SU892578A2

SU892578A2 - Device for charging storage battery with asymmetric current

Info

Publication number: SU892578A2
Application number: SU802903215A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Григорьевич Николаев; Владимир Константинович Быстров; Олег Григорьевич Потанин
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им. А.Ф.Можайского
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1981-12-23

Description

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

II

Изобретение относитс. к электро технике,касаетс вопросов зар да,формовки аккумул торных батарей асимметричным током.The invention relates to. to electrical engineering, with regard to the issues of charging, forming batteries with an asymmetric current.

Известно по основному авт. ев. 577609 устройство дл зар да аккумул торной ёатад)ей асимметричным током , содержащее источник переменного тока в виде трехфазного трансформатора , вторичньае обмотки которого включены последовательно так, что две обмотки соединены между собой последовательно-согласно и встречно с третьей обмоткой, мостовой выпр митель , выходной диагонали которого через токоограничивающеее сопротивление, например линейный дроссель, подключены к клеммам аккумул торной батареи, два конденсатора , включенных в два накрест лежащих . плеча мостового выпр мител , два другие плеча которого образуют вентили , а клеммы твходной диагонали соединены с вторичными оа отками указанного трансформатора 1 .Known by the main author. ev 577609 a device for charging a battery ead with an asymmetric current containing an alternating current source in the form of a three-phase transformer, the secondary windings of which are connected in series so that the two windings are connected to each other in series with the third winding, bridge rectifier, output diagonal through which current-limiting resistance, for example, a linear choke, is connected to the battery terminals, two capacitors, included in two crosswise lying. bridge straightener shoulder, the other two shoulders of which form valves, and the terminals of the input diagonal are connected to the secondary terminals of the specified transformer 1.

Однако такое устройство имеет сравнительно низкую скорость передачи энергии от источника в аккумул торную батарею, поскольку трехфазный источник переменного токаHowever, such a device has a relatively low rate of energy transfer from the source to the battery, since the three-phase AC source

во всех режимах работы, имеет только один канал передачи энергии, а именно через вентили. Кроме того, работа трехфазного источника переменного тока в однофазном режиме отрицательно сказываетс на удельных энергетических показател х всего устройства в целом. Наконец, это устройство имеет низкое среднее значение выходного in all modes of operation, it has only one channel of energy transfer, namely, through valves. In addition, the operation of a three-phase AC source in a single-phase mode adversely affects the specific energy indicators of the entire device as a whole. Finally, this device has a low average output.

10 напр жени , которое в режиме холостого хода превышает всего лишь в два раза амплитуду U, фазного напр жени трехфазного источника.10 voltage, which in idle mode is only twice as large as the amplitude U, the phase voltage of the three-phase source.

Целью изобретени вл етс повыше15 ние скорости передачи энергии от источника в аккумул торную батарею, улучшение удельных энергетических показателей и увеличение среднего значени выходного напр жени .The aim of the invention is to increase the rate of energy transfer from the source to the battery, improve the specific energy performance and increase the average value of the output voltage.

2020

Эта цель достигаетс тем, что устройство дл зар да аккумул торной батареи асимметричным током дополнительно снабжено трем вентил ми и одним конденсатором, причем один из This goal is achieved by the fact that the device for charging the battery with an asymmetric current is additionally equipped with three valves and one capacitor, one of which

25 вентилей подключен анодом к точке соединени концов первой и третьей вторичных обмоток трехфазного трансформатора , катодом - к положительной клемме выходной диагонали мостового 30 выпр мител ., второй вентиль своим катодом подключен к точке соединени начал второй и третьей вторичных обмоток трехфазного трансформатора, анодом - к отрицательной клемме упом нутого выпр мител , третий вентиль включен в пр мом направлении между положительной клеммой дл подключени зар жаемой аккумул торной батаре и токоограничивающим линейным дроссе лем, при этом дополнительный конденсатор подключен между концом второй вторичной обмотки и катодом третьег вентил . Такое схемное решение позвол ет повысить скорость передачи энергии от источник,а в аккумул торную батаре за счет образовани параллельных каналов передачи энергии, улучшить удельные энергетические показатели за счет работы трехфазного источника не только в однофазном, но и в одно- трехфазном режиме, увеличить среднее значение выходного напр жени , которое в режиме холостого хода в шесть раз превышает значение и пФНа чертеже представлена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трехфазный источник переменного тока в виде трехфазного трансформатора, вторичные обмотки 1, 2 и 3 которого включены последовательно так, что две обмотки 1 и 2 соединены между собой последовательно-согласно и встречно с третьей обмоткой 3, мостовой выпр митель , содержащий четыре вентил 4-7 и два конденсатора 8 и 9, вклю 1енных в два накрест лежащих плеча выпр мител , два другие плеча которого образуют вентили 6 и 7, пр чём клеимы 10 и 11 входной диагонали соединены с вторичными обмотками упом нутого трансформатора, а клеммы 12 и 13 выходной диагонали через последовательно соединенные токоограничивающий линейный дроссель 14 и вентиль 15, включенный в пр мом (зар дном) направлении, подключены к одноименным клеммам зар жаемой ак кумул торной батареи 16. Вентиль 4 своим анодом подключен к точке соединени концов вторичных обмоток 2 и 3, катодом - к положительной клем ме 12 выходной диагонали выпр мител , вентиль 5 своим катодом подключен к точке соединени начал обмоток 2 и 3, а анодом - ю отрицательной клемме 13 выходной диагонали выпр мител . Дополнительный конденсатор 17 подключен между концом вторичной обмотки 2 и катодом вентил 15. Максимально возможное значение зар дного напр жени , аккумул торной батареи в шесть раз превышает амплитудное значение фазного напр жени трехфазного источника переменно го тока. Это возможно при условии, когда величина емкости конденсатора 8 (9) значительно (на пор док) превышает величину емкости конденсатора 17. Работу устройства условно можно разделить на несколько режимов в зависимости от величины напр жени зар жаемой аккумул торной батареи (АБ) 16. При напр жении АБ от до Зиуу,ф зар д батареи осуществл етс только по одному зар дному контуру: конец обмотки 2, конденсатор 8 (зар женный суммарным напр жением обмоток 1, 3, 2 до величины по цепи 1-6-8-2-3), токоограничивающий линейный дроссель 14 (ЛД), вентиль 15, АБ 16, конденсатор 9 (зар женный суммарным напр жением обмоток 1, 3, 2 до величины по цепи 1-9-7-2-3), начало обмотки 1. При напр жении АБ от Зиу„ф до 2и,ф зар д осуществл етс дополнительно еще по двум параллельным контурам. Один контур: конец обмотки 1, BeHTHTib 4, , вентиль 15, АБ 16, конденсатор 9, начало обмотки 1. Другой контур: конец обмотки 2, конденсатор 8, ЛД 14, вентиль 15, АБ 16, вентиль 5, начало обмотки 2. При напр жении АБ от SUyyiq, ДО т/З Ufy«j,K трем ранее изложенным контурам Добавл етс четвертый параллельный контур зар да АБ: начало обмотки 1, вентиль 6, ЛД 14, вентиль 15, АБ 16, вентиль 7, конец обмотки 2. При напр жении АБ от -TfTUy j до и уу,ф структура вентильной системы зар да мен етс и добавл ютс еще два параллельных контура зар да АБ. П тый контур:. начало обмотки 1, вентиль 6, ЛД 14, вентиль 15, АБ 16, вентиль 5, начало обмотки 3 и шестой контур: конец обмотки 3, вентиль 4, ЛД 14, вентиль 15, АБ 16, вентиль 7, конец обмотки 2. При напр жении АБ ПО величине, меньшей значени иyyijjj к системе зар да подключаетс седьмой параллельный контур зар да батареи: конец обмотки 3 вентиль 4, ЛД 14, вентиль 15, АБ 16, вентиль 5, начало обмотки 3. Конденсатор 17 обеспечивает прохождение переменной составл ющей асимметрич-, ного тока зар да, а вентиль 15 посто нную составл ющую. Вентиль 15 открываетс и пропускает импульс тока зар да в тот промежуток времени, в течение которого к катоду вентил 15 приложен положительный потенциал , который представл ет собой суммарную величину мгновенных значений напр жений на конденсаторах 8 и 17 и токоограничивающем линейном дросселе 14. Таким образом, предлагаемое устройство дл зар да аккумул торной батареи асимметричным током позвол ет повысить скорость передачи энергии25 valves are connected by the anode to the point of connection of the ends of the first and third secondary windings of a three-phase transformer, cathode to the positive terminal of the output diagonal of the bridge rectifier 30, the second valve is connected to the connection point of the second and third secondary windings of the three-phase transformer, and the anode to the negative one the terminal of the rectifier, the third valve is connected in the forward direction between the positive terminal for connecting the battery to be charged and the current-limiting linear cable e Lemma, wherein an additional capacitor is connected between the second end of the secondary winding and the cathode treteg gate. Such a circuit solution allows to increase the speed of energy transfer from the source, and to the battery due to the formation of parallel energy transfer channels, to improve the specific energy indicators due to the operation of the three-phase source not only in single-phase, but also in one-three-phase mode, to increase the average value output voltage, which in idle mode is six times greater than the value, and the circuit diagram of the proposed device is represented in the drawing. The device contains a three-phase alternating current source in the form of a three-phase transformer, the secondary windings 1, 2 and 3 of which are connected in series so that the two windings 1 and 2 are connected to each other in a series-consistent and opposite way with the third winding 3, a bridge rectifier containing four valves 4 -7 and two capacitors 8 and 9, including reclining levers in two crosswise lying arms, the other two arms of which form gates 6 and 7, so that the adhesives 10 and 11 of the input diagonal are connected to the secondary windings of the mentioned transformer, and the terminals 12 and 13 of the output diagonal through a series-connected current-limiting linear choke 14 and valve 15 connected in the forward (charge) direction, are connected to the same terminals of the charged battery 16. The valve 4 is connected by its anode to the point of connection of the ends of the secondary windings 2 and 3, the cathode is connected to the positive terminal 12 of the output diagonal of the rectifier, the valve 5 is connected to the connection point of the windings 2 and 3 with its cathode, and the anode to the negative terminal 13 of the output diagonal of the rectifier. An additional capacitor 17 is connected between the end of the secondary winding 2 and the cathode of the valve 15. The maximum possible value of the charging voltage of the battery is six times the amplitude of the phase voltage of the three-phase AC source. This is possible provided that the capacitance value of the capacitor 8 (9) significantly (by an order of magnitude) exceeds the capacitance value of the capacitor 17. The device can be conventionally divided into several modes depending on the voltage of the charged rechargeable battery (AB) 16. When battery voltage from to ziuu, f battery is charged only on one charging circuit: end of winding 2, capacitor 8 (charged by the total voltage of windings 1, 3, 2 to the value of circuit 1-6-8-2- 3), current-limiting linear choke 14 (LD), valve 15, AB 16, cond Nsator 9 (charged by the total voltage of the windings 1, 3, 2 up to the value of the circuit 1-9-7-2-3), the beginning of the winding 1. When the voltage is AB from Ziu ф to 2i, the charge is additionally another two parallel contours. One circuit: end of winding 1, BeHTHTib 4, valve 15, AB 16, capacitor 9, start of winding 1. Other circuit: end of winding 2, capacitor 8, LD 14, valve 15, AB 16, valve 5, start of winding 2. When the voltage is AB from SUyyiq, T / C Ufy "j, K to the three previously described circuits. A fourth parallel AB charging circuit is added: start of winding 1, valve 6, LD 14, valve 15, AB 16, valve 7, end of winding 2. When the voltage of the battery from -TfTUy j to and yy, y, the structure of the valve charging system changes, and two more parallel circuits of battery charging are added. Fifth circuit :. beginning of winding 1, valve 6, LD 14, valve 15, AB 16, valve 5, beginning of winding 3 and sixth circuit: end of winding 3, valve 4, LD 14, valve 15, AB 16, valve 7, end of winding 2. When AB voltage according to the value, smaller value yyijjj, the seventh parallel battery charge circuit is connected to the charging system: the end of the winding 3 valve 4, LD 14, valve 15, AB 16, valve 5, the beginning of the winding 3. Condenser 17 ensures the passage of the variable component asymmetric charge current, and the valve 15 is constant. Valve 15 opens and transmits a charge current pulse during the period during which a positive potential is applied to the cathode of valve 15, which is the total instantaneous voltage values across capacitors 8 and 17 and current limiting linear choke 14. Thus, the proposed A device for charging a battery with an asymmetrical current increases the speed of energy transfer.

от источника в батарею за счет образовани нескольких (в зависимости от напр жени аккумул торной батареи) параллельных каналов передачи энергии / в то врем как известное устройство имеет во всех режимах работы всего лишь один канал передачи энергии . Кроме того, предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет улучшенй ые энергетические показатели за счет использовани трехфазного источника одновременно в однотрехфазном режиме при одновременном увеличении среднего значени выходного напр жени в три раза.from the source into the battery due to the formation of several (depending on the battery voltage) parallel energy transfer channels / while the known device has only one energy transfer channel in all operating modes. In addition, the proposed device, in comparison with the known one, has improved energy indices due to the use of a three-phase source simultaneously in a single three-phase mode while simultaneously increasing the average value of the output voltage by three times.

формула изобретени invention formula

Устройство дл зар да аккумул торной батареи асимметричным током по авт св. 577609, отличающеес тем, что, с целью повышени скорости передачи энергии от источника в аккумул торную батарёю7улучшени удельных энергетических, показателей, и увеличени среднего значени выходного напр жени , оноA device for charging a battery with an asymmetric current in auth st. 577609, characterized in that, in order to increase the rate of energy transfer from the source to the battery, improve the specific energy indicators, and increase the average value of the output voltage, it

дополнительно снабжено трем вентил ми и одним конденсатором, причем один из вентилей пoдкJЖ чeн анодом к точке соединени |концов: первой и третьей вторичных обмоток трехфазного трансформатора, катодом - к положительной клемме выходной диагонали мостового выпр мител , второй вентиль своим катодом подключен к точке соединени начал второй и третьей вторичных обмоток трехфаз0 ного трансформатора, анодом - к отрицательной клемме упом нутого выпр мител , третий вентиль включен в пр мом направлении между положительной клеммой дл подключени зар жаемой аккумул торной батареи и токоограничиваюздим линейным дросселем , при этом дополнительный конденсатор подключен между концом второй вторичной обмотки и катодом additionally equipped with three valves and one capacitor, with one of the valves connected via the anode to the junction point: the first and third secondary windings of the three-phase transformer, the cathode to the positive terminal of the output diagonal of the bridge rectifier, the second valve is connected to the junction point of the beginning the second and third secondary windings of the three-phase transformer, the anode to the negative terminal of the rectifier, the third valve is connected in the forward direction between the positive terminal for connecting Cheney charged secondary battery and tokoogranichivayuzdim linear inductor, wherein an additional capacitor is connected between the second end of the secondary winding and the cathode

0 третьего вентил .0 third valve.

Источники информацииf прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 577609, кл. Н 02 J 7/10, 1977.Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate 577609, cl. H 02 J 7/10, 1977.

tt

ff. ff.

Claims

The claims 15

Device for charging a battery with asymmetric current by aut <sv. No. 577609, characterized in that, in order to increase the rate of energy transfer from the source to the storage battery ^ · '* to improve' specific energy indicators and increase the average output voltage, it is additionally equipped with three valves and one capacitor, and one of the valves is connected by anode to the point of connection of the ends of the first and third secondary windings of the three-phase transformer, by the cathode to the positive terminal of the output diagonal of the bridge rectifier, the second valve is connected to the point by its cathode e connections began the second and third secondary windings of the three-phase transformer, the anode to the negative terminal of the rectifier mentioned, the third valve is switched in the forward direction between the positive terminal for connecting the rechargeable battery and the current-limiting linear inductor, while an additional capacitor is connected between the end of the second secondary winding and the cathode third gate.