SU782039A2

SU782039A2 - Storage battery charging device

Info

Publication number: SU782039A2
Application number: SU782671479A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Григорьевич Николаев; Олег Григорьевич Потанин; Леонид Станиславович Гац
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им. А.Ф.Можайского
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1978-10-06
Publication date: 1980-11-23

Description

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для ускоренного заряда аккумуляторов асимметричным током от источника переменного тока и. может быть использовано как на под-5 вижных объектах, так и в стационарных условиях.The invention relates to electrical engineering, is intended for accelerated charging of batteries with asymmetric current from an AC source and It can be used both at mobile facilities and in stationary conditions.

По основному авт. св. № 580612 известно устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее одно- 10 фазный источник переменного тока, токоограничивающее индуктивное сопротивление, выполненное в виде линейного дросселя с двумя полуобмотками, двухполупериодный мостовой выпрямитель, 15 катоды вентилей которого соединены с положительной выходной клеммой для подключения аккумуляторной батареи, а клеммы входной диагонали - с источ-г ником переменного тока, при этом по- jq луобмотки дросселя включены в два смежных плеча мостового выпрямителя, прилегающие к отрицательной клемме моста, а вывод средней точности дросселя соединен с отрицательной выход- . ной клеммой подключения батареи £lj| .According to the main author. St. No. 580612, there is known a device for charging a battery containing a one-10 phase alternating current source, current-limiting inductive resistance made in the form of a linear inductor with two half-windings, a half-wave bridge rectifier, 15 valve cathodes of which are connected to a positive output terminal for connecting the battery, and the terminals of the input diagonal are with an AC source, while the jq loops of the inductor are included in two adjacent arms of the bridge rectifier adjacent to the negative terminal of the bridge, and the medium-precision output of the inductor is connected to the negative output -. battery terminal £ lj | .

Это устройство обеспечивает заряд батареи до напряжения, не превышающего половины амплитудного значения напряжения источника переменного то2 ка. Вследствие автотрансформаторной связи полуобмоток токоограничивающего дросселя (с коэффициентом трансформации, равным двум) энергия источника в этом устройстве передается в батарею одновременно электрическим и электромагнитным путями, в результате чего типовая мощность полудросселей уменьшается, а устройство в целом характеризуется высокими удельными энергетическими показателями.This device provides a battery charge up to a voltage not exceeding half the amplitude value of the voltage of an alternating current source. Due to the autotransformer coupling of the semi-windings of the current-limiting inductor (with a transformation coefficient equal to two), the source energy in this device is transmitted to the battery simultaneously by electric and electromagnetic paths, as a result of which the typical power of the half-inductors decreases, and the device as a whole is characterized by high specific energy indices.

Недостатком известного зарядного устройства является относительно невысокая эффективность процесса заряда, обуславливаемая поляризацией электрохимической системы аккумуляторов при прохождении через них униполярных импульсов тока. Поэтому их заряд осуществляют с малой плотностью тока, и скорость передачи энергии источника в батарею, оцениваемая величиной зарядной мощности, имеет невысокое значение.A disadvantage of the known charging device is the relatively low efficiency of the charging process, due to the polarization of the electrochemical system of the batteries when unipolar current pulses pass through them. Therefore, their charge is carried out with a low current density, and the rate of energy transfer of the source to the battery, estimated by the value of the charging power, is of low value.

Цель изобретения - увеличение скорости передачи электрической энергии источника в батарею.The purpose of the invention is to increase the transmission rate of electrical energy of the source to the battery.

Указанная цель, достигается тем, что устройство снабжено ячейкой из двух последовательно включенных электролитических конденсаторов, точка со3 единения которых подключена к положительйой выходной клемме, а два других вывода - к клеммам источника переменного тока.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a cell of two series-connected electrolytic capacitors, the connection point of which is connected to the positive output terminal, and the other two outputs are connected to the terminals of the AC source.

Это обеспечивает формирование разнополярных импульсов при заряде аккумуляторной батареи, что позволяет уменьшить ЭДС поляризации, увеличить плотность тока и увеличить скорость передачи .энергии источника в батарею. Кроме того, обеспечивается заряд батареи до амплитудного значения напряжения источника переменного тока, что также способствует увеличению передачи энергии источника в батарею.This ensures the formation of bipolar pulses when charging the battery, which reduces the polarization EMF, increases the current density and increases the rate of transfer of the source energy to the battery. In addition, the battery is charged up to the amplitude value of the voltage of the AC source, which also contributes to an increase in the transfer of energy from the source to the battery.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для заряда аккумуляторной батареи.The drawing shows a circuit diagram of a device for charging a battery.

Оно содержит источник 1 переменного тока, два вентиля 2 и 3, соответственно подключенные анодами к клеммам 4 и 5 источника 1, а катодами к положительной клемме для подключения аккумуляторной батареи 6, отрицательная клемма которой подключена к выводу средней точки линейного дрос селя 7, два электролитических конденсатора 8 и 9,. точка соединения которых соединена с положительной клеммой батареи 6. Полуобмотка 10 дросселя 7 и конденсатор 8 свободными выводами подключены к клемме 4, а полуобмотка 11 и конденсатор 9 - к клемме 5 источника 1.It contains an AC source 1, two valves 2 and 3, respectively connected by anodes to the terminals 4 and 5 of source 1, and by cathodes to a positive terminal for connecting the battery 6, the negative terminal of which is connected to the midpoint of the linear throttle 7, two electrolytic capacitor 8 and 9 ,. the connection point of which is connected to the positive terminal of the battery 6. The half-winding 10 of the inductor 7 and the capacitor 8 with free leads are connected to terminal 4, and the half-winding 11 and capacitor 9 are connected to terminal 5 of source 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Заряд аккумуляторной батареи осуществляется за счет пропускания через нее асимметричного тока, который формируется иэ постоянной и переменной составляющих. Постоянная состав~ лякяца'Ф'ёси^етрйчного тока заряда образуется однополярными импульсами тока, которые в одном полупериоде изменения напряжения источника проходят по цепи элементов 5-3-6-10-4, а в другом - по цепи 4-2-6-11-5. Однопо лярные импульсы тока проходят в тот момент времени, когда конденсатор 8(9) разряжается до нуля и открывается вентиль 2(3). В этот период конденсатор 9(8) заряжается от источника , 1 до его максимального напряжения и ·* разряжается в дальнейшем на бата&ею по цепи элементов 9-6-11 (8-6-10). Переменная составляющая асимметричного тока заряда в одном полупериоде изменения напряжения источника про’Q ходит по цепи элементов 5-9-6-10-4, а в другом - по цепи 4-8-6-11-5.The battery is charged by passing an asymmetric current through it, which is formed by a constant and variable component. The constant composition of the ~ lyakyak'F'ёshi ^ charge current is formed by unipolar current pulses, which in one half-cycle of the voltage change of the source pass through the circuit of elements 5-3-6-10-4, and in the other - along the circuit 4-2-6- 11-5. Unipolar current pulses pass at the moment when the capacitor 8 (9) is discharged to zero and valve 2 (3) opens. During this period, the capacitor 9 (8) is charged from the source, 1 to its maximum voltage and · * is subsequently discharged to a battery through the circuit of elements 9-6-11 (8-6-10). The alternating component of the asymmetric charge current in one half-cycle of the source voltage’s change passes through the circuit of elements 5-9-6-10-4, and in the other along the circuit 4-8-6-11-5.

Таким образом в предлагаемом устройстве за счет формирования асимметричного тока заряда и увеличения в 15 два раза по сравнению с известным максимального зарядного напряжения (практически без увеличения массы и габаритов всего устройства) существенно увеличена скорость передачи 2Q электрической энергии источника в батарею, уменьшены потери на внутреннем сопротивлении батареи за счет уменьшения сопротивления поляризации и в целом улучшены удельные энергетические показатели.Thus, in the proposed device due to the formation of an asymmetric charge current and an increase of 15 times compared with the known maximum charging voltage (practically without increasing the mass and dimensions of the entire device), the transmission rate of 2Q electric energy of the source to the battery is significantly increased, losses on internal resistance are reduced batteries by reducing polarization resistance and generally improved specific energy performance.

Claims

Claim

A device for charging a battery according to ed. St. No. 580612, characterized in that, in order to increase the rate of transmission of electric energy of the source to the battery, it is equipped with a cell of two series-connected electrolytic capacitors, the connection point of which is connected to the positive output terminal for connecting the battery, and the other two outputs of the cell to AC power source terminals,