SU902151A1 - Устройство дл зар да аккумул торной батареи асимметричным током - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

I

Изобретение относитс  к электротехнике , предназначено дл  зар да аккумул торной батареи и касаетс  вопросов форсированного зар да аккумул торной батареи от трехфазного источника переменного тока.

Известно устройство дл  зар да аккумул торной батареи, которое содержит три входные клеммы дл  подключени  трехфазного источника переменного тока, положительную и отрицательную выходные клеммы дл  подключени  зар жаемой аккумул торной батареи, два зар дно-разр дных конденсатора и вьшр мительный блок, образованный трем  вентильными ветв ми по два диода в каждой 1.

Зар дное напр жение устройства не превосходит амплитудного значени  линейного напр жени  источника переменного тока. Посто нна  составл юща  асимметричного тока ограничена лишь внутренним сопротивлением источника , что приводит к значительному

изменению зар дного тока по Аере зар да aккy tyл торной батареи. Такое устройство характеризуетс  сравнительно низкими КПД и удельными энергетическими показател ми.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  зар да аккумул торной батареи асимметричным током. Оно содержит четыре входные клеммы дл 

10 подключени  выводов обмоток трехфазного источника переменного тока, соединенных звездой с выведенной нейтралью, положительную и отрицательную выходные клеммы дл  с. эдинеts ни  с зар жаемой аккумул торной батареей , четыре зар дно-разр дньпс конденсатора и выпр мительный блок, образованный трем  вентильными ветв ми - по два диода в каждой, при

ю этом диоды в первой и второй ветв х включены последовательно-согласно и анодные выводы этих ветвей объединены и подключены к отрицательной

выхойной клемме, а катоды - к третье входной клемме, точка соединени  диодов этих ветвей через конденса-торы подключена к выводам первой и второй фазных обмоток источника, . диоды третьей вентильной ветви соединены своими катодами и эта точка через конденсатор соединена с нейтралью трехфазного источника переменного тока, а их аноды подключены к первой и второй входным клеммам.

Это устройство позвол ет получить зар дное напр жение до уровн  3, 73 раза превышающего амплитудное значение фазного напр жени  источника и обеспечивает передачу энергии источника с высоким КПД .

Однако уровень зар дного напр жени  аккумул торной батареи все же недостаточно высок, что ограничивает удельные энергетические характеристики устройства,, а, кроме того, устройство не позвол ет осуществл ть одновременно раздельный зар д двух аккумул торных батарей.

Цель изобретени  - повышение зар дного напр жени  и улзгчшение удельных энергетических характеристик , преимущественно при одновременном зар де двух аккумул торных атарей.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что устройство, содержащее четыре клеммы дл  подключени  выводов обмоток трехфазного источника переменного тока, соединенных звездой с выведенной нейтралью, положительную и отрицательную выходные клеммы дл -соединени  с одной зар жаемой аккумул торной батареей, четыре зар дно-разр дных конденсатора и выпр мительный блок, образованный трем  вентильными ветв ми - по два диода в каждой, при этом диоды в первой и второй ветв х в1 люченьг последовательно-согласно и анодные выводы этих ветвей объединены, а точка соединени  диодов этих ветвей через конденсаторы подключена к ыводам первой и второй фазных обмоток источника , диоды третьей вентильной ветви соединены своими катодам, дополнительно снабжено положительной и отрицательной выходными клеммами дл  соединени  со второй аккумул торной батареей, двум  конденсаторами, которые включены параллельно первой и второй вентильным ветв м, при этом одна и друга  положительные выходные клеммы образованы катоднь}ми выводами

соответственно первой и второй вентильных ветвей, а отрицательные анодными выводами диодов третьей ветви, которые через два зар дноразр дных конденсатора соответственно соединены выводами с первой и второй фазными обмотками источника, аноды первой и второй вентильных ветвей - с выводами нейтрали звезды,

а точка соединени  катодов диодов третьей ветви - с третьей фазной обмоткой, причем выходные клеммы дл  подключени  первой аккумул торной батареи образованы положительной клеммой , образованной катодом первой вентильной ветви, и отрицательной, св занной через зар днд-разр дный конденсатор с выводом второй фазной обмотки источника, а втора  аккумул торна  батаре  , - к двум другим выходным клеммам.

Это позвол ет увеличить зар дное напр жение до уровн  в 4,46 раза превышающего амплитудное значение

фазного напр жени  источника, что увеличивает скорость передачи энергии источника в аккумул торную батарею . Кроме того, позвол ет осуществл ть раздельный одновременный зар д

не одной, а двух аккумул торных батарей . Указанные эффекты достигаютс  за счет введени  только двух конденсаторов , что позвол ет улучшить удельные энергетические характеристики устройства.

На чертеже представлена электрическа  схема устройства.

Схема содержит четыре входные клеммы дл  подключени  трехфазного источника с выведенной нулевой точкой - нейтралью, фазные обмотки источника подключены к клеммам 1, 2 и 3, а нейтраль к клемме 4, две положительных 5 и 6 и две отрицательных 7 и 8 выходных клемм, к которым подключены зар жаемые аккумул торные батареи 9 и 10, четыре зар дноразр дных конденсатора 11-14, слу«а .щих дл  увеличени  амплитуды зар дных импульсов и два конденсатора 15 и 16, служащих дл  создани  разр дных импульсов асимметричного тока и выпр мительный блок, образованный трем  вентильными ветв ми, по два диода в каждой 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22.

Claims (2)

1. Устройство работает следующим образом . 5 Пусть некоторый момент времени аккумул торные /батареи зар жены до напр жени , равного 4,4 , (где - амплитудное значение фазного напр жени  источника). Процесс формировани  асимметричного тока можно разделить.на два этапа. Первый этап - формирование зар дных импуль сов, а второй - формирование разр дных импульсов. Первый этап. Если считать начало отсчета времени t О (и фазового yrna(jyt. О эл.град) момент, в кото рый напр жение фазы 2 равно нулю, а линейное напр жение фаз 2-3 отрицательно , то с этого момента до момента cut 90 эл.град. происходит з р д конденсатора 12 до амплитудного напр жени  Uj фазы 2, после чего ентиль 20 в цепи зар да запираетс  В этот момент линейное напр жение фаз измен ет свой знак и становитс  отрицательным, благодар  чему конде сатор начинает зар жатьс  через вентиль 22 и к моменту времени UUt 180 эл.град. его напр жение достигает амплитудного значени  линейного напр жени  Uj/y,. В момент времени Ct)t 15,0 эл.град. начинаетс  зар д конденсатора 14 под действием линейного напр жени  фаз 2-3, которое с этого момента становитс  положительным . Зар д конденсатора 14 продолжаетс  вплоть до момента OOt 120 эл.град. который соответствует достижению напр жени  Uj,Ha конденсаторе 14. Пол рность напр жений на этих К9нденсаторах указана на чертеже. Начина  с момента UU-fe 210 эл.град., когда линейное напр  г жение фаз 1-2 измен ет свой знак, к выходным клеммам 6 и 8 приложено напр жение, равное сумме напр жений конденсатора 13, линейное напр жение фаз 1-2 и напр жение конденсатора 12 Максимальна  величина напр жени  этой цепи равна U + U + ,(j) 4,46 U. Далее с момента Ijyfe 240 эл.град, и до момента шЬ 330 эл.град. происходит зар д конденсатора 11 до амплитудного значени напр жени  фазы, а в интервале 360 эл.град. эл.град. аналогичным образом до напр жени  зар жаетс  конденсатор 12. С момента tt)-fc 390 эл.град. линейное напр жение фаз 1 -2 суммируетс  с напр жением конденсаторов 14 и 11 и прикладываетс  к выходным клеммам 5 и 7. 1516 Максимальна  величина его имеет значение -ь + 4,46 . Далее описанные процессы повтор ютс  циклически с частотой напр жени  трехфазного источника, причем периодически по одной из описанных цепей к выходу устройства прикладываетс  пульсирующее напр жение, максимальное значение которого составл ет 4,46 Цт1ф. При подключении к выходным клеммам 5, 7 и 6, 8 разр женных аккумул торных батарей 9 и 10 конденсаторы отдают запасенную ими энергию в аккумул торные батареи. При этом энерги  в аккумул торные батареи в зависимости от уровн  их напр  жени  поступает по следующим каналам: 3-20-19-6-10-8-22,- 3-18-17-5-9-7-21-3 1-11-17-5-9-7-21-3-1; 2-12-19-6-10-8-22-3-2; 1-11-17-5-9-7-14-2-1, 2-1-19-6-10-8-13-1-2. По первым двум каналам зар дный ток поступает в аккумул торные батареи , если их напр жение не превосходит Цу,лу по третьему и четвертому канала:м, если их напр жение не превосходит 2,73 ,ф и п тому и шестому, если напр жение аккумуп торных батарей ниже 4,46 Uf. Формирование разр дного импульса асимметричного тока рассмотрим дл  аккумул торной батареи 10, а цепи протекани  тока дл  аккумул торной батареи 9 укажем в скобках. Разр дный импульс аккумул торной батареи 10 (9) формируетс  тогда, коТда напр жение аккумул торной батареи выше напр жени  в цепи 6-16-1-13-8 (5-15-2-14-7). Величина энергии разр дного импульса определ етс  емкостью конденсаторов 16 и 13 (15 и 14). Когда напр жение разр д- ной .це пи стал овил: с - зьш1е,-иатгр жё1ш  аккумул торной батареи, это зависит от пол рности напр жени  иа обмотке фазы 1 (2), энерги  запасенна  в указанных конденсаторах возвращаетс  в аккумул торную батарею. Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет одновременно зар жать две аккумул торные батареи при одновременном увеличении амплитуды напр жени  зар дных импульсов на 19,5% по сравнению с устройством прототипом , что позвол ет увеличить скорость передачи энергии от источника в аккумул торную батарею и улучшить удельные энергетические характеристики устройства. Формула изобретени  Устройство дл  зар да аккумул т ной батареи асимметричным током, содержащее четыре входные клеммы дл  подключени  выводов обмоток тр фазного источника переменного тока соединенных звездой с выведенной нейтралью, положительную и отрицательную выходные клеммы дл  соедине ни  с одной зар жаемой аккумул тор ной батареей, четыре зар дно-разр д ных конденсатора и выпр мительный блок, образованный трем  вентильными ветв ми - по два диода в каждой при этом диоды в первой и второй ветв х включены последовательно-согласно , а анодные выводы этих ветвей объединены, а точка соединени  диодов этик ветвей через конденсато ры подключена к выводам первой и второй фазных обмоток источника, диоды третьей вентильной ветви соединены своими катодами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  зар дного напр жени  и улучшени  удельных энергетических х рактеристик, преимущественно при одновременном зар де двух аккумул торных батарей,, оно дополниу ельно снабжено положительной и отрицатель ной выходными клеммами дл  соединени  со второй аккумул торной батаре 51 ей, двум  конденсаторами, которые включены параллельно первой и второй вентильным ветв м, которые включены параллельно первой и второй вентильным ветв м, при зтом положительные выходные клеммы образованы катодными выводами соответственно первой и второй вентильных ветвей, а отрицательные - анодными выводами диодов третьей ветви, которые через два зар дно-разр дных конденсатора соответственно соединены выводами с первой и второй фазными обмотками источника , аноды первой и второй вентильных ветвей - с вьгоодами нейтрали звезды, а точка соединени  катодов диодов третьей ветви - с третьей фазной обмоткой, причем выходные клеммы дл  подключени  первой аккумул торной батареи образованы положительной клеммой, образованной катодом первой вентильной ветви, и отрицательной , св занной через зар дноразр дный конденсатор с выводом второй фазной обмотки источника. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свиде5(ельство СССР М83728, кл. Н 01 М 10/44, 1975.
2. 2. Авторское свидетельство еССР по за вке №2751977/07, кл. Н 02 J 7/02, 1979 (прототип).