SU773828A1

SU773828A1 - Device for charging storage battery with asymmetric current

Info

Publication number: SU773828A1
Application number: SU782690313A
Authority: SU
Inventors: Юрий Анатольевич Артемьев; Александр Михайлович Колоколкин; Юрий Николаевич Лавковский; Сергей Михайлович Колоколкин; Владимир Александрович Демидов
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского; Предприятие П/Я Р-6284
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1980-10-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ(54) DEVICE FOR CHARGING BATTERY ACCUMULATOR ASYMMETRIC CURRENT

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах, предназначенных дл зар да и разр да аккумул торных батарей.The invention relates to electrical engineering and can be used in devices designed to charge and discharge batteries.

Известно устройство дл зар да аккумул торных батарей асимметричным током, содержащее выпр митель, выход которого через сглаживающий реактор подключен к аккумул торной батарее, параллельно которой включен тиристорный ключ с емкостной коммутацией 1.A device for charging batteries with an asymmetric current is known, which contains a rectifier whose output through a smoothing reactor is connected to a battery, in parallel with which a thyristor switch with capacitive switching 1 is turned on.

Однако устройство не позвол ет регулировать величину разр дного импульса тока, котора определ етс величиной зар дного тока и параметрами узла коммутации тиристорного ключа.However, the device does not allow adjusting the magnitude of the discharge current pulse, which is determined by the magnitude of the charging current and the parameters of the switching node of the thyristor switch.

Наиболее близким по технической сущности к данному вл етс устройство, содержащее управл емый выпр митель, выход которого через сглаживающий реактор и инвертор подключен к выходным выводам, формирователь импульсов, выход которого соединен с управл ющими входами вентилей инвертора, датчик тока разр да и генератор пр моугольных импульсов 2.The closest in technical essence to this is a device containing a controlled rectifier whose output through a smoothing reactor and an inverter is connected to the output terminals, a pulse shaper, the output of which is connected to the control inputs of the inverter valves, a discharge current sensor and a rectangular generator pulses 2.

Устройство не обеспечивает высокой надежности работы и точности стабилизацииThe device does not provide high reliability and accuracy of stabilization.

разр дного импульса тока, так как между выходом генератора пр моугольных импульсов и входом формировател импульсов включен узел управл емой задержки , посто нна времени которого зависит от величины разр дных импульсов тока и имеет значительную временную и температурную нестабильность. Кроме этого, сбои в работе генератора пр моугольных импульсов привод т к значительным изменени м величины разр дного импульса тока .of the discharge current pulse, since between the output of the square-wave generator and the input of the pulse former there is a controlled delay node, the time constant of which depends on the magnitude of the discharge current pulses and has considerable temporal and temperature instability. In addition, malfunctions in the operation of the square pulse generator lead to significant changes in the magnitude of the discharge current pulse.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы и точности стабилизации разр дного импульса тока.The aim of the invention is to increase the reliability of operation and the accuracy of stabilization of the discharge current pulse.

Поставленна цель достигаетс тем, что ,5 в устройство дл зар да аккумул торной батареи асимметричным током, содержащее управл емый выпр митель, выход которого через сглаживающий реактор и инвертор подключен к выходным выводам, формирователь импульсов, выход которого соединен с управл ющими входами вентилей инвертора , датчик тока разр да и генератор пр моугольных импульсов, введены задатчик тока разр да и узел сравнени , причем один вход узла сравнени соединен с выходамиThe goal is achieved by the fact that, 5, an asymmetric current is charged to the battery charging device, which contains a controlled rectifier whose output through a smoothing reactor and an inverter is connected to the output terminals, a driver of the pulses, the output of which is connected to the control inputs of the inverter valves, a discharge current sensor and a square pulse generator; a discharge current adjuster and a reference node are introduced, with one input of the comparison node connected to the outputs

задатчика тока разр да и датчика тока разр да , на другой вход подан сигнал пропорциональный мгновенному значению напр жени на выходе выпр мител , выход - к одному входу формировател импульсов, другой вход которого соединен с рыходом генератора пр моугольных импульсов. При этом узел сравнени состоит из интегратора, вход которого через резисторы подключен к входам узла сравнени , выход через нуль-орган соединен с выходом узла сравнени , а через диод - с входом инвертора. Кроме того, интегратор шунтирован электронным ключом, например на полевом транзисторе, управл ющий вход которого соединен с выходом системы управлени управл емого выпр мител .the current setting of the discharge and the current sensor of the discharge, to another input is a signal proportional to the instantaneous value of the voltage at the output of the rectifier, the output to one input of the pulse former, the other input of which is connected to the output of the square pulse generator. In this case, the comparison node consists of an integrator, whose input is connected via resistors to the inputs of the comparison node, the output is connected via the null organ to the output of the comparison node, and through a diode to the input of the inverter. In addition, the integrator is shunted with an electronic key, for example, on a field-effect transistor, the control input of which is connected to the output of the control system of the controlled rectifier.

На чертеже приведена принципиальна электрическа блок-схема устройства.The drawing is a schematic electrical block diagram of the device.

Устройство содержит управл емый выпр митель 1, выход которого через сглаживающий реактор 2 соединен с входом инвертора 3, выполненного, например на двух неуправл емых 4, 5 и двух управл емых 6, 7 вентил х. В диагонали моста инвертора через дроссели задержки 8, 9 включена аккумул торна батаре 10. Вход системы 11 управлени выпр мителем 1 подключен к выходу регул тора 12 тока, на входы которого поступают сигналы с датчика 13 тока, датчика 14 напр жени и задатчика 15 тока. Управл ющие входы вентилей б, 7 подключены к выходу формировател 16 импульсов, один вход которого соединен с выходом узла 17 сравнени , а другой вход подключен к выходу генератора 18 пр моугольных импульсов , который св зан своими входами 19 и 20 с выходом датчика 13 тока и одним из выходов 21 системы 11 управлени . Один вход 22 узла 17 сравнени соединен с выходом задатчика 23 тока разр да и датчиком 24 тока разр да, а на другой вход 25 узла сравнени 17 подан сигнал, пропорциональный мгновенному значению напр жени на выходе выпр мител 1, который, например, может быть вз т с выхода 26 системы 11 управлени . Узел 17 сравнени состоит из интегратора 27 и нуль-органа 28. Интегратор шунтирован диодом 29 и электронным ключем 30, управл ющий вход которого соединен-с выходом 21 системы 11 управлени .The device contains a controlled rectifier 1, the output of which through a smoothing reactor 2 is connected to the input of an inverter 3, made, for example, on two uncontrolled 4, 5 and two controlled 6, 7 vents. In the diagonal of the inverter bridge, through the delay chokes 8, 9, the battery 10 is turned on. The input of the rectifier control system 11 is connected to the output of the current regulator 12, the inputs of which receive signals from the current sensor 13, voltage sensor 14 and current setter 15. The control inputs of the valves b, 7 are connected to the output of the pulse former 16, one input of which is connected to the output of the comparison node 17, and another input connected to the output of the square pulse generator 18, which is connected with its inputs 19 and 20 to the output of the current sensor 13 and one of the outputs 21 of the control system 11. One input 22 of the comparison node 17 is connected to the output of the discharge current setting device 23 and the discharge current sensor 24, and another input 25 of the comparison node 17 is given a signal proportional to the instantaneous value of the voltage at the output of the rectifier 1, which, for example, can tons from the output 26 of the control system 11. Comparison node 17 consists of an integrator 27 and a zero-body 28. The integrator is bridged by a diode 29 and an electronic switch 30, the control input of which is connected to the output 21 of the control system 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении питающих напр жений на выходе генератора 18 пр моугольных импульсов формируетс сигнал, при котором импульсы управлени на вентили 6, 7, инвертора не подаютс , и ток на выходе выпр мител 1, величина которого определ етс установкой задатчика тока 15, протекает через вентили 4, 5 инвертора 3 и аккумул торную батарею 10, зар жа ее.When the supply voltage at the output of the generator 18 of rectangular pulses is turned on, a signal is generated at which control pulses are not supplied to the valves 6, 7, the inverter, and the current at the output of the rectifier 1, the value of which is determined by the setting of the current generator 15, flows 5 of the inverter 3 and the battery 10, charging it.

В момент времени t ь определ емый параметрами генератора, на его выходе формируетс сигнал, который переводит выпр митель 1 в инверторный режим и подготавливает включение формировател импульсов 16. При этом напр жение на выходе выпр мител 1 и пропорциональное ему напр жение на выходе 26 системы 11 управлени начинает уменьшатьс , отслежива одну из фазных синусоид питающего выпр митель 1 напр жени . После того как напр жение на выходе 26 системы управлени 11 станет больше по абсолютной величине суммарного сигнала задатчика 23 тока разр да и датчика 24 тока разр да, напр жение на выходе инвертора 27 начинает измен тьс и при достижении определенной величины, определ емой порогом срабатывани нуль-органа 28, на выходе узла сравнени 17 по вл етс сигнал, включающий формирователь импульсов 16, который осуществл ет включение вентилей 6, 7 инвертора 3.At time t b determined by the parameters of the generator, a signal is generated at its output, which converts rectifier 1 to the inverter mode and prepares the switching on of the pulse shaper 16. At the same time, the voltage at the output of rectifier 1 and the output voltage 26 of the system 11 The control begins to decrease, tracking one of the phase sinusoids of the rectifier 1 voltage supply. After the voltage at the output 26 of the control system 11 becomes larger in absolute value of the sum signal of the discharge current setpoint 23 and the discharge current sensor 24, the voltage at the output of the inverter 27 also begins to change upon reaching a certain value determined by the zero threshold -organ 28, at the output of the comparison node 17, a signal appears that includes a pulse shaper 16 that turns on the valves 6, 7 of the inverter 3.

При включении вентилей 6, 7 происходит запирание вентилей 4, 5 (так как к ним прикладываетс обратное, напр жениеWhen valves 6, 7 are turned on, valves 4, 5 are locked (as the opposite is applied to them,

о аккумул торной батареи 10) и формируетс разр дный импульс тока, который протекает через вентили 6, 7, аккумул торную батарею 10 и инвертированный выпр митель 1: По мере увеличени (по абсолютной величине ) напр жени на выходе выпр мител 1 ток разр дного импульса уменьшаетс до нул . По сигналу «нуль-тока с датчика 13 тока генератор 18 пр моугольных импульсов возвращаетс в исходное состо ние и блокирует работу формировател 16 (импульсыA battery 10) and a discharge current pulse is generated that flows through the valves 6, 7, the battery 10 and the inverted rectifier 1: As the output voltage of the rectifier 1 increases, in absolute value, the discharge pulse current reduced to zero. On a "zero current" signal from the current sensor 13, the generator of 18 rectangular pulses returns to the initial state and blocks the operation of the driver 16 (pulses

O управлени вентил ми 6, 7 инвертора снимаютс ). Выпр митель 1 вновь открываетс и происходит формирование зар дного импульса тока. Ток зар да протекает по вентил м 4, 5 инвертора 3. Стабилизаци среднего значени разр дного импульса тока осуществл етс изменением сигнала на входе 22 узла 17 сравнени , который определ ет момент времени ta начала работы интегратора 27. Надежность работы устройства и точность стабилизации разр дного импульQ са тока повыщаютс за счет того, что момент включени вентилей 6, 7 инвертора не зависит от точности работы генератора 18 пр моугольных импульсов и системы управлени , а определ етс только величиной уставки задатчика тока разр да и величиной разр дных импульсов тока. Кроме того, при изменении напр жени питающей сети, момент включени вентилей 6, 7 инвертора 3 практически не измен етс , что обеспечивает инвариантность разр дных импульсовO control valves 6, 7 of the inverter are removed). Rectifier 1 opens again and a charge current pulse is formed. The charging current flows through the valves 4, 5 of the inverter 3. The average value of the discharge current pulse is stabilized by changing the signal at the input 22 of the comparison node 17, which determines the starting time ta of the integrator 27. The reliability of the device and the precision of the discharge current pulses are increased due to the fact that the moment of switching on the inverter valves 6, 7 does not depend on the accuracy of the generator of 18 rectangular pulses and the control system, but is determined only by the setting value of the discharge current limiter and The size of the discharge current pulses. In addition, when the supply voltage changes, the moment of switching on the valves 6, 7 of the inverter 3 remains almost unchanged, which ensures the invariance of the discharge pulses

J тока к колебани м питающего напр жени .J current to supply voltage fluctuations.

Claims

1. A device for charging a battery with an asymmetric current, containing a controlled rectifier, the output of which is connected to the output terminals via a smoothing reactor and an inverter, a rectifier control system, a pulse driver, the output of which is connected to the control inputs of the inverter gates, a sensor the discharge current and the generator of rectangular pulses, characterized in that, in order to increase the reliability of the operation and the accuracy of the stabilization of the discharge current pulse, a current / a discharge unit and a node cf are introduced into the device In this case, one input of the comparison node is connected to the outputs of the discharge current setting device and the discharge current sensor, the other input is connected to an element that generates a signal proportional to the instantaneous value of the voltage at the output of the rectifier, for example, to its control, outputs: one one input of the pulse former, the other input of which is connected to the output of the square pulse generator.

2. A device according to claim 1, characterized in that the comparison node consists of an integrator, the input of which is connected to the inputs of the comparison node through resistors, the output through the null organ is connected to the output of the comparison node, and through a diode to its input.

3. The device according to PP. 1, 2, characterized in that the integrator is shunted with an electronic key, for example, on a field-effect transistor, the control input of which is connected to the output of the control system of the controlled rectifier.

Information sources,

taken into account in the examination

1.Filatov V.I. Battery charge devices with an asymmetric current. - “Electrical industry. Seri "Converting technique, vol. 8/103/1978, p. 12-15.

2. USSR author's certificate for application number 2420920/07, cl. H 02 J 7/10, 1976.

and-44

///