three-phase AC source and the AB. Therefore, such a system has relatively low specific energy indicators. The inability to regulate the charge current of the AB limits the use of this charging device in autonomous power supply systems. In addition, this device allows the battery to charge only up to twice the linear amplitude value of the source voltage. Another device for charging a two-section AB is known, containing a three-phase AC source connected via a rectifier made according to the Larionov scheme to the AB, whose midpoint output is connected to the source 2 neutral through a controlled current-limiting choke. The known device has a relatively large number of power semiconductor elements (six) and a choke, which causes a large mass and dimensions of the rectifier. Such a device provides an AB charge only up to twice the value of the amplitude of the phase voltage, which also limits its specific energy performance. It is also known a device for charging a two-section AB containing a three-phase AC source with three leads, a bridge rectifier formed by two valve chains, each of which is made of two connected in series - according to the valves the common cathode lead of which is connected to the positive one and the anode one to negative terminals LB, a semiconductor charge current regulator connected between one source terminal and the midpoint terminal of the battery and a voltage and control unit for the regulator Z.

Это устройство обеспечивает зар д АБ всего лишь до удвоенного значени амплитуды напр жени источника, что ограничивает его удельные энергетические показатели.This device provides a battery with a charge of only up to twice the amplitude of the source voltage, which limits its specific energy performance.

Цель изобретени - улучшение удельных энергетических показателейThe purpose of the invention is to improve the specific energy indicators

Указанна цель достигаетс тем, что устройтсво снабжено двум кондесатора1ЛИ , один из -которых включен между точкой соединени вентилей первой вентильной цепочки и другим выводом источника, а другой конденстор - re) точкой соединени вентилей второй вентильной цепочки и третьим выводом источника, при этом вентильные цепочки соединены между собой последовательно - согласно, а точка их соединени подключена к выводу средней точки аккумул торной батареи.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with two condensers OR, one of which is connected between the connecting point of the valves of the first valve chain and the other source terminal, and the other condenser - re) the connecting point of the valves of the second valve chain and the third terminal of the source, while the valve chains are connected they consistently agree with each other, and their connection point is connected to the middle point of the battery.

На фиг.1 представлена принципиална электрическа схема устройства; на фиг.2 - то же, вариант.Figure 1 shows the circuit diagram of the device; figure 2 - the same option.

Устройство содержит трехфазный источник 1 переменного тока с трем выводами 2-4, два конденсатора Гз, б , две вентильные цепочки 7,8 и 9,10 соответственно; блок регулировани зар дного тока, содержшций два встречно-параллельно включенных тиристора 11,12, секции 13,14 бг1тареи и блок 15 контрол напр жени и управлени тиристорами, подключегнный к клеммам 16 и 17 батареи. Точка 18 соединени вентильных цепочек соединена через блок регулировани зар дного тока с выводом 3.The device contains a three-phase AC source 1 with three terminals 2-4, two capacitors GZ, b, two valve chains 7.8 and 9.10, respectively; the charge current control unit, the contents of two anti-parallel-connected thyristors 11,12, sections 13,14 bg tarey and block 15 for monitoring and controlling the thyristors connected to terminals 16 and 17 of the battery. The point 18 of the connection of valve chains is connected via a charge control unit with a terminal 3.

При отключенном блоке регулировани зар дного тока (тиристоры 11,12 закрыты) устройство обеспечивает зар д АБ до напр жени , равного амплитуде линейного напр жени источника , что соответствует режиму минимального зар дного тока, а при полностью включенном блоке регулировани - до значени , близкого к учетверенной величине амплитуды линейного напр жени источника, что соответствует режиму максимального зар ного тока.When the charge current control unit is off (thyristors 11, 12 are closed), the device provides a battery charge up to a voltage equal to the amplitude of the source line voltage, which corresponds to the minimum charge current mode, and with a fully on control unit up to a value close to quadruple the magnitude of the linear voltage source, which corresponds to the mode of the maximum charged current.

Устройство (фиг.1) при включенном блоке регулировани зар днохо тока работает следуюгдим образом.The device (Fig. 1), with the charge-current control unit switched on, works in the following way.

Фазные обмотки 19,20 и 21 трехфазного источника соединены в треугольник и напр жение АБ более чем в два раза превышает амплитудное значение Фазного напр жени . ТогдаThe phase windings 19, 20 and 21 of the three-phase source are connected in triangle and the voltage of the battery is more than twice the amplitude value of the phase voltage. Then

в одни, названные условно положительными , полупериоды изменени напр жени первой Фазы 19, при которых потенциал вывода 2, будет осуществл тьс зар д конденсатора 5 с пол рностью , показанной на фиг.1, до амплитудного значени напр жени первой фазы цепи: вывод 3, тиристор 12, вентиль 7, конденсатор 5, вывод 2. В следующие - отрицательные полупериоды изменени напр жени первой фазы, при которых потенциал вывода 2 выше потенциала выходного вывода 3, к секции 13 батареи прикладываетс суммарное напр жение, складывающеес из мгновенного значени напр жени первой фазы 19, увеличивающегос по абсолютной величине от нул до своей амплитуды Е„ и напр жени на конденсаторе 5 равного по величине Е . При достижении этого cyNmiapHoro напр жени значени , равного на секции 13 батареи , открываетс вентиль 8 и происходит зар д секции 13 по цепи: вывод 2, конденсатор 5, вентиль 8, секци 13, тиристор 11, вывод 3.in one, called conditionally positive, half-periods of voltage variation of the first Phase 19, at which the potential of pin 2, the capacitor 5 with polarity shown in Fig. 1 will be charged to the amplitude value of the voltage of the first phase of the circuit: pin 3, thyristor 12, valve 7, capacitor 5, pin 2. The following negative negative periods of voltage variation of the first phase, at which the potential of pin 2 is higher than the potential of output pin 3, the total voltage applied to section 13 of the battery is the sum of the instantaneous value April voltage of the first phase 19, uvelichivayuschegos absolute value from zero to its amplitude E "and the voltage across the capacitor 5 equal in magnitude E. Upon reaching this cyNmiapHoro voltage value equal to section 13 of the battery, valve 8 is opened and section 13 is charged via the circuit: pin 2, capacitor 5, gate 8, section 13, thyristor 11, pin 3.

Аналогичным образом происходдит зар д другой секции 14 батареи от второй фазы 20 трехфазного источника переменного тока через конденсатор 6 который в один полупериод изменени напр жени второй фазы зар жаетс с пол рностью, показанной на фиг.1, до амплитудного значени напр жени Е второй фазы 20 по цепи: вывод 4 конденсатор 6, вентиль 9, тиристор 11, вывод 3, а в следугссчий полупериод разр жаетс на секцию 14 по цепи: вывод 3, тиристор 12, секци 14, вентиль 10, конденсатор б, вывод 4.Similarly, the charge of another section 14 of the battery from the second phase 20 of a three-phase AC power source occurs through a capacitor 6 which in one half-period of the voltage variation of the second phase is charged with polarity shown in Fig. 1 to the amplitude value of the voltage E of the second phase 20 along the circuit: pin 4, capacitor 6, valve 9, thyristor 11, pin 3, and in the next half period it is discharged into section 14 along the circuit: pin 3, thyristor 12, section 14, valve 10, capacitor b, pin 4.

Отличительные особер1ностк устройства (фиг.2) состо т в том, что в качестве вентилей 8 и 10 использованы тиристоры 11 и 12 блока регулировани зар дного тока, а точка 18 соединени вентилей 7 и 9 подключена к второму выводду трехфазного источника переменного тока непосредственно . Такое схемное решение позвол ет сократить количест зо полупроводниковых элементов, что уменьшает массу и габариты устройства, увеличи 1ает его КПД и в целом улучшает удел,ьные энергетические показатели. Кроме того, такое схемное решение позвол ет еще более расширить диапазон редулировани зар ддиого тока (напр жени ), обеспечив регулирование зар дного тока от нул до максимального значени , а зар дного напр жени от нул до учетверенного значени амплитуды фазного напр жени источника .A distinctive feature of the device (Fig. 2) is that the thyristors 11 and 12 of the charge control unit are used as gates 8 and 10, and the point 18 of the gates 7 and 9 is connected to the second output of the three-phase AC source directly. Such a circuit solution allows one to reduce the number of semiconductor elements, which reduces the weight and dimensions of the device, increases its efficiency and improves the overall energy performance in general. In addition, such a circuit solution allows even more expansion of the range of charge voltage (voltage), providing control of the charge current from zero to the maximum value, and charge voltage from zero to the quadruple value of the source voltage phase amplitude.

Claims

The proposed ycTpoficTBO for charging a two-compartment battery compared to the prototype allows increasing the efficiency by using reactive current-limiting and high resistance, reducing the weight and size of a three-phase AC source with the same value of AB voltage, which provides an improvement in the specific energy indicators of the device. Claims of the Invention A charging system comprising a two-compartment battery with a midpoint terminal, a three-phase AC source with three terminals, two valve chains, each of which is made of two valves connected in series, and the cathode of the valve chain is connected to a positive and the anode of the other valve of the second chain is connected to the negative terminals of the battery, the semiconductor control current of the torus is connected between one source terminal and the center point terminal a multiplier battery, and a voltage monitoring and control unit, in order to improve the specific energy indicators, it :: is packed with two capacitors, one of which is connected between the connection point of the valves of the first chain 1 by another source terminal, and the other capacitor is between, the remote control point of the connection and the third output of the source, while the valve chains are connected in series with each other, and their connection point is connected to the middle point of the battery. Sources of information taken into account in the examination of 1. Fursov S.P. Rectifiers for charging batteries, Chisinau, Maps Moldovan Sche, 1966, p.69, fig.44.

2.Certificate of the USSR N 399944, cl. H 02 J 7/23, 1973.

3. USSR author's certificate number 470022, cl. H 02 j 7/34, 1975.

figure 1

FI.2